Твердение известкового теста.

В зависимости от вида извести и условий, в которых протекает процесс ее твердения, различают три вида твердения:

- карбонатное;

- гидратное;

- гидросиликатное.

Карбонатное твердение складывается из двух одновременно протекающих процессов:

1) испарение физически связанной воды и постепенная кристаллизация Ca(OH)2 из насыщенного водного раствора;

2) образование карбоната кальция по реакции: Са(ОН)2 + СО2 + nН2О = СаСО3 + (n+1) Н2О

Гидратным твердением называют процесс постепенного превращения в твердое камневидное тело известковых смесей на молотой негашеной извести, в результате взаимодействия извести с водой и образования Ca(OH)2.

Условия, способствующие гидратационному твердению:

- быстрый и равномерный отвод выделяющегося при твердении тепла,

- использование форм, не допускающих увеличения объема твердеющей массы,

- введение добавок типа СДБ, замедляющих процесс гидратации.

Гидросиликатное твердение обусловлено химическим взаимодействием между известью и кремнеземом (песком) с образованием гидросиликатов кальция.

Са(ОН)2 + SiО2 → pСаО⋅SiO2⋅nН2О

Твердение известково-кремнеземистых материалов в условиях термообработки паром в автоклавах (9-16 атм, 174,5-200° С) является следствием ряда сложных физико-химических процессов, проходящих в три стадии:

1)образование кристаллических зародышей гидросиликатов, рост кристаллов и увеличение их числа без срастания;

2)формирование кристаллического сростка;

3) разрушение (ослабление) сростка вследствие перекристаллизации контактов между кристаллами.

Способы интенсификации гидросиликатного твердения: 1.Увеличение реагирующей поверхности извести и кремнеземистого компонента (помол извести совместно с песком в соотношении 1:1-1:2 по массе до удельной поверхности 3000-5000 см2/г). Полученная смесь вводится в немолотый песок в количестве 15-30% массы смеси. 2.Тепловлажностная обработка паром в автоклаве при давлении пара 0,8-1,5 МПа и при температуре 175-200 0С 3.Введение в известково-песчаные смеси материалов, более интенсивно реагирующих с известью, чем песок (трепел, диатомит, керамзит,вулканический туф и др.)

4. Применение смешанного вяжущего (10-15% CaO, 30- 50% 2CaOSiO2 и 30-50% кварцевого порошка).

Магнезиальные вяжущие вещества: производство, технические свойства, применение в строительстве.

Магнезиальные вяжущие: каустический доломит MgCO3⋅CaCO3 и каустический магнезит MgCO3

Обжиг магнезита производится при t=750-800°С

(во вращающихся печах до 1000 °С) до полного разложения MgСОз на MgO и СО2 с удалением углекислого газа. Обжиг доломита производ при t=650-750С. Свойства: Магнезит: плотность 3,1-3,4 г/см3, насыпная плотность 700-800кг/м3, тонкость помола <5%(№2)<25%(№8), сроки схватывания нач >20мин кон<6ч, прочность 60-100МПА. Доломит: плотность 2,78-2,85 г/см3, насыпная плотность 1050-1100кг/м3, тонкость помола <5%(№2)<25%(№8), сроки схватывания нач 3-10ч кон8-20ч, прочность 10-30Мпа.

Особенностью применения магнезиальных вяжущих веществ является затворение их водными растворами магнезиальных солей. Магнезиальные вяжущие вещества имеют хорошее сцепление с органическими заполнителями и применяются для производства изделий с древесными опилками (ксилолита), либо с древесной шерстью — узкой и длинной древесной стружкой (фибролита).

Жидкое стекло: сырье, производство и применение в строительстве.

Сырье: чистый кварцевый песок, кальцинированная сода или сернокислый натрий (или поташ). Сырьевую смесь расплавляют в стекловаренных печах при t=1300-1400°С. При быстром охлаждении она твердеет и раскалывается на куски, именуемые силикат-глыбой. Далее силикат-глыбу растворяют в автоклавах при давлении 0,6-0,7 МПа и температуре 150C (или кипячением), создавая коллоидный раствор (Na2OnSiO2 или K2OnSiO2).Твердение растворимого стекла: Na2OSiO2+2H2O+CO2→Na2CO3+Si(OH)4 .

Жидкое (растворимое) стекло применяют для производства кислотоупорных цементов, жароупорных бетонов, силикатных красок и обмазок, для пропитки (силикатизации) грунтовых оснований.

