Портландцемент

Лекция 13. Коррозия бетона

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ - гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцементного клинкера с гипсом, а иногда и со специальными добавками.

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНЫЙ КЛИНКЕР - продукт обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины и некоторых других материалов (мергеля, доменного шлака и пр.).

Сырье для портландцемента:

известняк 75 %;

глина 25 % (~ 3: 1)

• Все виды известняков CaСO₃ (известковый мергель, мергель, плотный известняк, мел, глины, глинистые сланцы).

• Глина, с которой в цемент вводится кремнезем SiO₂, глинозем Al₂О₃ и окись железа Fe₂О₃.

• Корректирующие добавки, чтобы довести до требуемой нормы содержания того или иного кислотного окисла.

• Для регулирования сроков схватывания после измельчения клинкера в него вводят до 3…5 % гипса (CaSO₄·2H₂O)

Технологическая схема производства портландцемента по мокрому способу

1 - подача известняка из карьера; 2 - дробилка для известняка; 3 - подача глины из карьера: 4 - подача воды; 5 - бассейн для размешивания глины; 6 - сырьевая мельница; 7 - шламбассейны; 8 - вращающаяся печь; 9 - холодильник; 10 - склад угля; 11 - элеватор для подачи угля из дробилки в бункер; 12 - сушильный барабан для угля; 13 - мельница для угля; 14 - насос для подачи угольной пыли; 15 - склад гипса; 16 - элеватор для подачи гипса из дробилки в бункер; 17 - склад клинкера; 18 - цементная мельница; 19 - силосы для цемента; 20 - упаковочная машина

В процессе обжига сырьевой смеси из CaСO₃ удаляется СО₂, оставшиеся 4 оксида образуют клинкерные минералы.

Содержание оксидов в цементе:
СаО – 62…68 %; SiO₂ – 21…24 %;
Al₂O₃ – 4…8 %; Fe₂O₃ – 2…5 %.

Клинкер состоит из следующих основных клинкерных минералов:

Формула	Название	Сокращенное обозначение	Содер-жание
ЗСаО·SiO2	трехкальциевый силикат,(алит)	C3S	40 - 65%
2СаО·SiO2	двухкальциевый силикат, (белит)	C2S	15 - 40%
3СаО·Аl2О3	трехкальциевый алюминат (целит)	С3А	2 - 15 %
4CaO·Аl2О3· Fe2O3	Четырех-кальциевый алюмоферрит	C4AF	10 - 20%

Трехкальциевый силикат (алит) является химически активным минералом, он оказывает решающее влияние на прочность и скорость твердения цемента. Взаимодействие его с водой происходит с большим тепловыделением. Алит обладает способностью быстро твердеть и набирать высокую прочность, поэтому повышенное содержание трехкальциевого силиката обеспечивает получение из данного клинкера высокомарочного портландцемента.

Двухкальциевый силикат (белит), затворенный водой, в начальный период твердеет медленно, при этом выделяется очень мало теплоты. Продукт твердения в течение первого месяца обладает невысокой прочностью, но затем на протяжении нескольких лет при благоприятных условиях прочность его неуклонно возрастает.

Трехкальциевый алюминат характеризуется высокой химической активностью, в первые сутки твердения он выделяет наибольшее количество теплоты гидратации и быстро твердеет. Однако продукт его твердения имеет низкую долговечность и малую стойкость против воздействия сернокислых соединений.

Четырехкальциевый алюмоферрит характеризуется умеренным тепловыделением, твердеет он значительно медленнее, чем алит, но быстрее, чем белит. Прочность продуктов его гидратации несколько ниже, чем у алита.

График нарастания прочности минералов клинкера портландцемента

График нарастания прочности портландцемента

Дата добавления: 2015-11-14