Производство и свойства портландцемента
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
1. Введение
Проблемы рационального использования материальных ресурсов, экономии, снижения издержек в наше время приобретают особую актуальность. Грамотно построенные технологические схемы, позволяющие максимально полно использовать последние достижения научно-технического прогресса в деле экономии материальных ресурсов, являются залогом успеха как отдельных предприятий, так и экономики страны в целом. Особенно остро проблемы экономии минеральных вяжущих веществ, в частности портландцемента, стоят перед предприятиями строительной отрасли, занятыми в производстве сборного железобетона, мелкоштучных стеновых камней, элементов мощения и благоустройства. В настоящее время именно портландцемент является одним из наиболее широко используемых дорогостоящих и дефицитных строительных материалов. Таким образом, вопросы экономии портландцемента неразрывно связаны с проблемой более рационального использования материальных ресурсов в практике современного строительства. Портландцемент - вид цемента, наиболее широко применяемый во всех странах; название получил от г. Портленд (Portland) в Англии. Основой портландцемента является силикат кальция, также известный как портландит.
Портландцемент представляет собой порошок серовато-зеленого цвета, насыпная плотность которого в зависимости от степени уплотнения - 900-1600 кг/м3. При взаимодействии портландцемента с водой происходит образование новых гидратных соединений, обуславливающих схватывание и твердение цементного теста, растворной или бетонной смеси.
На этом явлении и основано использование цемента как вяжущего материала. Портландцемент является наиболее дорогостоящим компонентом бетонной смеси.
Производство портландцемента возможно только на специализированных предприятиях - цементных заводах.
Дробление сырья, тонкий помол компонентов, высокая температура обжига сырьевой смеси, повышенный расход электроэнергии - все это оказывает влияние на конечную стоимость продукта. Однако высокая стоимость портландцемента объясняется не только сложностью его производства, но и постоянным дефицитом этого материала. Сезонный дефицит портландцемента, а, соответственно, увеличение отпускных цен, с которых обычно начинается весенний строительный сезон, открывает широчайшие возможности бессовестной спекуляции при оптовой и розничной перепродаже портландцемента. И все же, не смотря на высокую стоимость и постоянный дефицит портландцемента, перерасход этого дорогостоящего материала в отечественном строительстве поистине огромен, что, прежде всего, связано с низкой культурой производства и глубоким непониманием основных факторов, влияющих на практическую активность портландцемента.
Одними из основных причин перерасхода портландцемента в современном строительстве являются: дефицит высококачественных заполнителей (щебня, гравия, песка); невысокая изначальная активность портландцемента; снижение активности портландцемента вследствие неудовлетворительных условий хранения и транспортировки; низкая культура производства бетонных изделий.
В тоже время существующие отечественные разработки позволяют значительно увеличить активность рядового портландцемента, восстановить активность лежалого портландцемента, и, тем самым, существенно снизить расход портландцемента в производстве строительных материалов, изделий и конструкций. Применение высокоактивного портландцемента, в частности особо быстротвердеющего портландцемента, в практике современного строительства имеет исключительно важное значение. Быстротвердеющий портландцемент целесообразно применять при изготовлении высокопрочных, обычных и преднапряженных железобетонных изделий и конструкций. Применение быстротвердеющего портландцемента позволяет значительно сократить потребность в металлических формах, в некоторых случаях полностью отказаться от тепловой обработки изделий при возведении сооружений из монолитного бетона, сократить сроки выдержки железобетонных конструкции в опалубке.
2. Сырье и технология изготовления портландцемента
Портландцемент - гидравлическое вяжущее, получаемое тонким измельчением портландцементного клинкера и небольшого количества гипса (1,5...3 %). Клинкер получают обжигом до спекания сырьевой смеси, обеспечивающей в портландцементе преобладание силикатов кальция. К клинкеру для замедления схватывания цемента добавляют гипс. Для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости портландцемента допускается введение минеральных добавок.
.1 Производство
Основные операции при получении портландцемента: приготовление сырьевой смеси, обжиг ее до получения цементного клинкера и помол его совместно с добавками. Клинкер имеет следующий химический состав(%): СаО - 62...68, SiO2 - 18...26, А12О3 - 4...9, Fе2О3 - 2...6. Чаще используют известняк и глину в соотношении 3:1. В сырьевую смесь вводят корректирующие добавки и промышленные отходы, обеспечивающие требуемый состав клинкера.
Тщательно подготовленную сырьевую смесь (рис.8.1.) подают на обжиг во вращающуюся печь, диаметром до 7 м и длиной до 185м. Изнутри печь выложена огнеупорным кирпичом. Печь установлена под небольшим (3...4?) углом к горизонту и вращается (0,8...1,3 мин-1), благодаря этому сырьевая смесь перемещается в ней от верхнего конца к нижнему, куда подается топливо. Максимальная температура обжига 1450 С. При таких высоких температурах оксид кальция СаО, образовавшийся в результате р