Реферати українською » Строительство » Глиноземистий цемент і цементи на його основі


Реферат Глиноземистий цемент і цементи на його основі

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Запровадження

Про гідравлічних властивостінизкоосновнихалюминатов кальцію було у ХІХ столітті. У Франції для дослідження способів отриманнясульфатостойкого цементу було отримано глиноземний цемент, що поряд із підвищеноїсульфатостойкостью вирізнявся виключно швидкимтвердением і дуже високим міцністю. Щодо хімічного складу й технологія отримання цього цементу внаслідок його чудових властивостей було засекречено французами в 1912 р. Військове відомство використало цей цемент в— першої імперіалістичної війні до швидшого спорудження фундаментів під важкі гармати, будівництва кулеметних точок, і навіть для термінового відновлення різноманітних споруд. [>1,c.22]

У Совєтському Союзі у результаті самостійних досліджень, проведених групою учених, було розроблено кілька радикальних способів отриманняглиноземистого цементу і вивчені фізико-хімічні процеси його виробництва та тверднення. Результати цих робіт дозволили організувати виробництвоглиноземистого цементу способом доменної плавки і раціонально застосовувати його у багатьох областях будівельної індустрії.Глиноземистий цемент використовують як і найважливіший компонент під час виробництва кількох видів розширення цементів.

Сьогодні, Росія займає що п'яте місце у світі за обсяги виробництва цементу, поступаючись Китаю, Індії, навіть Японії. Актуальність роботи обумовлена більший обсяг виробництва цементу на Росії, необхідністю вдосконалення виробництва і поліпшення властивостей цементу.

Метою роботи є підставою вивченняглиноземистого цементу і цементів його основі. Досягнення цього було поставлено завдання: розглянути основні властивості і характеристикиглиноземистого цементу, і навіть цементів його основі.


Характеристика й поліпшуючи властивостіглиноземистого цементу

 

>Глиноземистий цемент —бистротвердеющее гідравлічне в'язке, перебуває змоноалюмината кальцію (>СаО•А12О3). Свою назву цей цемент дістав листа від технічного назви оксиду алюмініюА12О3 — «>глинозем».[3,c.27]

Сировиною дляглиноземистого цементу служать боксити і чисті вапняки.Боксити — гірська порода, що складається з гідратів глинозему (>А12О3 •nН2О) і домішок (переважноFe2O3, SiO2,СаО та інших.).Боксити широко використовують у різних галузях промисловості: щоб одержати алюмінію,абразивов, вогнетривів, адсорбентів тощо., а родовищ із високим вмістомА12О3 дуженемного.[6,c.38]

Щодо хімічного складуглиноземистого цементу, одержуваного в спосіб, перебуває у наступних межах:СаО - 35...45 %;А12О3 - 30...50 %;Fe2O3 - 0...15 %; SiO2 - 5...15 %. У мінеральному складі клінкеруглиноземистих цементів переважаєоднокальциевийалюминатСаО •А12О3 (СА), визначальний основні властивості цього в'язальника. З іншого боку, у ньому присутніалюминати —СА2,С12А7;двухкальциевий силікатC2S, що б, як відомо, повільнимтвердением, і як неминучою баластної домішки —геленит -2СаО •А12О3 •2SiO2. Зовнішні параметриглиноземистого цементу - це людина тонка порошок сіро-зеленого, коричневого чи чорного кольору.

>Тонкость помелу має бути таким, щоб запросеивании проби цементу через сито з сіткою № 008 (розмір осередків у світу 0,08 мм) проходило щонайменше 90% від безлічі проби. Відповідно до ГОСТ 969—66 глиноземний цемент залежно від міцності при стискуванні ділиться втричі марки: 40, 50 і 60. Марку цементу призначають у віці три доби після виготовлення зразків. [>1,c.18]

>Глиноземистий цемент повинен виготовлятись відповідно до ГОСТ 969-91 технологічного регламенту виробника. Зміст глинозему (>Al2O3) в цементі має не нижче 35 %.

По міцності на стиснення у віці 3-х діб цемент підрозділяється на марки: 40, 50 і 60.Физико-механические показники цементу повинні відповідати зазначених у таблиці:

       
>п/п >Физико-механические показники Значення для марки цементу
    40 50 60
1 Межа міцності при стискуванні,МПа, щонайменше у віці:      
  1сут. 22,5 27,4 32,4
  3сут. 40 50 60
         
2 >Тонкость помелу:      
  Залишок на ситі з сіткою № 008 по ГОСТ 6613, % трохи більше 10 10 10
3 Терміни схоплювання:      
  початок, хв., не раніше 45 45 45
  кінець, годину., пізніше 10 10 10

>Глиноземистий цемент єбистротвердеющим, але нормальносхвативающимся в'язким речовиною. Початок схоплювання цементу має наступати не раніше 30 хв, а кінець пізніше 12 год від часузатворения йоговодой.[3,c.42]

>Глиноземистий цемент характеризується зниженою здатність до деформації у зв'язку зкрупнокристаллической структурою несформованого цементного каменю. З іншого боку, через наявність кубічногогидратированногомоноалюмината для формування цементного каменю відбувається втрата маси.

Існують два способу виробництваглиноземистого цементу: метод плавлення сировинної шихти і випал доспекания.[6,c.52]

Спосіб виробництваглиноземистого цементу методом плавлення включає у собі підготовку зернистої шихти з цементного сировини, плавлення, охолодження отриманого шлаку, роздрібнення тонке здрібнення.

Спосіб спечення характеризується тим, що вихідні компоненти цементного сировини просушують, тонко подрібнюють і перемішують до повної гомогенізації, після чогопорошкообразную чи гранульовану цементну шихту направляють у піч виконують випал цементного клінкера на різних печах. Далі цементний клінкер охолоджують, піддають помелові й отримують глиноземний цемент. [>4,c.26]

Основні властивості:

-швидке наростання міцності в ранньому віці;

-притвердении бетону наглиноземистом цементі виділяється дуже багато тепла, що дозволяє вживати ці бетони при негативних температурах до -10 градусів без підігріву;

-глиноземний цемент має підвищену щільність цементного каменю, який визначає велику стійкість бетону проти всіх видів агресивних рідин і газів проти бетоном напортландцементе;

глиноземний цемент протипортландцементом єогнестойким і термічно стійким матеріалом. У суміші з вогнетривкими заповнювачами:шамотом,хромитовой рудою,магнезитом та інших. глиноземний цемент можна використовувати щоб одержатигидравли-ческитвердеющих вогнетривких розчинів ібетонов.[3,c.42]

Процес твердненняглиноземистого цементу і міцність що утворюється цементного каменю істотно залежить від температури тверднення. При нормальної температурі (до + 25° З) основний мінерал цементу — СА взаємодіє зі водою із заснуванням кристалічногогидроалюмината кальцію ігидроксида алюмінію на виглядігелевидной маси:


>2(СаО •А12О3) +11Н2О =2СаО •А12О3 •8Н2О +2А1(ОН)3 +Q

Притверденииглиноземистого цементу основне з'єднання —однокальциевийалюминат, піддається гідратації, у результаті утворюєтьсядвухкальциевийгидроалюминат. При взаємодіїглиноземистого цементу із жовтою водою не утворюється гідрату окису кальцію, завдяки чому цементний камінь, бетони і розчини наглиноземистом цементі набагато краще протистоять діїминерализованних вод; відсутністьтрехкальциевогогидроалюмината підвищує стійкість досульфатной корозії. Проте бетони паглиноземистом цементі кородують в кислих агресивних середовищах,концентрированних.растворах сірчанокислого магнію й у лужних середовищах при концентрації лугів більше однієї%. З підвищенням температури твердненняглиноземистого цементу понад 25—30° З міцність цементного каменю знижується, внаслідок перекристалізаціїдвухкальциевогогидроалюмината втрех-кальциевий. Тому пропарювання іавтоклавную обробку виробів наглиноземистом цементі не виробляють. [>5,c.57]

При знижених позитивних температурах твердіння відбувається менш інтенсивно, проте значно швидше, ніжпортландцемента.

При охолодженні маси цементу (бетону) нижче -2 °З твердіння його із жовтою водою практичнопрекращается.Поетому для тверднення необхідно забезпечити оптимальні температурні умови.

>Раствори і бетони наглиноземистом цементі водонепроникні, хімічно стійки,огнестойки,огнеупорни, термічноустойчиви.[8,c.17]

Стійкістьгидратних утворень якгидроалюминатов кальцію, які виникають притвердении цементного розчину, істотно залежить від температури і концентрації глинозему і оксидів кальцію в розчині. Характерною ознакоюнизкоосновнихгидроалюминатов кальцію був частиною їхнього спроможність до перекристалізації, коли він формуються стійкішікристаллогидрати.В процесі гідратаціїглиноземистого цементу хімічна реакція взаємодіїнизкоосновнихалюминатов кальцію із жовтою водою приводить до формуваннягидроалюминатов кальцію ігидроксида алюмінію, що характеризується малої розчинність у питній воді, великою питомою поверхнею і позитивно впливає формування високоміцного цементногокамня.При гідратації використовується в реакціяхоксидное залізо утворюєгидроферрити кальцію ігидроалюмоферрити кальцію.Гидроксид алюмінію виділяється як гелю.

Відмінною рисою реакції гідратаціїоднокальциевогоалюмината є високаелектротермичность. Призатвореиииглиноземистого цементу високих марок водою виділяється приблизно до 376 кДж/кг (90 докал/кг) тепла; у своїй енергійний виділення тепла повністю відбувається у перші години схоплювання і тверднення цементного тесту. Це властивістьглиноземистого цементу, з одного боку, обмежує використання для бетонування масивних конструкцій, з іншого — може надати позитивний вплив виробництва бетонних робіт у зимовий період.Объемная масаглиноземистого цементу на пухкому стані у межах 1000—1400кг/м3. [>2,c.21]

>Високоглиноземистие цементи розроблено уНИИЦементе; отримані два виду —високоглиноземистий іособочистийвисокоглиноземистий, різняться по малому змісту домішок.ВГЦ за наявності 60—65% глинозему містить 2—3°/0кремнекислоти, аособочистийВГЦ — 73—75% глинозему, до 1%кремнекислоти і менше 0,5% оксиду заліза. Останній цемент пофазовому складу відрізняється відВГЦ, він полягає у основному здиалюмината кальцію —СА2 і невеликої кількостігеленита імоноалюмината. Температура плавлення його сягає2033К.[1,c.33]

>Ангидрито-глиноземистий цемент — гідравлічне в'язке, одержуване спільним помеломвисокоглиноземистого шлаку (клінкеру) з штучним або природнимангидритом.Смешивают готовий глиноземний цемент із котрим попередньо подрібненимангидритом, одержуваним випаленням природногодвуводного гіпсу при873—973К. ДляАГ-цемента характерно менше виділення тепла при гідратації, ніж дляглиноземистого цементу.Повишающаяся притвердении розчину і бетону температура позитивно впливає на твердіння, оскільки прискорює кристалізаціюгидросульфоалюмината кальцію. Виниклі кристалигидросульфоалюмината грають роль структурного елемента у цементному камені й у певних умов як запобігають усадку, а й викликають явища розширення. Можна вважати, щоАГ-цемент одна із початкових видів сімейства розширення цементів, одержуваних з урахуваннямглиноземистогоцемента.[7,c.55]

У порівняні зпортландцементом глиноземний цемент забезпечує отримання бетонів і розчинів більшої щільності і водонепроникності.Бетони наглиноземистом цементіморозостойки і більше стійки протипортландцементом проти вилуговування, і навіть до розчинів сульфату кальцію і магнію, морської авіації та болотного воді, розчинів цукру, тварин і рослинним маслам. Проте глиноземний цемент швидко руйнується навіть слабкими розчинами солей амонію і лугів. Його не можна запровадити у лужних середовищах і змішувати з вапном чипортландцементом. З огляду на дефіцитність сировини (бокситів) значну вартістьглиноземистого цементу, його випускають в порівняно невеликих кількостях (менш 1 % від загального випуску цементу), просто вважають при спорудженні бетонних конструкцій, які потрібно швидко вводити на експлуатацію, для термінових аварійних і ремонтних робіт, і навіть длятампонирования нафтових та газових свердловин, футерівки шахтних криниць і тунелів тощо. п. За підсумкамиглиноземистого цементу на суміші зжаростойкими заповнювачами виготовляють бетони, що добре пручаються дії високих температур (>1000°С і від).Глиноземистий цемент використовують також і отримання розширення цементів: водонепроникний дедалі ширший цемент (>ВРЦ), водонепроникнийбезусадочний цемент (>ВБЦ),гипсоглиноземистий дедалі ширшийцемент(ГГРЦ). [>8,c.51]

>Водонепроницаемий дедалі ширший цемент (>ВРЦ)

 

ЦементВРЦ - з перших видів розширення цементів - єбистросхвативающееся ібистротвердеющее скорозшивач.Водонепроницаемий дедалі ширший цемент (>ВРЦ) отримують змішуванням чи спільним помеломглиноземистого цементу (70%),полуводного гіпсу (20%) і меленого спеціально виготовленоговисокоосновногогидроалюмината кальцію4СаО-А12О3-13Н2О (10%).

