Alsatelecom.ru

Стройматериалы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Производство портландцемента

Производство портландцемента

Сырьем для производства портландцемента служат известняки (75…78%) и глины (22…25%). Для производства портландцемента можно применять различные виды карбонатных пород с высоким содержанием углекислого кальция: плотный известняк, мел, известняк-ракушечник, известковый туф и т.п., т.е. породы, содержащие в основном СаСО3. Глины состоят главным образом из гидроалюмосиликатов состава mAl2O3 ·nSiO2·pН2О и примесей в виде железистых соединений Fе2О3, кварца SiO2 и ряда других соединений. Хорошим сырьем для портландцемента являются мергели природная смесь известняка и глины. Используются также побочные продукты промышленности, содержащие необходимые для получения клинкера составные части (СаО, Al2O3, SiO2, Fе2О3): доменные шлаки, нефелиновый шлам.

При производстве портландцемента используют также различные корректирующие (технологические) добавки, которые обеспечивают строго определенный химический состав сырьевой смеси (шихты) и клинкера. Производство портландцемента складывается в основном из следующих операций:

• добычи и подготовки сырья;

• приготовления и корректировки сырьевой смеси (шихты);

• обжига и получения клинкера;

• помола клинкера, в том числе, совместно с добавками.

Сырье, необходимое для приготовления сырьевой смеси, добывают, как правило, в карьерах, расположенных вблизи заводов. Целесообразно привозить только те материалы, которые употребляют в небольших количествах, например, корректирующие добавки. Существуют три способа производства портландцемента: мокрый, сухой и комбинированный в зависимости от способа подготовки сырьевой смеси, который обеспечивает тонкое измельчение и равномерное перемешивание компонентов шихты с минимальными энергетическими затратами. Выбор конкретной технологической схемы определяется свойствами перерабатываемого сырья (твердостью, однородностью, влажностью).

Мокрый способ производства. Этот способ используется, когда сырьевые материалы имеют высокую влажность, мягкую структуру и легко диспергируются водой. Размол твердого сырья – известняка в присутствии воды облегчается, и на измельчение расходуется меньше энергии. При мокром способе легче получить однородную сырьевую смесь, обусловливающую высокие качества клинкера.

Принципиальная технологическая схема получения портландцемента по мокрому способу представлена на рис. 4.

Подготовка сырья. Сырьевые материалы, доставляемые из карьера на завод, предварительно измельчаются до крупности не более 5 мм. Известняки проходят через дробилку 1, а более мягкая глина измельчается водой в глиноболтушках 9. Затем известняк и глина попадают в трубную мельницу 2, где они совместно измельчаются и тщательно перемешиваются с водой, образуя шлам шихту в виде суспензии, содержащей 30…50% воды. При обжиге на испарение такого количества воды затрачивается значительное количество тепла.

Корректировка сырьевой смеси. Полученный шлам подается насосом в шламбассейны 3, в которых он постоянно перемешивается. Для определения химического состава смеси и степени гомогенизации (равномерного смешивания материалов) проводят лабораторные анализы. При отклонении от расчетного состава в смесь вводят соответствующие поправки. Чтобы увеличить содержание в сырьевой смеси Fе2О3, используют пиритные, колчеданные огарки,

колошниковую пыль, железную руду; для повышения содержания Al2O3 добавляют бокситы и богатые глиноземом глины; для повышения содержания SiO2 употребляют трепел, диатомит, опоку, молотый кварцевый песок; недостаток СаО легко восполняется добавлением известняка. Контроль состава сырьевой смеси осуществляется с помощью автоматического рентгеноспектрометра с ежечасным определением содержания СаО, Al2O3, SiO2, Fе2О3, МgO.

Обжиг. Скорректированная сырьевая смесь поступает в печь для обжига. Обжиг ведется во вращающихся печах (рис. 3 и 5). Вращающаяся печь 5 (см. рис. 4) представляет собой длинный цилиндр, образованный из листовой стали и облицованный внутри огнеупорным материалом. Длина печи составляет 95…185…230 м, диаметр – 5…7 м. Производительность таких печей длиной 230 м 3000 т/сут. Печь устанавливается с наклоном 3…4°, что при ее вращении обеспечивает продвижение материала от верхнего входного конца к нижнему выходному. Вращение происходит со скоростью 1…2 об/мин. Топливо (природный газ – основное и наиболее эффективное топливо, мазут, угольная пыль) вдувается вместе с воздухом с нижнего конца печи; сгорая, оно образует факел длиной 20…50 м: горячие газы поступают навстречу сырьевой смеси.

