загрузка...

5.2. Разработка технологического регламента и технических условий на опытную партию цемента

Цементный камень, приготовленный на основе практически всех гидравлических вяжущих веществ, испытывает усадочные деформации. При этом следует иметь в виду, что первичная усадка, начинающаяся со 100 % относительной влажности, уникальна в том смысле, что часть ее необратима. Причем эта часть усадки зависит от пористости: чем ниже пористость и В/Ц, тем меньше необратимая усадка.

Плотная заливка стыков и примыкающих частей сооружений может быть осуществлена лишь цементами, объем пластичной массы которых после затвердевания или не изменяется, или несколько увеличивается вследствие расширения за счет внутренних сил.

В последнее время производство расширяющихся и безусадочных цементов во всех странах неуклонно растет.

Расширение объема твердеющего цемента вызывается химическими реакциями гидратации СаО, MgO и образованием комплексных солей типа эттрингита.

Процесс расширения наблюдается, если скорость роста кристаллов расширяющейся фазы достигает максимума в период, когда структура цементного камня обладает заметной жесткостью. Если же кристаллы гидроксида магния завершают свой рост в еще слабо структурированном тесте, то они лишь сжимают гелеобразную массу, и расширения может не произойти. Для различных видов расширяющихся цементов период наиболее интенсивного и безопасного расширения цементного камня равен 1 - 7 сут. В этот период должны быть обеспечены требуемые интенсивности упрочнения цементной матрицы и кристаллизации расширяющего компонента Mg(OH)2.

Известны составы расширяющихся цементов без образования гидросульфоалюмината [96,], в которых в качестве расширяющего компонента использовался MgO.

Известен способ получения расширяющегося цемента [42,], включающий получение расширяющегося цемента на основе портландцемента и шлакового или глиноземистого цемента. При их помоле или затворении водой добавляют от 5 до 10 % активного оксида магния, полученного обжигом магнезита при 800 - 900°С.

С целью гидратации MgO в процессе схватывания цемента, а не тогда, когда цемент уже схватился, обжиг магнезита должен производиться в температурном интервале 800 - 1200°С в зависимости от вида цемента. Добавка обожженного магнезита к гидравлическому цементу в количестве 5 - 10 % вызывает расширение цемента от 0,1 до 1 %.

Недостатком данного способа является: во-первых, получение MgO обжигом магнезита в отдельной печи, как правило, для обжига извести, что усложняет реализацию предложенного способа; во-вторых, полученный MgO обжигом магнезита необходимо складировать, так как добавка к цементу при помоле составляет 5 - 10 %; в третьих, при регулировании скорости гидратации MgO, температура обжига достигает 1200°С, что увеличивает расход топлива на обжиг.

Однако в литературе содержится мало сведений о механизме действия MgO как расширяющейся добавки. В тоже время применение расширяющихся и безусадочных цементов на оксидной основе весьма перспективно, так как гидраты окиси магния являются стабильными соединениями и не претерпевают в цементном камне никаких фазовых превращений, ведущих к нарушению структуры и спадам прочности.

Цемент с компенсированной усадкой относится к строительным материалам, в частности, к составам вяжущих на основе цемента, используемых в производстве бетонных изделий и предназначенный для изготовления безусадочных бетонов и растворов общестроительного назначения и выполнения дорожных и тампонажных работ.

Получение цемента с компенсированной усадкой направлено на получение цемента с нормированным расширением, а в качестве расширяющего компонента использован MgO, полученный обжигом природного брусита Mg(OH)2-

Исследование кинетики разложения брусита в условиях изотермической выдержки при 700 - 800 - 900°С позволило определить время для полной

диссоциации брусита определенной фракции.

При подаче брусита с горячего конца печи он будет попадать на клинкер, выходящий из печи и поступающий в рекуператоры холодильника.

С учетом нахождения клинкера в рекуператорном холодильнике до 12 мин, в интервале температур 1150 400°С, определен фракционный состав брусита, подаваемого с горячего конца печи в лейки рекуператоров. Этого времени должно хватить для того, чтобы брусит, находящийся совместно с клинкером, нагрелся и потерял воду, и кристаллы не получились пережженными.

