Гипсовые вяжущие вещества. Технические требования (дисперсность, водопотребность, сроки схватывания, марки по прочности).

Гипсовые ВВ – порошкообразный материал, состоящий из полуводного гипса СаSO₄0,5Н₂O или ангидрита СаSO₄, и, получаемый тепловой обработкой сырья с последующим помолом.

Дисперсность – тонкость помола – характеризуется массой гипсового вяжущего, оставшегося при просеивании на сите с ячейками 0,2мм (проба ≥50гр). Грубый помол (30%), средний помол (15%), тонкий помол (2%).

Водопотребность – определяется количеством Н₂O (в % массы вяжущего), которое необходимо для получения гипсового тесто стандартной консистенции (диаметр расплыва 180±5мм).

Сроки схватывания: быстро твердеющий (А) – 2-15мин, нормально твердеющий (Б) – 6-30мин, медленно твердеющий (В) – 30-…мин.

Прочность: испытание образца 40х 40х60мм через час после изготовления зависимости от предела прочности при сжатие и изгибе определяют марки Г-2,Г-3,Г-4,Г-5,Г-6,Г-7,Г-10,Г-13,Г-16…

5. Портландцемент. Сырьё, понятие о производстве, химический и минеральный состав клинкера.

Портландцемент – это ГВВ, получаемое тонким помолом портландцементного клинкера с гипсом, а иногда и со специальными добавками.

Клинкер – зернистый материал, получаемый обжигом до спекания тонкодисперсной сырьевой смеси при t=1450, состоящей из CaCO₃ , глиносодержащих пород и продуктов, содержащих ≥70-80% высокоосновных силикатов Са.

Химический состав: CaO=63-66%, SiO₂=21-24%, Al₂O₃=4-8%, Fe₂O₃=2-4%

Минеральный состав:

1) Алит (3CaOSiO₂) трехкальциевый силикат 45-60%.

2) Белит (2CaOSiO₂) двухкальциевый силикат 15-30%.

3) Алюминатная фаза (3CaOAl₂O₃) трехкальциевый алюминат 4-12%.

4) Алюмоферритная фаза(4CaOAl₂O₃Fe₂O₃) представляет собой твердый раствор алюмоферритов Са различного состава..

5) Клинкерное стекло состоит из CaO, MgO, Al₂O₃, Fe₂O₃, Na₂О, К₂О 5-15%

Сырьем при производстве клинкера является карбонатные горные породы с высоким содержанием СаСО₃, глинистые породы, содержащие SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃ (известняки, мел, мергель, глины, глинистые сланцы, лессы), а также побочные продукты и отходы промышленности (доменные шлаки, топливные шлаки, зола ТЭС).

Производство портландцемента:

1) изготовление клинкера (добыча и подготовка смеси, обжиг сырьевой смеси во вращающейся печи)

2) получение портландцемента помолом клинкера совместно с гипсом и другими добавками.

Обжиг сырьевой смеси производится во вращающихся печах

1. Зона испарения (сушки) – высушивание сырьевой меси

2. зона подогрева – сгорание органических примесей, удаление кристаллохимической воды с образованием безводного каолинита Al₂O₃ 2SiO₂

3. Зона декарбонизации – окончательная диссоциация CaCO₃ и MgCO₃, в результате которой появляется значительное количество свободного СаО

4. Зона экзотермических реакций – образуются 3CaOAl₂O₃, 4CaOAl₂O₃Fe₂O₃ и белит 2CaOSiO₂

5. Зона спекания – частичное плавление материала и образование главного минерала алита

6. Зона охлаждения – полностью формируется структура и состав клинкера.