Современные технологии производства строительных материалов. Проблемы таможенного контроля

Изобретение гидравлического вяжущего - цемента, близкого по своим характеристикам к современному, - принадлежит русскому строителю E. Г. Челиеву. После войны 812 г. встал вопрос о строительстве в Москве каменных зданий взамен Многочисленных деревянных строений уничтоженных пожаром. Соответственно потребовалось значительное количество вяжущих высокого качества. Несколько лет спустя в Англии был

получен патент на изготовление гидравлического вяжущего – портландцемента, разновидности которого можно отнести к основным при изготовлении современных искусственных каменных материалов. Среди последних один из самых широко применяемых - бетон. Его массовое использование при строительстве зданий и сооружений различного функционального назначения обусловлено трудами русских ученых в конце хiх века. К этому времени относится и начало применения армированного бетона.

Основы производства

Для получения минеральных вяжущих используют следующие основные горные породы.

Светлый, иногда окрашенный примесями в серые или желтоватые цвета минерал — природный гипс (гипсовый камень) служит основным сырьем для производства гипсовых вяжущих. Реже применяют безводный гипс — ангидрит, а также гипсосодержащие отходы химической промышленности. В нашей стране имеются сотни месторождений гипсового камня промышленной значимости

Для получения основного гидравлического вяжущего —

портландцемента — чаще всего используют известняки глины и корректирующие добавки (с которыми вводится тот или иной недостающий компонент). Обычно соотношение между известняком и глиной составляет примерно 3:1 (в частях по массе)

Производство минеральных вяжущих сводится к двум главным технологическим операциям: помол и обжиг.

Обычно стремятся хорошо измельчить сырье до обжига или продукт после обжига. Тонкость помола минеральных вяжущих влияет на свойства искусственных каменных материалов, приготовленных с их помощью. С увеличением тонкости помола увеличивается связывающая, клеящая способность пластичной массы, которая образуется после перемешивания вяжущего с водой. В результате плотность и прочность искусственного камня выше

Важнейшая операция при производстве минеральных вяжущих — обжиг сырьевых материалов Именно после обжига получается продукт, способный при соединении с водой образовывать пластичную массу твердеющую с течением времени.

Условия обжига различны. При температуре 110—160 С обжигается (часто в специальных варочных котлах) природный гипсовый камень для получения строительного гипса. При этом происходит реакция дегидратации — отдачи части воды. Если повысить температуру до 600—700°С, то получится ангидритовый цемент, при температуре до 1000 С высокообжиговый гипс (эстрих-гипс), отличающиеся по своим свойствам от строительного гипса (искусственный камень на их основе обладает, в частности, более высокими механическими характеристиками).

Обжиг сырьевых материалов для получения портландцемента (распространенный вид цемента) производят чаще всего в крупных вращающихся печах.

Основное свойство минеральных вяжущих – способность твердеть после перемешивания с определенным количеством воды.

Скорость схватывания (потеря смеси вяжущего с водой пластичности и достижение минимальной структурной прочности) и твердения минеральных вяжущих после перемешивания с водой различна в зависимости от вида рассматриваемых продуктов. Так, гипсовое тесто начинает схватываться уже через 4—5 мин, конец схватывания наступает через 10—15 мин, а 90 мин достаточно, чтобы гипсовое тесто превратилось в прочный искусственный камень. Начало схватывания портландцемента должно наступать не ранее 45 мин, конец —не позднее 10 ч с момента затворения водой. Прочность цементного камня растет весьма интенсивно почти до месячного возраста.

Водопотребностъ минеральных вяжущих оказывает непосредственное влияние на свойства получаемых с их помощью искусственных каменных материалов. Если воды будет недостаточно, то смесь будет рыхлой, рассыпчатой; избыток воды приведет к получению растекающейся массы, работать с которой также затруднительно.

Искусственный камень на основе гидравлических вяжущих, прежде всего на основе цемента, обладает существенным недостатком – способностью к коррозии.

Известны сотни веществ, которые могут оказаться вредными для цементного камня, растворяя и вымывая образующийся при этом и уже заранее имеющийся гидроксид кальция.

Деформативность системы «минеральное вяжущее + вода» при твердении и изменении влажностных условий среды весьма характерна искусственный камень на основе рассматриваемых вяжущих как правило, не обладает постоянством объема при твердении При высокой влажности он набухает, а, высыхая, дает усадку.

В нашей стране разработана технология производства более 30 видов цемента, а всего в мире известны более 50 видов этого эффективного гидравлического вяжущего Например, кроме обычного портландцемента выпускается быстро-твердеющий портландцемент (БТЦ) Этот цемент отличается от обычного более интенсивным нарастанием прочности в начальные периоды твердения.

БТЦ имеет большое значение при современном индустриальном строительстве, позволяя интенсифицировать процессы производства изделий из бетона в заводских условиях.

Портландцемент с минеральными добавками (пуццолановый, шлакопортландцемент) позволяют получать искусственные камни более высокой водо- и солестойкости.

Применяя для изготовления искусственных каменных материалов разновидности портландцемента, учитывают не только их преимущества, но и возможные недостатки. Так, портландцементы с поверхностно-активными и минеральными добавками медленнее схватываются, материалы на основе декоративных портландцементов менее морозостойки.

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее и высоко-прочное (т.е. образующее высокопрочный искусственный камень) гидравлическое вяжущее, отличающееся по составу от портландцемента. В состав глиноземистого цемента входят преимущественно не силикаты, а алюминаты кальция, получаемые после обработки бокситов и известняков. Главный и наиболее дорогой вид сырья для получения такого цемента — бокситы (алюминиевая руда).

Применение расширяющегося цемента позволяет в ряде случаев успешно бороться с усадочными деформациями цементного камня. У нас в стране и за рубежом предложены расширяющиеся цементы, содержащие различные компоненты, способные в процессе твердения равномерно увеличивать свой объем.

Напрягающий цемент применяют для получения материалов с повышенной трещиностойкостью и плотностью, предназначенных для спортивных объектов, подводных и подземных напорных сооружений.

Основы технологии

Основные технологические операции при изготовлении материалов на основе минеральных вяжущих — дозирование, смешивание компонентов смеси, формование, обеспечение требуемой скорости твердения, в т ч тепловая или автоклавная обработка, отделка лицевой поверхности.

Весьма важным условием приготовления материалов с заданными показателями свойств, а также обеспечения стабильности этих свойств является точность дозирования компонентов. Для соответствующей операции применяют дозаторы периодического и непрерывного действия с полуавтоматическим или автоматическим управлением.

 Скачать реферат