Реферат "Виды цементов на основе портландцементного клинкера. Свойства и применение"

Название:
Виды цементов на основе портландцементного клинкера. Свойства и применение
Тип работы:
реферат
Размер:
41,7 K
5.5556
18
1
Скачать
Изучение свойств и определение назначения портландцементного клинкера как продукта совместного обжига известняка и глины. Особенности быстротвердеющего высокопрочного портландцемента. Общее строительное применение гидрофобного шлакового портландцемента.

Краткое сожержание материала:

3

1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина

Факультет строительного материаловедения

Кафедра материаловедения в строительстве

РЕФЕРАТ

Виды цементов на основе портландцементного клинкера. Свойства и применение

Руководитель

В.Б. Ежов

Студент Гр.Мт-491202

А.К. Кунгурцев

Екатеринбург 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Портландцементный клинкер

2. Виды портландцемента

2.1 Быстротвердеющий портландцемент

2.2 Сверхбыстротвердеющий высокопрочный портландцемент

2.3 Гидрофобный портландцемент

2.4 Шлакопортландцемент

3. Свойства цементов и их применение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Цемент является одним из важнейших строительных материалов. Его применяют для изготовления бетонов, бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов, асбестоцементных изделий. Изготовляют его на крупных механизированных и автоматизированных заводах. Цемент Ї это гидравлическое вяжущее вещество, представляющее собой тонкоразмолотый минеральный порошок, способный при смешении с водой образовывать пластичную массу, с течением времени затвердевающую в камневидное тело. Главной составной частью цемента являются силикаты и алюминаты кальция, образовавшиеся при высокотемпературной обработке сырьевых материалов, доведенных до частичного или полного плавления.

клинкер известняк глина гидрофобный портландцемент

1. Портландцементный клинкер

Портландцементный клинкер является продуктом совместного обжига известняка (75-78%) и глины (22-25%) до спекания тонкодисперсной сырьевой смеси. Химический состав портландцементного клинкера характеризуется следующим содержанием главных оксидов: СaO - 63Ї76%, SiO2 - 21Ї24% , Al2O3 -4Ї8% , Fe2O3-2Ї4%.В качестве примесей обычно присутствуют MgO - 0,5Ї5%, SO3-0,3Ї1% и др. В процессе помола к портландцементному клинкеру можно добавить 5-20% гранулированных доменных шлаков или активных минеральных кремнеземистых добавок осадочного происхождения до 10 %.

Основной характеристикой клинкера служит его минералогический состав т.е. содержание С3S,C2S,C3A и C4AF.Учитывая что каждому минералу присущи свои особенности ,которые в той или иной степени влияют на общие свойства цемента, строителям нельзя обращать внимания только на прочностные показатели.

Наибольшей интенсивностью нарастания прочности отличается C3A,но он как и C4AF, дает низкую прочность. Последнее место как по обсолютным показателям прочности, так и по интенсивности роста прочности , занимает белит.

Следует отметить, что в длительные периоды времени белит способен набирать высокую прочность. Аналогичным образом ведут себя смеси из этих компонентов.

Наибольшую прочность показали двухкомпонентные смеси алита и C3A, наименьшую Ї алит в смеси с белитом и алит в смеси с C4AF. Увеличение содержание С3А до 15 % повышает прочность в первые сроки твердения , но в дальнейшем дает уменьшение прочности. Содержание C3A до 10% дает наилучший постоянный прирост прочности при объединении с C3S, хотя отдельно C3A, как отмечалось выше, дает весьма малую прочность. В этом случае положительную роль сыграло присутствие в цементе гипса, который добавляется при помоле клинкера. С ним образуется при твердении теста комплексная соль Ї кристаллический гидросульфоалюминат кальция 3CaO*Al2O3*3CaSO4*31H2O, называемая эттерингит.

2. Виды портландцемента

2.1 Быстротвердеющий портландцемент

Получается в основном за счет повышенного содержания в клинкере быстротвердеющих минералов C3S и С3A т.е. чтобы цемент был алитоалюминатным. Желательное содержание этих минералов находится в приделах: C3S-50Ї60%, C3A-8Ї12%, а в сумма их должна быть не менее 65%.

Повышенное содержание этих соединений должно сопровождаться и повышенным содержанием двуводного гипса, вводимого при помоле клинкера.

