Cng-cylinders.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сырьевые материалы видов цемента

  • Виды цементов
  • Цементные заводы России
  • Продавцы цемента
  • Статистика отгрузки
  • Статистика потребления
  • Обзоры рынка
  • Цементные заводы мира
  • Энциклопедия цемента
  • ГОСТы и СНиПы
  • Отгрузка щебня
  • Отгрузка песка
  • Потребление щебня
  • Потребление песка
  • Производители и продавцы
  • Обзоры рынка
  • ГОСТы и СНиПы
  • Добавки и пигменты
  • Оборудование
  • Перевозки
  • Стеновые материалы
  • Сухие строительные смеси
  • Научные учреждения

Дата публикации: 04.03.2006Количество просмотров: 15284

Карбонатные породы — из них в цементной промыш­ленности используют известняк, мел, известняк-раку­шечник, мрамор, известковый туф и другие. Эти породы со­стоят в основном из углекислого кальция СаСО3. Чаще применяют известняки и мел, осадочное происхождение которых обусловливает разнообразие химического со­става и физических свойств. Качество карбонатных по­род зависит от структуры, количества примесей, равно­мерности распределения их в массе сырья.

По величине зерен известняки подразделяют на:

Размеры их зерен соответственно со­ставляют: 2-1; 1-0,5; 0,5-0,25; 0,25-0,1; 0,1-0,01 мм. Мел — скрытокристаллическая слабосцементирован­ная порода белого цвета. Он состоит почти целиком из микрозернистого (менее 0,01 мм) кальцита и мельчай­ших органических остатков. Плотность известняков составляет 2000-2800 кг/м 3 , мела 1600-2400 кг/м 3 , влажность известняков 3-10%, мела 15-25%, прочность на сжатие известня­ков до 100 МПа, мела 0,5-15МПа. Для производ­ства портландцемента пригодны карбонатные породы при содержании 40-43,5% СаО, 3,2-3,7% MgO. Же­лательно, чтобы сумма Na2O и К2О не превышала 1%, а содержание SO3 1,5-1,7%. Более благоприятны по­роды с постоянным химическим составом и однородной мелкокристаллической структурой. Наиболее реакционноспособны мел и мелкокристаллические известняки. Полезны примеси тонкодисперсного глинистого вещест­ва и аморфного кремнезема при равномерном распреде­лении их в карбонатной породе. Включения же значи­тельных количеств доломитов, имеющих низкую реак­ционную способность, нежелательны. В зависимости от качества сырья меняются температура обжига, про­изводительность печи и свойства продукта. Мраморовидные известняки повышенной плотности обжигаются труднее, чем известняки обычные.

Особым видом карбонатного сырья является мер­гель — осадочного происхождения переходная горная порода от известняков к глинам. Мергель представляет собой природную тонкодисперсную, равномерную смесь глинисто-песчаных веществ (20-50%) и мельчайших частиц углекислого кальция (80-50%). В зависимости от содержания СаСО3 и глинисто-песчаного вещества мергели подразделяют на песчаные, глинистые и изве­стковые. Наиболее ценное сырье — известковый мергель, содержащий 75-80% СаСО3 и 20-25% глины. По хи­мическому составу он близок к готовой портландцементной сырьевой смеси, и его использование упрощает технологию производства портландцемента. Такие мер­гели, в которых содержание СаСО3 соответствует со­ставу портландцементной сырьевой смеси, называют на­туральными. По физическим свойствам мергели могут резко отличаться: одни имеют плотную структуру и вы­сокую прочность, другие-мягкие, рыхлые.

