Портландцемент ндірісіні технологиясы.

Портландцементті клинкерді ндіруде шикізат ретінде ктасты тау жынысын, балшыты, сондай-а балшы пен ктасты (мергельді) табии араласын пайдаланады. ктастар, балшытар, мергельдер — шгінді тау жыныстары, оларды химиялы рамы мен физикалы асиеттері р трлі болады.

Кйдіру.Дайындалатын шикізат айналма азандытарда кйдіріледі, оны ішкі беті ота тзімді материалмен апталан. Цилиндрді зындыгы 185...230 м, димаетрі 5—7 м. Айналма азан- ды бір жанына арай еістеп (4°) орнатылады. Айналу жылдамдыы минутына 1—2,5-ке те.

Шикізат ылгалдылыы 34—40% болан шлам азандыты стігі блігіне тседі. Оны астыы блігінен ысыммен жалын жіберіледі. азандыты здіксіз айналу есебінен шикізат біртіндеп жоары температураа арай жылжиды жне мынадай физика-химиялы процестер орын алады:

· 70...200°С температурада шикізат райды;

· 200...700°С температурада шикізаттаы органикалы заттар жанады;

· 700... 1100 температурада магний карбонаттар СаО, Мg0 жне С0₂-ге ажыралып, тмен негізді 2СаО • Sі0₂ (15—37%), кальций алюминат пен кальций феррит 2СаО • Fе₂ пайда болады;

· 1100... 1300°С температурада шкальцийлік алюминат 3СаО • А1₂0₃ (7—15%), трткальцийлік немесе 4СаО • А1₂0₃ • Fе,0₄ (10—18%) пайда болады;

· 1300...1400°С температурада араласпа біршама ериді де, клинкерді негізгі минералы 3СаО • SіО, (45—60) пайда болады;

· клинкерді температурасы 1000С-ге дейін тмендетіледі, клинкерді рамы, рылымы бастапы алпына келеді.

рга тсілде портландцемент ндіруде нта трізді шикізат циклонды крсеткіштерге келіп тседі, ол жерден шыатын ысты газбен жылытылып, декарбонизатора жнелтіледі. СаС0₃ ажыралан со, айналма азандыа келіп тсіп, 1450°С температурада клинкерді пайда болу барысы жаласа тседі.

атуы.Цементті сумен араластыран со, онда гидролиздену (суда блшектену) жне гидратациялану (суды коллойдтап біріктіру) деп аталатын физика-химиялы згерістер орын алады.

Еру кезеі.1—3 саат аралыында цемент блшектері сумен ылалданады, стігі блігінен бастап ери бастайды; уаыт те келе аныан ерітінді пайда болады.

Цемент нерлым са жаншылан болса жне ату барысындаы температура жоары болса, оны атуы да сорлым жеделдейді.

Цемент белгілі бір млшердегі сумен су салмаынан (25—30%) химиялы бірігу асиетіне ие. Барлы алан су сйы кйде болады, бетон ираан со, су буланады, нтижеде цемент тасы рамында са кеуектер пайда болады. Мны зі цемент тасыны беріктігі мен тзімділігін тмендете тседі.

Алайда, уаыт те келе беріктікті артуы азая тседі. Сондытан цементті сапасы 28 кннен кейін алан беріктігіне арай бааланады.

Портландцементті атаюы, асиеттері мен олданылуы. Цементті сумен араластырса, цемент амыры пайда болады. Ол з кезегінде атайып, уаыт тісімен цемент тасына айналады.

Коллоидация кезеі. Клинкер минералдары гидролизденіп, суда р трлі жылдамдыпен ериді. Екікальцийлі сулы силикат, сулы алюминаттар мен сулы ферриттерді кристалдары сумен рекеттесуі кезінде Са(ОН)₂ сияты ерімейді, олар коллоидты ерітінділерді тзіп, дисперсті атты блшек кйінде блінеді.

Алынан цемент амырында жеткілікті иілгіштік жне желімдеуші асиет бар. Цемент амыры толтырыштарды ырларын бркемелеп, оларды арасындаы йкеліс кшін азайтады, осыны нтижесінде бетон оспасы апалы жне жайасымды асиеттерге ие. Уаыт тісімен цемент амырындаы бос ылалды саны азаяды, коллоидты блшектер жаындасады, іріленеді жне бір- бірімен желімделенеді. Мндай жадайда цемент амыры зіні иілгіштік асиетін жоалтады.

Кристалдану кезеі атаю процесін аятайды. Осы мезгілде коллоидты жйе кристалданады. Бірінші кезекте кальцийді сулы ккіртті алюминаты мен сулы тотыыны кристалдары аа тзейді, ал кальцийді сулы силикаты біраз уаыт коллоидты жадайда алып ояды. рі арай цемент тасы сулы силикатты кристалдану есебінен бекиді.

Кальцийді сулы тотыы гидравликалы оспалармен рекеттесіп осымша цементтейтін заттар тзеді, портландцементті тасты беріктігі артады жне суа шыдамдылыгы седі, мны зі ерімейтін кальцийді сулы силикатыны СаО • ЅіО₂ • nН₂0 пайда болуымен тсіндіріледі.

Стандартты талаптары бойынша портландцементтегі стасуды басталуы 45 минуттан ерте емес, ал стасуды аяталуы 12 сааттан кем емес болуы керек.

Цементті стасу уаытын баяулату шін шкальцийлі алюминатты байланыстырып, оны кальцийді сулы ккіртті алюминатына айналдыратын гипсті осады. Егер де цементті меншікті ыры артатын болса, онда стасу уаыты ысарады (10-кесте).

 

10-квсте.Цемент меншікті ырыны стасу процесіне сері

 

Цементті меншікті ыры, кг/м2	стасу уаыты, саат — минут
басталуы	аяталуы
	2-45	-
	2-30	5-35
	2-10	5-10

 

Цементті гидратациялануы кезіндегі жылуды блінуі де оны меншікті ыры мен минералогиялы рамына байланысты жне цемент белсенділігіні жанамалы сипаттамасы болып табылады. сіресе, клинкер минералдарыны арасында С₃А пен С₃Ѕ гидратациялану кезінде жылу мол блінеді.

Ауада атаю кезінде цемент амырыны клемі азаяды (шгіну), ал суда керісінше се тседі (лаю). оршаган ортаны ылалдылыы згеруінен цемент амырыны да клемі ауытып трады. Бір ай бойына атайан цемент 0,5—0,6% лаюы немесе 0,15—0,6% шгінуі ммкін. Бетонда айталанбайтын клемдік деформацияны жинаталуы, ондаы деструктивті процестерді бар екенін растайды. Олар бетонды бйымдарда, конструкцияларда орын алатын сызаттану процесіне келіп сотырады.

атаюды бас кезінде шгіну мен лаюды шамасы бір айлы крсеткішті 60—70%-ын райды. Уаыт тісімен шгіну де, лаю да тотайды, біра оларды оршаан ортаны серімен айтала- нуы ммкін екендігін естен шыармаан жн.