Реферат на тему глиноземистый цемент

Обновлено: 06.07.2024

Содержание работы

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Выбор способа и технологической схемы производства

1.2 Режим работы цеха

1.3. Расчет состава смеси

1.4. Составление качественно-количественной схемы

1.5. Подбор оборудования

1.6. Расчет потребностей в энергоресурсах

1.7.Контроль технологического процесса, качества сырья и готовой продукции

2. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Файлы: 1 файл

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ИРКУТСКИИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему:

Выполнил: студент гр.СТ-01-1

Проверил: преподаватель

Иркутск 2004

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Выбор способа и технологической схемы производства

1.2 Режим работы цеха

1.3. Расчет состава смеси

1.4. Составление качественно-количественной схемы

1.5. Подбор оборудования

1.6. Расчет потребностей в энергоресурсах

1.7.Контроль технологического процесса, качества сырья и готовой продукции

2. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Одним из представителей расширяющихся цементов, является гипсоглиноземестый цемент (ГОСТ 11052-64). Получают его совместным помолом высокоглиноземестых шлаков и двуводного гипса. Компоненты берутся в соотношении 0,7:0,3 по массе. Вяжущие это характеризуются интенсивным твердение в водной и воздушной среде. Для его изготовления применяют высокоглиноземестые шлаки с большим содержание однокальциего алюмината. Вяжущие измельчают до остатка на сите №0,008 не более 10 %. Начало его схватывания не ранее 20 минут, а конец не позднее 4 часов. По прочности цемент разделяют на марки 400 и 500, устанавливаемые испытание на сжатие образцов по ГОСТ 310-76 из растворов 1:3 и испытанных через трое суток твердения. Линейное расширение цемента устанавливают на образцах 4*4*16 см. При твердении образцов из теста в воде суточное расширение должно быть не менее 0,15 %, а через 28 суток не менее 0,3 %. При твердении образцов на воздухе (после трехсуточного нахождения в воде) расширение должно быть не менее 0,1 %. Для бетонов на гипсоглиноземистом цементе характерна высокая прочность сцепления нового бетона со старым (20-25 раз выше, чем бетонов на портландцементе). Бетоны на рассматриваемом цементе хорошо твердеют при температурах до 800С. Растворы на этом цементе характеризуются высокой морозостойкостью. Твердение гипсоглиноземистого цемента обусловлено взаимодействием глиноземистого цемента с водой с образованием, в частности, С2АН8. Кроме того, особенно в начальный период твердения, идет образование гидросульфоалюминатов кальция, вызывающих некоторое расширение. Поэтому гипсоглиноземистый цемент считается сульфатостойким. В растворах хлористых солей он менее устойчив, чем глиноземистый. Данный цемент предназначается для изготовления безусадочных и расширяющихся водонепроницаемых растворов и бетонов, для заделки стыков сборных бетонных и железобетонных конструкций, зачеканки швов и т.п.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Выбор способа и технологической схемы производства

Выбираем совместный помол всех составляющих, так как он является более эффективным, чем помол в отдельности каждого составляющего и последующего их смешивания. Производство цемента выбираем по замкнутому циклу. Это связано с тем, что нам требуется получить тонкий помол (от 3500 – 4000 см2 / г). Производство по замкнутому циклу является более экономичным. Происходит более качественная очистка воздуха и более тонкий помол.

Классификация строительных материалов. Описание и характеристики глиноземистого цемента - быстротвердеющего гидравлического вяжущего вещества, состоящего из моноалюмината кальция. Процесс твердения глиноземистого цемента, технология его получения.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	12.02.2016
Размер файла	29,4 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Строительные материалы -- материалы для возведения и ремонта зданий и сооружений.

В процессе строительства, эксплуатации и ремонта зданий и сооружений строительные изделия и конструкции, из которых они возводятся, подвергаются различным физико-механическим, физическим и технологическим воздействиям. От инженера-строителя требуется со знанием дела правильно выбрать материал, изделия или конструкцию которая обладает достаточной стойкостью, надёжностью и долговечностью для конкретных условий.

Строительные материалы и изделия делятся на:

Природные (естественные) -- без изменения состава и внутреннего строения:

-неорганические (каменные материалы и изделия);

-органические (древесные материалы, солома, костра, камыш, лузга, шерсть, коллаген).

Безобжиговые (твердение при нормальных условиях) и автоклавные (твердение при температуре 175--200 °C и давлении водяного пара 0,9-1,6 МПа);

-неорганические (клинкерные и клинкеросодержащие цементы, гипсовые, магнезиальные и др.);

-органические (битумные и дектевые вяжущие вещества, эмульсии, пасты);

-полимерные (термопластичные и термореактивные);

-смешанные (смешения нескольких видов минеральных веществ);

-компаундированные (смеси и сплавы органических материалов);

-комбинированные (объединение минерального с органическим или полимерным).

Обжиговые -- твердение из огненных расплавов:

-шлаковые (по химической основности шлака);

-керамические (по характеру и разновидности глины и др. компонентов);

-стекломассовых (по показателю щелочности шихты).

По применению классифицируются на две основные категории. К первой категории относят -- конструкционные: кирпич, бетон, цемент, лесоматериалы и др. Их применяют при возведении различных элементов зданий (стен, перекрытий, покрытий, полов). Ко второй категории -- специального назначения: гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические, отделочные и др.

Глиноземистым цементом называется быстро твердеющее гидравлическое вяжущее вещество, состоящее из моноалюмината кальция(СаО * AlO) и получаемое путем обжига-до сплавления или спекания материалов с большим содержанием глинозема (бокситов) вместе с известью или известняком и последующего тонкого помола продукта - обжига.

Однако для его получения требуется иной клинкер (не портландцементный).

Этот цемент является быстротвердеющим вяжущим веществом, набирающим через сутки твердения прочность, которая составляет свыше 85 % марочной. Это исключительное свойство глиноземистого цемента делает его чрезвычайно ценным материалом для военного, а также транспортного строительства.

Глиноземистый цемент был изобретен в 1908 г. одновременно американцем Шпекманом и французом Бидом. До Первой мировой войны (1914 г.) этот вид цемента имел очень ограниченное применение во всех странах.

Химический состав глиноземистого цемента, получаемого разными методами, следующий: СаО - 35. 45 %; AlO - 30. 50; FeO - 0. 15; Si02 - 5. 15 %.

В минеральном составе клинкера глиноземистых цементов преобладает одно-кальциевый алюминат СаО * AlO (СА), определяющий основные свойства этого вяжущего. Кроме того, в нем присутствуют: СА2, С12А7; двухкальциевый силикат C2S, отличающийся, как известно, медленным твердением; в качестве неизбежной балластной примеси - геленит 2СаО* AlO- 2Si02.

Твердение. Процесс твердения глиноземистого цемента и прочность образующегося цементного камня существенно зависят от температуры твердения. При нормальной температуре (до +25 °С) основной минерал цемента СА взаимодействует с водой с образованием кристаллического гидроалюмината кальция и гидроксида алюминия в виде гелевидной массы

глиноземистый цемент строительный

2(СаО * AlO) + 11Н20 = 2СаО * AlO * 8Н20 + 2А1(ОН)3

Технология получения и применения ГЦ

В зависимости от метода обжига различают два способа производства глиноземистого цемента:

а) по методу спекания;

б) по методу плавления.

При производстве по методу спекания подготовленная сырьевая смесь спекается в шахтных или вращающихся печах при температуре 1200--1300°С .В результате обжига смеси получается цементный глиноземистый клинкер, который после охлаждения измельчается не меньше, чем высокосортный портландцемент. Но этот метод требует высокосортных бокситов, что является основной причиной малого распространения его в практике производства глиноземистого цемента.

Наибольшее применение получил метод плавления. При производстве глиноземистого цемента по методу плавления применяют специальные шахтные печи, так называемые (ватержакетные, имеющие особый кожух с водяным охлаждением. Эти печи применяются обычно в цветной металлургии (медь и никель). Высота шахты 5--7 м. Производительность печей колеблется от 15 до 50 т в суши (при расходе топлива (кокса) от 400 до 550

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Введение О гидравлических свойствах низкоосновных алюминатов кальция было известно еще в XIX веке. Во Франции при исследовании способов получения сульфатостойкого цемента был получен глиноземистый цемент, который наряду с повышенной сульфатостойкостью отличался исключительно быстрым твердением и весьма высокой прочностью. Химический состав и технология получения этого цемента вследствие его замечательных свойств были засекречены французами в 1912 г. Военное ведомство использовало этот цемент в— первой империалистической войне для быстрого возведения фундаментов под тяжелые орудия, строительства пулеметных точек, а также для срочного восстановления различного вида сооружений. [1,c.22]

В Советском Союзе в результате самостоятельных исследований, проведенных группой ученых, было разработано несколько способов получения глиноземистого цемента и изучены физико-химические процессы его производства и твердения. Результаты этих работ позволили организовать производство глиноземистого цемента способом доменной плавки и рационально применять его во многих областях строительной индустрии. Глиноземистый цемент используют также как важнейший компонент при производстве нескольких видов расширяющихся цементов.

Сегодня, Россия занимает пятое место в мире по объемам производства цемента, уступая Китаю, Индии, США и Японии. Актуальность работы обусловлена большим объемом производства цемента в России, необходимостью совершенствования производства и улучшению свойств цемента.

Целью работы является изучение глиноземистого цемента и цементов на его основе. Для достижения этой цели были поставлены задачи: рассмотреть основные свойства и характеристики глиноземистого цемента, а также цементов на его основе.

Сырьем для глиноземистого цемента служат бокситы и чистые известняки. Бокситы — горная порода, состоящая из гидратов глинозема (А12О3 • nН2О) и примесей (в основном Fe2O3, SiO2, СаО и др.). Бокситы широко используются в различных отраслях промышленности: для получения алюминия, абразивов, огнеупоров, адсорбентов и т.п., а месторождений с высоким содержанием А12О3 очень немного.[6,c.38]

Химический состав глиноземистого цемента, получаемого разными методами, находится в следующих пределах: СаО - 35. 45 %; А12О3 - 30. 50 %; Fe2O3 - 0. 15 %; SiO2 - 5. 15 %. В минеральном составе клинкера глиноземистых цементов преобладает однокальциевый алюминат СаО • А12О3 (СА), определяющий основные свойства этого вяжущего. Кроме того, в нем присутствуют алюминаты — СА2, С12А7; двухкальциевый силикат C2S, отличающийся, как известно, медленным твердением, и в качестве неизбежной балластной примеси — геленит - 2СаО • А12О3 • 2SiO2. Внешние параметры глиноземистого цемента - это тонкий порошок серо-зеленого, коричневого или черного цвета.

Тонкость помола должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента через сито с сеткой № 008 (размер ячеек в свету 0,08 мм) проходило не менее 90% от массы пробы. В соответствии с ГОСТ 969—66 глиноземистый цемент в зависимости от

Работа содержит 1 файл

Курсач.docx

О гидравлических свойствах низкоосновных алюминатов кальция было известно еще в XIX веке. Во Франции при исследовании способов получения сульфатостойкого цемента был получен глиноземистый цемент, который наряду с повышенной сульфатостойкостью отличался исключительно быстрым твердением и весьма высокой прочностью. Химический состав и технология получения этого цемента вследствие его замечательных свойств были засекречены французами в 1912 г. Военное ведомство использовало этот цемент в первой империалистической войне для быстрого возведения фундаментов под тяжелые орудия, строительства пулеметных точек, а также для срочного восстановления различного вида сооружений.

Очень большое применение в строительстве, при производстве специализированных работ получил высокоглиноземистый цемент он менее чувствителен, чем портландцемент, к влиянию низких температур (положительных) на скорость набора прочности. цементный камень из ВГЦ характеризуется высокой водонепроницаемостью, морозостойкостью, а также высокой химической стойкостью, в частности, к сульфатной и углекислотной коррозии, однако не стоек к действию щелочей и свободных кислот.

Основной областью применения высокоглиноземистых цементов является производство жаростойких и огнеупорных бетонов. При производстве сухих строительных смесей он используется в качестве вяжущего вещества в тех составах, для которых темп набора прочности является определяющим свойством: это ремонтные составы, смеси и стяжки для устройства полов и, в некоторых случаях, материалы для облицовочных плиток (затирки). Также высокоглиноземистый цемент используют во время различных восстановительных работ: при ликвидации прорыва плотин, ремонте мостов, срочном возведении фундаментов. То есть - на самых ответственных участках строительства. Их можно подвергать процедуре пропарки: в таком случае скорость их твердения увеличивается еще в 1,8 раза. Единственным недостатком высокоглиноземистого цемента является его высокая стоимость, он примерно в 2 раза дороже обычного портландцемента.

В последние годы высокоглиноземистый цемент получил широкое применение в черной и цветной металлургии в составе жаропрочных бетонов и сухих жаропрочных смесей, используемых в печах сталелитейной и сталепрокатной промышленности, туннельных печах, коксовых печах, котлах, сталеразливочных ковшах.

1 Технологическая часть

На проектируемом предприятии предусмотрен выпуск высокоглиноземистого цемента. Высокоглиноземистый цемент - нормально схватывающееся, быстротвердеющее, высокопрочное гидравлическое вяжущее вещество. Основной областью применения высокоглиноземистых цементов является производство жаростойких, огнеупорных бетонов и сухих строительных смесей.

По прочности при сжатии в возрасте 3 суток высокоглиноземистые цементы подразделяют на марки: ВГЦ I - 35, ВГЦ II - 25, ВГЦ II -35, ВГЦ III - 25. В данной курсовой работе будет рассматриваться ВГЦ III - 25 ГОСТ 969 - 91.

Характеристика, химические и минералогические свойства ВГЦ III - 25 представлены в таблицах 1,2 и 3 соответственно.

Toggle navigation

Ремонт в регионах

Глиноземистый (алюминатный) цемент — высокопрочное вяжущее вещество, быстро твердеющий в воде (лучше всего) или на воздухе.

Состав и свойства

Этот цемент отличается стойкостью по отношению к действию минерализованных вод. Несмотря на способность быстро твердеть, сроки схватывания его нормальные.

Основным минералом, содержащим глинозем (Аl₂O₃), являются глины, идущие для производства глиноземистого цемента и применение его для получения различных керамических изделий.

По химической природе окислы алюминия представляют амфотерные образования, реагирующие как с кислотами, так и со щелочами. Это сказывается и на стойкости алюмосиликатов.

Все же в керамических изделиях, особенно в плотных видах их отмечается хорошая и отличная стойкость к кислотам и удовлетворительная к щелочам. В едких щелочах, например, обыкновенный глиняный кирпич разрушается весьма быстро.

Вяжущим алюминатного типа является глиноземистый цемент; он получается путем обжига до сплавления богатого глиноземом сырья (бокситов) совместно с известняком. Путем последующего тонкого помола продукта обжига получают глиноземистый цемент.

По химическому составу полученный цемент содержит в %:

глинозема (Аl₂O₃) . 35—55
извести (СаО). 35—45
кремнезема (SiO₂). 5—10
окислов железа (Fe₂O₃) . 0—15

Глиноземистый цемент содержит по преимуществу низкоосновные алюминаты кальция и в основном однокальциевый алюминат СаО • Аl₂O₃(СА), а также С₅А3 и С₃А₅, присутствуют также C₂S, C₂SA и некоторые другие.

При твердении глиноземистого цемента происходит гидролиз СА:

Существенно отметить, что при повышенных температурах (более 30°С) вместо С₂АН₇ образуется С₃АН₆ со снижением прочности и последующей стойкости бетона.

Для улучшения свойств глиноземистого цемента иногда вводят в него 25—30% ангидрита, а цемент получает название гипсоглиноземи-стого или ангидритоглиноземистого.

Глиноземистый цемент часто применяется в качестве одной из составляющих расширяющихся цементов.

В соответствии с амфотерной природой глинозема и гидроокиси алюминия глиноземистый цемент несколько лучше противостоит действию слабых кислот, чем портландцемент, но значительно менее стоек в щелочах, особенно едких.

Отмечается также повышенная стойкость этого цемента в сульфатных водах.

Сырье и производство глиноземистого цемента

Сырьем для этого цемента служат: боксит горная порода, богатая глиноземом, и известняк. Бокситы встречаются сравнительно редко и являются очень ценным сырьем, используемым главным образом для производства алюминия. При производстве данного цемента можно частично использовать и более дешевое сырье некоторые отходы промышленности, богатые глиноземом.

Изготовлении глиноземистого цемента

При изготовлении глиноземистого цемента способом плавления требуется температура около 1400°, способом спекания 1200—1300°. Обжиг до плавления ведут в электрических печах или в вагранках, имеющих кожух, в который подается вода для охлаждения. Обжиг до спекания ведут во вращающихся печах. После обжига и охлаждения производится тонкий помол полученного клинкера.

Способ производства

Цемент получают таким способом путем плавки в доменной печи бокситовой железной руды с довкои известняка и металлического лома. При этом доменная печь одновременно дает чугун и шлак, представляющий собой глиземистый цементный клинкер. Стоимость глиноземистого цемента в несколько раз превышает стоимость обыкновенного цемента, что ограничивает его применение

Химический состав

По химическому составу глиноземистый (алюминатный) цемент отличается от портландцемента более высоким содержанием глинозема (около 40%) и меньшим содержанием окиси кальция (около 40%) и кремнезема (б—8%). В отличие от обыкновенного цемента, в клинкере которого содержатся главным образом силикаты, клинкер глиноземистого (алюминатного) цемента состоит преимущественно из алюминатов кальция.

Главная составная часть этого цемента однокальциевый алюминат СаО • Аl2Оз, второстепенное соединение двухкальциевый силикат 2СаО • SiO2, инертная примесь геленит 2СаО • Si2O3 • А12Оз.
При соединении однокальциевого алюмината с водой происходит следующая реакция:
2(СаО • Аl2Оз) + nН2О=2СаО •.Аl2О3 • 7Н2О+Аl2О3 • тН20.

Химическая формула

Соединение 2СаО • Аl2О3 • 7Н2О является главной составной частью затвердевшего глиноземистого цемента.
В этом цементе не содержится трехкальциевого алюмината и почти не выделяется свободной гидроокиси кальция, т. е. нет тех двух веществ, которые, реагируя с сульфатами и другими веществами, могут вызвать разрушение обыкновенного цемента. Этим и объясняется высокая стойкость затвердевшего глиноземистого цемента в сульфатных, морских, углекислых и других минерализованных водах. Однако сильные кислоты, концентрированные растворы сернокислого магния и щелочей действуют все же разрушающе и на этот цемент.

Применение глиноземистого цемента

Требование к качеству

Для глиноземистого цемента по ГОСТ установлены следующие требования:
тонкость помола: через сито № 0085 (с отверстиями 0,085 мм) должно пройти не менее 90%;
сроки схватывания: начало — не раньше 30 мин., конец — не позднее 12 час. после затворения водой, т. е. обычные;
цемент должен обладать равномерностью изменения объема.

Марки цемента

Глиноземистый цемент по результатам испытания в образцах из раствора жесткой консистенции делится на три марки: 300, 400 и 500. Эти марки в отличие от марок обыкновенного цемента определяются на основании трехдневных испытаний. Предел прочности при сжатии и растяжении в растворе состава 1:3 с нормальным вольским песком должен быть по стандарту не ниже величин. По новому методу при испытании в образцах из раствора пластичной консистенции этот цемент будет иметь марки 200—500. Предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не ниже величин.

Прочность

Прочность цемента при сжатии через 28 дней должна быть не ниже, чем через 3 дня, но прочности при растяжении и изгибе может быть ниже на 10%.
Глиноземистый цемент по прочности на сжатие через 3 дня не уступает высокопрочному портландцементу, но выгодно отличается от него быстрым твердением, приобретая уже через день высокую прочность. После 3 дней твердения прочность нарастает медленно: к 7 дням — примерно на 20%, к 28 дням — на 30 — 40%

Твердение

Твердение глиноземистого цемента сопровождается большим выделением тепла (60—90 ккал/кг). Это явление полезно при зимних бетонных работах, но нежелательно, а иногда даже опасно, при бетонировании массивных конструкций, особенно в летнее время. Вообще для бетонирования массивных сооружений глиноземистый цемент не предназначен.

Лучше всего этот цемент твердеет во влажной среде при температуре 15°. При повышении температуры прочность глиноземистого цемента значительно понижается. При температуре выше 40° вместо соединения 2СаО • Аl2О3 • 7Н2О начинает образовываться соединение ЗСаО • Аl2О3 • 6Н2О, имеющее низкую прочность. Поэтому глиноземистый цемент (в отличие от обыкновенного цемента, шлакового и др.) нельзя искусственно нагревать (пропаривать и т. п.).
Цемент придает более высокую (чем обыкновенный цемент) плотность и водонепроницаемость растворам и бетонам, что объясняется химическим связыванием большого количества воды.

Применение

Глиноземистый цемент следует применять в специальных сооружениях, при спешных дорожных, строительных и монтажные работах, при работах в зимнее время, в морских (немассивных) сооружениях и вообще в бетонных сооружениях, находящихся в минерализованных водах:

строительства транспортных магистралей, мостов;
аварийно-восстановительных работ, связанных с устранением последствий аварий, восстановлением строительных объектов, сооружений;
возведения оборонительных конструкций, транспортных сооружений;
выполнения гидротехнических объектов (плотин, дамб, набережных, портов);
осуществления зимой работ, связанных с возведением бетонных, железобетонных конструкций;
ускоренного строительства фундаментов;
оперативного выполнения монтажных и ремонтных мероприятий;
герметизации скважин, полостей, связанных с повышенным давлением жидкой среды;
изготовления жаростойкого бетона;
заделки пробоин в морских судах.

Применяется при выполнении работ, связанных с промышленным строительством, а также в других отраслях. Материал характеризуется способностью выдерживать повышенные температуры, сохраняя прочностные свойства, устойчивость к воздействию агрессивных факторов.

Читайте также: