Производство портландцемента.
Основные сырьевые материалы: известняки с высоки 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). В сырьевую смесь вводят добавки, корректирующие химический состав, регулирующие температуру спекания смеси, кристаллизацию минералов клинкера. Недостаточное количество SiO2 компенсируется введением высококремнеземистых опоки, диатомита, трепела. Содержание Fe2O3 повышают введением руды, Al2O3 – высокоглиноземистых глин и т. д.
Для производства портландцемента в качестве сырьевых материалов также используют побочные продукты промышленности, например металлургические и топливные шлаки, золы ТЭС, нефелиновый шлам (отход при производстве глинозема).
В качестве топлива в основном применяют природный газ, использование каменного угля и мазута сокращается.
Производство портландцемента состоит из следующих основных операций: добыча сырьевых материалов, подготовка сырьевых материалов и корректирующих добавок, приготовление из них однородной сырьевой смеси заданного состава, обжиг смеси до спекания, измельчение клинкера в тонкий порошок совместно с гипсом и при необходимости с добавками.
В зависимости от приготовления сырьевой смеси различают способы производства портландцемента: мокрый, сухой и комбинированный. При мокром способе сырьевые материалы измельчают и смешивают в присутствии воды и смесь в виде жидкого шлама обжигают во вращающихся печах; при сухом способе материалы измельчают, смешивают и обжигают в сухом виде; при комбинированном – 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.
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. Наиболее растворимой является гидрооксид кальция Ca(OH)2, образующийся при гидролизе С3S. Растворимость гидрооксида кальций невелика (1,3 г СаО на 1 л при 15 оС), но из цементного камня под воздействием проточных мягких вод количество растворенного и вымытого гидрооксида кальция непрерывно растет, цементный камень становится пористым и теряет прочность.
Защита от коррозии I вида.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.
Также повышать стойкость цементного камня в пресных водах можно введением в цеемент гидравлических добавок. Они связывают Ca(OH)2 в малорастворимые соединения – гидросиликаты кальция:
Ca(OH)2 + SiO2 + (n – 1)H2O = CaO · SiO2 · n H2O
Следующим видом защиты является применение белитового цемента, содержащего ограниченное количество С3S и выделяющего при твердении минимальное количество свободной гидроокиси кальция.
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, например:
Ca(OH)2 + MgSO4 +2H2O = CaSO4 · 2H2O + Mg (OH)2
Гидрооксид магния – аморфное вещество, не обладает связностью и легко вымывается из камня
или
Ca(OH)2 + MgСl2 = CaCl2 + Mg (OH)2,
При этом образовавшийся хлорид кальция хорошо растворяется в воде и уносится фильтрующей водой.
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.
Дата добавления: 2015-12-01; просмотров: 600;