Характеристика сульфатостойкого портландцемента с минеральными добавками. Требования к сырью. Технологический процесс производства. Расчет состава двухкомпонентной шихты для получения клинкера. Описание работы вращающейся печи для обжига сырьевой смеси.
Аннотация к работе
В связи с большим промышленным, военным и гражданским строительством в начале 19 в. велись работы над решением проблемы получения гидравлического вяжущего вещества из искусственной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины. Созданное новое вяжущее вещество было названо портландцементом, так как оно в затвердевшем виде по цвету и прочности сильно походило на портландский камень, добываемый вблизи города Портланд. В Москве была опубликована книга Егора Чалиева под названием «Полное наставление, как изготавливать дешевый и лучший мергель или цемент, весьма прочный для подводных строений, как-то: каналов, мостов, плотин, подвалов, погребов и штукатурки каменных и деревянных строений». Егор Чалиев описывает способ производства вяжущего из смеси извести или известковой штукатурки с глиной. Большое разнообразие строительных конструкций, особенности их сооружения и существенные различия условий службы при различных видах агрессивных воздействий вызвали необходимость создания цементов со специальными техническими свойствами, которые могли бы использоваться при строительстве гидроэлектростанций, в транспортных сооружениях, при промышленном производстве сборных, обычных и преднапряженных железобетонных конструкций, в строительстве морских и океанических сооружений, для автомобильных дорог и аэродромов, при бурении нефтяных и газовых скважин, для производства асбестоцементных изделий, огнеупорных бетонов и т.д.Сульфатостойкий портландцемент - продукт, получаемый измельчением портландцементного клинкера, минералогический состав которого нормирован по содержанию трехкальцевого алюмината и трехкальцевого силиката. Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками значительно превосходит по сульфатостойкости рядовые портландцементы, но уступает в этом отношении пуццолановым и шлаковым портландцементам, изготавливаемым на основе клинкера того же нормированного состава. Поэтому сульфатостойкий цемент целесообразнее применять в тех случаях, когда одновременно требуется высокая стойкость против воздействия сульфатных вод и попеременного замораживания и оттаивания, высыхания и увлажнения. Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками предназначен для изготовления бетонных и железобетонных конструкций наружных зон гидротехнических и др. сооружений, работающих в условиях сульфатной агрессии. В отдельных случаях можно применять этот цемент вместо портландцемента с умеренной экзотермией в наружных зонах массивных гидротехнических сооружений.Нормальная густота цементного геля сульфатостойкого портландцемента значительно выше, чем у портландцемента и составляет 24…28%. Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками характеризуется более быстрым набором прочности, так прочность при сжатии сульфатостойкого портландцемента через 28 суток составляет 40 МПА, а сульфатостойкого портландцемента с минеральными добавками через 28 суток составляет 40 - 50 МПА. Данные многочисленных исследований сульфатостойких портландцементов свидетельствуют о благоприятном влиянии тепловлажносной обработки на сульфатостойкость, так как автоклавной обработке гидроксид кальция цемента реагирует с кремнеземом, содержащимся в заполнителях; при карбонатном заполнителе тепловлажносная обработка не повышает сульфатостойкости. Допустимое содержание зависит от содержания его в известковом компоненте и ограничивается условием получения клинкера с содержанием не более 5%. До помола клинкер подвергается маганизированию, которое заключается в том, что после обжига клинкер до трех и более суток хранится на складе, в результате чего клинкер остывает до температуры окружающей среды (ниже 30°С).
План
Содержание трехкальцевого силиката 50Не нормируетсяСодержание трехкальцевого алюмината 58
Сумма трехкальцевого алюмината и четырехкальцевого алюмоферрита 22Не нормируетсяСодержание оксида алюминия 5Содержание оксида магния 5Содержание добавок в цементе в зависимости от их вида должно соответствовать указанному в таблице 1.2.
Введение
В связи с большим промышленным, военным и гражданским строительством в начале 19 в. велись работы над решением проблемы получения гидравлического вяжущего вещества из искусственной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины. Созданное новое вяжущее вещество было названо портландцементом, так как оно в затвердевшем виде по цвету и прочности сильно походило на портландский камень, добываемый вблизи города Портланд.