Перемещаясь вдоль барабана, шлам встречается с горячими газами, нагревается, и в нём начинаются физико-химические процессы превращения сырьевой смеси в клинкер.

Условно печь можно разделить на 6 температурных зон в зависимости от характера протекающих процессов.

Зона I зона сушки: температура порядка 100°С. Здесь испаряется свободная вода, масса высыхает, образуются гранулы.

Зона 2 зона подогрева: температура от 200 до 700°С. При такой температуре выгорают органические вещества, происходит дегидратация глинистых минералов удаление химически связанной воды (температура порядка 500°С)

Аl2O3·2SiO·2Н2O → Аl2O3·2SiO + 2Н2O .

Рис. 5. Общий вид вращающейся печи

Зона 3 — зона кальцинирования: температура порядка

800…1100°C. В этой зоне происходит распад дегидратированных глинистых минералов на окислы СаО, Al2O3, SiO2, Fе2О3. Декарбонизация известняка происходит по реакции

СаСО3 → СаО + СО2↑.

Образовавшийся углекислый газ удаляется вместе с продуктами горения.

Зона 4 зона экзотермических реакций: температура порядка

1200°С. В этой зоне СаО вступает в химические реакции с окислами глины, образуя новые соединения

2СаО + SiO2 = 2СаО·SiO2,

ЗСаО + Al2O3 = ЗСаО·Al2O3 ,

4СаО + Al2O3 + Fе2О3 = 4СаО·Al2O3·Fе2О3 .

Эти реакции сопровождаются выделением большого количества тепла, с чем связано название зоны. В этой зоне остается еще большое количество несвязанного свободного оксида кальция СаО.

Читайте так же:
Группа эффективности при пропаривании цемент

Зона 5 зона спекания: температура 1300→1450°С. При температуре 1300°С расплавляются и переходят в жидкое состояние относительно легкоплавкие трехкальциевый алюминат ЗСаО·Al2O3 и четырехкальциевый алюмоферрит 4СаО·Al2O3·Fе2О3. При повышении температуры до 1450°С в этом расплаве растворяются СаО

и двухкальциевый силикат 2СаО·SiO2 и взаимодействуют между собой, образуя трехкальциевый силикат важнейший минерал портландцемента

2СаО·SiO2 + СаО = 3СаО·SiO2 .

В зоне спекания материал должен быть столько времени, чтобы практически не осталось свободного оксида кальция, поскольку, пройдя зону спекания, СаО превратится в пережог, что впоследствии может отрицательно отразиться на качестве цемента.

Зона 6 зона охлаждения: температура клинкера здесь понижается до 1000°С. В этой зоне полностью формируется структура образовавшихся минералов, составляющих клинкер.

Клинкер в виде мелких гранул поступает из печи в холодильник

11, где охлаждается до 100…150°С потоком воздуха. Из холодильника клинкер направляется на склад 19 для окончательного охлаждения и вылеживания (магазинирования) в течение 1…2 недель. Это необходимо для того, чтобы погасить за счет влаги воздуха или специального обрызгивания водой свободный оксид кальция, который в небольшом количестве может содержаться в клинкере.

Помол клинкера. Помол клинкера в тонкий порошок производится в шаровых мельницах 22 (рис. 4 и 6), которые представляют собой стальной барабан, загруженный стальными шарами и цилиндрами. При вращении мельницы измельчение происходит под

действием падающих шаров.

Рис. 6. Шаровая многокамерная мельница

Самые крупные мельницы в настоящее время имеют диаметр 4…4,5 м и длину

11…16 м; их производительность составляет 100…135 т/ч. При помоле к клинкеру добавляют двуводный гипс (до

5%), который служит для замедления схватывания портландцемента, и минеральные добавки. Степень измельчения контролируется.

Готовый портландцемент направляют в цементные силосы 20 (металлические или железобетонные банки диаметром 8…15 м и высотой 25…50 м), где он хранится защищенный от влаги воздуха до упаковки (20) и отправки его к месту потребления. Большие силосы вмещают 4000…10000 т цемента. Цемент хранится на складе не более 1…2 недель. За это время цемент охлаждается, и происходит гашение остатков свободного оксида кальция, если таковой имеется. Из силосов цемент погружают в цементовозы или крытые железнодорожные вагоны; часть цемента упаковывается в мешки по 50 кг. Хранить портландцемент нужно в сухих местах, защищая от попадания влаги. Со временем портландцемент снижает свою активность из-за взаимодействия с влагой воздуха, комкования, слеживания и т.п.

