Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі семей қаласының ШӘКӘрім атындағы мемлекеттік униврситеті
жүктеу/скачать 1.07 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Дәріс 8 Тақырыбы: Портландцемент клинкерінің алынуы және қатаю теориясы Дәріс жоспары
- I - зона 200 С дейін булау зонасы /кептіру/; II - 200-800 X - қыздыру/ дегидратациялау/; III - 800-1100 °С -декарбонизациялану/ кальцийлену/;
- Сонымен осы аталған зоналарды қарастырып талқылайық
- 4. Экзотермиялық реакциялар зонасы
- 5. Жарым - жартылай балқыта күйдіру зонасы
- Цемент клинкерін диірменге тартып ұнтақтау
- Дәріс 9 Тақырыбы: Клинкердің маңызды химиялық - минералдық құрамы және олардың цемент қасиетіне әсері
- Портландцементтің қатаюы
|
Қарастырылған тәсіл бойынша, сулы тәсілмен салыстырғанда қаражат шығыны 10 % жэне отын шығыны 30 % азаяды. Оның үстіне диаметрі 10-15 мм. шикі заттар араласпасының гранулдары пеш агрегаттарының бірқалыпты режимде жұмыс істеуін жақсартады. Шикізаттар араласын дайындау тэсілдеріне қойылатын бір талап -сапалы портландцемент клинкерін алу үшін олардың химиялық құрамы тұрақты болу керек жэне клинкердің химиялық құрамы мына көрсетілген пайыздық мөлшерде болуын қамтамасыз етілуі керек: СаО-63-66; Si02-21-24; Al2О3-4-8; Ғе2О-2-4. Бұлардың қосындысы 95 - 97 % болу керек.
Шикізаттар араласын күйдіру және клинкерді алу цемент өндірісіндегі ең бір маңызды процес. Жоғарыда айтылғандай дайындалған шикі заттар араласы айналмалы пеште, кейде /құрғақ тәсіл өндірісінде/ шахты пешінде 1400 - 1500°С температурада күйдіріледі. Айналмалы пеш 3.2. (б) суретте көрсетілгендей ұзын барабан түсті болады. Үзындығы 185 жэне 230 м, диаметрі - 5 және 7 м. пештің іші отқа төзімді материалмен қапталған. Жер тегістігіне 3 - 4 С бұрышпен мықты тұғырлар үстіне бекітіліп роликтерге орналастырылған. Айналу жылдамдығы - 0,5 -1,4 мин"1. Пеш қарама - қарсы ағым принциптерімен жұмыс істейді, демек шикі зат пештің көтерілген жоғарғы/ суык/ жағынан келіп түседі, ал төменгі/ ыстык/ жағынан ауамен араласқан отын үрленеді - пеш бойымен 20 - 30 м лаулап жанады. Осы ыстық жалынға қарама - қарсы пештің өз білігінің айналасында айналуы арқасында шикі зат ақырын төмен жылжиды. Ыстық газ 2 - 13 м/с жылдамдықпен материалға қарсы тартылып, жылулық эсерін тигізеді, материал біртіндеп күйе бастайды. Шикізаттар араластьщ қандай тәсілмен дайындалса да күйдірілген кездегі жүретін процестердің ерекшеліктері бірдей және олар материалды қыздыру температурасы мен ұзақтығына байланысты. Бұл процестерді сипаттау үшін пешті ұзындығы бойынша алты зонаға бөледі. Әрбір зонаның температурасына байланысты түрлі физикалық және химиялық процестер жүреді. Бірақ, температуралық зоналар арасында кесіп айтатындай шекара жоқ. Себебі газдың, материалдың жэне пештің бетін қаптаған материалдың/ футеровканың/ нағыз температурасын анықтау қиын, сонымен қатар химиялық реакциялар да бір - бірімен қабаттаса немесе басталуы мен аяқталуы беттесе жүреді. Сонымен I - зона 200 С дейін булау зонасы /кептіру/; II - 200-800 X - қыздыру/ дегидратациялау/; III - 800-1100 °С -декарбонизациялану/ кальцийлену/; IV - 1100-1300 °С -экзотермиялық реакциялар; V - 1300-1450 °С - ала - жұла балқыта күйдіру; VI - 1300-1000 °С - суыту зонасы.
1. Кептіру зонасында пештің жоғарғы басына келіп түскен шикізаттар араласы біртіндеп ыстық газбен кездесіп 70 - 200°С температурада кебе бастайды. Жылжи келе, майда түйіршіктерге ыдырайды жэне химиялық реакциялары да жүре бастайды. 2. Қыздыру зонасында 200 - 800 С температурада органикалық қоспа заттар жанып кетеді, саздық минералдардан химиялық байланыс сулар ажырайды, сөйтіп сусыз каолинит АІ2О3 ■ 2SiO2 пайда болады. Бүл екі зона сулы тәсіл өндірісінде пеш үзындыгының 50 - 60 пайызын жайлайды. Ал қүрғақ тәсіл бойынша пештің үзындығы кептіру зонасының үзындығындай мөлшерге қысқа болады. Декарбонизация зонасы - 300 - 1100°С температурада карбонаттардың диссосациялық процестері жүріп СаО,Мg0,жэне С02 пайда болады. Саздық алюмосиликаттары структуралары бос жеке оксидтерге ажырайды -SiO2;А12О3 және Ғе2О3- Диссосация процестері көп жылуды сіңіреді. Мысалы, СаСО3 <-> СаО-С02 -а, 1 кг СаС02 - тарату үшін 1785 кДж жылу қажет етеді. Сондықтан да, бүл зонада шикі заттар араласының температурасы жайлау көтеріледі. Осы зонада калций оксиді /СаО/ жеке қышқыл тотықтарымен /SiO2;Al203;Ғе2O3/әрекеттесіп негізгі қосындыларды қүрайды: СаО ■ SiO2;2СаО ■ SiO2;СаО ■ А/203;2СаО ■ Ғе203 4. Экзотермиялық реакциялар зонасы - 1100- 1300°С. Бүл зонада температура биік болғандықган, материалдың сілтілік және қышқылдық оксидтерінің арасында реакция активті жүреді, процес көп жылу бөле жүреді /экзотермиялық процес/. 1200°С жэне одан жоғары температурадағы шамада бүрын қүралған төмен негізді қосындылар клинкердің негізгі минералдарының дэрежесіне дейін қанықтырыла бастайды. Сөйтіп бір кальцийлі силикат СаО-SiO2 екі кальцийлі силикатқа 2СаО ■ SiO2(С 2S) көшеді; СаО-А12О3- = ЗСаО■ А12О3(С3А);СаО■ Ғе2О3 ->2СаО-Ғе2О3(С2Ғе) немесе СаО■ А12О3 ■ Ғе2О3 көшеді. Экзотермиялық температуралардың арқасында, бүл зонада температура 1300 С дейін көтеріледі. Осы температурада негізгі минералдардың қүрылуы аяқталып та қалады. Бірақ материалдарда әлі жеке кальций оксиді сақталады. 5. Жарым - жартылай балқыта күйдіру зонасы - 1300-1450 С температурада күйдірілетін аралас бірлі - жарым балқиды. Алдымен үш кальций алюминат /СзА/, төрт кальций алюмоферрит /С4АҒ/, магний оксиді және барлық жеңіл балқитын материалдың қоспалары еріп сүйық фазаға көшеді. Осы сүйық фазада көпшілігінде ерімей қатты түрінде қалатын екі кальцийлі силикат /С2S/. Бірақ температура жоғарылаған сайын /1450 °С/ ол бірлі - жарым осы сүйық фазада еріп кальций оксидімен қосылады да үш кальций силикат құрады ЗСаО-SiO2(С3S), ал бүл - клинкердің негізгі минералы. Ол С2S салыстырғанда сүйық қорытындыда онша ерімейді, сондықтан сүйық фазадан кристалданып бөлініп шығады. Осындай процестердің эсерінен қорытпада /ерітіндіде/ СаО және С2S мөлшері азаяды да, бүлар тағы ери бастайды. Сөйтіп С2S қүрьшу процесі қайталана береді. С2S пайда болу процесі 25 - 30 мин ішінде бітеді. Осы уақыттың ішінде барлық СаО сүйық балқытылған фазада еріп С2S ерітіндісімен әрекеттесіп үлгереді. Неғүрлым осы процес толық жүрсе, соғүрлым С2S көптеу болады. Осы зонаның аяқ кезінде температура кілт 1300°С төмендейді, сол себептен С2S майда кристалл түсті болып қүрылады. Ал күйдірілген материалдар араласы мөлшері 4 - 25 мм майда түйіршіктер қалпында суыту зонасына келіп түседі. _ 6. Суыту зонасы. Клинкердің температурасы 1300 С - тан ІООО төмендейді. Осының нэтижесінде балқыған қорытынды кристалданып, одан С2S; С3 S; СзА; С4АҒ жэне біраз Мg0,СаО бөлініп шығады. Сүйық фазаның бірлі - жарымы шыны түсті болып қатады. Оның мөлшері 15 пен 30 %-дың аралығында болады. Пештен шыққан бойы қорытындыны - клинкерді тез суытқанда ол шыны түсті болып қатады, ал баяу суытқанда - толық кристалданады. Сондықтан өндірісте, клинкерді онша тезде емес жэне онша баяу да емес орташа қалыптасқан жылдамдықпен мүздатқанша суытады. Сонда ғана суытылған сүйық фазаның біразы аморфты шыны түрінде,біразы кристалданған түрінде алынады. Жоғарғы температурада пайда болатын сүйық фазаның қүрамына кірмейтін клинкердің едэуір/ 70 - 65 пайыз/ бөлігі толығымен кристалдық қалпында болады. Суытылған клинкер қоймада бір немесе жарты ай шамасында жату керек. Себебі осы уақыттың ішінде бірлі - жарым кальций жэне магний оксидтері аүа ылғалымен сөніп үлгеру қажет. Кейбір өндірісте клинкер 50-90 С температураға дейін суытылған соң бірден диірменге жіберіледі. Әрине ол үшін клинкер жақсы дайындалған, нормалды режимде күйдірілген шикізаттар араласынан алынуы керек. Сол жағдайда ғана клинкерде жеке СаО және Мg0 болмайды. Цемент клинкерін диірменге тартып ұнтақтау Клинкер, гипс және басқа қоспалар, көпшілігінде темірбетоннан немесе металдан жасалган Д = 6 -18м силос типті қоймаларда сақталады. Силостың биіктігінің диаметріне катынасы 1,5:1 және одан жоғары. Төменгі жағы қиылған бір немесе екі конус формада жасалған. Силостарды тиеу және одан беру жұмыстарының барлығы механикаланған. Клинкер қоймаға түсер алдында пештен шыга түрлі жарушылар арқылы өткізілініп ұсақталынады. Ал, гипс және басқа қоспалар кептіріліп ұсақталынады. Клинкер ұнтақталуын жеңілдетіп, диірменнің өнімділігін биіктету үшін 1 пайызға дейін көмір, ЛСТ, конифиль, мылонафт және т.б.с.с. үстілей активті органикалық заттар қосады. Қазіргі кездегі цемент заводтарында клинкерді мөлшері 3,2 х 15 м. құбыр тэрізді диірменде тартады. Диірмен екі циклда жұмыс істеуі мүмкін: ашық жэне жабық цикл бойынша (3.5. сур). Жабық цикл бойынша диірменнің өнімділігі - 55 - 60т/сағ., ал ашық цикл бойынша - 50 - 55т/сағ. Болашақта үлкен мөлшерлі диірмендер қолданылуы жобаланып отыр: диаметрі 4 - 5 м, ұзындығы 12 - 18м. Олардың өнімділігі 100-120 т/сағ. болмақ. Цементтің байланыстырушы қасиетін жэне мықтылық потенциалын ерітінділерде, бетондарда толық қолданылуы оның ұнтақтылығына байланысты. Сондықтан диірменнен шыққан цементтің ұнтақтылығы № 008 електегі қалдығы бойынша көп болғанда 15 пайыздан аспайтындай шамада болуы керек. Тез қатаюшы және биік мықтылы цементтерді алу үшін олардың осы електегі қалдығы 5 пайыздан аспауы керек. Заводтарда әдетте цементтің ұнтақтылығын оның меншікті ауданы арқылы бағалайды. Цемент порошогының ауданын В.В. Товаровтың аудан өлшегіш приборымен анықтайды. Осы прибормен өлшегенде кэдімгі портландцементтің меншікті ауданы 8=2800 - 3000 см2/г арасында болады. Айта кететіндей нэрсе, цемент дисперсиясының ұлғайтудың белгілі бір шегіне дейін пайдасы болады. Дисперсия дэрежесінің бұл шектен асып кеткенде, яғни тіпті ұнтақталып кеткенде оның пайдасынан зияны көп болады /мықтылығы төмендейді, ұстасу мезгілі қысқарады, шөгу деформациясы үлкендеу болады және осыған байланысты майда жарықтардың пайда болу ықтималдығы басымдау болады/. Сондықтан кэдімгі қоспасыз портландцемент үшін мұндай дисперсиялық шек меншікті ауданмен көрсеткенде - 5000 - 6000 см2/г аспауы керек. Оның үстіне, цемент өндірісінде жалпы материалды, әсіресе клинкерді майдалап ұнтақтау процесіне 60 пайыздан көбірек электр энергиясы шығындалады. Осыған байланысты цементтің ұнтақтылығын шектен тыс жоғарьшатуға кеткен шығыннан оңды эффект болмайды. Диірменнен шыққан цемент темірбетонды силосқа жібереді.Әдетте силостардың жалпы сыйымдылығы заводтың 10 сөткелік өнімділігінен кем болмайды. Силостағы цементтің санын есептегенде 1 м3 портландцементтің массасы 1,4 т. тең болатынын ескереді. Осы себеп бойынша биіктігі 40 м дейін, диаметрі 18 м дейін әрбір силостың сыйымдылығы 2000 - 10000 т. арасында болады. Тұтынушыларға цемент арнаулы 4-5 қабатты ылғал өткізбейтін қағаз қаптарға салып немесе теміржолдық арнаулы цемент таситын вагондарға/ цистерндерге және хопперлерге/ бос салып жіберіледі. Бұл вагондар цементті түсіру үшін пневматикалық қарулармен жабдықталған. Қағаз қаптары цементке толған соң автоматикалы жабылатын ерекше клапондармен жабдықталған. Қаптагы цементтің/ нетто/ салмағы 50 кг. Заводтарда цементті қапшықтарға салу үшін өнімділігі 90 - 100 т/ сағ «14 емшекті» штуцерлік және карусельдік машиналар қолданады.
Дәріс жоспары: 1. Клинкердің маңызды химиялық - минералдық құрамы және олардың цемент қасиетіне әсері
Цементтің сапасы клинкердің химиялық жэне минералдық құрамына тікелей байланысты. Сондықтан талапқа сай химиялық жэне минералдық құрамы бар клинкер алу мақсатына барлық өндіріс процестері бағытталады. Клинкердің химиялық құрамы әдетте оның мына маңызды оксидтерінің санымен анықталады/ пайыз/: СаО -64-67 пайыз, SiO2 - 21-25, А1203 - 4-8 , Ғе203 - 2-4. Бұлардан басқа бірлі - жарым ретінде мына тотықтар да болуы мүмкін: Мg0 - 0,5-5, S03 - 0,3-1; Nа20 + К20 - 0,4-1; R20 - 0,2-0,5. Кальций оксиді/ тотығы/ көп болғаны/ ол түгелдей қышқылдық тотықтарымен химиялық қосындыға кірген жағдайда/ портландцементтің қатаю жылдамдығының жоғарылаулығын, мықтылығының биік, бірақ суға төзімділігінің төмендеу болатындығын көрсетеді. Кремний диоксидінің көптеуі алғашқы кезде қатаю жылдамдығы төмен болып, кейіннен цементтің мықтылығы тез өсетінін куәлайды. Мүндай цемент суға жэне түзға төзімділігінің жоғарылығымен ерекшеленеді. А120з көптеу болғанда цемент, әсіресе бастапқы кезде, тез қатаю қабілетіне ие болады. Мүндай цементтің суға, сульфатқа жэне аязға төзімділігі төмен болады. Ғе20з көптеу цемент қатаю жылдамдығымен кремний оксиді көп цементке ұқсайды. Бұл цемент сульфатты су әсеріне төзімді. Клинкерде Мg0 саны көбейген сайын цемент тасының көлемінің бірекелкі өзгермеу қаупі күшейе түседі. Осы себепті оның мөлшері 5 пайыздан көп болмау керек. Nа20 + К20 жалпы саны 1 пайыздан көп болса, онда цементтің үстасу мезгілдері тұрақты болмайды. Оның үстіне егер толтырушылар қүрамында опал түсті кремнезем болса, онда Na20 жэне К20 суда кремний диоксидімен химиялық эрекеттесіп суда жақсы еритін үлкен көлемді натрий және калий силикаттарын қүрады. Осының салдарынан бетон жарылып кететін жағдайлар кездесіп түрады. Сондықтан, Nа20 + К20 саны эсіресе жеңіл бетондар үшін 0,6 пайызға дейін шектеледі. Күйдірген кезде басты оксидтер өзара эрекеттесіп клинкер минералдарын қүрады. Осы минералдардың сандық қатынастары портландцементтің қасиетін анықтайды. Клинкердің негізгі минералдары: 3СаО-SiO2;2СаО-SiO2;3СаО-А12О3жэне өзгермелі қүрамда болатын кальций алюмоферриттері -3СаО-3А12О3Ғе2О3деп 2СаО■ Ғе2О3дейін. 4СаО-АІ2О3- клинкер қүрамына жиі кіреді. Клинкердің минералдық қүрамы цементтің физикалық-химиялық қатаю процесінің сипатын жэне физикалық-механикалық қасиетін анықтайды.Әрбір минералдың өздеріне тэн қасиеттері бар. Олардың клинкердегі мөлшерін жэне қасиеттерін біле отырып, сол клинкерден алынатын цементтің негізгі ерекшеліктерін жобалап айтуға болады. Портландцемент клинкерінің талапқа сай минералдық күрамы 3.5. -кестеде келтірілген.
жазуға ыңғайлы болу үшін олардың қысқаша белгілері қабылданған -формуладағы бірінші эріппен оксидтер белгіленген, ал әріптің алдыңғы индекс - сол оксидтің молекулалық санын көрсетеді. Үш калъциіті силикат /С3 S. Сумен өте активті әрекетеседі. Оны 3.6. - кестеде келтірілген минералдардың гидратация негізінде, эсіресе, алдыңғы уақытта бөлініп шыгатын жылу мөлшерінен байқауға болады. Ол тез қатайып мықтылығын қарқынды дамытады. Осы себепті клникер С3 S көп болған сайын цементтің қатаю және мықтылығының өсу процестері үдемелі болады. Екі калъцийлі силикат /С2 S/ активтігі төмендеу. Оның гидратациялық жылулық эффектісі аз, қатаюы баяу, алдыңғы мерзімдегі мықтылыгы төмендеу, бірақта жылы жэне ылғалды ортада ол үздіксіз мықтылығын үлғайта береді, Үш кальцийлі алюминат /С3А/ Сумен өте тез реакцияланатын минерал. Ол С3 S қарағанда гидратациялық жылуды екі есе көп бөліп шығарады, ал үш күннен кейінгі жылу мөлшері толық жылудың 80 % - ын көрсетеді. С3А қатаю процесі әсіресе сумен араластырганнан кейінгі алғашқы сағаттарда тіпті үдемелі өтеді. Бірақ, С3А мықтылығы өте төмен. Егерде цемент күрамында клинкерді диірменге таратар кезде қосатын гипс болмаса, онда оның үстасу мезгілі тіпті қысқарып кететіндігінен мүндай цементті қүрылыста қолдану күрделі болып қалар еді. Ал, гипс С3А әрекеттесіп жаңа химиялық қосынды қүрайды да, оның мезгілсіз қатаю эсерін біраз уақытқа ұзартады. Осының нәтижесінде цементтен жасалған ерітінділер және бетон араласпасы емін-еркін құрылыста пайдаланылады.
Портландцементті сумен араластырғанда, жұмсақ желім түсті қамыр пайда болады да, біртіндеп қоюланып сонан кейін тас қалпына көшеді. Мұндай өзгеріс қатаюшы ерітіндіде өте күрделі физикалық жэне химиялық процестердің жүруінің нәтижесінде болатындығы көп ғалымдардың еңбегінде анықталған. Цемент сумен араластырылған соң әрбір минерал сумен эрекеттесіп, жаңа химиялық қосынды құрады. Бұл процестер цемент қамырының көлемінің барлығында бір-бірімен қабаттасып немесе жарыса жүруі мүмкін. Осы процестердің нэтижесінде пайда болатын жаңа құрамдар өзара бір-бірімен жэне клинкердің тың минералдарымен эрекеттесіп, қосымша жаңа құрамдар береді. Бұл жағдайларды портЛандцементтің жэне басқа минералдық байланыстырушы заттардың қатаюына тән минералдардың гидратациялық реакция теңдеулерімен көрсетуге болады. Бұл реакциялар кезінде кейбір негізгі минералдар гидролизданып, екі -үш гидротациялық өнім береді. Сонымен, портландцементтің қатаю процесі оның құрамындағы кальцийлі силикаттардың, алюминаттардың жэне алюмоферриттердің гидратациясымен байланысты. Үш кальцийлі силикаттың ІСг8І гидролизі және гидротациясы мынадай теңдеумен түсіндіріледі: 2(ЗСаО■ SiO2) + 6Н20 = 3СаО ■ 2SiO2 ■ 3Н20 + 3Са(ОН)2 Екі кальцийлі силикатта кальций окисі аз, демек үш кальцийлі силикатқа қарағанда кіші негізді. Сондықтан, оның гидролиздануы қатаюшы жүйенің температурасымен кальций гидроксидінің концентрациясына байланысты. Бетондар мен құрылыс ерітінділерін кәдімгі температуралық жағдайда дайындағанда екі кальцийлі силикат әдетте гидролиздалынбай тек гидротацияланады: 2СаО ■ SiO2 + 4Н20 = 2СаО ■ SiO2 ■ 4Н20 Бірақта, цементті - құмды араласпадан жасаған бұйымдарды автоклавта өңдегенде екі кальцийлі силикат гидролизданып кальций гидроксидін бөліп шығарады. Ал, Са(ОН)2 өз кезегімен құмдағы кремний гидроксидімен әрекеттесіп төменгі негізді кальций гидросиликаттарын құрады. Үш кальцийлі алюминат С3А клинкерлік минералдардың ең активті фазасы. Ол сумен араласқаннан соң бірден әлі химиялық реакцияға араласпаған /қатыспаған/ түйіршіктердің бетін жұқа пластинкалардан тұратын тұрақсыз бос гидраттармен 4СаО-АІ2О39Н20 және 2Са0-А1203-H20 каптайды. Осы гидроалюминаттардың бос структурасы цемент тасының аязға төзімділігін және химиялық коррозияға қарсы тұрақтылығын нашарлатады. Міне, осы жағдай аязға төзімді бетон және темірбетон жасау үшін қолданатын арнаулы портландцементте үш кальцийлі алюминаттың мөлшерін шектететін себептің бірі. Кәдімгі жай температуралық жағдайда үш кальцийлі алюминаттың сумен әрекеттесуі өте тез және көп жылу бөле жүреді. Реакциядан пайда болатын гидроалюминаттардың ішінде тұрақтылауы кубты формада кристалданатын алты сулы үш кальийлі гидроалюминат. Оның құрылу реакциясы 3СаО-А1203 + 6Н20 = 3СаО■ А120. ■ 6Н20 Клинкерді диірменге тартар кезде цементтің ұстасу мезгілін ұзарту үшін ұсақталған табиги гипсті қосатыны барлыгымызга белгілі. Цементті сумен араластырған соң, кальций сульфаты цементтің активті құрамы ретінде үш кальцийлі алюминатпен тездете әрекеттеседі. Осының нэтижесінде химиялық күрделі қосылыс -кальций гидросульфоалюминаты/ эттрингит/ құралады: ЗСаО■ АІ2О3+ 3(СаS04 ■ 2Н20) + 2SН20 ғ ЗСаО■ АІ203 ■ ЗСаS04 • 31(32) • Н20 Қаныққан Са(ОН) ерітіндісінде эттрингит алдымен өте майда дисперсиялы коллоид қалпына бөлініп шыгады да зСаОА12О3түйіршіктерінің бетін жауып, олардың гидратациялануын баяулатады. Сөйтіп, цементтің ұстасу мезгілін ұзартады. Аса қаныққан ерітінділердегі Са(ОН)2 кристалдануы оның ерітіндідегі концентрациясын төмендетеді, осыган байланысты эттрингит ұзын ине түсті кристалдар болып құрылады. Цементтің алгашқы кездегі мықтылығы азда болса осы эттрингит кристалдарының құрамымен байланысты. Химиялық реакция теңдеуінде келтірілгендей, құрамында 31 - 31 кристализациялық су молекулалары бар эттрингиттің көлемі алғашқы реакцияға қатысқан заттардың С3А жэне СаS04 -2Н20/ көлемінің қосындысынан екі есе көп. Сондықтан, ол элі онша қатпаган цемент тасының кеуектерін толтырып, оның мықтылығын жогарылатады. Қатайып келе жатқан цементтің структурасының жақсы болуының тағы бір себебі - аталган процестер бос кальций гидроалюминаттарынан тұратын кристалдардың құралуына жол бермейді. Сонымен, цементті сумен араластырган соң, бірталай уақытқа дейін кальций гидроалюминат гипспен байланысып эттрингит құрады. Тек бірнеше сағаттан соң, ягни ерітіндідегі барлық гипс таусылган соң, кальций гидроалюминаты құрала/ түзеле/ басталып, цемент қамыры қоюлана біртіндеп ұстасады. Демек гипсті клинкерге қосқандагы мақсат алғашқы кезде жаңа дайындаған ерітінді мен бетонда үш кальцийлі алюминаттың біразын қоршалап, сумен әрекеттесуге жібермеу, сөйтіп цемент қамырының ұстасу мезгілін керекті уақытқа созу. Төрт кальцийлі алюмоферрит сумен әрекеттескенде гидролитикалық ажырап алты сулы үш кальцийлі гидроалюминат пен гидроферрит құрайды. Ол процесті төмендегіше өрнектейді: 4СаО■ А12О3■ Ғе2О3 + тН20 = ЗСаО ■ А12О3 -6Н20 + СаО■ Ғе2О3пН20 Бір кальцийлі гидроферрит сг5 гидролизінен пайда болған кальций гидроксидімен әрекеттесіп жогары негізді кальций гидроферритіне 3(АІСаО-Ғе2О3 ■ пН2О)көшеді. Құрылыс ерітіндісі және бетон ашық ауада қатаятын жағдайда айтылған процестерге қосымша карбонизация процесі жүреді:
Бірақ бұл процес ерітіндінің немесе бетонның тек бетінде жүреді. Себебі СаС03 олардың бетінде жұқа қабық болып құралып, көміртегі қышқыл газын одан ары қарай тереңге жібермейді жүктеу/скачать 1.07 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