В 1825 г. В Москве была опубликована книга Егора Чалиева под названием «Полное наставление, как изготавливать дешевый и лучший мергель или цемент, весьма прочный для подводных строений, как-то: каналов, мостов, плотин, подвалов, погребов и штукатурки каменных и деревянных строений». Егор Чалиев описывает способ производства вяжущего из смеси извести или известковой штукатурки с глиной. Он считает необходимым обжиг смесей при белом калении до частичного расплавления компонентов в стекло, а также последующее измельчение полученного продукта и рекомендует при затворении вяжущего водой вводить небольшое количество гипса.
Изобретателем современного портландцемента часто считают англичанина Джозефа Аспдина. В 1824 г. Он получил патент на изготовление вяжущего вещества из смеси извести с глиной обжигом ее до полного удаления углекислоты.
Егор Чалиев, понимавший значение обжига смеси исходных компонентов «добела», описал уже применявшийся метод изготовления гидравлического вяжущего, который был более совершенным, чем способ Джозефа Аспдина. Поэтому основоположником производства портландцемента в нашей стране считают Е.Чалиева.
В России первый завод по производству портландцемента был построен в Петербурге в 1839г. Затем были основаны заводы в Риге (1866г.), Широве (1870г.), Подольске (1879гю). Мощность первых заводов была не велика и составляла десятки тонн цемента в год.
Современная строительная техника базируется преимущественно на применении цементного бетона и растворов. Большое разнообразие строительных конструкций, особенности их сооружения и существенные различия условий службы при различных видах агрессивных воздействий вызвали необходимость создания цементов со специальными техническими свойствами, которые могли бы использоваться при строительстве гидроэлектростанций, в транспортных сооружениях, при промышленном производстве сборных, обычных и преднапряженных железобетонных конструкций, в строительстве морских и океанических сооружений, для автомобильных дорог и аэродромов, при бурении нефтяных и газовых скважин, для производства асбестоцементных изделий, огнеупорных бетонов и т.д.
В 1962 г. по выпуску цемента СССР вышел на первое место в мире, опередив США.
Технический прогресс в строительной индустрии, расширение фундаментальных знаний в области химии цемента, возросшая актуальность проблемы экономии топливно-энергетических ресурсов - все это вызвало необходимость усиления научных работ по специальным цементам, различающимся по химическому составу.
В настоящее время выпускаются разнообразные цементы, в том числе портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент и др. Выпускается большое количество портландцемента марок 500-600 и выше, а также специальные цементы - сульфатостойкий, гидрофобный, пластифицированный, дорожный и др. Организованно производство шлакопортландцемента марок 500 и выше.
Разработка технологии производства и применения специальных портландцементов, обладающих стойкостью при действии морской и других видов минерализированных вод, была вызвана тем, что обычные портландцементы разрушались в этих условиях. Долголетние исследования позволили установить физико-химические процессы, вызывающие коррозию портландцемента. Эти работы послужили основанием выбора специального цемента, который получил название сульфатостойкого.
Сульфатостойким называют портландцемент, изготовляемый из клинкера, химический и минералогический состав которого нормирован по содержанию трехкальцевого алюмината и трехкальцевого силиката. Он отличается пониженной экзотермией и высокой стойкостью при службе в сульфатостойких водах.
Список литературы
1. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества - М.: Стройиздат, 1986г.
2. Колбасов В.М. Технология вяжущих минералов - М.: Стройиздат, 1987г.
3. Алексеев Б.В. Производство цемента - М.: Стройиздат, 1985г.
4. Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы - М.: Стройиздат, 1983г.
5.Симонович Р.Г., Марцинкевич В.М. Методические указания по курсовому проектированию курса Вяжущие вещества - М.: 1984г.
6. Дзабиева Л.Б. Технологические расчеты сырьевых смесей в производстве вяжущих веществ - М.: 1998г.
7. ГОСТ 22266-94 Сульфатостойкий портландцемент
8. Пособие к Ведомственным нормам (ВНТП 06-86) технологического проектирования цементных заводов, работающих по сухому способу производства. - М.: 1987г.