Сухой способ производства. Последовательность технологических операций производства портландцемента сухим способом такая же, как и при мокром способе, однако при подготовке сырьевых смесей имеются существенные отличия, зависящие от влажности и твердости сырья. Принципиальная схема производства портландцемента по сухому способу представлена на рис.7.

Высокая твердость измельчаемых материалов требует предварительного их дробления, тонкое измельчение материалов

может производиться при влажности не более 1%. В природе такое сырье практически не встречается, поэтому обязательная операция сухого способа производства сушка. Желательно совмещать ее с размолом сырьевых компонентов. На большинстве новых предприятий, работающих по сухому способу производства, в шаровой трубной мельнице совмещаются процессы сушки, тонкого измельчения и перемешивания всех компонентов сырьевой смеси. Из мельницы сырьевая смесь выходит в виде тонкодисперсного порошка – сырьевой муки. В железобетонных силосах производятся корректировка её состава до заданных параметров и гомогенизация перемешиванием сжатым воздухом. Готовая сырьевая смесь поступает на обжиг. Обжиг ведется как во вращающихся, так и в шахтных печах. Вращающиеся печи, работающие по сухому способу, при равной производительности примерно вдвое короче печей для обжига шлама. Это объясняется тем, что часть процессов из печи переносится в запечные теплообменные устройства циклонные теплообменники. Откорректированная сырьевая мука поступает в систему циклонных теплообменников, время пребывания в которых не превышает 25…30 с. За короткое время сырьевая мука нагревается до 700…800оС, полностью дегидратируется и на

25…30% декарбонизируется. Поэтому в короткой вращающейся печи с циклонными теплообменниками отсутствуют зоны испарения, подогрева и сокращена зона декарбонизации. В дальнейшем физико-химические процессы по вращающейся печи протекают так же, как и в соответствующих зонах печи мокрого способа.

Длительность обжига может быть сокращена, если между теплообменником и печью установить реактор – декарбонизатор. Материал в системе циклонный теплообменник – декарбонизатор находится лишь 70…75с и за это время декарбонизируется на

Важнейшее преимущество сухого способа – более высокий съём клинкера с 1 м3 печного агрегата. Это позволяет проектировать и строить печи по сухому способу производства в 2…3 раза более мощные, чем по мокрому способу. При использовании мощных печей он обеспечивает снижение удельного расхода топлива на обжиг клинкера примерно вдвое, уменьшение себестоимости продукции на 10%. Это обусловило интенсивное его распространение в мировой цементной промышленности. Широкое внедрение сухого способа производства – важнейшая задача, стоящая перед цементной промышленностью нашей страны. Однако надо учитывать, что возможность применения сухого способа ограничены влажностью перерабатываемого сырья. Если влажность сырья составляет более 20…25%, этот способ становится неэкономичным.

Читайте так же:
Касторама пластификатор цементного раствора

Комбинированный способ производства позволяет использовать преимущества подготовки сырья по мокрому способу и обжига по сухому способу. При этом появляется дополнительная технологическая операция – фильтрация шлама и грануляция сырьевой смеси. Гранулированную смесь обжигают в шахтных печах или во вращающихся печах с конвейерными декарбонизаторами.

Материал взят из книги Минеральные вяжущие вещества (Т.Н. Акимова)

Как сделать цементное производство экологичным?

28 мая 2021 12:42

Компания LafargeHolcim является крупнейшим в мире производителем строительных материалов. По всему миру ее сотрудники производят цемент, бетон и комплексные решения для строительства. Но одновременно компания стала одним из крупнейших в мире переработчиков отходов, представляя уникальную технологию. О ней и о перспективах экологичного производства в открытой студии «Комсомольской правды» на XII Международном форуме «Экология» рассказал директор по корпоративным коммуникациям LafargeHolcim Russia Виталий Богаченко.

— Это технология два в одном, — отметил Богаченко. — Генерация тепловой энергии в производстве цемента и использование материального ресурса того альтернативного топлива, которое мы получаем из отходов.

