Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2015 » Ноябрь » 20 » Примеси сырья цементной промышленности ч.2.
19:29
Примеси сырья цементной промышленности ч.2.

   В прошлый раз мы познакомились с негативным и позитивным влиянием на качество и свойства цементов соединений серы, фосфора и магния, сегодня продолжим эту тему.
    Щелочи. Среди всех компонентов сырья цементной промышленности, особое место занимают соединения щелочных металлов, так как, они содержатся во всех видах ископаемого сырья и образуются при сгорании углей. Щелочность цементов обусловлена содержанием в них оксидов калия и натрия, другие щелочные металлы встречаются в горных породах намного реже, поэтому их содержание ничтожно, и ими чаще всего можно пренебречь. Среди минералов, применяемых в производстве цементов, больше всего щелочных компонентов содержится в полевом шпате, слюдах и глинистом минерале иллите.
    Вне зависимости от соотношения калийной и натриевой щелочи, эти компоненты снижают стойкость бетонных конструкций к влажности и снижают их долговечность. При высоком содержании щелочей в клинке, они могут реагировать с наполнителями цементов содержащими диоксид кремния. Так, при внесении в цемент песка и/или гравия, с течением времени на границе соприкосновения наполнителя и бетона образуется хрупкая рыхлая корочка нестехиометрических силикатов щелочных металлов. Чем выше влажность в месте эксплуатации бетонной конструкции, тем быстрее происходит миграция щелочей к границе раздела, и образование силикатной прослойки. Объем образующейся прослойки значителен, поэтому происходит разрушение конструкции или снижение ее прочности. Это явление обычно называют “щелочное вспучивание”.
    Для выражения содержания щелочей в клинкере и цементе, принят показатель общей щелочности. Эта цифра указывает на содержание оксида натрия в процентах от массы сухого вещества, для учета содержания оксида калия используют коэффициент пересчета:
    общая щелочность = MNa2O + 0,659MK2O.
    Обычно максимально допустимое содержание щелочей в цементах не превышает 0,6%. Данное ограничение строго соблюдается для портландцементов, но, при использовании ряда пористых наполнителей можно заметно повышать общую щелочность. Так, для шлакопортландцементов можно повысить предельную щелочность до 0,9% при использовании 50%-го наполнения цемента шлаком от сгорания углей. Механическая прочность таких вариантов заметно ниже, чем для классических силикатных цементов, но, меньше удельная масса и теплопроводность. Кроме того, шлакопортландцементы намного дешевле более прочных марок цементов.
    При необходимости производить портландцементы из сырья с высокой щелочностью, используют байпас горячих газов из печи для обжига клинкера. В этом случае часть щелочи улетает вместе с газами из зоны обжига в приемник и удаляется для дальнейшей переработки в удобрения или сырье для производства соединений щелочных металлов.
    Хлориды. Хлориды являются наиболее распространенными среди соединений галогенов, чем выше влажность местности, в которой образовались отложения данной горной породы, тем выше содержание хлоридов. Кроме того, хлориды попадают в породы вместе с выбросами минеральных источников вулканического происхождения. Содержание хлоридов в сырье цементной промышленности обычно не превышает 0,1%, хотя в ряде случаев достигает 0,3%. Чем выше содержание хлоридов в цементах (вплоть до содержания 0,8-1,2% хлора по массе), тем быстрее схватывается цемент и выше его прочность, для этой цели раньше даже специально вносили в цементы немного хлорида кальция. Затем выяснили, что хлориды не только способствуют старению цемента под действием воды (как в случае щелочей), но и вызывают коррозию стальной арматуры и других изделий из металла, контактирующих с бетоном. В частности, при использовании добавки хлорида кальция к портландцементам, используемым при строительстве пролетов мостов, срок службы моста снижается в 2-4 раза в связи с ускоренной коррозией арматуры, которая разрушается и перестает выполнять свою функцию.
    Как и в случае с щелочными металлами и серой, повышенное содержание хлоридов можно предотвратить байпасом газов из печи для обжига. Общее содержание хлоридов в связующей матрице железобетонных изделий ограничено 0,1% от массы сухого вещества бетона.
     Фториды оказывают аналогичное действие на качество бетона, к счастью, фториды заметно реже встречаются в природе, чем хлориды, хотя их содержание сложнее снизить в связи с меньшей летучестью при температурах обжига клинкера. Содержание фторидов в сырье обычно не превышает 0,03 – 0,08%. В конце 19-го начале 20-го веков в клинкерные смеси специально добавляли до 1% фторида кальция для снижения агрегации извести и улучшения гомогенизации смеси при обжиге. Сегодня эта мера не применяется, так как, длительный и тонкий совместный помол компонентов обеспечивает хорошую гомогенизацию клинкерной смеси на стадии обжига.

Категория: Химия элементов | Просмотров: 411 | Добавил: Chemadm | Теги: портландцемент, цементная промышленность, цемент, примеси цемента | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]