Строительное материаловедение

Рефераты / Строительство и архитектура / Строительное материаловедение

В зоне испарения при постепенном повышении температуры с 70 до 200°С испаряется влага; сырьевая смесь подсушивается. Подсушенный материал комкуется. Перемещаясь, комья распадаются на более мелкие гранулы. В печах сухого способа зона испарения отсутствует.

В зоне подогрева при постепенном нагревании сырья с 200 до 700°С выгорают органические примеси, из глиняных минералов удаляется кристалло

химическая вода (при 450 - 500°С) и образуется безводный каолинит AlO3-2SiO2. Зоны испарения и подогрева при мокром способе занимают 50 - 60% длины печи.

В зоне декарбонизации температура обжигаемого материала повышается с 700 до 1100°С; происходит диссоциация карбонатов кальция и магния с образованием свободных СаО и MgO. Одновременно продолжается распад глинистых минералов на оксиды SiO2, А12O3, Fe2Оз, которые вступают в химическое взаимодействие с СаО. В результате этих реакций, происходящих в твердом состоянии, образуются минералы ЗСаО-АlОз, СаО-АlО3 и частично 2CaO-SiO2.

В зоне экзотермических реакций при температуре 1200 . 1300°С завершается процесс твердофазового спекания материала, образуются ЗСаО-АlО3, 4СаО-Al2O3-Fe2O3 и белит, резко уменьшается количество свободной извести, но достаточное для насыщения двухкальциевого силиката до трехкальциевого.

В зоне спекания при температурах 1300 . 1450 . 1300°С происходит частичное плавление материала (20 .30% обжигаемой смеси). В расплав переходят все клинкерные минералы, кроме 2CaO-SiO2, все легкоплавкие примеси сырьевой смеси. Алит кристаллизуется из расплава в результате растворения в нем оксида кальция и двухкальциевого силиката. Это соединение плохо растворимо в расплаве, вследствие чего выделяется в виде мелких кристаллов, которые в дальнейшем растут. Понижение температуры с 1450 до 1300°С вызывает кристаллизацию из расплава ЗСаО-А1203, 4СаО-Al2O3-Fe2O3 и MgO (в виде периклаза), которая заканчивается в зоне охлаждения.

В зоне охлаждения температура клинкера понижается с 1300 до 1000°С, здесь полностью формируются его структура и состав, включающий алит C3S (3CaO-SiO2), белит C2S (2CaO-SiO2), С3А (3CaO-Al2O3), C4AF (4CaO-Al2O3), MgO (периклаз), стекловидную фазу и второстепенные составляющие.

Границы зон во вращающейся печи достаточно условны и не являются стабильными. Меняя режим работы печи, можно смещать зоны и регулировать тем самым процесс обжига.

Образовавшийся таким образом раскаленный клинкер поступает в холодильник, где резко охлаждается движущимся навстречу ему холодным воздухом.

По расчётному минералогическому составу портландцементный клинкер можно разделить на группы: алитовый с содержанием алита свыше 55% и белита меньше 20%; белитовый - с содержанием алита 40-55% и белита 20-40% при общем количестве во всех трёх случаях C3A + C4AF 20-30% (по массе);

алюминатный – при содержании C3A больше 10% и C4AF меньше 15%;

алюмоферритный - при содержании C3A меньше 10% и C4AF при общем количестве силикатов, равном 75%.

Используемая литература:

1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение // Москва. «Высшая школа», 2002.

2. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.; Высш. шк., 1988. – 527 с.: ил.

ВОПРОС № 7

Белый портландцементполучают из сырьевых материалов, имеющих минимальное содержание окрашивающих оксидов (железа, марганца, хрома). В качестве сырьевых материалов используют «чистые» известняки или мраморы и белые каолиновые глины, а в качестве топлива — газ или мазут, не загрязняющие клинкер золой. Помол цемента производят более тонкий: остаток на сите с сеткой № 008 должен быть не более 12%.

Расширяющийся портландцемент (РПЦ) — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным тонким помолом портландцементного клинкера — 58-63%, глиноземистого шлака или клинкера — 5-7%, гипса — 7-10% и гранулированного доменного шлака или другой активной минеральной добавки — 23-28%.

Гидрофобный портландцементотличается от обыкновенного содержанием поверхностно-активной гидрофобизующей добавки: мылонафта, асидола, асидол-мылонафта, олеиновой кислоты или окислительного петролатума, нафтеновой кислоты и ее соли, синтетических жирных кислот и их кубовых остатков, кремнийорганических полимеров и др. Эти вещества вводят в количестве 0,1-0,2% от массы цемента в расчете на сухое вещество добавки.

Шлакопортландцементом называютгидравлическое вяжущее вещество, получаемое при совместном измельчении портландцементного клинкера, доменного гранулированного шлака и гипса или путем тщательного смешения раздельно измельченных тех же компонентов. При совместном измельчении клинкера, шлака и гипса качество шлакопортландцемента несколько выше, так как при раздельном измельчении и последующем смешивании исходных материалов не удается получить продукт такой же однородности, как в первом случае. Содержание доменного гранулированного шлака в шлакопортландцементе должно составлять свыше 20% и не более 80% от массы готового продукта. Допускается часть шлака в количестве не более 10% заменять природными гидравлическими добавками (трепелом, диатомитом и др.).

Используемая литература:

1. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.; Высш. шк., 1988. – 527 с.: ил.

Задача №1

Определить номинальный состав бетона и массу бетонной смеси при заданных показателях.

Марка бетона Rб= -

Марка цемента Rц= -

Водоцементное отношение – 0,6

Осадка конуса – 8см.

Жёсткость, сек. –

Известняковый щебень, фр. – 40мм.

Водопотребность песка – 7%

Влажность щебня – 5%

Плотность истинная щебня ρк = 2,7 г/см3; насыпная γк = 1,5 г/см3

Плотность песка кварцевого ρм = 2,8 г/см3; насыпная γм = 1,6 г/см3