Tara-s.ru

Тара и Упаковка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Состав портландцементного клинкера

Состав портландцементного клинкера.

  • Химический состав портландцементного клинкера дан в таблице 1.5.1.
  • Основные минералы, которые может содержать портландцементный клинкер, даны в табл. 1.5.2.

Портландцементный клинкер. Клинкерные минералы не являются чистыми соединениями, а представляют собой смеси, содержащие в незначительном количестве компоненты других минералов в виде смешанных кристаллических соединений; это относится и к остальным химическим примесям клинкера, которые не могут образовать самостоятельных фаз. Поэтому, чтобы четко отличать чистые соединения от клинкерных минералов, Териебом в 1897 г. дал основным минералам клинкера C3S и C2S названия «алит» и «белит» и, еще не зная их состава, исследовал под микроскопом отличия между ними.

Что вам понадобится

Чаще всего клинкерный кирпич получается путем использования метода гиперпрессования, а в качестве сырья берется красная тугоплавкая глина. В результате получается строительный материал с высокой морозоустойчивостью, прочностью и при этом низким уровнем поглощения влаги.

Сырье

  • В процессе производства данного вида кирпича используется особая глина, имеющая высокий уровень содержания оксида алюминия. Этот химический элемент уменьшает вязкость смеси и сводит к минимуму процесс деформации при обжиге. Оптимальным содержанием оксида в сырье является диапазон от 17 до 23%. Если глина изначально имеет меньшее содержание оксида алюминия, его искусственно добавляют путем смешивания с каолинитовой глиной.
  • Главное сырье также содержит в себе оксиды железа (двух- или трехвалентного), которые влияют на цвет готового кирпича. Поэтому конечный продукт может быть от красного до фиолетового цвета. Содержание трехвалентного оксида не должно превышать 8% от общей массы. В противном случае при обжиге может начаться химическая реакция, которая послужит возникновению корки на поверхности материала. А это, в свою очередь, станет причиной вздутия готовых изделий.
  • Содержание в глине оксида кальция должно быть не более 8%. Чрезмерное его присутствие приведет к следующим негативным реакциям:
    • Сокращение длительности спекания глины. Сначала она медленно начинает спекаться, а затем резко ускоряется, деформируя кирпичи под собственным весом.
    • Увеличение пористости готовой продукции. В процессе термической обработки выделяется углекислый газ, который увеличивается в объеме и создает пористость.

    Про оборудование для производства клинкерного кирпича (клинкера) и цены поговорим ниже.

    Оборудование

    производство клинкерного кирпича

    На сегодняшний день производство клинкерного кирпича представляет собой полностью автоматизированный процесс, где каждый этап осуществляется в определенном оборудовании. И стоимость таких установок будет зависеть от уровня их мощности и целей приобретения (будет ли это малое или большое производство).

    Для производства данной разновидности кирпича потребуется:

    • Смеситель;
    • Оборудование по резке цилиндров;
    • Сушилка;
    • Печь;
    • Баки и вагонетки.

    Это тот минимум, который необходимо иметь для самостоятельного производства клинкерного кирпича.

    Про возможность производства клинкерного кирпича в домашних условиях, про способы его изготовления на заводе, технологические схемы поговорим ниже.

    О производстве клинкерных кирпичей ручной формовки поведает данный видеоролик:

    Перспективный рынок сбыта

    В конце 2007 года Минэкономразвития РФ и Минфин РФ разработали концепцию экономики нашей страны до 2020 года, на основании которой ряд министерств и ведомств приступил к разработке Федеральных программ развития своих отраслей. В цементной промышленности к началу 2008 года было заявлено различными компаниями и субъектами Федерации о строительстве в период 2010-2020 гг. новых цементных заводов или увеличению мощностей действующих предприятий в общей сложности на 150 млн. т. Двенадцать компаний приступили к строительству новых технологических линий по производству цемента с приростом мощностей уже к 2012 году, равным 18 млн.т.

    Однако в результате развивающегося мирового финансового кризиса во 2 полугодии 2008 года из-за прекращения кредитования строительства резко снизилась деловая активность в строительном комплексе, в результате чего работы почти по всем проектам приостановлены. Некоторые компании приняли решение об отказе от участия в цементном бизнесе. Цементной промышленности снова предстоит пережить мучительный спад, возрождение и выход на достигнутый уровень производства.

    Помимо серого, производят также белый цемент. Такой цвет достигается благодаря особому составу сырья и отличающейся технологией.

    Основной ингредиент — маложелезистый клинкер, к которому добавляется каолин, молотый гипс, известняк и хлорноватая соль. Белый цвет получается из-за соединения каолина и мела в составе цемента, где находится ничтожно малое количество марганца и хлора.

    От обыкновенного серого цемента белый отличается высокой прочностью на сжатие. Это достигается путем быстрого охлаждения клинкера после обжига в бескислородной среде.

    Рекомендации начинающим бизнесменам

    Бизнес-план необходимо тщательно разрабатывать, просчитывать все до малейших деталей. Он должен включать в себя все нужные расходы, целевую аудиторию, точный портрет конкурентов.

    Без него любое начало обусловлено только исследованиями.

    Изучение рынка сбыта, нужно подробно узнать о своей аудитории, ее привычках, жизни, делах.

    При наличии отличной идеи и бизнес-плана нужно брать кредит исключительно в банке, не стоит втягивать в свое дело друзей и семью, так как отношения могут испортиться.

    Маркетинговый подход должен быть всесторонним, не следует зацикливаться на одном агентстве рекламы, нужно пробовать все методы.

    Важно: обязательное наличие в штате сотрудников квалифицированного юриста и бухгалтера.

    Все договоренности и соглашения должны оформляться на бумаге, чтобы впоследствии обещания не остались только таковыми.

    В любом бизнесе необходимо иметь рядом людей, чьи способности будут импонировать владельцу и станут дополнением его идей и мыслей.

    Безклинкерный цемент

    Это шлако-щелочной тип цемента. Он используется в тех же областях, что и традиционный. Физические и химические характеристики этого типа цемента не отличаются от традиционного вида цемента. Что же касается бетона и раствора для строительных целей из этого цемента, то он характеризуется высокой степенью противостояния к износу, а также не боится влияния агрессивных сред. Дополнительно бетон и раствор из этого типа цемента имеет низкую температуру гидратации.

    Шлак является основой шлако-щелочного цемента. Его получают двумя способами:

    1. Al2O3, SiO2, CaO (являются базисными компонентами для производства шлака высокого качества) перемешиваются в определенных пропорциях и затем расплавляются. На выбор можно взять следующие виды сырья:

    • зольную пыль, пуццолану, вулканический пепел;
    • доломитизированный известняк либо карбонат кальция, известняк, известковую глину;
    • глину или известь (содержат песок) и сам песок;
    • отходы минерального происхождения, которые содержат кремний, кальций, алюминий.

    2. Использование полученного в результате производства чугуна готового доменного шлака.

    Производство цемента, в технологии которого используют специальный гидравлический шлак

    У этого вида производства есть три стадии, которые отличаются от стадий изготовления традиционного цемента: плавление, охлаждение расплава, помол цемента.

    Плавление сырья с целью получения шлака
    Сырье сначала пропускают через оборудование предварительного нагрева. Затем его плавят в плавильной печи при температуре приблизительно в 1450°C. Печь для плавления похожа на стекловаренную печь. Только нагрев печи обеспечивает уголь, пылевидное топливо, газ или традиционный вид топлива.

    Охлаждение расплава и его помол
    Из плавильной печи на выходе расплав остывает и проходит процесс грануляции. Технология грануляции с охлаждением водой создает высокий уровень реактивности шлака. Вода для охлаждения, поступающая под высоким давлением, дает возможность охладить быстро стекломассу в жидком состоянии и также обеспечивает в шлаке содержание стекла в большом количестве. Из системы для охлаждения шлак на выходе становится едва теплым и почти сухим. Его уже можно использовать.

    Шлак с большим уровнем потенциальной реакционной способностью можно получить при условии быстрого охлаждения расплава. Гранулят способен храниться на протяжении долгого времени без потерь данного качества.

    Гранулированный шлак, который уже охлажден, нужно измельчить до порошкообразного состояния. После этого он способен вступать в реакцию при контакте с водой.

    Производство цемента

    Чтобы произвести цемент, который можно сразу использовать, нужно перемешать три компонента:

    • гранулированный и высушенный шлак;
    • дополнительный материал в порошкообразном состоянии;
    • активатор в малом количестве.

    Чтобы получить цемент с нужным уровнем качества, компоненты перемешиваются и дозируются в требуемых пропорциях.

    В малых дозах (от 2 % до 5 % от объема смеси) добавляют активатор. Выбирая вид и количество активатора, можно получить любую нужную марку цемента. За счет использования базовых компонентов можно произвести разнообразные марки цемента. При производстве определенной марки меняется лишь доза и виды компонентов для смешивания.

    Необходимо использовать компоненты, которые бы сдерживали высокий уровень реакционной способности полученного шлака. К сдерживающим добавкам относится пыль из золы или иной химически инертный компонент.

    Стадии изготовления цемента, которые присущи исключительно для изготовления шлакового цемента, были изложены выше. Другие стадии похожи со стадиями изготовления традиционного портландцемента:

    • Разработка сырьевых месторождений, подготовка материала в качестве сырья, дробление, помол, хранение компонентов до момента наступления стадии предварительного нагрева и стадии плавления.
    • Перемешивание перед стадией предварительного нагрева и плавления разных добавок.
    • Расфасовка в мешки цемента с дальнейшей доставкой на склад после стадии перемешивания шлаков, активатора и дополнительных материалов.

    Цемент, который произведен таким способом, имеет низкий уровень температурной гидратации при получении бетона. Поэтому его можно использовать в изготовлении бетона монолитного типа, который укладывают в массы большого размера. Стойкость к воздействию сред агрессивного характера (сточные воды, морская вода) является дополнительным достоинством данного типа бетона.

    Цемент, полученный безклинкерным методом, имеет высокий уровень потребительских качеств. Стоит также отметить тот факт, что данный способ получения цемента (по сравнению с традиционным) в меньшей степени влияет на окружающую среду.

    При изготовлении цемента традиционным методом сырье в огромных количествах добывают, как правило, из земли с последующим получением из него материала для цемента. В технологическом процессе используют технологию обжига, спекания либо плавления и помола. Все указанные выше этапы производства являются энергозатратными. К тому же они отрицательно воздействуют на природу.

    Стоит также отметить, что производство цемента традиционным методом параллельно сопровождается выбросами отработанных газов в атмосферу и загрязнением ее пылью. От этих негативных воздействий не освобождено производство безклинкерного цемента. Однако оно является более чистым по экологическим показателям.

    Использование при производстве безклинкерного цемента вторичного сырья помогает сберечь ресурсы Земли.

    Стоимость производства безклинкерного цемента, как и традиционного, формируется из одинаковых составляющих. Объем вложений на изготовление одной тонны цемента обоих этих производств также практически не отличается. Однако изготовление безклинкерного цемента является рентабельным даже на предприятиях с малыми мощностями. Поэтому производить этот вид цемента можно даже в регионах, в которых уже есть производство цемента традиционным методом.

    Возможность использовать производителем для изготовления безклинкерного цемента более разнообразный перечень первичного и вторичного сырья может понизить материальные затраты. Производитель, используя более дешевое сырье, сможет уменьшить материальные затраты.

    Изготовление цемента на основе доменного шлака

    Второй вид изготовления безклинкерного цемента заключается в следующем. Происходит процесс переработки металлургических шлаков и получения гидравлических вяжущих типов цемента, которые схожи с марками цемента М300 либо М400.

    В первой половине 20 века было обнаружено, что доменные шлаки (при условии обладания ими нужного химического состава и содержания стекла) могут быть активизированы. При этом условии шлак получает потенциальные гидравлические свойства. Другой выявленной способностью доменного шлака стала его возможность вступления в реакцию с солями щелочных металлов. Главные этапы изготовления в себя включали: помол до состояния порошка доменного шлака и добавление щелочной субстанции.

    Уже на протяжении 80 лет предпринимались шаги произвести и применить щелочно активированный шлаковый цемент. В масштабах промышленного уровня этот тип цемента реализовывался на территории Украины, Скандинавии, Польши. Этот вид цемента по большей части использовался в изготовлении блоков из бетона.

    Доменный шлак в большинстве случаев является главным сырьем. С использованием щелочных солей проводилась активизация. Высокий уровень качества конечного продукта при применении этого типа цемента был доказан еще с момента запуска промышленного производства.

    Процесс изготовления цемента состоит из ряда взаимосвязанных и непрерывных этапов:

    • подача сырья в требуемых дозах с мест хранения и формирование шихты в нужных пропорциях (смесь из шлака, добавок минерального происхождения, химического активатора);
    • сушка в барабанной сушилке приготовленной шихты;
    • тонкий помол шихты в шаровой мельнице, придание качеств цемента;
    • фасовка и транспортировка приготовленного цемента.

    В доменную печь при изготовлении чугуна погружают железную руду, флюсовый камень и кокс. Из печи выходит расплавленный чугун и шлак. В состав шлака входят по большей части кварц, оксид алюминия, оксид кальция и магния. Охлаждение воздухом и холодной водой, дробление, помол – это основные четыре способа обработки шлака в расплавленном состоянии, каждый из которых придает материалу отличительные характеристики.

    На 95% доменный шлак состоит из кварца, а также оксидов алюминия, кальция и магния, а оставшиеся 5 % составляют соединения железа и серы, марганец и иные элементы в незначительном количестве. В охлажденном воздухом шлаке они объединяются в разнообразные силикаты и алюмосиликатные минералы. В шлаках, которые прошли обработку дроблением и помол, эти элементы содержатся в форме стекла. Сырье, используемое для производства шлака, отбирается и перемешивается тщательно, поэтому его химический состав колеблется в малом диапазоне.

    На заводах Урала и Кузбасса, а также на других предприятиях шлаки, как и химические активаторы с добавками минерального происхождения, скапливаются тоннами. Предприятия расходуют для утилизации отходов огромные средства.

    Можно назвать следующие достоинства способа изготовления цемента на основе металлургического шлака:

    Характеристика минералов цементного клинкера

    Цементный клинкер: что это такое и как производится

    Трехкальциевый силикат обуславливает свойства материала, включая скорость затвердевания. Вещество выделяет тепло и обладает высокой прочностью. Добавки, содержащиеся в фазе алита, влияют на его характеристики, изменяют структуру.

    Двухкальциевый силикат (C2S) медленно затвердевает, почти не выделяет тепло, но постепенно приобретает высокую прочность. Техническим свойствам портландцемент обязан белиту и алиту, поскольку концентрация этих твердых растворов в клинкере превышает 70%. Объем между кристаллами силикатов заполнен различными веществами, не влияющими на свойства материала.

    В процессе обжига трехкальциевый алюминат очень быстро затвердевает и выделяет большой объем тепла, но при этом получается не очень прочным. Присутствие значительного количества минерала в клинкере провоцирует появление коррозии, в портландцементе содержание вещества не превышает 5%.

    Целит обладает высокой скоростью взаимодействия с молекулами воды, однако раствор алюмофферита кальция не влияет на процесс затвердевания материала.

    Содержание основных минералов в клинкере:

    Щелочные оксиды попадают в сырье, используемое при производстве цемента, с полевым шпатом или глиной. Большая часть примесей при обжиге испаряется, а остальные включаются в состав других соединений. Количество щелочей в клинкере стараются уменьшить до 1%, поскольку они препятствуют затвердеванию раствора.

    Окись кальция появляется при неполном обжиге, вследствие нарушения соотношения между основными компонентами сырья. Вещество присоединяет молекулы воды, увеличивает объем твердой фазы, что приводит к растрескиванию и потере пластичности клинкера.

    Чтобы снизить содержание окиси кальция, гранулы перед измельчением месяц держат на складе.

    Цементный клинкер: что это такое и как производится

    Для производства клинкера в карьерах добывают сланцы и глинистые породы, в которых содержатся соединения алюминия, железа, а также известняки. Сырьевые смеси обжигают до спекания.

    Полученный промежуточный продукт измельчают, добавляют гипс и производят портландцемент, из которого изготавливают прочный бетон, плитку для облицовки, искусственный камень.

    Для создания других видов строительного материала клинкер соединяют с ракушечником и шлаком или смешивают с добавками.

    Чтобы получить глиноземистый цемент, обжигают смесь бокситов и известняков. Состав не пропускает влагу, устойчив к высоким температурам, подходит для производства жаропрочного бетона, а также используется при аварийных работах.

    При нагревании известняков до 1 тыс.° получают романцемент, который применяется для создания панелей и блоков, но обладает меньшей прочностью.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читайте так же:
    Как отбить цемент от стены
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector