Неорганические и воздушные вяжущие вещества. Производство и применение

В способе по прототипу сырьевая смесь содержит кальциевый, алюмосиликатный и железистый компоненты, включает оксиды натрия и калия, а также сульфаты и фторид кальция в виде флюорита. Содержание флюорита в сырьевой смеси в пересчете на фтор составляет 0,15-0,4 вес.%. Сульфаты сырьевой смеси представлены сульфатами щелочных и/или щелочноземельных металлов.

С позиции предлагаемого способа в способе по прототипу можно отметить ряд недостатков:

- использование фторида кальция в виде флюорита или его руды связано с дополнительными затратами на его приобретение, что, в целом, повышает себестоимость товарного портландцемента по сравнению с себестоимостью при полной или частичной замене флюорита на фторуглеродсодержащие отходы (ФУС-отходы) электролитического производства алюминия;

· с учетом вышеуказанных требований к составу флюорита и его руды значительно сокращается сырьевая база данного вида минерализатора;

· к недостаткам способа по прототипу можно отнести также недостаток тепла, поступающего в подготовительные зоны печи с газовоздушной топливной смесью. Поглощение тепловой энергии обжигаемым материалом в подготовительных зонах печи значительно выше по сравнению с зоной спекания. В результате несбалансированности прихода и расхода тепла в подготовительной зоне печи физико-химические процессы в клинкере происходят с недостаточной полнотой, и в получаемом клинкере может содержаться повышенное количество свободной окиси кальция.

Изучением вопросов, связанных с теоретическим обоснованием и практикой использования фторсодержащих минерализаторов, занимались многие исследователи как у нас в стране, так и за рубежом. В результате установлено, что за счет ввода в сырьевую смесь небольших добавок фтористых солей наблюдается повышение в разной степени реакционной способности сырьевых компонентов на всех стадиях обжига. Фтористые соли в процессе нагревания взаимодействуют с карбонатом кальция и дают промежуточные соединения типа двойных солей, имеющих сравнительно низкие температуры плавления. Следовательно, в процессе обжига уже в подготовительных зонах в присутствии фтористых соединений происходит взаимодействие материалов с участием жидкой фазы, что интенсифицирует взаимодействие извести, кремнезема, окислов алюминия и железа.

Рядом исследователей показано, что присутствие фтористых соединений в обычных сырьевых смесях приводит к изменению минералогического состава клинкеров - появляются высокожелезистые алюмоферриты C₈A₂F и низкоосновные алюминаты C₁₂A₇ вместо C₄AF и С₃А. Образование данных соединений позволяет предположить, что освободившаяся при этом свободная окись кальция реагирует с двухкальциевым силикатом C₂S с образованием дополнительного количества трехкальциевого силиката C₃S. При этом содержание C₃S увеличивается на 10-12%, улучшается спекаемость гранул и прочность цемента.[14]

Заключение

Самыми распространенными воздушными вяжущими веществами является известь воздушная и гипс.

Известь строительную воздушную получают обжигом известковых и известково-магнезиальных карбонатных пород до возможно полного удаления углекислоты. Содержание примесей глины и кварцевого песка в карбонатных породах не должно превышать 68% (при большем количестве этих примесей в результате обжига получают гидравлическую известь).

Различают следующие виды воздушной извести: известь негашеная комовая (кипелка); известь негашеная молотая; известь гидратная (пушонка); известковое тесто.

Известь негашеная комовая -- смесь кусков различной величины, получаемая путем обжига природных карбонатных пород при температуре 1000-1200°С.

Известь негашеная молотая -- порошковидный продукт тонкого измельчения комовой извести.

Гидратная известь -- высокодисперсный сухой порошок, получаемый гашением комовой или молотой негашеной извести водой или водяным паром в количестве, обеспечивающем переход оксидов кальция и магния в их гидраты.

Известковое тесто получают гашением комовой или молотой негашеной извести водой в количестве, обеспечивающем переход оксидов кальция и магния в их гидраты и образование пластичной тестообразной массы. Выдержанное тесто содержит обычно 50-55% гидратов оксидов кальция и магния и 4550% механически и адсорбционно связанной воды.

Пластичность теста и объем песка, который может быть в него добавлен определяются количеством теста, получаемого при гашении 1 кг извести: чем его больше, тем оно пластичнее, и тем больше песка может принять при изготовлении удобных для обработки растворов. Высококачественные сорта извести при правильном гашении характеризуются выходом теста 2,5-3,5 л и больше. Такие извести называют жирными, с меньшим выходом теста -- тощими.

В молотую негашеную, а также в гидратную, известь для повышения пластичности и водостойкости допускается вводить тонкоизмельченные минеральные добавки (доменные и топливные шлаки, золы, вулканические породы, кварцевые пески, трепел).

Гипсовые вяжущие вещества получают из осадочной горной породы, которая состоит из двуводного гипса, путем ее обжига при температуре 110-900°С, и помола до или после этой обработки. Гипсовые вяжущие обладают способностью быстро схватываться и твердеть.

Гипсовые воздушные вяжущие вещества, получаемые при температуре (110-480°С), состоят, главным образом, из полуводного гипса, и характеризуются быстрым твердением; получаемые при высоких температурах (600-900°С) состоят, преимущественно, из безводного гипса, и отличаются медленным твердением.

Строительный гипс относится к низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам. Его применяют для оштукатуривания стен и потолков в зданиях при относительной влажности воздуха не более 60% из-за гигроскопичности гипса.

Список использованных источников

1. Волженский, А. В. Минеральные вяжущие вещества: технология и свойства [Текст] / А. В. Волженский, Ю. С. Буров, В. С. Колокольников/ Научное издание -М.: Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2006.-368с.

2. Баженов, Ю. М. Технология бетона [Текст] / М. Ю. Баженов. - М.: Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2007.-528с.

3. Гладков, Д. И. Вяжущие вещества и применение их в строительстве [Текст] / Д. И. Гладков. -Белгород:БГТУ им. В. Г. Шухова, 2004.-293с.

4. Колинов, С. К. Создание современных цементов [Текст] / С. К. Колинов, В. Ю. Сухов , О. А. Веревкин //Строительные материалы.-2000.-№7. -С. 29-33.

5. Косачев, А. П. Пенобетон и его применение в России [Текст] / А. П. Косачев//Новости строительства. -2002. - №1. - С. 34-39.

6. Кринович, Ю. М. Строим дом вместе [Текст]: учеб.пособие / Ю.М. Кринович, Д. Ю. Красный. -Екатеринбург: КНОРУС, 2000.-207с.

7. Мамулова, Н. С. Все о строительстве [Текст] : Справочник/ Н. С. Мамулова, А. М. Сухотин, Л. П. Сухотина, Г. М. Флорианович, А. Д. Яковлев. -С-Пб.:Химиздат, 2000.-517с.

8. Неверов, А. С. Современные строительные материалы [Текст] / А. С. Неверов, Д. А. Родченко, М. И. Цырлин. - М.: Изд-во Вышэйшая школа, 2007.-222с.

9.Полежаев , Э. Ю. Строительные материалы [Текст] / Учебное пособие/ Э. Ю. Полежаев. -Алчевск: П46 ДГМИ, 2003.-C. 192.10. Сидоров, В. И. Строительные материалы [Текст] / В. И.Сидоров, Э. П. Агасян, Т. П. Никифорова. -М.: Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2007.-312с.

11. Сериков, Б. В. Инновационые технологии в строительстве [Текст] / Б. В. Сериков, Г. М. Флорианович, А. В. Хорошилов. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002.-336с.

12. Шмитько, Е.И. Химия цемента и вяжущих веществ [Текст] / Е. И. Шмитько, А. В. Крылова, В. В. Шаталова -М.: Химия, КолосС, 2004.-248с.

13. Пат. 2381902 Российская федерация МПК B32B13/00 ,

C04B28/14, C04B111/27 Способ получения влагостойких мзделий на основе гипса [Текст] / Веерамасунени С.; заявитель и патентообладатель. ВЕЕРАМАСУНЕНИ Сринивас -№2007108551/03; заявл.25.07.05..; опубл.20.02.10., Бюл. №23.-6с.

14. Пат. 2383506 Российская федерация МПК C04B7/42 Способ получения портландцемента [Текст] Куликов Б. П., Николаев М. Д., Кузнецов А. А., Пигарев М. Н.; заявитель и патенообладатель Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Байкальский алюминий" (ООО Тд "Байкальский алюминий") - № 2008139089/03; заявл.30.09.08.; опубл. 10.03.10., Бюл. №21.-9с.