Станки для шлакоблоков - производство оборудования. Замкнутый цикл помола цемента


Замкнутый цикл - помол - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Замкнутый цикл - помол

Cтраница 1

Замкнутый цикл помола лучше отвечает основному требованию - не измельчать ничего лишнего.  [1]

Использование замкнутого цикла помола в коротких шаровых мельницах с классификаторами позволяет повысить производительность всей помольной установки. Удельный расход электроэнергии составляет 14 - 15 квт-час.  [3]

Применение замкнутого цикла помола существенно повышает производительность мельаицы, на 10 - 20 % и более - ( Причина этого подробно рассмотрена в гл. Заключается она в систематическом отделении от общей массы размалываемого в мельнице материала мельчайших зерен, которые налипают на мелющие тела и снижают размалывающую способность последних. Для сепарации цемента применяют в основном центробежные сепараторы. Трубная мельница работает в замкнутом цикле с двумя сепараторами. Производительность сепаратора зависит от тонкости помола, выделяемого при сепарации цемента. Так, увеличение удельной поверхности с 2500 см2 / г до 3500 см2 / г уменьшает производительность сепаратора в 1 5 раза, а до 5000 см2 / г - в 2 раза.  [4]

Использование замкнутого цикла помола в коротких шаровых мельницах с классификаторами позволяет повысить производительность всей помольной установки. Удельный расход электроэнергии составляет 14 - 15 квт-час.  [6]

Развитие замкнутого цикла помола обусловлено в основном повышением требований к тонкости помола цемента, которые не могли быть удовлетворены при работе на установках открытого цикла. Тонкий помол клинкера в таких мельницах вызывает резкое уменьшение их производительности.  [8]

При замкнутом цикле помола часть материала - более крупные фракции, снова пропускаются через мельницу для окончательного измельчения.  [9]

Угольные мельницы работают по замкнутому циклу помола. Угольная пыль во вращающуюся печь подается через форсунки.  [10]

Более высокая температура газов способствует большей степени дегидратации гипса. Аэробильная мельница работает по замкнутому циклу помола.  [12]

Кроме указанных приборов, которые должны иметь все мельницы, сырьевые мельницы мокрого помола дополнительно оснащаются: вискозиметрами шлама, расходомерами с дифманомет-рами, измеряющими расход поступающей в мельницу воды. Цементные мельницы ( открытого цикла помола) должны иметь: весы для учета выхода цемента, термометры сопротивления с логометрами для измерения температуры за мельницей, тягомеры, измеряющие разрежение за мельницей и в системе аспирации. Сепараторные мельницы ( замкнутого цикла помола) дополнительно должны иметь амперметры для измерения нагрузки электродвигателей сепараторов и элеваторов, приборы, показывающие число оборотов центробежных сепараторов. Угольные мельницы снабжают термометрами сопротивления с лого-метрами или газовыми термометрами, измеряющими температуру газов на выходе из мельницы; тягомерами для измерения разряжения до и после мельницы.  [13]

При замкнутой схеме помола получают цемент более устойчивого качества и более высоких физико-механических свойств как в отношении марочной прочности, так и в отношении скорости твердения в начальный период. Например, по этой схеме получают быстротвердеющий цемент. Повышение физико-механических свойств цемента при замкнутом цикле помола обусловливается однородным зерновым составом и уменьшением среднего размера цементного зерна.  [14]

Для производства цемента сухим способом нужно подготовить сырьевую массу необходимой тонкости и минимальной влажности. Это достигается в мельницах, работающих по замкнутому циклу с промежуточным отбором готовой фракции. В качестве устройства для промежуточного отбора в установке применяют сепаратор, который разделяет поступающую в него сырьевую смесь, Готовый материал, имеющий нужную тонкость, направляется в емкость для хранения, а крупная фракция возвращается в мельницу на домол через течку. Таким образом осуществляется замкнутый цикл помола. В отечественной промышленности применяют трубные шаровые мельницы размером 3 2x8 5 м с центробежными сепараторами.  [15]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

Помол в замкнутом цикле | Станки для шлакоблоков

При помоле в замкнутом цикле крупная фракция материала проходит через мельницу несколько раз. Мелкая фракция после отделения в сепараторе становится готовым продуктом и боль­ше не возвращается в мельницу. Благодаря своевременному удалению мелкой фракции из мельницы готовый продукт имеет однородный гранулометрический состав.

При одновременном прохождении материала через длинные многокамерные мельницы возникает большое число зерен раз­личных размеров (широкий диапазон крупности), в том числе по­являются фракции, ухудшающие качество продукта.

Работа измельчения осуществляется только в мельнице. Се­паратор лишь отделяет мелкую фракцию, которая уже содер­жится в размолотом материале; этим он улучшает условия ра­боты измельчителя.

В состав помольной установки замкнутого цикла входят трубная мельница, элеваторы, сепараторы и вентилятор (рис. 12.1). Эти вспомогательные агрегаты требуют дополни­тельных затрат энергии, которые составляют от 10 до 20% энер­гозатрат мельницы. Поэтому нелегко доказать, что сепаратор­ные мельницы характеризуются более низкими удельными энер­гозатратами. При возрастании удельной поверхности материала эффективность применения мельниц замкнутого цикла стано­вится более очевидной.

I

Рис. 12.1. Циклы помола: замкнутый (а) и открытый (б)

При помоле цемента’важно не только значение удельной по­верхности; цемент должен также иметь заданный грануломет­рический состав. Обычно высокой удельной поверхности соот­ветствует повышенное содержание мелких фракций. Однако са­ми по себе мелкие фракции не определяют гидравлическую активность цемента. При помоле в замкнутом цикле измельчение в основном затрагивает крупные зерна материала, поэтому в противоположность помолу в открытом цикле здесь предотвра­щается образование избытка мелкой фракции. Мельницы замк­нутого цикла производят материал от «среднего» до «узкого» гранулометрического состава. Это свидетельствует о превосход­стве сепараторных мельниц перед многокамерными.

По Бёрнеру [138], мельницы, работающие в замкнутом цик­ле, производят цемент большей гидравлической активности; это означает, что при одинаковой прочности цемент, полученный в многокамерных мельницах, должен иметь удельную поверхность по Блейну выше на 350 см2/г.

По данным Кайля [139], средняя удельная поверхность по Блейну при помоле цемента различных марок в открытом цикле

Должна составлять, см2/г: для цемен­та марки 275—3100, марки 375—3500, марки 475—5200.

С учетом указанной разности удель­ная поверхность, по Блейну, цемента разных марок при помоле в замкнутом цикле следующая, см2/г: для цемента марки 275 она равна 3100—350 = 2750, марки 375 — 3500—350=3150, марки 475 — 5200—350=4850.

Производительность мельниц при помоле цемента с различной удельной поверхностью может быть определена на основании кривых производитель­ности по Якобу [106], устанавливаю­щих связь между удельной поверхно­стью и удельной производительностью мельницы (рис. 12.2).

По действующим в ФРГ нормам DIN 1164 прежние марки цемента 275, 375 и 475 преобразованы в марки 350, 450 и 550, означающие прочность це­мента при сжатии после 28 дней твер­дения. В отношении тонкости помола цемента можно отметить, что по DIN 1164 для цементов всех марок норми­руется величина удельной поверхности, по Блейну, не менее 2200, а в особых

Случаях — 2000. Верхний предел удельной поверхности не уста­новлен.

В нормах ASTM (США) для портландцемента типов I, II, IV и V предусмотрена удельная поверхность, по Блейну, не ме­нее 2800, а для быстротвердеющего (высокопрочного) цемента типа III норматив по удельной поверхности не установлен.

Рис. 12.2. Зависимость меж­ду удельной производи­тельностью мельницы (ин­дексом работы по Бонду В) и удельной поверхно­стью по Блейну S; PZ — портландцемент; EPZ — же­лезистый портландцемент: HOZ — шлакопортландце­мент; TrZ — трассовый це­мент

Пример 12.1. Для цементной мельницы производительностью L — = 24 т/ч цемента марки 275 с удельной поверхностью, по Блейну, 3100 см2/г определить: а) производительность L{ для цемента марки 375 с удельной ловерхностью, по Блейиу, 3500 см2/г; б) производительность 12 Для цемента марки 475 с удельной поверхностью, по Блейну, 5200 см2/г.

Решение: согласно рис. 12.2, удельной поверхности 3100 соответствует удельная производительность f= 0,8, удельной поверхности 3500—/i=0,65 и удельной поверхности 5200—f2= 0,35.

Прн переходе от цемента марки 275 к цементу марки 375 получаем сниже­ние производительности на

(24^19,5) 100 = 18)7%)

24

А при переходе от цемента марки 275 к цементу марки 475 производитель­ность падает на

(24— 10,5) 100

= 56,2%.

24

Теперь можно определить производительность при помоле цемента в замкнутом цикле с учетом уменьшенных значений удельной поверхности и кривых удельной производительности по рис. 12.2.

Для цемента марки 275 при удельной поверхности 2750 см2/г получаем

0,98

— 24 = 29,4 т/ч;

Для цемента марки 375 при удельной поверхности 3150 см2/г

0,82

— 24 = 24,бт/ч; U, о

Для цемента марки 475 при удельной поверхности 4850 см2/г

0,39

-т~— 24 = 11,7 т/ч. 0,8

Повышение производительности по сравнению с помолом в открытом цикле составляет, %:

29,4 — 24

Для цемента марки 275 ————— :—— 100 = 22,5;

24

26,4—19,5

Для цемента марки 375 ————— ———— 100 = 26,1;

19,5

11,7—10,5 „„ ,

Для цемента марки 475 ————— ———— 100 = 11,4.

10,5

Примерно так же снижаются значения удельных энергозатрат на помол.

Этим примером Якоб обосновывает преимущество мельницы замкнутого цикла по сравнению с мельницей с однократным прохождением материала, особенно при помоле высокомарочно­го цемента. По мнению Бельвинкеля [140], кроме того, нужно учитывать следующее.

1. Крупные помольные агрегаты обеспечивают удельные энергозатраты на 10—15% ниже по сравнению с небольшими мельницами.

2. Для получения высокой производительности рекомендует­ся применять помол в замкнутом цикле с сепараторами.

3. Для помола цемента переменной дисперсности следует применять замкнутый цикл, так как это более гибкая схема. Многокамерные мельницы, работающие в открытом цикле, труд­но приспособить к изменяющимся требованиям. Крупные много­камерные мельницы, предназначенные для помола стандартного цемента, непригодны для более тонкого помола. Изменение дис­персности продукта многокамерных мельниц требует изменения состава мелющих тел.

4. Замкнутый цикл более пригоден для совместного помола материалов различной размалываемости.

Кроме того, можно отметить, что при увеличении кратности циркуляции материала при помоле цемента снижается доля осо­бо мелких и слишком крупных частиц; при помоле в замкнутом цикле снижается износ; рост кратности циркуляции повышает конечную прочность цемента, а ее снижение приводит к повыше­нию начальной прочности цемента1.

shlakoblok.com

Схемы измельчения клинкера

Цемент

Помольные установкиНа цементных заводах помол клинкера осуществляют по следующим технологическим схемам: I) одностадийный и двухстадийный в открытом цикле; 2) одностадийный и двухстадийный в замкнутом цикле.Одностадийный открытый цикл помола применяют в том случае, когда не требуется материал с высокой удельной поверхностью, а двухстадийный помол для получения быстротвердеющего шлакопортландцемента, т. е. клинкера с более высокой удельной поверхностью по сравнению со шлаком. При двухстадийном помоле грубое измельчение клинкера первоначально осуществляется в короткой однокамерной мельнице, а тонкий помол (крупки и шлака) во второй мельнице до окончательного измельчения.Для получения быстротвердеющих и высокопрочных цементов целесообразно применять одностадийный помол 6 замкнутом цикле с промежуточной сепарацией. Измельчение клинкера в замкнутом цикле с сепараторами может осуществляться по двум схемам. По первой схеме измельченный в трубной мельнице клинкер подают в центробежные сепараторы, откуда крупка возвращается на домол в первую камеру мельницы, а готовый продукт поступает на хранение в силосы. По второй схеме материал выгружают из первой или второй камеры мельницы, подают в сепаратор и крупку возвращают во вторую камеру. Первая схема проста и удобна в эксплуатации, ее можно перевести на открытый цикл, но в результате некоторого переизмельчения материала требуется повышенный расход электроэнергии. Недостатки второй схемы — невозможность перехода на открытый цикл, сложные условия эксплуатации. Однако эффективность помола по этой схеме выше, чем по первой.При двухстадийном помоле в замкнутом цикле сепарация осуществляется после первой и второй мельниц. Мельницы работают в замкнутом цикле с сепараторами по первой схеме. В сепараторных мельницах получают цементы с более однообразным гранулометрическим составом, чем в мельницах с открытым циклом.Для получения портландцемента с удельной поверхностью 2500—3000 см2/г клинкер размалывают в многокамерных трубных мельницах размером 3,2X15, 3x14, 2,6X13 м и др. Преимущества помола по замкнутому циклу не оправдывают затрат, связанных с необходимостью установки в этом случае дополнительного оборудования для классификации размалываемого материала.

На рис. 31 приведена схема установки для помола портландцемента в многокамерной мельнице по открытому циклу.Портландцементный клинкер и гипс со склада 8 подают грейферным краном 9 в расходные бункера 6 мельницы. В один из бункеров из сушильного отделения поступают гидравлические добавки (туф, опока и др.) или доменный гранулированный шлак. Тарельчатыми питателями 7 материалы из расходных бункеров 6 равномерно ссыпаются в трубную мельницу 13, где они подвергаются совместному тонкому измельчению. Из мельницы измельченный материал движется в аспирационную шахту 14, а из нее — в расходный бункер цемента 18, из которого насосом 19 готовый цемент перекачивается на склад в цементные силосы. Выходя из барабана мельницы, сильно запыленный цементный воздух очищается в аспирационной шахте 14, затем в циклонах 5 и в электрофильтре 4. Цемент, осажденный в циклонах и электрофильтре, собирается винтовым конвейером 1, направляется в передаточный винтовой конвейер 17, а из него — в расходный бункер цемента 18.

Готовые бетонные смеси

Бетонные смеси давно уже, если не хочется, не нужно готовить самостоятельно, тратя на это кучу времени и сил. Все можно купить. Они могут продаваться, как в магазинах, так и предлагаются …

Шнековый дозатор — фасовка муки, цемента и другой пыли

Производство и продажа дозаторов шнековых для фасовки смесей пылящих и трудно-сыпучих Цена - 24000грн(950дол.США) без дискрета(дозатор равномерный с регулируемыми оборотами шнека) или 35000грн с дискретом(дозатор порционный с системой точного дозирования) …

Кладочные растворы

КЛАДОЧНЫЕ БЕСЦЕМЕНТНЫЕ И МАЛОЦЕМЕНТНЫЕ РАСТВОРЫ Растворы с химическими добавками. Эти растворы применяют, когда конструкциям сооружения требуется придать полную водонепроницаемость. Растворы приготовляют на основе сухой цементной смеси состава от 1 : …

msd.com.ua

1.5 Особенности помола цемента в замкнутом цикле. Процесс выпуска цемента

Похожие главы из других работ:

Автоматизация процесса мокрого помола сырья в трубной шаровой мельнице

Автоматизация процесса мокрого помола сырья в трубной шаровой мельнице

Цементное сырье независимо от его вида подготавливают в трубных шаровых мельницах. Если завод использует мягкое пластичное сырье -- мел и глину, то мельницы служат только для окончательного его измельчения...

Автоматизация процесса мокрого помола сырья в трубной шаровой мельнице

Анализ системы автоматизации процесса мокрого помола сырья в трубной шаровой мельнице до внедрения ПИД-регулятора

Составим САР влажности шлама в программе Simulink (рис.10). Была получена переходная характеристика (рис.11), из которой видно, что система не удовлетворяет предъявленным к ней требованиям, а именно статическая ошибка более 96%, время нарастания 21...

Автоматизация процесса мокрого помола сырья в трубной шаровой мельнице

Анализ системы автоматизации процесса мокрого помола сырья в трубной шаровой мельнице с ПИД-регулятора

Составим функциональную схему с установленным дополнительный датчиком влажности. На основе функциональной схемы контура регулирования САР процесса регулирования влажности шлама в трубной шаровой мельнице...

Безопасность технологического процесса производства асфальтового бетона

4.5. Машины для тонкого измельчения (помола) материала

Шаровые мельницы используются после дробления и служат для помола и превращения сырьевых материалов в сырьевую муку. При вращении слоя шаров с барабаном шаровой мельницы на каждый шар действует сила тяжести, направленная вертикально вниз...

Проект мельницы двухсортного помола ржи

1.4 Описание технологической схемы помола

В размольное отделение зерно подается в бункер перед I драной системой и взвешивается на автоматических весах, затем проходит через магнитную колонку и поступает на вальцовый станок I др. с...

Процесс выпуска цемента

1.3 Технологическая схема процесса помола цемента на сепараторных мельницах

1.4 Выбор и обоснование тех. оборудования Из горизонтального бассейна шлам насосом подаётся в бак постоянного уровня (для обеспечения постоянной скорости истечения. Излишки шлама по сливной трубе возвращается снова в горизонтальный бассейн...

Синтез последовательного корректирующего устройства

1.11 Определение передаточной функции скорректированной системы в замкнутом состоянии

. На этом синтез последовательной САУ считается законченным. 2. Результаты имитационного моделирования САУ на ЭВМ Рис.6. ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой скорректированной системы. Рис.7. Переходной процесс при x(t)=xном*1(t). Рис.8...

Термодинамические параметры состояния. Тепловой баланс и теплопередача

2. Работы, полученные в цикле Ренкина

Основным циклом теплосиловых установок, применяемых в современной теплоэнергетике является цикл Ренкина с перегревом пара. На рисунке цикл Ренкина изображен в i, s - диаграмме...

Техническое обоснование агрегатно-поточной технологии и способа производства железобетонных изделий

1.3 Склад цемента

Цемент и другие порошкообразные вяжущие прибывают на заводы железобетонных изделий, как правило, россыпью (навалом), что выдвигает особые требования к условиям их разгрузки, транспортирования и хранения...

Технологическая разработка участка по производству цементно-стружечных плит (ЦСП-1)

3.2 Расчет цемента

Определение расхода цемента: Определим количество цемента идущего на 1 каркас: Расход цемента на наружные и внутренние слои: на 1м3 плит: на 1 плиту: Определяем полный послойный расход цемента: на 1м3 плит: ; на 1 плиту:...

Технология переработки зерна в муку

3.2Влияние влажности зерна на качество помола

Влажность зерна зависит от условий, в которых оно находится [10]. Способность гидрофильных биополимеров зерна поглощать и удерживать влагу зависит от температуры окружающей среды, температуры процесса и некоторых других факторов...

Технология переработки зерна в муку

5.2 Технологический процесс помола на ОАО "Новоузенский элеватор"

а) Технологический прочес помола на ОАО "Новоузенский элеватор" начинается с формирования помольных партий зерна. Помольную смесь составляют из 2-4 исходных партий зерна...

Технология производства цемента

1.1 Виды цемента

Портландцемент Портландцемент и его разновидности наиболее распространённый в современном строительстве вид цемента. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество...

Технология производства цемента

3.2 Тонкость помола

Тонкость помола портландцемента может быть оценена двумя показателями: - количеством цемента в % от веса навески...

Технология производства цемента

5.3 Контроль помола цемента

Контроль помола цемента заключается в определении тонкости помола и содержания в цементе гипса и добавок. Лишь в случае особой необходимости контролируют сроки схватывания, равномерность изменения объема...

prod.bobrodobro.ru

7.6. Помол клинкера и добавок и получение портландцемента

Общий расход энергии на 1 т цемента 325—550 МДж, причем минимальные энергетические затраты достигаются при сухом способе с применением декарбонизатора: на помол клинкера с добавками затрачивается 125— 180 МДж.

Помол клинкера в тонкий порошок производится преимущественно в сепараторных установках, работающих по открытому или замкнутому циклу. Трубная мельница представляет собой барабан, облицованный внутри стальными броневыми плитами и разделенный дырчатыми перегородками на две—четыре камеры. Крупнейшими помольными агрегатами являются мельницы размером 3,95x11 м, производительностью 100 т/ч и размером 4,6х16,4 м, производительностью 135 т/ч. Материал в трубных мельницах измельчается под действием загруженных в барабан мелющих тел — стальных шаров (в камерах грубого помола) и цилиндров (в камерах тонкого помола). При вращении мельницы мелющие тела поднимаются на некоторую высоту и падают, дробя и истирая зерна материала.

При работе по открытому циклу мельница работает «на проход», т. е. материал (клинкер и добавки) непрерывно поступает со стороны камер грубого помола через полую ось, а измельченный материал выходит из камеры тонкого помола и далее транспортируется в силосы. Замкнутый цикл помола включает помольный агрегат и центробежный сепаратор, отделяющий крупные зерна, возвращаемые на домол, в результате чего достигается высокая тонкость помола. Помольные установки, работающие по замкнутому циклу, дают возможность тонко измельчить клинкер (до удельной поверхности 4000—5000 см2/г) и регулировать в цементе содержание частиц различного размера, что необходимо для получения быстротвердеющего и других специальных портландцементов (рисунок). При помоле к клинкеру добавляют гипс (так, чтобы общее содержание SO3в цементе было не более 3,5 %) для замедления схватывания портландцемента.

Схема размола клинкера по замкнутому циклу

в — с двумя мельницами: 1 — мельница грубого помола; 2 — элеватор; 3 — центробежный сепаратор; 4 — мельница тонкого помола; б— с одной мельницей; 1 — элеватор; 2 — сепаратор; 3 — мельница; 4 — крупка; 5 — готовый цемент

Готовый портландцемент — очень тонкий порошок темно-серого или зеленовато-серого цвета; по выходе из мельницы он имеет высокую температуру (80—120°С) и направляется пневматическим транспортом для хранения в, силосы, которые обычно выполняют в виде железобетонных банок диаметром 8—15 м и высотой 25-30 м. Большие силосы вмещают 4000—10 000 т цемента. Цемент в силосах выдерживают до его охлаждения и гашения остатков свободного оксида кальция, которое происходит под действием влаги воздуха. Из силосов цемент погружают в автоцементовозы, в вагоны-цементовозы или крытые железнодорожные вагоны. Часть цемента поступает на отвешивающие и упаковывающие машины и поставляется в мешках (по 50 кг цемента).

8. Физико-химические основы схватывания и твердения портландцемента. Структура цементного теста и камня

8.1. Взаимодействие цемента с водой и химический состав новообразований

Цементное тесто, приготовленное путем смешивания цемента с водой, вначале (в течение 1—3 ч после затворения) пластично и легко формуется. Потом наступает схватывание, заканчивающееся обычно через 5—10 ч после затворения; в период схватывания цементное тесто загустевает, утрачивая подвижность, но его механическая прочность еще невелика. Переход цементного теста в твердое состояние означает конец схватывания и начало твердения, которое характерно возрастанием прочности. Твердение при благоприятных условиях длится годами — вплоть до полной гидратации цемента.

Сразу после затворения цемента водой начинаются химические реакции. Уже в начальной стадии гидратации цемента происходит быстрое взаимодействие алита с водой, сопровождающееся образованием гидросиликата кальция и гидроксида:

2 (3CaO-SiO2) + 6Н2О = 3CaO-2SiO2-3h3O + ЗСа (ОН)2.

После затворения гидроксид кальция образуется из алита, так как белит гидратируется медленнее алита и при его взаимодействии с водой выделяется меньше Са(ОН)2, что видно из уравнения реакции:

2 (2CaO-SiO2) + 4Н2О = 3CaO-2SiO2-3h3O + Сa (ОН)2.

Гидросиликат кальция 3CaO-2SiO2-3h3O образуется при полной гидратации чистого трехкальциевого силиката в равновесии с насыщенным раствором гидроксида кальция. Молярное соотношение CaO/SiO2 в гидросиликатах, образующихся в цементном тесте, может изменяться в зависимости от состава материала, условий твердения и других обстоятельств. Поэтому применяется термин С—S—Н для всех полукристаллических и аморфных гидратов кальциевых силикатов, относимых к гелевой фазе.

Гидросиликаты кальция низкой основности, имеющие состав (0,8—1,5) CaO-SiO2-(1—2,5)Н2О обозначаются (по Тейлору) формулой С—S—Н (I), гидросиликаты более высокой основности (1,5—2) CaOSiO2-nh3O— формулой С—S—Н (II). Образование низкоосновных силикатов кальция повышает прочность цементного камня; при возникновении высокоосновных гидросиликатов его прочность меньше. При определенных условиях, например при автоклавной обработке (в среде насыщенного пара при давлении 0,8—1,3 МПа и температуре 175— 200 °С), образуется тоберморит 5CaO-6SiO2-5h3O, xaрактеризующийся хорошо оформленными кристаллами, которые упрочняют цементный камень.

Основной алюмосодержащей фазой в портландцементе является трехкальциевый алюминат ЗСаО-А12Оз. Он представляет и самую активную фазу среди клинкерных минералов. Немедленно после соприкосновения ЗСаО-А12Оз с водой на поверхности непрореагировавших частиц образуется рыхлый слой метастабильных (неустойчивых) гидратов 4СаО-А12О3-19Н2О и 2СаО-А12О3-8Н2О в виде тонких гексагональных пластинок, образующих по терминологии Р. Кондо и М. Даймона «структуру карточного домика». Рыхлая структура гидроалюминатов ухудшает морозостойкость, а также стойкость против химической коррозии. Это одна из причин ограничения количества трехкальциевого алюмината в специальных портландцементах, применяемых для морозостойких бетонов.

Стабильная форма — шестиводный гидроалюминат ЗСаО-А12О3-6Н2О, кристаллизующийся в кубической форме, образуется в результате быстро протекающей химической реакции:

3CaO- Al2O3+ 6h3O = ЗСаО-А12О3-6Н2О.

Для замедления схватывания при помоле клинкера добавляют небольшое количество природного гипса (3— 5 % массы цемента). Сульфат кальция играет роль химически активной составляющей цемента, реагирующей с трехкальциевым алюминатом при затворении цемента водой и связывающей его в гидросульфоалюминат кальция (минерал эттрингит) в начале гидратации портландцемента.

В насыщенном растворе эттрингит сначала выделяется в коллоидном тонкодисперсном состоянии, осаждаясь на поверхности цементных частиц, образуя тонкую плотную экранирующую оболочку, что замедляет их гидратацию и отодвигает схватывание цемента. При правильной дозировке гипса он является не только регулятором сроков схватывания ПЦ, но и улучшает свойства цементного камня. Это связано с тем, что кристаллизацияиз пересыщенного раствора понижает концентрацию гидроксида кальция в растворе, и эттрингит через 6-8 ч перекристаллизовывается в виде длинных иглоподобных кристаллов, которые создают начальную волокнистую структуру твердеющего цементного камня. Кристаллы эттрингита и обусловливают раннюю прочность затвердевшего цемента. Эттрингит, содержащий 31—32 молекулы кристаллизационной воды, занимает примерно вдвое больший объем по сравнению с суммой объемов реагирующих веществ (С3А и сульфат кальция). Заполняя поры цементного камня, эттрингит при оптимальной дозировке гипса повышает его механическую прочность. Структура затвердевшего цемента улучшается еще и потому, что предотвращается образование в нем слабых мест в виде рыхлых гидроалюмина-тов кальция.

Четырехкальциевый алюмоферрит при действии воды гидролитически расщепляется с образованием шестиводного трехкальциевого алюмината и гидроферрита кальция по схеме

Однокальциевый гидроферрит, взаимодействуя с гидроксидом кальция, который ранее образовался при гидролизе C3S, переходит в более высокоосновный гидроферрит кальция. Гидроалюминат связывается добавкой гипса, а гидроферрит входит в состав цементного геля.

studfiles.net


Смотрите также