Глинистые породы — второй основной компонент портландцементных сырьевых смесей -представляют собой осадочные землистые породы, сложенные из тон­ких частиц (менее 0,001 мм). Основой глин являются водные алюмосиликатные минералы. Глинистые породы подразделяют на группу каолинитов с преобладанием минерала каолинита А12О3*2SiО2*2H2O; группу монтмо­риллонитов, включающую минералы: монтмориллонит А12О3*4SiO2*Н2О+nН2О, бейделит Al23-3SiO2-nH2O, нонтронит (Al,Fe)2O3*3SiO2-nH2O; группу глинистых гидрослюд-минералов, близких по составу и структу­ре к монтмориллонитам, однако в состав этой группы входят до 4-10% щелочных ионов. Характерный признак кристаллических решеток всех глинистых минералов-слоистое строение. Внутри сло­ев между ионами существует прочная ионная и ковалентная связь, а между ионами пакетов-слабая связь за счет остаточных сил. Это обусловливает способность глин расщепляться на тонкие частицы, самопроизволь­но диспергироваться в воде, набухать, поглощая между пакетами молекулы воды.

Глинистое сырье имеет разнообразный минералоги­ческий и гранулометрический состав даже в пределах одного месторождения. Химический состав легкоплав­ких глин характеризуется наличием трех оксидов (% по массе): SiO2 (60-80%), А12О3 (5-20%) и Fe2O3 (3-15%). В не­больших количествах в глинах могут содержаться СаО и MgO в виде углекислых солей. Присутствуют и рас­творимые соли, содержащие Na2O и К2О. Эти примеси, а также MgO нежелательны. Их содержание в глинах должно быть по возможности минимальным. При обжи­ге труднее всего вступают во взаимодействие крупно­кристаллический кварцевый песок, крупные частицы по­левых шпатов и слюд. В связи с этим количество круп­ных фракций более 0,2 мм не должно превышать 10%. Глинистые породы существенно отличаются по структуре и физическим свойствам. Основная их разно­видность глина — осадочная горная порода, образую­щая с водой пластичное тесто и сохраняющая после •высыхания приданную ему форму. Глина содержит не менее 50 % частиц размером меньше 0,01 мм, в том чис­ле не менее 25-30 % частиц меньше 0,001 мм. Плот­ность глины 1,7-2,1 т/м 3 , естественная влажность 10-30%.

Читать еще:  Цветные цементы для кирпича

Наряду с глиной в цементной промышленности ис­пользуют суглинки, лесс, глинистый сланец. Суглинки — глинистые породы, содержащие повышенное количество кварца. Они включают 30-40% частиц менее 0,01 мм, в том числе 10-30% частиц менее 0,001 мм. Плотность суглинков 1,7-2,1 т/м 3 , влажность 7-24%. Лесс — зем­листая малопластичная порода, сложенная из слюд, каолинита, полевых шпатов, кальцита, кварца. Она со­стоит из относительно крупных частиц размером 0,05-0,01 мм. Ее плотность 1,4-1,85 т/м 3 , влажность 3-14%. Глинистый сланец — продукт перекристаллизации глин, твердая камнеподобная слоистая глинистая поро­да. Ее плотность 2,1-2,4 т/м 3 , влажность 2-12%. Глинистый сланец в отличие от других глинистых пород в воде не распускается. Различная реакционная способность глинистого сырья обусловлена особенностями дисперсности, строе­ния и наличием примесей. Наиболее реакционноспособны мергели, бентонит; менее активно вступают во взаи­модействие с СаО лесс, сланец.

Пригодность карбонатного и глинистого компонен­тов сырьевой смеси определяется по их химическому составу и физическим свойствам и может быть выявле­на только в их взаимосвязи. Поэтому при анализе при­годности сырьевой базы необходимо иметь конкретную характеристику всех компонентов сырьевой смеси. Тре­бования, разработанные проектными институтами, же­стко нормируют возможное содержание MgO, SO3, Na2O+K2O и P2О5 в карбонатных породах в зависимо­сти от наличия соответствующих оксидов в глинистом сырье и содержания СаО в карбонатном компоненте.

Корректирующие добавки. Только при особо благо­приятном химическом составе сырьевых материалов портландцементная сырьевая смесь заданного состава может быть приготовлена из двух компонентов: кар­бонатного и глинистого. В большинстве случаев требуе­мую смесь из двух компонентов получить практически не удается, и поэтому применяют третий или даже чет­вертый компонент — корректирующие добавки, содер­жащие значительное количество одного из оксидов, не­достающих в сырьевой смеси. В качестве железистых добавок обычно используют пиритные огарки с серно­кислотных заводов, реже — колошниковую пыль домен­ных печей. Глиноземистыми добавками являются бога­тые глиноземом маложелезистые глины, боксит. Крем­неземистыми добавками являются кварцевые пески, опока, трепел. Содержание оксидов в корректирующих добавках должно быть: железистых Fe2O3 не менее 40%; кремнеземистых SiO2 не менее 70%; глиноземи­стых А12О3 не менее 30%. Железистые добавки приме­няют на большинстве цементных заводов, кремнеземис­тые добавки значительно реже, а глиноземистые-только в единичных случаях при использовании в каче­стве сырьевого компонента белитового шлама.

Побочные продукты и отходы других отраслей про­мышленности, используемые в качестве сырья в цемент­ном производстве. Ряд побочных продуктов других от­раслей промышленности достаточно близок по хими­ческому составу цементной сырьевой смеси. Они могут заменять в ее составе глинистый и частично карбонат­ный компоненты. Как правило, такие побочные продук­ты проходят тепловую обработку в основном производ­стве, не содержат СаСО3 и могут даже включать ряд клинкерных минералов. Поэтому введение их в состав сырьевых смесей позволяет снизить температуру обжи­га и повысить производительность печей. Наибольшее применение в цементной промышленности нашли домен­ные шлаки, топливные золы, нефелиновый (белитовый) шлам.

Доменные шлаки образуются при полном расплав­лении в домне исходных компонентов шихты: руды и флюса-в восстановительной среде. Выход доменных шлаков составляет 40-60% массы чугуна. Минерало­гический состав доменных шлаков представлен в основ­ном силикатами и алюмосиликатами кальция.

Топливные золы образуются при сжигании топлива. Термическое воздействие на неорганическую (мине­ральную) часть топлива приводит к образованию твер­дых зерен различных соединений. Мелкие и легкие час­тицы с удельной поверхностью 150-300 м 2 /кг уносятся из топки газами. По химическому составу 85-90% зо­лы состоят из оксидов кремния, алюминия, железа, кальция и магния.

Нефелиновый (белитовый) шлам — отход комплекс­ной переработки апатито-нефелиновых пород в глино­зем, соду, поташ. Химический состав шлама (% по мас­се): SiO2 (26-30%), А12О3 (2,2-6,5%), Fe2O3 (2,1-5,5%), СаО (52-59%), MgO (2-2,5%), Na2O (1-2,5%). Поскольку этот шлам прошел термообработку, он состоит в основном из двух-кальциевого силиката — минерала, входящего в состав цементного клинкера.

Читать еще:  Бетон соотношение песка цемента щебенки

Использование в цементной промышленности побоч­ных продуктов и отходов других отраслей — крупный шаг в разработке безотходной технологии, способствую­щий экологической защите и охране окружающей среды. Пригодность промышленных отходов как компонен­та сырьевой смеси в каждом конкретном случае опре­деляется на основании специальных исследований. Их использование связано с рядом сложностей. Молотые шлаки и нефелиновый шлам вызывают загустевание сырьевых цементных шламов, оседание крупных частиц. Повышенное содержание щелочей в нефелиновом шла­ме может вызывать снижение качества цемента.

