Гидравлическая известь и романцемент.

Гидравлическая известь. Такую известь получают обжигом в шахтных печах не до спекания (900-1100 º С) мергелистых известняков с содержанием 6-20% глинистых и тонкодисперсных песчаных примесей.

Мергели – горная порода, переходная от известняков к глинам. Мергель – тонкодисперсная смесь осадочного происхождения, состоит из 20-50% глинисто-песчаных веществ и 50-80% СаСО₃.

Романцемент – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом обожженных не до спекания (900 °С ) известняковых и магнезиальных мергелей, содержащих 25% и более глины. Образующиеся при обжиге низкоосновные силикаты и алюминаты кальция придают романцементу гидравлические свойства.

Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцементного клинкера совместно с гипсом и другими активными добавками или без добавок. Портландцемент – продукт тонкого измельчения клинкера с добавкой гипса до 3-5%.

Портландцементный клинкер образуется в виде мелких и крупных гранул размерами от 10-20 до 50-60 мм путем обжига до спекания при 1450º С сырьевой смеси, состоящей в основном из карбоната кальция (различных видов известняков) и алюмосиликатов (глин, мергеля, доменного шлака и др.).

3-5% гипса регулирует сроки схватывания портландцемента.

Выбор и соотношение компонентов сырьевой смеси производят с таким расчетом, чтобы полученный при ее обжиге портландцементный клинкер имел следующий химический состав (% по массе):

63—68 % СаО;

19—24 % SiO₂;

4—8 % А1₂О₃;

2—6 % Fе₂О₃

В сырье содержание MgO не должно превышать 6%, а SO₃ – 3%.

Производство портландцемента состоит из следующих основных процессов: добычи сырья и подготовки сырьевой смеси (дробления, помола, перемешивания и т.д.), обжига смеси до спекания до 1450°С для получения клинкера, помола клинкера в тонкий порошок совместно с добавками.

Производство портландцемента состоит из следующих основных процессов: добычи сырья и подготовки сырьевой смеси (дробления, помола, перемешивания и т.д.), обжига смеси до спекания до 1450°С для получения клинкера, помола клинкера в тонкий порошок совместно с добавками.

Существует два основных способа производства портландцемента: мокрый и сухой.

Производство портландцемента мокрым способом. Мягкие горные породы (глину и мел), применяемые в качестве сырьевых компонентов предварительно дробят в валковых дробилках и измельчают в специальных бассейнах-болтушках в присутствии 35—45 % воды по массе. В шламе постоянно контролируется с помощью рентгеноспектрометра содержание основных химических компонетов. Однородная масса. Качество лучше при мокром, чем при сухом – однородная масса. Меньший износ механизмов, легче транспортировать (насосом), меньше пыли, чем при сухом.

Существенный недостаток – большой расход топлива на удаление воды из шлама.

При сухом способе производстве портландцемента сырьевые материалы измельчают в порошок в шаровых мельницах, где происходит одновременно помол и сушка до остаточной влажности 1-2%. Далее эту сырьевую муку направляют в силосы, где она корректируется и создается ее запас. Сухой способ производства портландцемента применяют в том случае, когда сырьевыми материалами являются мергели или смеси твердых известняков и глин влажностью 8—10%.

Минеральный состав клинкера. Цемент при смешивании с водой образует цементное тесто, которое твердеет и превращается в цементный камень. Свойства цементного камня зависят от минералогического состава портландцементного клинкера и добавок к цементу, а также от условий твердения.

Состав портландцементного клинкера, %:

3СаО·SiO₂– трехкальциевый силикат или С₃S – алит – 45-60;

2СаО·SiO₂– двухкальциевый силикат или С₂S – белит – 20-30;

3СаО·А1₂О₃ – трехкальциевый алюминат или С₃А – 5-12;

4СаО·А1₂Fe₂О₃ – четырехкальциевый алюмоферрит С₄АF – 10-20.

Клинкерное стекло присутствует в промежуточном веществе в количестве 5—15 %. Оксид магния и кальция 1и 5%. Щелочи 0, 6%.