— Можете рассказать, как производится цемент, чтобы нам понимать, что там горит, почему такая высокая температура?

— Берется определенная сырьевая смесь, в которую входят известняк, другие минералы, а затем происходит тепловая обработка при высокой температуре, до 2 тысяч градусов в районе горелки, добавляются какие-то минеральные компоненты, и образовывается клинкер. Это полупродукт для производства цемента, который затем мелется, добавляются еще различные добавки для достижения каких-то особенностей самого цемента. И мы получаем тот самый цемент, из которого производится в дальнейшем бетон.

— А экологичность этого процесса в том, что в момент сгорания мы можем использовать топливо, которое является отходами?

— Абсолютно верно. Мы используем самые различные виды топлива. Но я хотел бы больше остановиться на том, что мы используем остатки после сортировки ТКО. После извлечения всех полезных фракций из твердых коммунальных отходов на сортировке остаются так называемые хвосты, у которых путь лежит на полигон. А мы знаем, что задача государства – сократить процент захоронения. Либо на мусоросжигательный завод, либо к нам на цементный завод. В чем наше отличие от мусоросжигательных заводов? Более высокие температуры, позволяющие на наших заводах утилизировать то, что нельзя утилизировать на мусоросжигательных.

— Например?

— Использованные шины или отработанные масла, для них наш способ переработки является преимущественным. Второе отличие от мусоросжигательных заводов — после использования альтернативного топлива в наших печах не остается золы. То есть зольный остаток, который образовывается внутри самой цементной печи, он вступает в химическую реакцию с сырьевой смесью и превращается в тот самый клинкер. На мусоросжигательных заводах остается около 20% золы, которая, в свою очередь, является небезопасной, и которую необходимо утилизировать в дальнейшем.

— То есть в этом плане вы – более продвинутая технология?

— Да, безусловно, мы более продвинутая технология. Мало того. Кроме того, что мы помогаем решить проблему с отходами, мы еще и снижаем собственное влияние на окружающую среду за счет использования этой технологии. Во-первых, цементная индустрия очень энергозатратная. Порядка 30% затрат, приходящихся на производство цемента, это энергия. Соответственно, мы, используя альтернативное топливо, экономим огромное количество невозобновляемых видов топлива. Во-вторых, данный способ – это основной способ цементной индустрии снизить выбросы СО2. И еще один немаловажный момент. Цементные заводы уже существуют, они работают в рамках законодательства, естественно, у них есть очень жесткий контроль выбросов. И, используя отходы в виде альтернативного топлива, мы, таким образом, как бы предотвращаем появление новых источников выбросов. Если в регионе, например, есть уже цементный завод, не надо строить там мусоросжигательный завод. И плюс мы еще снижаем захоронение на полигонах.

— Эта технология как давно существует?

— Она появилась еще где-то в 70-х годах прошлого века в Европе, но постоянно совершенствуется. Процент замещения природного топлива в Евросоюзе на сегодняшний день – порядка 40%.

— Отходы составляют 40%?

— Да. А в нашей компании 58% топлива мы заменяем отходами. У нас есть заводы, которые почти на 100% замещают. Мало того, я хочу сказать, что в Китае, например, заводы, которые не используют альтернативное топливо, не имеют права производить цемент вообще. Соответственно, они становятся больше уже переработчиками отходов, а не производителями цемента.

— А в России такие заводы существуют?

— Пока один завод использует альтернативное топливо. Я имею в виду в первую очередь остатки после сортировки ТКО. Это завод LafargeHolcim в Калужской области. Мы занимаемся этим уже с 2015 года. В прошлом году мы переработали 54 тысячи тонн отходов. Это порядка 11-12% замещения топлива. То есть мы в начале пути, но уже на сегодняшний день мы можем достичь порядка 70-80 тысяч тонн утилизации. Это наша ближайшая цель.

Читайте так же:
Цементная паста для зубов

— А сколько производится мусора?

— Я не могу точно сказать сейчас. Но я могу сказать, что если, например, повысить глубину обработки, сортировки топлива (потому что сейчас она составляет 5-7%), если достичь, например, уровня европейской сортировки, только один наш завод может утилизировать абсолютно все отходы, которые генерирует Калужская область.

— Это здорово, конечно. Но для этого нужна предварительная сортировка или раздельный сбор мусора?

— Обязательно предварительная сортировка. Мы считаем, что глубина обработки должна повышаться. Еще раз хочу подчеркнуть, мы не используем полезные фракции. То есть все, что можно переработать на других заводах (стекло, металл, пластик перерабатываемый), это все должно перерабатываться на соответствующих заводах. Мы перерабатываем, утилизируем в своих печах только то, что уже никто не может переработать.

— Скажите, а другие наши цементные завод могут эту технологию использовать? И какой у них путь?

— Абсолютно каждый завод может это сделать. Некоторые цементные заводы (не только в нашей компании) уже начали подготовку к такой модернизации. Это для наших российских заводов новая история. Это достаточно затратная история.

— То есть это инвестиции в переоборудование?

— Да. На первом этапе, чтобы достичь того уровня утилизации, как на нашем заводе в Калужской области, необходимо вложиться порядка 200-300 миллионов. Если же мы хотим повысить уровень и перерабатывать порядка 200-250 тысяч тонн отходов, инвестиции могут составить где-то около 7-13 миллионов долларов. Необходимо устанавливать хлорный байпас, который отводит пыль во время утилизации. Причем эту пыль потом можно использовать, например, в дорожном строительстве.

— В принципе потенциал индустрии с точки зрения переработки отходов огромен.

— Мы подсчитывали (я являюсь сопредседателем комитета по устойчивому развитию ассоциации «Союзцемент», объединяющей всех крупнейших производителей цемента). Если мы реализуем инвестиционные проекты по модернизации оборудования на наших заводах, то мы сможем перерабатывать где-то около 13 миллионов тонн в год. Но для этого необходимы определенные условия. И эти условия должны предоставить нам, в том числе и государство. Прежде всего, это изменение нормативной базы. Потому что наш способ является способом энергетической утилизации отходов. Но существующая нормативная база не учитывает многие особенности цементных заводов, для того чтобы мы могли получить предельный тариф в рамках регулируемого вида деятельности – энергетической утилизации. И нам, конечно, необходимо внести определенные изменения. Но мы плотно работаем с ППК РЭО. Сейчас мы прорабатываем с ними модель вовлечения цементных заводов в федеральную систему обращения с отходами. Мы постоянно в диалоге находимся с Министерством природных ресурсов и экологии.

Как сделать цементное производство экологичным?

Читай нас на сайте https://www.kp.ru/ Подпишись на канал «Комсомольской Правды»: https://www.youtube.com/channel/UCSK57JMV0OJL1C7V-YOEVkQ?sub_confirmation=1 И присоединяйся к нам в соцсетях: Facebook https://www.facebook.com/onlinekpru Вконтакте http://vk.com/kpru Twitter https://twitter.com/onlinekpru Одноклассники http://www.odnoklassniki.ru/kpru Инстаграм https://www.instagram.com/onlinekpru/ ТикТок https://www.tiktok.com/@rukptok Телеграм https://t.me/truekpru Подписывайтесь на наши плейлисты, чтобы быть в курсе самого главного: Главные новости: https://www.youtube.com/playlist?list=PL9XjpYQLJGURK8vnFtdSRwgQcXMP3rhnt Прямые трансляции: https://www.youtube.com/playlist?list=PL9XjpYQLJGUQmEdzId9x7FV58gAGklddd Лучшие истории: https://www.youtube.com/playlist?list=PL9XjpYQLJGUSB8x1k007C7lUsZl8yaBsP Все свежие новости России и мира — на нашем сайте KP.RU

Читайте также

Возрастная категория сайта 18 +

Сетевое издание (сайт) зарегистрировано Роскомнадзором, свидетельство Эл № ФС77-80505 от 15 марта 2021 г. Главный редактор — Сунгоркин Владимир Николаевич. Шеф-редактор сайта — Носова Олеся Вячеславовна.

Сообщения и комментарии читателей сайта размещаются без предварительного редактирования. Редакция оставляет за собой право удалить их с сайта или отредактировать, если указанные сообщения и комментарии являются злоупотреблением свободой массовой информации или нарушением иных требований закона.

АО «ИД «Комсомольская правда». ИНН: 7714037217 ОГРН: 1027739295781 127015, Москва, Новодмитровская д. 2Б, Тел. +7 (495) 777-02-82.

Производство цемента, его виды и применение

Какое строительство может обойтись без цемента? Это один из самых необходимых стройматериалов, применяемых как для дачного домика, так и для гигантского завода или небоскреба. Перед планированием бюджета строительства или ремонта нужно разобраться, какой вид цемента и в каких количествах может понадобиться.

