Портландцемент (ПЦ). Получение (2-3 фразы). Свойства. Определение марки. Перечислить марки. Применение

Портландцемент получают обжигом известняка (75%) и глины (25%) при температуре 1500ºС. В результате обжига получают цементный клинкер. При помоле клинкера добавляют 1,5-3,5% природного гипса для регулирования сроков схватывания цемента.

Свойства ПЦ. Средняя плотность ρ_m=1000-1100 кг/м³, истинная плотность ρ=3,1 г/см³. Тонкость помола характеризуется остатком на сите № 008 не более 15%. Сроки схватывания: начало не ранее 45 минут, конец не позднее 10 часов. У обычного ПЦ начало схватывания 1-2 ч, а конец – через 4-5 ч. Равномерность изменения объёма. Тепловыделение при твердении. Прочность ПЦ характеризуется маркой. Марка цемента определяется по величине предела прочности на сжатие половинки балочки размером 4×4×16 см, изготовленной из цементного раствора состава 1:3 (по весу) на стандартном вольском песке при В/Ц=0,4 и испытанной при через 28 суток. Марки ПЦ: 400,500,550,600.

Портландцемент применяют в качестве вяжущего вещества для изготовления растворов и бетонов.

Коррозия портландцементного камня

Бетонные сооружения, возведённые с применением портландцемента, могут разрушаться под действием природных вод и агрессивных жидкостей. Разрушение начинается с цементного камня. Различают три основных вида коррозии. Коррозия первого вида возникает при действии на бетон (цементный камень) проточных вод (мягких). Эти воды растворяют и вымывают гидроокись кальция (структурную составляющую камня), в результате чего повышается пористость и снижается прочность бетона. Коррозия второго вида происходит при действии на бетон минерализованных вод, содержащих химические соединения, которые вступают в обменные реакции с составляющими цементного камня Образующиеся при этом продукты реакции либо легко растворяются и уносятся водой, либо выделяются в виде аморфной массы, не обладающей связующими свойствами. Агрессивными водами в этом случае являются воды, содержащие свободные кислоты и соли магния. Коррозия третьего вида возникает при действии на бетон сульфатных вод. Сульфаты (соли серной кислоты) в результате обменной реакции со структурной составляющей цемента образуют в порах гипс, который взаимодействует с гидроалюминатом кальция. Образующийся при этом труднорастворимый гидросульфоалюминат кальция, кристаллизуясь с большим количеством воды, увеличивается в объёме в 2,5 раза, что влечёт за собой растрескивание бетона.

Портландцемент

Портландцемент – является важнейшим вяжущим веществом. По производству и применению он занимает первое место среди других вяжущих веществ.

Портландцемент получают обжигом известняка (75%) и глины (25%) при температуре 1450ºС. В результате обжига получают портландцементный клинкер. При помоле клинкера добавляют 2-5% природного гипса для регулирования сроков схватывания цемента.

В настоящее время применяют два способа изготовления портландцемента – мокрый и сухой. Наиболее распространён мокрыйметод. Технология изготовления портландцемента мокрым способом состоит из следующих операций:

1) Измельчение сырья (известняк подвергается дроблению, а глина измельчается в глиноболтушках путём перемешивания с водой

2) Окончательный помол известнякового щебня и измельчённой глины в трубной мельнице

3) Подача тонкоизмельчённого материала в сметанообразной массы (шлама) в шлам-бассейны, где происходит окончательная корректировка химического состава сырья

4) Подача шлама в баки, откуда он равномерно поступает в обжигательные печи

5) Обжиг сырья до спекания и получение портландцементного клинкера в виде, который представляет собой гранулы серовато-зелёного цвета размером 15-25 мм

6) Клинкер для охлаждения до 80-100ºС направляют в холодильник

7) Из холодильника клинкер поступает на склад, где его выдерживают в течении 1-2 недель, в результате вылёживания содержащийся в небольшом количестве (не более 0,5%) свободный оксид кальция гасится влагой воздуха, что обеспечивает равномерность изменения объёма цемента при твердении

8) Помол портландцементного клинкера в трубных многокамерных шаровых мельницах, добавляя при этом 2-5% гипсового камня для регулирования сроков схватывания портландцемента

9) Подача портландцемента пневмотранспортом в силосы (железобетонные башни цилиндрической формы ёмкостью 6000т каждая, где цемент перед отправкой потребителю выдерживается 10-14 суток. За это время нагретый при помоле цемент охлаждается и оставшаяся в нём свободная известь гасится, что улучшает свойства цемента.

10) Из силосов цемент поступает в упаковочные машины для расфасовки в многослойные бумажные мешки по 50 кг или направляется в специально оборудованные средства железнодорожного, автомобильного или водного транспорта.

Сухой способ производства портландцемента применяют в том случае, когда сырьевыми материалами являются мергели - смесь известняка с глиной (глины до 40%).