В конечном счете выбор компонентов сырьевой сме­си и их соотношения определяется заданным составом портландцементного клинкера и содержанием в исход­ном сырье вредных примесей. Требования по ограниче­нию их содержания в сырьевой смеси должны строго соблюдаться. Содержание P2O5 в сырьевой смеси не должно превышать 0,3%, ТiO2 — 1,3%. Содержание MgO, SO3 и щелочей ограничивается с учетом вида ис­пользуемого топлива. При обжиге на беззольном топ­ливе содержание MgO должно быть не более 3,2%, SO3 не более 1%, Na2O + K2O не более 0,8%, а при обжиге на зольном топливе их содержание должно быть соответственно не более 3,1; 0,8 и 0,7%. Избыток P2O5 и TiO2 вызывает распад алита при высоких тем­пературах. Повышенное содержание щелочей замедляет усвоение СаО в процессе обжига, вызывает образова­ние сваров и колец в печи, снижает стойкость футеров­ки, а при твердении может вызывать разрушение це­ментного камня. Нарушение норм содержания в сырье­вой смеси MgO и SO3 также может стать причиной воз­никновения напряжений в твердеющем цементном кам­не и его разрушения.

Только при особо благо­приятном химическом составе сырьевых материалов портландцементная сырьевая смесь заданного состава может быть приготовлена из двух компонентов: кар­бонатного и глинистого. В большинстве случаев требуе­мую смесь из двух компонентов получить практически не удается, и поэтому применяют третий или даже чет­вертый компонент — корректирующие добавки, содер­жащие значительное количество одного из оксидов, не­достающих в сырьевой смеси. В качестве железистых добавок обычно используют пиритные огарки с серно­кислотных заводов, реже — колошниковую пыль домен­ных печей. Глиноземистыми добавками являются бога­тые глиноземом маложелезистые глины, боксит. являются кварцевые пески, опока, трепел. Содержание оксидов в корректирующих добавках должно быть: железистых Fe2O

— второй основной компонент портландцементных сырьевых смесей -представляют собой осадочные землистые породы, сложенные из тон­ких частиц (менее 0,001 мм). Основой глин являются водные алюмосиликатные минералы. Глинистые породы подразделяют на группу каолинитов с преобладанием минерала каолинита А.

— из них в цементной промыш­ленности используют известняк, мел, известняк-раку­шечник, мрамор, известковый туф и другие. Эти породы со­стоят в основном из углекислого кальция СаСО — — 1*2H*4SiO0-3SiO-nHO*3SiO-nHO NaO+K — (2,2-6,5%), FeOOO + KO

Основными компонентами при производстве цемента являются глина и известняк. Их измельчают и обжигают особым способом. После получившееся сырьё смалывают в пыль, которая и является цементом.

При производстве стройматериала используют вспомогательные компоненты, которые придают готовому сырью те или иные особенности и свойства. В зависимости от наличия этих примесей различают такие разновидности цементной смеси:

  1. Портландцемент или силикатный — основа любого цемента. Он не используется в строительстве как отдельная единица, а лишь является композиционной основой для добавок. Сама смесь зеленоватого цвета, а её необычное название произошло благодаря месту первого производства цемента – в Портланде.
  2. Пластифицированный – устойчивый материал, имеющий незначительную подвижность в растворе. Цемент отлично подходит для эксплуатации в условиях низких температур. Читайте также статью о приготовлении бетонного раствора в зимних условиях.
  3. Шлаковый – является продуктом переработки доменных шлаков. В его состав в обязательном порядке входят активаторы – гипс или известь. Цемент используется в растворах бетона.
  4. Пуццолановый – раствор, который сохнет достаточно долго, но на выходе получается очень крепкое и устойчивое к коррозии изделие. Всё происходит благодаря высокому содержанию в нём минеральных примесей. Такой материал используют в возведении подводных сооружений или подземных магистралей.
  5. Глиноземный – довольно быстро твердеет в отличие от других цементов. Он обладает влагоотталкивающими свойствами. Смесь применяют в изготовлении бетонных конструкций, которые эксплуатируются в условиях повышенной влажности.
  6. Кислотоупорный – уникальная смесь с кислотоупорными свойствами. Отличительной чертой этого стройматериала является наличие в его составе жидкого стекла и кварцевого песка.
  7. Цветной цемент для создания декоративных элементов отделки. Он изготавливается на основе обычного портландцемента и красящих веществ – минеральных пигментов.
  8. Белый цемент, как и цветной, основывается на композиционной смеси и осветляющих компонентах (очищенный речной песок, мраморная пудра и др.)
Читать еще:  Цемент для укрепления столбов

На упаковках с продукцией обычно указывается полный состав, но иногда пишут только нумерационный код. Эти пометки означают свойства цемента, устойчивость его к воздействию внешней среды и допустимые нагрузки.