Производство цемента

В настоящее время повсеместно используется портландцемент, на основе которого составляются другие цементные смеси. Упрощенно производство цемента выглядит следующим образом:

  1. Получение первичного сырья: из глины и перемолотого известняка смешивается шлам, в котором 1/4 глины и 3/4 известняка.
  2. Получение клинкера: обжиг шламовой смеси при t 1500 градусов. В процессе обжига смесь спекается в твердую массу – клинкер, которая затем измельчается.
  3. Получение цемента: в готовый клинкер добавляется гипс и минеральные присадки, придающие цементу необходимые свойства. Мы также для наглядности разместили фото цемента в статье.

Состав цемента

Спрос на цемент огромен и добываемое сырье может варьироваться в зависимости от места разработки. Представляем вам несколько вариантов состава материала:

  • известняк, мергель, мел и другие карбонатные породы;
  • различные глины, включая лесс и глинистый сланец;
  • минеральные присадки: глиноземы, кремнеземы, фосфогипс, гипс, апатит, плавиковый шпат, флюорит.

Виды цемента

Всвязи с запросом рынка, производители выпускают разные виды цемента, отличающиеся свойствами и сферой применения и, конечно, ценой:

  1. Портландцемент. Тот самый основной вид, который используется при любом строительстве. Это самый распространенный вид.
  2. Быстротвердеющий цемент. У него более короткое время отвердевания, что позволяет ускорить строительство.
  3. Белый и цветной цемент. Эти виды отличаются не только цветом, но и коротким временем отвердевания, стойкостью к осадкам и ультрафиолету (не выгорают, не желтеют). При добавлении красителей (минеральных или органических) отлично подходят для декоративной отделки фасадов и интерьеров, имитации натурального камня.
  4. Напрягающий цемент. Благодаря входящим в его состав алюминатам, при наборе прочности расширяется, заполняя трещины, пустоты, стыки и т.д. Из него изготавливают самонапряженные ЖБ конструкции, применяемые для участков с повышенными требованиями к гидроизоляции и морозостойкости.
  5. Расширяющийся цемент получают путем добавления гипса в цементную смесь. Он не отличается хорошей гидроизоляцией, но и не дает усадки во время застывания.
  6. Водонепроницаемый безусадочный цемент подойдет для производства и ремонта конструкций для участков с повышенной влажностью как гидроизолирующий слой при изготовлении емкостей для воды.
  7. Гидрофобный цемент используется при повышенной влажности, а также для изготовления водонепроницаемого бетона.
  8. Глиноземистый цемент получают из сырья с большим содержанием оксида кальция, алюмината кальция и глинозема, без дополнительных минеральных добавок. Быстро твердеет, выделяя большое количество тепла, не дает сильной усадки, отличается повышенной твердостью и морозостойкостью.
  9. Фосфатные цементы. Изготавливаются с добавлением ортофосфорной кислоты и оксидов: диоксида титана, оксида меди, оксида магния. Общее свойство фосфатных цементов – использование в качестве покрытий по металлу и высокая сопротивляемость удару.
  10. Шлаковые цементы. Добавление шлаков позволяет удешевить готовые конструкции, но и ограничивает область применения. Изделия требуют дольше времени на схватывание и твердение.
  11. Сульфатостойкий цемент. Используется в постройке гидротехнических сооружений, не страдает от грунтовых и речных вод.
  12. Тампонажный цемент применяется в нефте- и газодобывающей промышленности.
Читайте так же:
Рынок цемента россии 2016

Области применение цемента

Теперь узнаем, в каких областях применяется цемент:

  • Общестроительные работы: от использования в малоэтажном строительстве для внутренних работ или возведения различных типов фундамента – до сборных и монолитных железобетонных конструкций крупных сооружений.
  • Дорожно-промышленное строительство: возведение мостов, взлетно-посадочных полос, гидротехнических сооружений (причалов, дамб), несущих элементов крупных многоэтажных зданий.
  • Сооружения в агрессивных и сложных средах: сваи и опоры мостов, повышенный уровень сульфатов в грунтовых водах, повышенный уровень кислот, многократное замораживание и оттаивание.
  • Добывающая промышленность: тампонирование нефтяных и газовых скважин, укрепление технических сооружений.

Прочность цемента

Прежде чем начнется работа с цементом, необходимо определить, какие параметры будут ключевыми в данном строительстве. Прочность цемента определяется сопротивляемостью на сжатие (изгиб) и удар.

Марки цемента

Также полезно будет знать, на какие марки подразделяется цемент.

    1. ГОСТ 2003 г. Маркировка цемента включает:
      • обозначение состава: ЦЕМІ – цемент без добавок (чистый), ЦЕМІІ – с различными добавками;
      • процентное содержание добавок для ЦЕМІІ: А – от 6 до 20% примесей, Б – от 21 до 35% примесей;
      • буквенное обозначение типа добавки для ЦЕМІІ: П – пуццолан, Ш – шлак;
      • показатель прочности через 28 суток после заливки, от 22,5 до 52,5;
      • буквенный показатель прочности через 2-7 суток после заливки, Н – нормальноотвердевающий, Б – быстроотвердевающий.

Пример маркировки: ЦЕМІІ/Б-П 42,5Н – нормальноотвердевающий портландцемент, с пуццолановой добавкой от 21 до 35%.

  1. ГОСТ 1985 г. Маркировка:
    • буквенное обозначение состава: ПЦ (портландцемент) или ШПЦ (шлакопортландцемент);
    • показатель прочности кг/см^2, от 300 до 600;
    • наличие (Д) и процентное содержание (число от 10 до 20) добавок в смеси;
    • маркировка типа цемента: Б – быстроотвердевающий, Н – нормированный, БЦ – белый цемент, СС – сульфатостойкий, ВРЦ – водонепроницаемый, ПЛ – с добавлением пластификаторов (гидрофобный).

Пример маркировки: ПЦ 500 Д10 ПЛ – гидрофобный портландцемент с прочностью до 500 кг на квадратный сантиметр, с содержанием пластификаторов 10%.

Приготовление цемента

Приготовить цементный раствор для строительства или ремонта не сложно. Делается он либо в бетономешалке, либо в обычном ведре с помощью строительного миксера. Рассмотрим состав раствора цемента и последовательность его приготовления:

  1. Вода. При определении количества воды необходимо исходить из нужного количества раствора: воды пойдет немного меньше, чем планируемый конечный объем.
  2. Песок. Сначала закладывается половина нужного объема песка и тщательно перемешивается. Для качественной кладки песок должен быть чистым, без примесей глины. Визуально песок должен быть очень светлым, почти белым.
  3. Цемент. В емкость засыпается необходимое количество цемента и делается это не частями, а в один прием.
  4. Песок. После полного перемешивания цемента необходимо добавить оставшуюся половину песка и снова перемешать.

Напоследок нужно отметить, что для хорошего ремонта или строительства нужен качественный цемент. Определить визуально, насколько он хорош, не получится. Лучше полагаться на добросовестных производителей и рекомендации знакомых, отбросив в сторону подозрительно дешевые варианты.

Цемент – видео про работу с данным материалом

Характеристика сырья для производства портландцемента и смешанных вяжущих на его основе

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Читайте так же:
Ремонт цементной стяжки с трещинами

ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА И СМЕШАННЫХ ВЯЖУЩИХ

НА ЕГО ОСНОВЕ

по дисциплине «Вяжущие вещества»

для студентов специальности 2906

Характеристика сырья для производства портландцемента и смешанных вяжущих на его основе /Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Вяжущие вещества» для студентов специальности 2906. Сост. Секерина : КГАСУ, 2007 г. –21 с.

Методические указания содержат сведения о сырьевых материалах, применяемых для производства портландцемента и смешанных вяжущих на его основе: химическом составе глинистого и карбонатного сырья значительной части месторождений, в том числе по Республике Татарстан. Предлагается также перечень и характеристика местных минеральных добавок – наполнителей для получения тонкомолотых многокомпонентных цементов.

Методические указания предназначены для студентов 3-го курса спец. 2906 и являются руководством для них при выполнении курсового проекта по дисциплине «Вяжущие вещества».

Табл. 8., библ. 10 наим.

Рецензент: доцент кафедры минералогии Казанского государственного университета. Канд. геол. наук .

©Казанский государственный архитектурно-строительный университет, 2007.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛАХ

При производстве портландцемента применяют различные материалы, одни из которых идут непосредственно на изготовление клинкера, другие в виде добавок используются при его помоле (двуводный гипс, активные минеральные добавки, добавки – наполнители).