Гидравлическая известь: сырье, производство, свойства, отличие гидравлической извести от воздушной.

Гидравлической известью называют продукт, получаемый обжигом не до спекания (900-1100 0С) мергелистых известняков, содержащих 6-25% глинистых и тонкодисперсных песчаных примесей. Свойства гидравлической извести: Плотность: 2,6-3 г/см3, сроки схватывания: начало схватывания – 0,5-2 ч, конец схватывания – 8-16 ч. Прочность: растворы состава 1:3 на вольском песке в возрасте 28 суток > 5 Мпа (сильногидравлическая); > 1,7 Мпа (слабогидравлическая).

Особенности: низкая морозостойкость и воздухостойкость по сравнению с портландцементом.

Гидравлическую известь выпускают сейчас в небольшом количестве. Ее можно использовать для изготовления строительных растворов, применяемых для кладки и штукатурки в сухой и влажной среде. Гидравлическая известь дает более прочный, но менее пластичный, по сравнению с воздушной известью, раствор. Эту известь можно применять для получения бетонов низких марок.

Основы технологии портландцемента.

ПЦ называется гидравлическое вяжущее, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80%). Портландцемент получают совместным измельчением клинкера и гипса. Гипс (природный) вводится для замедления сроков схватывания. Клинкер получают обжигом до спекания при t= 1450-1500 C сырьевой смеси из известняка и глины.

Сырьемдля производства портландцемента служат:

1.карбонатные породы (известняк, мел, известковый туф), обеспечивающие содержание СаСОз в пределах 75-78%; 2.глинные породы (глина, глинистые сланцы-22-25%); 3.корректирующие добавки.

Производство ПЦ – сложный технологический и энергоемкий процесс, включающий добычу, доставку, приготовление сырьевой смеси, обжиг смеси до спекания (получение клинкера), помол клинкера с добавкой гипса.

При мокром способе производства тонкое измельчение сырья ведется в водной среде, а шихта получается в виде сметанообразной массы — шлама. Поступающий из карьера известняк подвергается дроблению до частиц размером 8-10 мм. Куски добытой глины измельчают в дробилках. Глиняный шлам с влажностью 60-70% подают в сырьевую мельницу, где он размалывается совместно с раздробленным известняком. Из мельницы шлам влажностью 32-40 % подается в печь для обжига.

При сухом способе сырьевая шихта представляет собой тонкомолотый сухой порошок, называемый сырьевой мукой. При сухом способе затраты тепла в 2 раза меньше, чем при мокром способе производства. Комбинированный способсовмещает в себе дваспособа: мокрым способом готовят сырьевую смесь – шлам. После чего шлам пропускают через фильтры, осушаясмесь до 16-18%, а затем отправляют на обжиг.

Обжиг сырьевой смеси как при сухом, так и при влажном способе производства осуществляется во вращающихся печах при t=1450^оС. Печь представляет собой длинный, слегка наклоненный цилиндр длиной до 230м и диаметром 5-7м. Сырье занимает только часть печи, и при ее вращении медленно движется к нижнему концу, проходя различные температурные зоны:

Помолклинкера производится в трубных мельницах. ПЦ выдерживают до его охлаждения и гашения остатков свободного оксида кальция. Готовый ПЦ очень тонкий порошок темно-серого цвета.

Физико-химические процессы, протекающие при обжиге сырья в производстве клинкера портландцемента.

1) В зоне испарения (t=200° С) протекают удаление воды из материала, его подсушка.

2) В зоне подогрева материал нагревается до 500-700^оС;начинаются химические реакции, происходит разложение и выгорание органических веществ. Образуется коалинитовый ангидрит Al₂O₃*2SiO₂.

3) В зоне декарбонизации температура материала повышается до 900-1100^оC; происходит разложение карбоната кальция, распад глинистых минералов, появляется свободная известь. Образуются минералы 3СаО*Al₂O₃, СаО*Al₂O₃, 2CaO*SiO₂ –белит.

4) В экзотермической зоне (t до 1300° С) скорость реакций увеличивается, образуется C₂S,алюминаты и алюмоферриты (3СаО*Al₂O₃, 4СаО*Al₂O₃*Fe₂O₃).

5)При поступлении в зону спекания (t=1450° С) материал начинает частично расплавляться. Образуется главный минерал клинкера (алит - C3S) 3CaO*SiO₂.

6) В зоне охлаждения температура снижается до 1000° С. Последующее охлаждение клинкера до температуры ~50 С происходит на выходе клинкера из печи, клинкер выдерживается на складе.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: