Меню

Борис владимирович алексеев технология производства цемента



Борис владимирович алексеев технология производства цемента

Борис Владимирович Алексеев

Одобрено Ученым советом Государственного комитета СССР по профессионально-техническому образованию в качестве учебника

для средних профессионально-технических училищ

МОСКВА „ВЫСШАЯ ШКОЛА»

Приведены общие сведения о портландцементе, его составе, характеристике портландцементного клинкера, методах расчета сырьевой смеси. Рассмотрены вопросы дробления, измельчения, сушки сырьевых материалов, обжига сырьевых смесей, получения клинкера. Описаны оборудование для производства портландцемента, его устройство, правила эксплуатации и обслуживания. Освещены вопросы технического контроля и техники безопасности производства. Дана характеристика технологического топлива. Учебник может быть использован для подготовки рабочих на производстве.

Что такое цемент (лат. caementum — «щебень, битый камень»)

Цемент — это искусственное неорганическое гидравлическое вяжущее вещество. Один из основных строительных материалов.

При взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями образует пластичную массу, которая затем затвердевает и превращается в камневидное тело. В основном используется для изготовления бетона и строительных растворов. Цемент является гидравлическим вяжущим и обладает способностью набирать прочность во влажных условиях, чем принципиально отличается от некоторых других минеральных вяжущих — (гипса, воздушной извести), которые твердеют только на воздухе.

Марка цемента — условная величина, которая обозначает, что прочность при сжатии будет не ниже обозначенной марки (200, 300, 400, 500, 600)

Цемент для строительных растворов — малоклинкерный композиционный цемент, предназначенный для кладочных и штукатурных растворов. Изготавливают совместным помолом портландцементного клинкера, активных минеральных добавок и наполнителей.

приготовление цементного раствора, пропорции

что добавить в цементный раствор для крепости

технология цементации грунтов и области ее применения

технология изготовления цемента

технология производства цемента сухим способом

Источник

Библиотека: книги по архитектуре и строительству | Totalarch

Вы здесь

Производство цемента. Колокольников В.С. 1967

Производство цемента
Колокольников В.С.
Высшая школа. Москва. 1967
303 страницы

В книге даны общие сведения о портландцементе и сырьевых материалах для его производства. Описаны принципиальные технологические схемы производства портландцемента (мокрый, сухой и комбинированный способы). Подробно рассмотрено технологическое и транспортное оборудование цементных заводов, его конструкция, технологические параметры работы, обслуживание, контроль производственных процессов и правила техники безопасности при производстве цемента.

Пособие отражает вопросы дальнейшего развития и совершенствования технологии цементного производства. Книга предназначена в качестве учебного пособия для подготовки рабочих различных специальностей на заводах по производству портландцемента. Она может быть использована рабочими промышленности строительных материалов для повышения квалификации.

Глава I. Общие сведения о портландцементе
§ 1. Портландцемент и его состав
§ 2. Состав клинкера и его оценка
§ 3. Процессы твердения портландцемента
§ 4. Свойства портландцемента
§ 5. Разновидности портландцемента

Глава II. Основные технологические схемы производства портландцемента
§ 6. Общие сведения о производстве портландцемента
§ 7. Мокрый способ производства портландцемента
§ 8. Сухой способ производства портландцемента
§ 9. Комбинированный способ производства портландцемента

Глава III. Сырьевые материалы для производства портландцемента
§ 10. Сырьевые материалы для изготовления клинкера
§ 11. Добавки к клинкеру при изготовлении портландцемента
§ 12. Правила приемки активных минеральных добавок
§ 13. Разгрузка и хранение сырьевых материалов

Глава IV. Дробление сырьевых материалов
§ 14. Общие сведения об организации дробильных установок
§ 15. Схемы дробления
§ 16. Щексивые дробилки
§ 17. Конусные дробилки
§ 18. Валковые дробилки
§ 19. Молотковые и ударные дробилки
§ 20. Грохоты (сортировки)
§ 21. Питатели и транспортирующие механизмы дробильных установок
§ 22. Управление дробильными установками
§ 23. Эксплуатация дробильных установок

Глава V. Помол сырьевых материалов
§ 24. Общие сведения о помоле и помольных установках
§ 25. Схемы помола в шаровых мельницах
§ 26. Устройство сырьевых трубных мельниц
§ 27. Другие типы помольного оборудования
§ 28. Аспирация шаровых мельниц
§ 29. Классификационные установки шаровых мельниц
§ 30. Дозаторы (питатели) мельниц
§ 31. Транспортирующие механизмы помольных установок
§ 32. Автоматическое управление работой помольных установок
§ 33. Эксплуатация помольных установок

Глава VI. Измельчение мягких материалов в болтушках
§ 34. Основные технологические схемы измельчения материалов методом разбалтывания
§ 35. Автоматизация процессов размучивания материалов и эксплуатация болтушек

Глава VII. Корректирование и гомогенизация сырьевой смеси
§ 36. Методы корректирования сырьевой смеси
§ 37. Шламовые бассейны
§ 38. Силосы сырьевой муки
§ 39. Эксплуатация установок гомогенизации н хранения сырьевой смеси
§ 40. Контроль качества сырьевой смеси

Глава VIII. Грануляция сырьевой смеси
§ 41. Приготовление гранул из сырьевой муки
§ 42. Приготовление гранул из шлама

Глава IX. Сушка сырьевых материалов
§ 43. Общие сведения о сушке сырьевых материалов и применяемом для этого оборудовании
§ 44. Вращающиеся сушильные барабаны
§ 45. Вихревые сушилки
§ 46. Сушка материалов во взвешенном состоянии
§ 47. Тапки сушильных установок
§ 48. Вспомогательные устройства сушильных установок
§ 49. Эксплуатация сушильных установок

Глава X. Топливо, его подготовка и процессы горения
§ 50. Виды топлива и ело характеристика
§ 51. Твердое топливо для вращающихся и шахтных печей
§ 52. Приготовление пылеугольнаго топлива
§ 53. Правила эксплуатации углепомольных установок
§ 54. Жидкое топливо
§ 55. Газообразное топливо
§ 56. Контроль процессов горения топлива

Глава XI. Общие сведения об обжиге клинкера
§ 57. Процессы, протекающие при обжиге сырьевой смеси
§ 58. Вращающиеся печи, их виды и характеристика

Читайте также:  Можно ли штукатурить саманные стены цементом

Глава XII. Длинные вращающиеся печи
§ 59. Устройство барабана печи
§ 60. Футеровка барабана печи
§ 61. Встроенные теплообменные устройства печи
§ 62. Шламовые питатели
§ 63. Аппараты для подачи топлива в печь
§ 64. Холодильники вращающихся печей
§ 65. Пылеочистительные устройства
§ 66. Интенсификация процесса обжига
§ 67. Коитроль процесса обжига
§ 68. Эксплуатация вращающихся печей

Глава XIII. Короткие вращающиеся печи
§ 69. Вращающаяся печь с конвейерным кальцинатором
§ 70. Вращающаяся печь с циклонными теплообменниками
§ 71. Вращающаяся печь с концентратором шлама

Глава XIV. Шахтные печи и другие аппараты для обжига клинкера
§ 72. Шахтные печи
§ 73. Другие клинкерообжигательные аппараты

Глава XV. Помол клинкера и хранение цемента
§ 74. Помол клинкера
§ 76. Хранение цемента
§ 76. Транспортирующие механизмы помольного отделения и склада цемента

Глава XVI. Общие сведения о смазке оборудования
§ 77. Условия службы механизмов машин и способы их смазки
§ 78. Смазочные материалы
§ 79. Нормы расхода смазочных материалов
§ 80. Общие правила выполнения смазки и «карты смазки» оборудования
Литература

Источник

Цемент: его состав и свойства

Сегодня существует огромное количество различных стройматериалов, которые имеют свои преимущества и недостатки. Но, пожалуй, самым популярным из них является цемент. Его используют практически на всех этапах строительства, начиная от монтажа фундамента и заканчивая внутренней отделкой стен. Объяснить его популярность достаточно просто: он обладает высокой прочностью, вяжущим эффектом, позволяет скрыть любые дефекты, с легкостью выдерживает повышенные нагрузки, не боится отрицательных температур. Можно смело сказать, что до сих пор аналогов цементу просто не существует. Именно поэтому он еще долгое время будет оставаться №1 среди всех видов стройматериалов.

Что такое цемент?

Цемент – это стройматериал, который выступает в качестве вяжущего элемента в различных растворах. В целом он представляет собой серый порошок. В отдельно взятых случаях он может иметь изумрудный оттенок. Итоговый цвет цементного порошка зависит от добавок, которые в нём содержатся.

Чтобы получить бетонную смесь, необходимо смешать цемент, воду, песок. При необходимости могут добавляться и другие компоненты. Их выбор зависит от целей и задач, которые необходимо решить. После добавления воды все компоненты образуют пластичную массу, которая со временем начинает затвердевать и трансформироваться в высокопрочный искусственный камень.

История появления цемента

Первое упоминание о цементе появилось примерно 2200 лет назад. В те времена цемент готовили из извести, пемзы, туфа и вулканического пепла. Полученный состав использовали в качестве скрепляющего вещества при строительстве каменных зданий. Также из цемента изготавливали цельнолитые конструкции. Но они были недостаточно прочными, из-за чего их надёжность оставляла желать лучшего.

С каждым столетием качество цемента повышалось, и в 1824 г. Джозеф Аспдин разработал аналог современного портландцемента. Он отличался прекрасным вяжущим эффектом, благодаря чему его можно было использовать для приготовления бетона. Затвердевший материал отличался повышенной прочностью и износостойкостью.

Однако, несмотря на то, что он прекрасно выдерживал сжатие, растяжения бетона приводили к его разрушению. Инженеры обратили внимание на тот факт, что металлические балки, наоборот, не боятся растяжений, но плохо работают на сжатие. В итоге практически одновременно несколько специалистов пришли к выводу, что необходимо объединить эти две особенности.

В начале 1850-ых годов французский инженер Жан-Луи Ламбо построил небольшие лодки. В качестве исходного материала он использовал бетон, который армировал железной сеткой. Спустя несколько лет Уильям Уилкинсон стал первым, кто решил армировать металлическими балками бетонные панели. Полученные ЖБ-конструкции использовали при строительстве 2-этажного дома.

В 1854-м г. инженер-строитель Франсуа Куанье также проводил эксперименты с железобетоном. Он первым решил связать стальную арматуру перекрытий с боковыми панелями. Однако в массовом производстве железобетон начал использовать человек, который вообще не имел отношения к строительству, – это Джозеф Монье. В 1846-ом г. его назначили садовником в саду неподалёку от Лувра. Для пересадки апельсиновых деревьев на зиму в теплицу ему нужны были прочные и надежные кадки. Монье решил сделать их из бетона, но у него ничего не получалось. Полученные кадки все время трескались, даже не застыв. В итоге он решил укрепить их металлическими стержнями.

Но тогда цемент не отличался прочностью и разрушался при малейших перепадах температур. Но на удивление Монье, его изобретение за 3 года интенсивной эксплуатации так и не вышло из строя – ни одна кадка не растрескалась. После этого садовник начал изготавливать из бетона и другие элементы ландшафтного дизайна.

Через несколько лет на парижской выставке он получил патент за использование армированного бетона в искусственных водоёмах. После этого последовало еще несколько патентов, в том числе за открытие ЖБ- балок, шпал, мостовых конструкций и других изделий. Через несколько лет вчерашний садовник стал самым узнаваемым человеком во Франции. Под его руководством был построен мост в замке Шазелье и еще много других конструкций.

Спустя некоторое время Монье продал все патенты инженеру-строителю Густаву Вайсу. Он, в свою очередь, сместил арматуру в сторону, что позволило повысить прочность и износостойкость железобетонных панелей. Можно смело сказать, что изобретение армированного бетона стало одним из важнейших событий в истории строительства.

Читайте также:  Штукатурка стен цементным раствором по сетке

Химический состав цемента

Цемент состоит из следующих компонентов:

· известь. Оксид кальция, CaO. В цементном порошке содержится до 60% извести;

· кремниевый диоксид. SiO2. Около 20% от общего объёма;

· алюминий (глинозем, Al2O3). Его количество не превышает 4% от общего объема всей смеси;

· гипс и оксиды железа (Fe2O3). Около 2% от всего объёма сухого вещества;

· оксид магния оксид (MgO). Содержится около 1% данного вещества.

Указанный состав и количество всех этих компонентов характерно для портландцемента. Однако при необходимости его состав может изменяться, поэтому не существует точной или универсальной химической формулы цементного продукта.

Основной элемент любого цементного порошка – это клинкер. Это продукт, полученный путём обжига глины и известняка. После того, как смесь прошла термическую обработку (температура обжига составляет 1500 градусов), клинкер измельчают до гранул, размер которых составляет от 10 до 60 миллиметров.

После измельчения клинкер смешивают с различными добавками:

· гипс. От его количества зависят сроки схватывания бетона;

· корректирующие добавки – это присадки, пластификаторы и другие элементы. Их количество не превышает 20% от общего объема цементного порошка.

Для приготовления клинкера могут использоваться различные горные породы:

· карбонатные. Имеют кристаллическую либо аморфную структуру. Её выбор определяет эффективность взаимодействия порошка с другими компонентами;

· осадочные породы. Это глина с минеральной основой. При повышенной влажности она начинает разбухать (увеличиваться в объёме) и становится пластичной. Главная особенность – это высокий показатель вязкости.