Сырьевыми материалами для производства клинкера служат карбонатные горные породы с высоким содержанием углекислого кальция и глинистые породы, содержащие кремнезем, глинозем и оксид железа. Пригодность сырьевых материалов для производства портландцемента устанавливают на основании знания их химического состава, физико-механических свойств и естественной влажности.

КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ

Известняки – осадочные породы, содержащие до 90% углекислого кальция, а в качестве примесей – небольшие количества кварцевого песка, глинистых минералов, карбоната магния. В карбонатных породах, предназначенных для производства портландцемента, ограничивается содержание МgО до 3-3,5% и серного ангидрида – до 1-1,3%.

По физическим свойствам различают кристаллический известняк, плотные известняки, землисто-рыхлые известняки или мелы. Встречаются также известковый туф, известняк-ракушечник. Средняя плотность кристаллических известняков достигает кг/м3, плотных – кг/м3, меловых пород – кг/м3.

Влажность известняков и мела соответственно 2-6 и 15-30%.

Мергели «натуралы» – природная смесь мельчайших частиц углекислого кальция и глинистых минералов, содержащая 75-80% СаСО3 и не требующая при производстве портландцемента корректировки химического состава другими материалами. Мергели могут использоваться для изготовления цементов как готовая сырьевая смесь. Они могут резко различаться по физическим свойствам: одни имеют плотную структуру и прочны, другие мягкие, рыхлые и влагоемкие. Средняя плотность мергелей – кг/м3, а влажность – 5-20%.

ГЛИНИСТЫЕ ПОРОДЫ

Глины – это осадочные землистые породы, сложенные из тонких частиц (менее 2 мкм). Они легко дают суспензии при размучивании водой. Глинистые породы состоят, в основном, из кремнезема (70-80%); глинозема (3-10%), оксида железа (3-6%) и небольшого количества карбонатов кальция и магния. Средняя плотность комовой глины – кг/м3, влажность колеблется в пределах 15-25%.

Аргиллиты – твердые породы, продукты дегидратации, спрессования и перекристаллизации глин.

Глинистые сланцы – скальная порода, продукт перекристаллизации глин.

Лесс – землистая порода, сложенная из слюд, каолинита, полевых шпатов, кальция, кварца.

Суглинки – глины, содержащие значительное количество кварца (до 40%). Из перечисленных глинистых пород наиболее широкое применение при производстве клинкера портландцемента находят глины.

В качестве компонента сырьевой смеси для производства клинкера, заменяющего собой глинистый компонент и частично карбонатный, могут быть использованы искусственные материалы – вторичные продукты некоторых производств. К ним относятся нефелиновый шлам – отход производства глинозема, доменные гранулированные шлаки, золы теплоэлектростанций.

Так как не всегда удается получить клинкер требуемого химического и минералогического состава, изменяя только соотношение между карбонатным и глинистым компонентами сырьевой смеси, то применяют корректирующие добавки, содержащие значительное количество какого-либо из недостающих оксидов клинкера. Например, содержание SiO2 увеличивают добавкой высококремнеземистых веществ (трепела, опоки, диатомита или других пород). Недостаточное количество в сырьевой смеси оксида железа компенсируют добавкой колчеданных огарков или железной руды.

Значительная стоимость клинкера, обусловленная повышенным расходом тепла и топлива при обжиге, вызвала необходимость создания новых вяжущих: тонкомолотых многокомпонентных цементов (ТМЦ) и вяжущих низкой водопотребности (ВНВ). Их получение основано на совместном домоле товарного портландцемента, 30-70% которого заменены на минеральную добавку – наполнитель, до удельной поверхности 450-500 м2/кг. Использование такого вяжущего предполагает обязательное введение в его состав суперпластификатора (в сухом виде при помоле или с водой затворения). Особенностью таких вяжущих является их получение с использованием имеющегося на региональных заводах ЖБИ и КПД помольного оборудования и местных минеральных добавок-наполнителей природного или искусственного происхождения: кварцевый песок, чистый и доломитизированый известняк, доломитовые отходы камнедробления, цеолитсодержащие и цеолитизированные вулканические туфы, металлургические и топливные шлаки, золы ТЭС, отработанные формовочные смеси и др.

Характеристика сырьевых материалов, корректирующих добавок и минеральных добавок – наполнителей приведена в табл. 1-8.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector