Минеральные вяжущие вещества. Часть 2

1.

Минеральные вяжущие вещества
часть2

2. Цементы

3.

Портландцемент – гидравлическое вяжущее
вещество, получаемое тонким помолом
клинкера с добавкой гипса 1.5-3%.
Твердеющее в воде и на воздухе.

4.

• Клинкер – спекшаяся при температуре 1450
град. цельсия сырьевая смесь из карбоната
кальция (в основном известняка) и
алюмосиликатов (глин, мергеля, доменного
шлака и др.).

5. Сырьевые ресурсы

• Для производства портландцемента
имеются неограниченные сырьевые
ресурсы:
• карбонатные горные породы (известняки,
мергели)
• глинистые породы (глины, глинистые
сланцы)
• побочные продукты промышленности
(шлаки, золы, шламы).

6. Вещественный состав портландцемента.

• По вещественному составу портландцемент
подразделяют на следующие типы:
- портландцемент (без минеральных
добавок), обозначение Д0;
- портландцемент с добавками (с
активными минеральными добавками не
более 20 %), обозначения максимального
содержания добавок в портландцементе: Д5
(до 5 включительно.), Д20 (св. 5 до 20).

7. Химический состав.

• Химический состав клинкера определяется содержанием оксидов, % по массе:
• СаО
63…66
• SiO2
21…24
• Al2O3
4…8
• Fe2O3
2…4
• И их суммарное количество составляет 95-97
%. В небольших количествах в виде различных
соединений могут входить: MgO, SO3, Na2O,
K2O и др.

8. Минералогический состав.

Основные минералы клинкера:
Алит – 3CaO•SiO2 (C3S)
Белит - 2CaO•SiO2 (C2S)
Целит - 3CaO•Al2O3(C3A)
4CaO•Al2O3•Fe2O3 (C4AF)
45…60 %
20…30 %
4…12 %
10…20 %

9. Гранулометрический состав.

• Средний размер зерен портландцемента
составляет примерно 40 мкм.
• Удельная поверхность цемента (суммарная
поверхность зерен, см кв/г, в 1 г цемента) –
2500….3000 см кв/г.

10. Производство портландцемента.

• Основные
сырьевые
материалы:
известняки с высоким содержанием
карбоната кальция CaCO3 (мел, плотный
известняк, мергель и др.) и глинистые
породы (глины, глинистые сланцы). В
среднем на 1 т цемента расходуется около
1,5 т минерального сырья, примерное
соотношение между карбонатной и
глинистой составляющими сырьевой смеси
3:1 (т.е. 75 % известняка и 25 % глины).

11. Производство портландцемента.

Производство портландцемента состоит из
следующих основных операций:
1. добыча сырьевых материалов,
2. подготовка сырьевых материалов и
корректирующих добавок,
3. приготовление из них однородной сырьевой
смеси заданного состава,
4. обжиг смеси до спекания,
5. измельчение клинкера в тонкий порошок
совместно с гипсом и при необходимости с
добавками.

12. Производство портландцемента.

• В зависимости от приготовления сырьевой
смеси различают способы производства
портландцемента: мокрый, сухой и
комбинированный.

13. Мокрый способ

• При этом способе сырьевые материалы
измельчают и смешивают в присутствии
воды и смесь в виде жидкого шлама
обжигают во вращающихся печах;

14. Сухой способ

• при сухом способе материалы измельчают,
смешивают и обжигают в сухом виде;

15. Комбинированный способ

• Сырьевую смесь подготавливают по
мокрому
способу,
затем
шлам
обезвоживают и из него приготавливают
гранулы, которые обжигают по сухому
способу.
• Каждый из способов имеет свои
положительные и отрицательные стороны.

16. Печь обжига клинкера п/ц

17. Свойства цемента

• Истинная плотность

18. Свойства цемента

• Насыпная плотность

19. Свойства цемента

• Тонкость помола

20. Свойства цемента

• Нормальная густота
цементного теста
• Сроки схватывания
цементного теста

21. Свойства цемента

• Неравномерность
изменения объёма

22. Свойства цемента

Марка (активность цемента)
Тепловыделение

23. Твердение цемента

24. Твердение цемента

25. Коррозия цементного камня.

• Коррозия цементного камня в водных
условиях по ряду ведущих признаков делят
на три вида:
• I вид коррозии – разрушение цементного
камня в результате растворения и
вымывания некоторых его составных
частей.

26. Защита от коррозии I вида.

1. Предохранять от коррозии может защитная корка из
углекислого газа, образующаяся на поверхности бетона в
результате реакции между :
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
Растворимость CaCO3 в воде почти в 100 раз меньше
растворимости Ca(OH)2.
2. Также повышать стойкость цементного камня в пресных
водах можно введением в цемент гидравлических добавок. Они
связывают Ca(OH)2 в малорастворимые соединения –
гидросиликаты кальция:
• Ca(OH)2 + SiO2 + (n – 1)H2O = CaO · SiO2 · n H2O
3. Следующим видом защиты является применение
белитового цемента, содержащего ограниченное количество С3S и
выделяющего при твердении минимальное количество свободной
гидроокиси кальция.

27. Коррозия цементного камня.

II вид коррозии – разрушение цементного
камня водой, содержащей соли, способные
вступать
в
обменные
реакции
с
составляющими цементного камня. При этом
образуются продукты, которые либо легко
растворимы и уносятся фильтрующей через
бетон водой, либо выделяются в виде
аморфной
массы,
не
обладающей
связующими
свойствами
и
хорошо
растворяются в воде и уносятся ей.

28. Коррозия цементного камня.

• III вид коррозии - коррозия цементного
камня под воздействием сульфатов. В порах
цементного камня происходит отложением
малорастворимых веществ, содержащихся
в воде, или продуктов взаимодействия их с
составляющими цементного камня. Их
накопление и кристаллизация в порах
вызывают значительные растягивающие
напряжения в стенках пор и приводят к
разрушению цементного камня.