Магнезиальные вяжущие вещества

К магнезиальным вяжущим веществам относят: каустический магнезит и каустический доломит.

Каустический магнезит является продуктом обжига природного магнезита. Основным его компонентом является оксид магния.

Каустический доломит – продукт обжига природного доломита.

Природный магнезит, основной компонент MgCO₃, и природный доломит, CaCO­­₃MgCO₃. В РБ есть месторождение в Витебской области. Кроме того сырьем может являться Брусит.

В основе получения вяжущих:

MgCO₃=MgO+CO₂

CaCO₃MgCO₃=MgO+CaCO₃CO₂

Блок-схема. Получение каустического доломита

Природной доломит-Дробление-Классификация-Обжиг-Помол-Упаковка-Складирование.

Обжиг доломита осуществляют при температуре 700-800 градусов. При чем обжиг ведут таким образом, чтобы разлагался только карбонат магния, а карбонат кальция остался неразложившимся. Далее полученные вяжущие подвергают помолу. Обжиг ведут в шахтных или вращающихся печах. В РБ разрабатывается технология обжига доломита в аппарате скоростного обжига. В этом аппарате обжигу подвергают тонкодисперсный порошок.

Обоженный каустический доломит подвергают помолу с помощью трубных мельниц. Готовое вяжущее упаковывают и отправляют на склад. Особенность магнезиальных вяжущих веществ состоит в том, что они затворяются не водой, как другие вяжущие вещества, а водными растворами солей. Чаще всего для затворения используют сульфат магния и хлорид магния.

При затворении этого вяжущего водой происходит вскипание воды, т.к. процесс экзотермический, часть воды испаряется, а образующаяся пленка Mg(OH)₂ на поверхности частиц MgO является водонепроницаемой, т.е. процесс гидротации прекращается. При затворении магнезиальных вяжущих растворами солей протекает следующая реакция: MgO+MgCд₂+H₂O=MgCl₂.5Mg(OH)₂.7H₂O=MgCl₂.3Mg(OH)₂.7H₂O+2Mg(OH)₂;

Образующийся Mg(OH)₂ и придает твердость веществу. Чаще всего эти вяжущие используются для получения композиционных материалов, таких как ксилолит и фибролит. Связывающим веществом являются магнезиальные вяжущие, а в качестве наполнителя – древесные опилки и древесное волокно.

Композиционные материалы используются как теплоизоляционные.

Технология и оборудование производства портландцемент

Портландцемент – это продукт тонкого помола портландцементного клинкера и природного гипсового камня. Портландцементный клинкер – это продукт обжига при спекании сырьевой смеси, состоящей из карбонатного, глинистого и железосодержащего компонента.

Выделяют:

1. Портландцемент без добавок. ПЦ 500 Д0.

2. Портландцемент с минеральными добавками. ПЦ 400 Д20.*примерно 40КПа, до 20% минеральных добавок. В качестве активных мин :доменный гранулированный шлак, либо доменные пуццаланы (трепел, апока, диадамин).

3. Шлакопортландцемент. ШПЦ 400. Такой Портландцемент в своем составе содержит от 20-80% доменного гранулированного шлака.

4. Пуццолановый Портландцемент. ППЦ 400. Такой ПЦ в своем составе содержит до 55% активных минеральных добавок.

5. Специальные цементы.

Основные физико-механические свойства портландцемента

Самым важным свойсвом в производстве цемента является его марка или активность ПЦ. Определяется по пределу прочности при сжатии: изготавливают образец «балочку» 40х40х160 мм из безцементнопесчаного раствора (соотношение песка и цемента 3 к 1), водоцементное отношение составляется. Песок для испытаний ПЦ используют Гольский. Эти пески отличаются чистотой и постоянным гранулометрическим составом, кроме того песок является монофракционным (постоянная фракция). В РБ действует европейский стандарт, используется полифракционный песок, отсюда и водоцементное отношение 0.5 (по ГОСТу 0.4). Изготовленные «балочки» одни сутки хранятся на воздухе, после чего извлекаются из форм и помещаются в воду, где твердеют еще 27 суток. Марочную прочность определяют в возрасте 28 суток. Образец испытывают сначала на изгиб, а затем полученные половинки испытывают на сжатие. Результат испытаний дает возможность установить марку ПЦ (49 – 400, 51 – 500, т.е. без округления в боьшуюсторону). Марки: 600, 500, 400, 300.

Тонкость помола.

Остаток на сите 0.08 должен составлять не более 15%

Удельная поверхность. 2800-3200 см²/г.

Водопотребность. Определяется на приборе Вика. ПЦ смешивают сводой и помещают в колько прибора, после чего полученное тесто погружают в пестик, если пестик не доходит до основания прибора на 5-7 мм, то полученное тесто обладает нормальной консистенцией. Водопотребность Пца составляет 23-28%. У пуццаланового цемента водопотребность несколько выше: до 35% за счет содержания тонкодисперсных добавок.

Сроки схватывания. Выделяют: начало и конец схватывания ПЦа. Определяют на приборе Вика. Готовят тесто нормальной консистенции, помещают его в кольцо прибора и через определенные промежутки времени в тесто опускают иглу прибора. Если игра не доходит до основания прибора на 1-2 мм, то фиксируют начало схватывания Пца. Если игла погружается на 1-2 мм, то фиксируют конец схватывания. Согласно ГОСТ, начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 минут, конец схватывания – не позднее 10 часов. По европейскому стандарту начало схватывания должно наступать не ранее 60 минут, конец схватывания не нормируется.

Равномерность изменения объема. Для измерения это свойства изготавливают образцы диаметром 7-8 см и толщиной 7-8 мм из цементного теста нормальной консистенции после затвердения образцы кипятят в воде в течении 4 часов, после чего их охлаждают и подвергают визуальному анализу. Если образец не претерпел никаких изменений, то говорят, что образец выдержал испытание на равномерность изменения объема. Если же после кипячения на образце появились трещины, вздутия или другие дефекты, то образец не выдержал испытания. Трещины, вздутия и другие дефекты могут образовываться при содержании в цементе более 1% оксида кальция, более 5% оксида магния и повышенное содержание природного гипсового камня.