>Глиноземистий цемент у складіВРЦ забезпечує твердіння і незмінність обсягу цементного каменю. Найбільш інтенсивне розширенняВРЦ надається протягом першої доби і радіомовлення продовжується до 2-3 діб. [>7,c.36]

>ВРЦ має марку 500 через 28 діб, хоча вже 6 год тверднення набирає міцність щонайменше 7,5МПа. Відрізняється зниженоюморозостойкостью і може застосовуватися лише за позитивних температурах.

>Водонепроницаемий дедалі ширший цемент (>ВРЦ) застосовується для гідроізоляції різних, споруд (резервуари, шлюзи, доки, басейни, трубопроводи, тунелі, фундаменти промислових і громадянських будинків), у яких тимчасово проведення робіт фільтруюча вода може бути відведена відторкретируемих поверхонь на період 1-2 години. Застосування цього цементу допускається для споруд,експлоатируемих за умов будь-якоговлажностного режиму.


>Водонепроницаемийбезусадочний цемент (>ВБЦ)

>Водонепроницаемийбезусадочний цемент (>ВБЦ) -бистросхвативающееся ібистротвердеющее гідравлічне скорозшивач, одержуване шляхом ретельного змішуванняглиноземистого цементу,полуводного гіпсу і гашеної винищити. Сировинна суміш містить щонайменше 85%глиноземистого цементу. Співвідношення між вапном і гіпсом може змінюватися не більше від 2,0 до 1,0. [>6,c.36]

>Водонепроницаемийбезусадочний цемент (>ВБЦ) складається з тієї ж компонентів, як іВРЦ, але взятих у інших співвідношеннях. Ці цементи швидко схоплюються (початок схоплювання — кілька хвилин, кінець—• пізніше 5... 10 хв) і швидко твердіють, досягаючи до 3сут 60...80 %-іншої марочної міцності. Вони утворюють цементний камінь високої водонепроникності (витримує тиск води до 0,7МПа), внаслідок чого й одержали друге назва водонепроникних цементів.

>Водонепроницаемийбезусадочний цемент (>ВБЦ) застосовується для гідроізоляції підземних споруд (тунелі різного призначення), що протягом період будівництва йексплоатации перебувають у умовах підвищеного вологості повітря (75% приt=20°). Оскільки цей цемент єбезусадочним чи слабко дедалі ширшим лише у вологому середовищі, а сухих умовах виявляє усадку, потрібно уникати його застосування тим споруд, де, хоча б тимчасово, може вийти сухий режим.

>Гипсоглиноземистий дедалі ширший цемент (>ГГРЦ)

 

>Гипсоглиноземистий дедалі ширший цемент виробляють шляхом помелу сумішівисокоглиноземистого шлаку ідвухводного сірчанокислого кальцію.ГГРЦ містить трохи більше 30% гіпсу разом й характеризується початком схоплювання не раніше 10 хвилин і кінцем схоплювання пізніше 4 годин із моменту початкузатворения. Для уповільнення схоплювання використовують бурові, оцтову кислоту,СДБ. [5,c.36]

Сировиноюгипсоглиноземистого цементу служатьвисокоглиноземистие шлакимоноалюминатного типу. При зануренні у водугипсоглиноземистого цементу відбувається лінійне розширення цементу, що становить щонайменше 0,1% через 1 годину післязатворения і 0,6% через 3 діб тверднення.

На початковому етапі знають тверднення цементуГГРЦ швидкість зростання міцності вище, ніж вглиноземистого цементу, проте, попри наступних етапах зростання міцності той самий, як вглиноземистого цементу.Деформационная здатністьГГР-цемента незначно більше такийдеформационной здібностіглиноземистогоцемента.[3,c.87]

Перші 3-7 дібГГРЦ має бути розширено в водної чи сильно зволоженій середовищі. Притвердении надворі цемент як не розширюється, і навіть дає усадку. Іноді використовується комбінований режим тверднення, у якому перші 3 діб твердіння підтримується в водної середовищі, а наступному твердіння триває в повітряної середовищі. Під час такої процедурі спочатку відбувається розширення, та був усадка із незначною залишковим розширенням близько 0,15%.

Ступінь розширення цементного розчину залежить від відносного змісту цементу та води в розчині. якщо в'язальника дедалі менше.Тепловлажностная обробка виробів з урахуваннямГГРЦ істотно прискорює процес тверднення зменшує ступінь розширення.Раствори і бетони з урахуванням цементуГГР мають високоїатмосфероустойчивостью іморозостойкостью.

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація