- •Общие сведения.
- •Связь строения состава и свойств.
- •2.1. Строение и свойства.
- •2.2. Параметры состояния
- •2.3. Характеристики структуры.
- •2.4 Свойства по отношению к воде.
- •2.5 Теплофизические свойства
- •2.6 Акустические свойства
- •2.7 Механические свойства
- •Природные каменные материалы.
- •3.1 Важнейшие породообразующие материалы и их свойства.
- •3.2 Каменные материалы из магматических горных пород
- •3.3 Материалы из осадочных горных пород
- •3.4 Материалы из метаморфических горных пород.
- •3.5 Основные виды материалов и изделий из природного камня.
- •3.5.1 Грубообработанные каменные материалы.
- •3.5.2 Дорожные каменные материалы.
- •3.5.3 Каменные кислотоупорные и литые изделия.
- •Материалы и изделия из древесины.
- •4.1. Лесные богатства. Значение правильного
- •4.3 Зависимость основных свойств древесины от её строения и влажности.
- •4.3. Породы древесины.
- •4.4. Механические свойства древесины.
- •4.5. Сортамент лесных материалов и изделий.
- •4.5.1. Лесные материалы.
- •4.5.2. Полуфабрикаты и изделия из древесины.
- •4.5.3. Индустриальные строительные
- •4.5.4. Клееные деревянные конструкции.
- •4.5.5. Способы защиты древесины от гниения,
- •5. Керамические изделия.
- •5.1. Основные свойства глин, как сырья для
- •5.3. Изменение свойств глин при нагревании
- •5.3. Классификация керамических изделий.
- •6. Стеклянные и другие плавленые материалы и изделия.
- •7. Гидравлические вяжущие вещества.
- •7.1. Гидравлическая известь.
- •7.2. Портландцемент.
- •7.3. Сырьевые материалы и принципы производства цемента.
- •7.4. Теория твердения цемента.
- •8. Строение бетона.
- •8.1. Прочностные свойства бетона.
- •8.2. Легкие бетоны.
- •9. Строительные растворы.
- •10. Искусственные каменные необоженные материалы и изделия.
- •10.1. Асбестоцементные изделия.
- •10.2. Автоклавные материалы.
- •11. Акустические материалы.
- •11.1 Звукопоглощающие материалы.
- •11.2. Звукоизоляционные материалы.
- •12. Минералы и изделия из пластических масс.
- •12.1. Основные компоненты пластических масс.
- •12.2. Изделия из пластических масс.
- •13. Бетоны и изделия из них.
- •13.1. Определение и общая классификация бетонов.
- •13.2. Материалы для изготовления тяжёлого бетона.
- •13.3. Свойства бетонной смеси.
- •13.4. Факторы, удобоукладываемость бетонной смеси.
- •14. Лакокрасочные материалы.
- •14.1. Основные компоненты красочного состава.
7. Гидравлические вяжущие вещества.
7.1. Гидравлическая известь.
Гидравлическую известь получают обжигом в шахтных печах не до спекания (900-1100°С) мергелистых известняков с содержанием глины 6-20%. Полученную известь размалывают и применяют в виде порошка либо гасят в пушонку. В процессе обжига мергелистых известняков после разложения углекислого кальция (900°С) часть образующейся СаО остается в свободном состоянии, а часть соединяется с оксидами Si02, А12СЬ и Fe203, входящими в состав глинистых материалов. При этом образуются низкоосновные силикаты (2CaOSi02) алюминаты (СаО-АЬОз) и ферриты (СаО-Ре2Оз) кальция, которые и придают извести гидравлические свойства. Гидравлическая известь начинает твердеть в воздухе (первые 7 сут) и продолжает твердеть и увеличивать свою прочность в воде. Предел прочности при сжатии после 28 сут комбинированного хранения образцов из раствора 1:3 по массе (7 сут во влажном воздухе и 21 суТ в воде) 2-5 МПа и выше. Гидравлическую известь применяют для изготовления строительных растворов, бетонов низких марок и бетонных камней. Ее хранят в закрытых помещениях, при перевозке предохраняют от увлажнения.
7.2. Портландцемент.
Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80%). Портландцемент - продукт тонкого измельчения клинкера с добавкой гипса (3-5%). Клинкер представляет собой зернистый материал ("горошек"), полученный обжигом до спекания (при 1450°С) сырьевой смеси, состоящей в основном из углекислого кальция (известняки различного вида) и алюмосиликатов (глины, мергеля, доменного шлака и др.). Небольшая добавка гипса регулирует сроки схватывания портландцемента.
Клинкерные минералы характеризуются следующими свойствами:
1. Алит – отличается высокой химической активностью, придаёт цементу свойства быстрого твердения и ранней высокой прочности.
2. Белит – менее активен. Твердеет медленно. Придаёт цементу среднюю прочность и повышенную стойкость.
3. Трёхкальциевый аммиакат и трехкальциевый алюминат. Быстро твердеют, выделяют много тепла. А первые трое суток твердение создаёт низкую прочность.
7.3. Сырьевые материалы и принципы производства цемента.
Сырьевыми материалами для производства клинкера служат известняки с высоким содержанием углекислого кальция (мел, плотный известняк, мергели и др.) и глинистые породы (глины, глинистые сланцы), содержащие Si02, AI203 и Fe203.
В среднем на 1 т цемента расходуется около 1,5 т минерального сырья; примерное соотношение между карбонатным и глинистым составляющими сырьевой смеси 3:1 (т.е. берется около 75% известняка и 25% глины). В сырьевую смесь вводят добавки, корректирующие химический состав, регулирующие температуру спекания смеси и кристаллизацию минералов клинкера.
Способы производства цемента:
1. Сухой способ заключается в измельчении и тесном смешении сухих (или предварительно высушенных) сырьевых материалов, поэтому сырьевая смесь получается в виде минерального порошка, называемого сырьевой мукой. Тонкое совместное измельчение известняка и глины осуществляют в трубных (шаровых) мельницах, в которых совмещаются помол и сушка сырьевых материалов до остаточной влажности 1-2%.
2. Мокрый способ приготовления сырьевой смеси применяют, если мягкое сырье имеет значительную влажность (мел, глины). Тонкое измельчение и смешение исходных материалов осуществляется в водной среде, поэтому сырьевая смесь получается в виде жидко-текучей массы - шлама с большим содержанием воды (35-45%).
3. Применение "комбинированного способа" дает возможность на 20-30% снизить расход топлива по сравнению с мокрым способом. Сущность этого способа заключается в том, что приготовленный шлам до поступления в печь обезвоживается на специальных установках. Однако при этом возрастает расход электроэнергии, т.е. энергоемкость производства в целом остается высокой.
Обжиг сырьевой смеси как при сухом, так и при мокром способе производства осуществляется в основном во вращающихся печах. Шахтные печи применяют иногда только при сухом способе производства. Вращающаяся печь представляет собой длинный, расположенный слегка наклонно цилиндр (барабан), сваренный из листовой стали с огнеупорной футеровкой внутри (рис.8.3). Длина печей 95-185-230 м, диаметр 5-7 м.
Помол клинкера в тонкий порошок производится преимущественно в шаровых изделиях. При помоле к клинкеру добавляют гипс, замедляющий схватывание портландцемента. Готовый портландцемент представляет собой тонкий порошок темно-серого и зеленовато-серого цвета.