Цемент

• Ярослав Александров представляет цикл презентаций по обучению и получению навыков.  

• Презентация касается сырьевых материалов для производства бетонов и технологии цемента.  

• Слушателям не обязательно смотреть презентацию, если они хорошо знают технологию производства цемента.  

• Римляне использовали добавки для получения гидравлических свойств.  

• Первый патент на цемент был получен в 1824 году Джоном Аспстином.  

• Егор Герасимович Чилимов использовал гидравлическое вяжущее для восстановления Москвы после пожара.  

• Компоненты для производства цемента: известняки, глины и корректирующие добавки.  

• Добыча сырья происходит открытым способом, с использованием механизированных методов.  

• Сырьевые материалы складируются на цементных заводах, которые строятся рядом с источниками сырья.  

• Портландцемент состоит на 70% из оксидов кальция, 20% оксидов кремния, 5% оксидов алюминия и других компонентов.  

• Корректирующие добавки используются для восполнения недостающих оксидов.  

• Мельница сырьевого цеха измельчает и усредняет компоненты.  

• Существуют мокрый и сухой способы производства цемента.  

• Мокрый способ используется при высокой влажности компонентов, сухой — при низкой влажности.  

• В СССР был распространен мокрый способ.  

• Смесь известняка и глины попадает во вращающуюся печь для дегидратации и декарбонизации.  

• Вращающаяся печь может быть разной длины в зависимости от способа производства.  

• Коэффициент насыщения влияет на состав клинкера.  

• Клинкер охлаждается в колосниковом холодильнике.  

• После охлаждения клинкер измельчается в шаровой мельнице.  

• Марка цемента достигается увеличением тонкости помола.  

• Существуют различные виды цемента, такие как магнезиальные, глиноземистые и сульфатостойкие.  

• Сульфатостойкий цемент содержит трепел или опоку для повышения сульфатостойкости.  

• Шлак-портландцемент получают совместным измельчением клинкера, гипса и доменного шлака.  

• Белый цемент получают ограничением или исключением оксидов железа, что придает ему различные оттенки.  

• Тампонажный цемент используется для бетонирования нефтяных и газовых скважин, различается для холодных и горячих скважин.  

• Расширяющийся цемент смешивается с сульфаалюминатным клинкером для получения композиционного вяжущего.  

• Напрягающий цемент используется для конструкций с самонапряжением арматуры, нормируется напряжение при отвердении.  

• Условные обозначения используются для упрощения написания и определения свойств цемента.  

• Продукты гидратации состоят из различных оксидов, что позволяет определить основные оксиды.  

• Обычный портландцемент на 60% состоит из трехкальциевого силиката.  

• До 25-30% может быть белитовой фазы, до 15% трехкальциевого алюмината и до 5% гипса.  

• Гидратация силикатов кальция и алюминатов кальция происходит с образованием гидросиликатов и гидроалюминатов.  

• Гипс используется для сокращения сроков схватывания, но его отсутствие ускоряет реакцию.  

• Продукты гидратации включают гидросиликаты кальция, гидратную известь и алюминатные фазы.  

• Основной набор прочности происходит в первый месяц, но процесс может длиться несколько лет.  

• Щелочи в цементе могут быть калиевыми или натриевыми, что влияет на его свойства.  

• Высокощелочные цементы ускоряют процесс гидратации, но могут снижать прочность при взаимодействии с аморфным кремнеземом.  

• Ложное схватывание происходит из-за обезвоженного гипса, который гидратируется первым.  

• Преждевременное схватывание связано с быстрым реагированием алюминатной фазы, что делает невозможным восстановление исходной подвижности.  

• Процесс включает пять стадий: прединдукционный период, индукционный период, активное самоускорение, окончание схватывания и перекристаллизация.  

• На первой стадии наблюдается большой скачок тепловыделения, затем снижение.  

• На второй стадии скорость реакции низкая, тесто сохраняет пластичность.  

• На третьей стадии реакция активно ускоряется, достигая пика к 80 часам.  

• На четвертой стадии скорость снижается, перекристаллизация происходит в конце.  

• Алюминатные фазы гидратируются быстрее всего.  

• Белитовая фаза гидратируется медленнее, но к месяцу твердения прочность сопоставима с трехкальциевым силикатом.  

• Механизм гидратации включает образование гидроксида кальция и гидросиликата кальция.  

• Продукты гидратации заполняют поровое пространство, снижая пористость до 50%.  

• Тонкомолотые цементы обладают большей кинетикой тепловыделения.  

• Низкая концентрация ионов SO3 увеличивает кинетику тепловыделения.  

• Некоторые добавки действуют более эффективно при определенных условиях.  

• Быстрое снятие опалубки может вызвать трещины из-за разницы температур.  

• Дельта температур ниже 20 градусов обычно не вызывает трещин.  

• Для снижения теплоты гидратации используются цементы с минимизированным содержанием трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината.  

• Удельная поверхность современных цементов составляет 280-450 м²/кг.  

• Удельная плотность обычного цемента составляет 3.15 г/см³.  

• Начало схватывания наступает не ранее 45 минут, конец схватывания — не позднее 10 часов.  

• ГОСТ 2003 года классифицирует цементы на бездобавочный, с минеральными добавками и композиционный.  

• Новый стандарт 2003 года гармонизирован с европейским стандартом EN 197.  

• Новый стандарт предусматривает пять дополнительных видов цемента и допускает до 60% минеральных добавок.  

• Новый стандарт предусматривает пять видов цемента: ЦЕМ 1, ЦЕМ 2, ЦЕМ 3, ЦЕМ 4 и ЦЕМ 5.  

• Вспомогательные компоненты могут добавляться даже в обычный цемент.  

• Максимальный класс прочности по новому стандарту  

• Таблица классификации цемента по прочности схожа с российским стандартом 2003 года.  

• В европейском стандарте прочность цемента на вторые сутки выше, чем в российских нормативах.  

• Начальная прочность формируется как более 30 мегапаскалей.  

• В европейских и российских стандартах существуют сульфатостойкие цементы.  

• В российских стандартах сульфатостойкие цементы имеют индексы Н и СПЦ.  

• В европейских стандартах сульфатостойких цементов больше, и они нормируют содержание трикальциевого алюмината.  

• Новый стандарт 2003 года гармонизирован с европейским стандартом.  

• В новом стандарте фиксированное значение цементного отношения и используется полифракционный песок.  

• В старом стандарте уплотнение раствора проводилось на виброплощадке, в новом — на стоящем столе.  

• В России есть несколько холдингов, включающих цементные заводы.  

• Примеры: Евроцемент Групп, Сибирский цемент, швейцарские заводы.  

• Также есть холдинги для других стран, такие как Дюкер Хофф и Хильдербек Цемент.  

• Рекомендованные источники литературы: химия цемента Тейлора и Рамачандра, модифицирующие добавки бетона.  

• Использованы материалы компании Хольцем.  

• Призыв к обратной связи и благодарность за внимание.