Карбонатные породы

Для производства цементного порошка используются различные породы:

· мергель. Содержит в своём составе небольшое количество глины;

· мел. Вид мажущегося известняка. Он легко перетирается;

· ракушечник. Имеет пористую структуру, которая начинает разрушаться даже под незначительными сжимающими нагрузками;

· доломит. Обладает прекрасными физическими свойствами, благодаря чему выделяется среди других карбонатных пород.

Глинистые породы

Для изготовления цемента применяют:

· глину. Вид глинистой породы с минеральными включениями;

· лёсс. Отличается пористой структурой. Порода достаточно рыхлая и разрушается при попадании на нее воды. Имеет мелкие зёрна в своем составе, также лёсс может иметь включения силиката или кварца;

· суглинок. Отличается большим содержанием пылеобразных частиц;

· глинистый сланец. Отличается повышенной прочностью (выше, чем у других глинистых пород). При измельчении сланец преобразуется в пластинчатые частицы. Материал содержит минимальное количество влаги. Имеет стабильный гранулометрический состав.

Корректирующие добавки

Чтобы корректировать цемент, в его состав добавляют различные минеральные добавки. К примеру, модификаторы, изготовленные на базе ископаемых. Они содержат в себе следующие элементы:

Также в качестве корректирующих добавок могут выступать некоторые промышленные отходы: пиритные огарки, минерализаторы, пыль из доменных печей. Все эти добавки улучшают качество цемента и, как следствие, качество самих бетонных конструкций.

Как производят цемент. Способы производства цемента

Сегодня существует 4 способа производства цемента.

Сухой

Технология заключается в следующем:

· исходное сырьё дробят, а затем просушивают;

· полученную смесь измельчают в порошок;

· её помещают во вращающуюся печь и обжигают;

· полученная смесь охлаждается и фасуется.

Эта технология отличается минимальной себестоимостью и трудозатратами, поскольку здесь все технологические процессы объединены вместе.

Мокрый

В качестве исходного сырья выступает шихта с влажностью до 50%. Главная особенность метода заключается в том, что известь заменяют мелом, а в процессе изготовления добавляют воду. В итоге получается сырьевой шлам. Его помещают в печь, где обжигают. После обжига смесь охлаждается и измельчается. На завершающем этапе добавляют пластификаторы и другие примеси.

Комбинированный метод

Данный способ объединил в себе обе технологии. Итоговая смесь имеет полусухой состав с влажностью 18%.

Сама технология заключается в следующем:

· по мокрой технологии получают сырьевой шлам;

· его высушивают и прессуют в гранулы;

· их помещают в печь для обжига.

Итоговое сырье охлаждается и фасуется.

Бесклинкерный

Существует еще один способ изготовления цемента – это бесклинкерный метод. В качестве исходного сырья используется доменный либо гидравлический шлак. Его смешивают с добавками, дробят и перетирают до состояния порошка.

Данная технология имеет несколько преимуществ:

· исключается загрязнение окружающей среды, поскольку используются отходы металлургической отрасли;

· можно изготавливать продукцию с различными свойствами;

· готовый продукт устойчив к негативному влиянию окружающей среды;

· минимальные затраты при производстве цементного продукта.

Технические характеристики строительного цемента

Основной технической характеристикой цемента является его марка. Она обозначается комбинацией из цифр и буквы «М». Цифры указывают на максимальный показатель нагрузки в килограммах на единицу объёма застывшего бетона, т.е. это прочность на сжатие.

Также на упаковке указывается и процентное количество добавок. Оно обозначается буквой «Д» и показывает, какие добавки входят в состав цемента. Например, «Д10» обозначает, что в сухой смеси содержится 10% добавок. Они позволяют повысить прочность, водонепроницаемость бетона, морозостойкость и др.

Самой популярной маркой цемента считается М400. Данный вариант отличается своей универсальностью и подходит практически для любых строительных и отделочных работ.

Читайте также:  Ножевой затвор для цемента

Но кроме марки, класса и типа, цементы разделяют на несколько видов, которые отличаются сочетанием отдельных компонентов. В целом их различают по следующим критериям:

· активность. Другими словами это прочность цементного раствора на сжатие. Каждый образец проходит испытания, а полученные данные сравниваются с нормативами, на основании чего каждому из них присваивается соответствующая марка. Активность цемента зависит от нескольких факторов: интенсивность помола, состав и количество добавок, активность клинкерных веществ;

· плотность. Наименьшей плотностью обладает свежеприготовленный цемент. Дело в том, что на его частички действуют электростатические силы, которые отталкиваются одна от другой. Но во время транспортировки и хранения эти силы слабеют, и смесь уплотняется. Стоит отметить, что плотность также зависит от степени помола клинкерных гранул;

· удельный вес. Он определяется соотношением веса к занимаемому объёму. Данное понятие необходимо для правильного составления пропорций в цементном растворе;

· объёмный вес. Рассчитывается по среднему показателю плотности цементного продукта. Во время хранения и транспортировки объёмный вес увеличивается;

· срок годности. Любой цемент имеет ограниченный срок годности. Обычно он составляет 2 месяца при нормальных условиях хранения, после чего продукт становится менее прочным. Если же обеспечить герметичные условия хранения, то срок годности цемента может составлять 1 год;

· насыпная плотность. Это соотношение массы рыхлого цемента к его объёму;

· время застывания. В летнее время года приготовленный цементный раствор застывает за 305 часов. Зимой, при температуре 0 градусов и ниже, бетон затвердевает за 10-20 часов. Ускорить или замедлить процесс застывания можно при помощи различных добавок;

· тонкость помола или размер гранул. Чем меньше частица цемента, тем быстрее он затвердевает, и, соответственно, тем он прочнее в застывшем состоянии. Оптимальный размер частиц 40-80 микрометров.

Типы цемента и сферы их использования

Существует несколько типов цемента:

· портландцемент. Имеет традиционный состав. Применяется для изготовления бетонных конструкций и изделий. Также его используют для оштукатуривания внутренних и наружных стен;

· шлакопортландцемент. Имеет в своем составе до 25% шлака (уголь, полученный после сжигания клинкера). Используется для изготовления массивных бетонных и ЖБ-конструкций;

· глиноземный. Имеет в своем составе шлак и гипс. Отличается высокой скоростью затвердевания. Не боится повышенной влажности. Применяется для изготовления водонепроницаемых изделий и конструкций;

· сульфатостойкий. Устойчив к агрессивным и химически активным средам. Применяется для изготовления и бетонирования подводных конструкций;

· пуццолановый. Содержит в своём составе активные минеральные добавки. Используется для изготовления сложных и водонепроницаемых конструкций;

· кислотоупорный. При его изготовлении используется не вода, а жидкое кварцевое стекло. Данный материал устойчив к агрессивным средам, поэтому он используется в тех областях, где необходима устойчивость к кислотам и химически активным веществам;

· пластифицированный. Имеет в своем составе специальные добавки. Они повышают пластичность цемента и делают его более мягким. Используется при изготовлении сложных конструкций.

Класс прочности цемента

Согласно ГОСТу 31108-2003, термин «марка цемента» — это то же самое, что и «класс прочности». Как говорилось выше, он обозначается комбинаций из цифры и буквы «М». В свою очередь данная цифра обозначает вес, который способен выдержать цемент без разрушения. К примеру, если он выдержит нагрузку в 200 килограммов, то он имеет марку М200.

Согласно данной классификации цементный продукт делится на несколько классов:

· М50. Применяется для штукатурных работ;

· М100. Используется при возведении кирпичной кладки;

· М200. Цемент данного класса прочности используют для стяжки пола;

· М300. Используют для возведения фундамента;

· М400. Универсальный вариант, подходит практически для любых строительных работ;

· М500. Также считается универсальным вариантом и используется при любых строительных работах;

· М600. Высокопрочный цемент. Используется на различных этапах строительства. Не боится влаги, а также способен выдерживать повышенные механические нагрузки. Благодаря этому пользуется огромной популярностью среди потребителей.

Проверки на прочность проводятся в лабораториях с использованием специального оборудования. Во время испытаний учитываются и другие характеристик: тонкость помола, количество и состав добавок. Во время испытаний определяется и предел прочности на сжатие и изгиб.

Чем цемент отличается от бетона

Некоторые новички считают, что цемент и бетон – это одно и то же. Но это распространенная грубая ошибка. Цемент – это сухой порошок, который используется для приготовления бетонного раствора. Его смешивают с водой, песком и другими составляющими: это может быть гравий или другой компонент. А бетон – это застывший раствор, который отличается повышенной прочностью и износостойкостью. Стоит отметить, что до момента застывания бетон представляет собой подвижную бетонную смесь.

Ссылка на статью https://burosi.ru/czement-ego-sostav-i-svoystva

Строительная лаборатория ООО “Бюро “Строительные исследования” занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте https://burosi.ru/

+7(812)386-11-75 — главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) — отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

4. А также в комментариях к публикации.

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.

Источник