Подбор сырьевых материалов в лабораторных условиях позволил установить вид используемых компонентов и оптимальное соотношение. Технологическая схема производства портландцемента с компенсированной усадкой не отличается от традиционной технологии производства портландцемента по мокрому способу, получение MgO происходит нагревом Mg(OH)2 в цементной печи, сопряженной с рекуператорным холодильником, при этом используется тепло цементного клинкера, поступающего в холодильник.

Для разложения брусита с целью получения 1 кг MgO необходимо затратить тепло 2265 кДж/кг MgO. Учитывая, что на 1 кг клинкера приходится 0,01 кг MgO, то для разложения потребуется 22,7 кДж/кг. Из печи в холодильник с клинкером поступает ~ 1100 кДж/кг клинкера, такого количества тепла вполне достаточно для разложения брусита.

На основании полученных в лаборатории результатов был разработан технологический регламент и временные технические условия (Приложение - 1) для выпуска опытных партий безусадочного цемента.

Обжиг клинкера, помол и хранение цемента с добавкой оксида магния в качестве компенсирующей усадочные деформации, осуществлялся в промышленных условиях в соответствии с технологическим регламентом и временными ТУ, согласованные с потребителем.

Выпуск опытных партий цемента произведен в условиях ОАО «Теплоозерский цементный завод» в количестве 500 и 1000т.

Цемент без усадочных деформаций представляет для строителей большую

ценность. В то же время для некоторых видов строительных и ремонтных работ чрезвычайно пригодился бы цемент с небольшим расширением, которое способствовало бы уплотнению швов между новой и старой кладкой.

<< | >>
Источник: Черкасов, Андрей Викторович. Малоэнергоемкая технология вяжущих композиций с управляемым расширением на основе магнийсодержащих материалов / Дис. канд. техн. Наук / Белгород. 2006

Еще по теме 5.2. Разработка технологического регламента и технических условий на опытную партию цемента:

  1. 5. ВЫПУСК ОПЫТНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПАРТИЙ ЦЕМЕНТА С КОМПЕНСИРОВАННОЙ УСАДКОЙ
  2. ГЛАВА 6. Разработка рекомендаций на опытно-промышленную установку
  3. 5.1. Особенности технологического процесса выпуска цемента с компенсированной усадкой
  4. Глава 38. ВЫПОЛНЕНИЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ, ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАБОТ
  5. Статья 776. Последствия невозможности продолжения опытно-конструкторских и технологических работ
  6. Статья 769. Договоры на выполнение научно-исследовательских работ, опытно- конструкторских и технологических работ
  7. Глава 7 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СКЛАДСКОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
  8. 3.1. Разработка технологического режима основного цикла флотации 3.1.1. Методика проведения эксперимента
  9. 3.2. Безопасность технических средств и технологических процессов
  10. 1.3. Обзор научных исследований в области разработки технологических режимов обогащении молибденовых руд
  11. Технические и технологические вопросы экологического контроля
  12. Требования к техническому обеспечению складского технологического процесса
  13. Информационно-техническое и технологическое обеспечение проведения заседаний Совета Федерации
  14. 5.3. Разработка режима снижения сорбционной способности глинистых минералов 5.3.1. Изучение влияния вывода глинистой фракции из операции измельчения на технологические показатели флотации
  15. ГОСТ 25485-89 Бетоны ячеистые. Технические условия.
  16. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ РЕМОНТЕ И ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ МАШИН В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ
  17. Особенности и условия формирования законодательной базы в научно-технической сфере России
  18. Глава 5 ОЦЕНКА ПОТРЕБНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ В СОСТАВЕ И РАЗМЕРАХ ПОМЕЩЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗОН, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАНИРОВКА СКЛАДОВ
  19. 25. ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ МОДЕЛЕЙ БИЗНЕСПРОЦЕССОВ. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ БИЗНЕСПЛАНОВ
  20. СКЛАДЫ ЦЕМЕНТА И ИНЕРТНЫХ МАТЕРИАЛОВ