Гипсового камня принимается такое количество, которое может быть химически связано в твердеющем портландцементном тесте в течении первых 24 ч после его затворения, что обычно составляет около 3% (2%-5%).

Для ускорения процессов твердения необходим более тонкий и однородный помол сырьевой смеси, использование исходных материалов по возможности с аморфной структурой, поддерживание повышенных температур при обжиге с добавлением в смесь минерализаторов (например, плавикового шпата), более быстрое охлаждение клинкера, выходящего из зоны спекания, более тонкий помол клинкера (до 3500-4000 см2/г).

Скорость нарастания прочности цементного камня можно увеличить также путем введения химической добавки - хлористого кальция, соляной кислоты или других веществ аналогичного действия, вводимых в малых дозах.

Производство быстротвердеющего портландцемента началось в нашей стране с 1955 г., что позволило снизить расход цемента в бетоне и уменьшить энергозатраты на теплообработку изделий в связи с укороченной ее продолжительностью.

2.2 Сверхбыстротвердеющий высокопрочный портландцемент (СБТЦ)

Отличается от быстротвердеющего значительно более высокой ранней прочностью. Так, например, через 6 часов после затворения водой фиксируется прочность в 10 МПа, что в 2 раза больше получаемой прочности при твердении теста на основе (СБТЦ). При использовании СБТЦ можно 1 Ї 4 часа можно получить прочность бетона, достаточную для распалубки изделий, расход цемента снизить до 20 %, значительно сократить энергозатраты на тепло - обработку изделий.

В технологический период при изготовлении СБТЦ в сырьевую смесь вводят галогеносодержащие вещества, например вторид кальция, увеличивают количество в смеси содержание алюминатов.

На ряду быстротвердеющих и сверхбыстротвердеющих цементов можно по своим свойствам разположить еще особобыстротвердеющий цемент. Он является высокопрочным и в возрасте 1 сутки имеет придел прочности при сжатии 20-25 МПа. В нем 65-68% С3S,C3A до 8%. Его удельная поверхность Ї свыше 4000Ї4500 см2/г.

2.3 Гидрофобный портландцемент

Гидрофобный портландцемент -- гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким измельчением портландцементного клинкера и гидрофобизующей поверхностно-активной добавки при обычной дозировке гипса.

Этот портландцемент отличается от обыкновенного пониженной гигроскопичностью при хранении и перевозках в неблагоприятных условиях, а также способностью придавать растворным и бетонным смесям повышенную подвижность и удобоукладываемость, а затвердевшим растворам и бетонам -- повышенную морозостойкость. Для производства гидрофобных цементов необходима установка точно дозирующего устройства, которое равномерно снабжает гидрофобизующей добавкой при помоле цемента. Гидрофобный портландцемент имеет те же марки, что и портландцемент--400, 500, 550 и 600. Гидрофобизации могут подвергаться специальные портландцементы.

В качестве гидрофобизующего поверхностно-активного вещества применяют мылонафт, асидол-мылонафт, олеиновую кислоту или окисленный петролатум в количестве 0,06--0,30% массы цемента в пересчете на сухое вещество. В последние годы накопился опыт производства и применения этих добавок, позволяющий предотвратить вызываемые ими отрицательные явления -- повышенное пылеобразование при помоле и транспортировке цемента и высокое воздухововлечение получаемых растворов и бетонов.

НИИ Цементом была разработана и успешно применяется на трех заводах рациональная композиция синтетической добавки ЛЗГФ, представляющей собой раствор высокомолекулярных жирных кислот в минеральном масле (1:2) при использовании кубовых остатков СЖК. При оптимальном содержании ПАВ и режиме измельчения гидрофобный цемент с добавкой ЛЗГФ равноценен по показателям прочности и срокам схватывания исходному без ПАВ портландцементу.

Теория гидрофобизации разработана М.Й. Хигеровичем. Сущность этого процесса заключается в образовании на поверхности цементных зерен молекулярно-адсорбционных пленок из ориентированных асимметрично-полярных молекул, обращенных углеводородными радикалами наружу. Эти радикалы гидрофобны; т. е. обладают водоотталкивающими свойствами. Полярная часть адсорбированных молекул образует в зависимости от вида гидрофобизующей добавки водонерастворимые и также водоотталкивающие нафтенаты либо олсаты кальция. С этой точки зрения защит...