Этапы производства

Начинается производство цемента с добычи сырья – гипсового камня, известняка и глины. Компоненты очищают и измельчают. Смесь их называется шламом, который на втором этапе обжигают в специализированных печах при очень высоких температур.

Спёкшиеся куски называются клинкером. Именно их потом измельчают на специализированных дробилках с жерновами. Консистенция клинкера похожа на пыль. На последнем этапе производства в него добавляют гипс и необходимые минеральные добавки.

Технология производства

Технология производства может значительно отличаться в зависимости от используемых компонентов. На этапе подготовки к термической обработке шлама используют один из возможных производственных методов:

  1. Мокрый метод уместен при использовании компонентов с высокой влажностью. К ним относится пластичная глина, мел и известняки.
  2. Сухой метод полностью основан на обработке сухих компонентов.
  3. Комбинированный метод успешно используется для разнопланового сырья. Сначала смесь подготавливается с водой, а после жидкость фильтруется по особой технологии.

Шлаковый цемент изготавливается немного иначе. В его производстве отсутствует этап спекания клинкера. Доменные шлаки просто измельчаются до нужной фракции.

Что такое цемент?

Цемент – это стройматериал, который выступает в качестве вяжущего элемента в различных растворах. В целом он представляет собой серый порошок. В отдельно взятых случаях он может иметь изумрудный оттенок. Итоговый цвет цементного порошка зависит от добавок, которые в нём содержатся.

Чтобы получить бетонную смесь, необходимо смешать цемент, воду, песок. При необходимости могут добавляться и другие компоненты. Их выбор зависит от целей и задач, которые необходимо решить. После добавления воды все компоненты образуют пластичную массу, которая со временем начинает затвердевать и трансформироваться в высокопрочный искусственный камень.

Карбонатные породы

Остановимся на карбонатных породах, характерными представителями которых являются:

Мел, являющийся горной породой осадочного характера, которая легко перетирается, относится к разновидностям мажущего известняка. Он популярен при изготовлении цемента.Мергель или мергелистый известняк – ископаемые осадочного типа, которые добываются в рыхлом или твердом состоянии, отличаются удельным весом, концентрацией влаги.

Содержат примеси глины, что позволяет относить их к переходному сырью, имеющему много общего с известняковыми породами и ископаемыми на основе глины.В состав входят активные минеральные добавки (15%) в соответствии со стандартами производстваИзвестняковое сырье, ракушечники, отличающиеся отсутствием включений кремния. Порода обладает пористой структурой, легко разрушается под воздействием сжимающих усилий.Породы доломитового типа, а также горные ископаемые осадочного происхождения, содержащие карбонаты. Они характеризуются ценными физическими свойствами.

Герметики

Герметизация фиссур обеспечивается специальными материалами:

  • Стеклоиономеры;
  • Композиты;
  • Компомеры.

Бывает двух видов: инвазивная, производимая наполненными силантами (герметиками) и неинвазивная, для которой используются ненаполненные силанты. Второй вид герметизации применяется в процессе препарирования пораженного очага с его пломбированием.

Специальный тип поверхностных герметиков применяется в процессе восстановления поверхности после ее протравливания и полирования. Представляют собой лаки вязкой консистенции, твердеющие в результате светового воздействия. Наносятся на внешнюю поверхность реставрируемого зуба.

Процедуру полирования не предусматривает применение жидкого полировщика. Этот материал наносится на восстанавливаемую поверхность после протравливания. Твердеет также в результате светового воздействия.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector