Коэффициент насыщения цемента это

§ 2. Характеристика портландцементного клинкера и методы расчета сырьевой смеси для его получения

Характеристика портландцементного клинкера. Качество портландцементного клинкера определяется его химическим и химико- минералогическим составами.

Химический состав характеризуется содержанием в клинкере различных окислов, основными из которых являются CaO, Si02, А1203 И Fe203. Наряду с основными окислами на свойства цемента могут существенно влиять также MgO, S03 и некоторые другие соединения, такие, как окислы щелочных металлов К20 и Na20, двуокись титана ТЮ2, фосфорный ангидрид Р205, окись марганца Mg203. Процентное содержание основных окислов в портландцементном клинкере находится в следующих пределах, %: СаО —62—67; Si02 —20—24; А1203 — 4—7; Fe203 —2—5; MgO, S03 и др. — 1,5—4.

Химико-минералогический состав клинкера характеризуется соединениями (минералами), которые образуются из основных окислов в процессе обжига, и соотношением между этими окислами, выражающимся коэффициентом насыщения кремнезема окисью кальция и различными модулями.

Минералогический состав клинкера. Портланд- цементный клинкер состоит из соединений (минералов), главнейшие из которых: трехкальциевый силикат (алит)—3Ca0-Si02; двухкальциевый силикат (белит)—2Ca0-Si02; трехкальциевый алюминат — ЗСаО-А1203 и четырехкальциевый алюмоферрит — 4Ca0-Al203-Fe203. Для удобства написания формул различных соединений приняты сокращенные обозначения соединений, в которых окислы обозначают первой буквой, относящейся к ним формулы, а индексы около букв показывают число молекул данного окисла. Так, 3Ca0-Si02 обозначается C3S; 2Ca0-Si02— C2S; ЗСаО • А1203 — С3А и 4СаО- Al203-Fe203 — C4AF.

Содержание основных минералов в клинкере обыкновенного портландцемента находится в следующих пределах, %: ЗСаОХ XSi02 —42—65; 2Ca0-Si02—15—50; ЗСаО-А12Оэ —2—15; 4Ca0-Al203-Fe203— 10—25.

Алит— основной минерал портландцементного клинкера. Существует три формы алита C3S, различающиеся по составу и кристалл ооптическим характеристикам. Кроме чистого C3S в клинкере находится трехкальциевый силикат, содержащий небольшое количество примесей Fe203, MgO, Р205, Мп203, А1203 и др. Для чистого C3S установлены две температурные области 1900—2070° С, в которых начинается обратный процесс разложения его на C2S и СаО. Алит определяет высокую прочность, быстроту твердения и другие свойства портландцемента.

Белит. Установлено существование четырех полиморфных форм белита C2S: а, а’, р и у. В портландцементном клинкере преобладает форма p-C2S.

В клинкерах с низким коэффициентом насыщения КН иногда наблюдается рассыпание его в порошок; это происходит за счет перехода при температуре 675° С активной формы p-C2S в гидравлически неактивную форму y-C2S.

В клинкере с обычным глиноземным модулем и невысоким КН встречаются С5А3 и С3А. В клинкерах с высоким КН содержится только С3А наряду с алюмоферритами кальция ( от СвАзг до СбАР2). В составе портландцементного клинкера встречаются также соединения, содержащие щелочи: Na20-8Ca0-3Al203 и К2ОХ Х23СаО- 12Si02.

Портландцементный клинкер является продуктом спекания при обжиге сырьевой
Химический состав клинкера обыкновенного портландцемента характеризуется.

Сырьевыми материалами для изготовления портландцемент-ного клинкера служат карбонатные и глинистые горные породы.

Среди этих вяжущих выделяют цементы на основе портландцементного клинкера (портландцемент, шлакопортланд-цемент, пуццолановый портландцемент).

Химический состав клинкера. Сырьевыми материалами для производства портландцемент— ного клинкера чаще всего служат горные породы.

Цементы с повышенным содержанием в клинкере C:JS и С3А твердеют особо быстро и используются для изготовления быстротвердеющих портландцементов.

Источник

Расчет сырьевой смеси с применением модульных характеристик. Коэффициент насыщения, силикатный, глиноземный модули.

Процентное содержание оксидов выбирается на стадии разработки состава сырьевой смеси и выражается в виде МОДУЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

1. КОЭФФИЦИЕНТ НАСЫЩЕНИЯ — КНВ Великобритании обозначается LSF

этоотношение количества CaOостающегося после полного насыщения глинозема и оксида железа до минералов:3CaO·Al2O3; 4CaO·Al2O3·Fe2O3 к тому количеству CaO, которое необходимо длянасыщенияSiO2.

В ряде случаев применяется несколько другая формулировка –

Коэффициент насыщения КН, представляет собой отношение количества оксида кальция в клинкере, фактически связанного с кремнекислотой, к ее количеству, теоретически необходимому для полного связывания этой кислоты в трехкальциевый силикат.

В отечественной практике КН находится в пределах 0,85-0,95 (по КН оценивается количество свободной СаО),

В мировой практике КН находится в пределах 0.92-0.98.

При КН=1 в клинкере образуется только С3S,

Если СаО связывается в С2S, то коэффициент насыщения должен быть в пределах 0.64.

Чем выше КН, тем меньше в печи жидкой фазы и хуже спекание клинкера, тем больше в смеси несвязанного СаО. При высоком КН осложняется процесс обжига, т.е. чем больше в сырьевой смеси СаО, тем сложнее протекает усвоение его кислотными оксидами.

Чем выше КН, тем больше в цементе трехкальциевого силиката, выше прочность получаемого цемента, интенсивнее идет рост прочности в ранние сроки твердения, выше тепловыделение при твердении.

2.СИЛИКАТНЫЙ МОДУЛЬ – СМ — отношение процентного содержания в клинкере кремнекислоты к сумме процентного содержания оксидов алюминия и железа

; (2)

Силикатный модуль обозначают буквой n, в мировой практике — SR

Численное значение 1.7- 3.5, в основном n = 1.9 — 2.6

Высокий силикатный модуль определяет увеличенное содержание силикатов кальция в клинкере Σ3CaO·SiO2 + 2CaO·SiO2.

С повышением СМ цементы медленно схватываются и твердеют, но в длительные сроки твердения приобретают высокую прочность. С повышением силикатного модуля увеличивается стойкость цемента в минерализованных водах. Если модуль низкий сложно протекает обжиг, т.к. много жидкой фазы идет агломерация и появляются подвары на футеровке печи.

В мировой практике СМ = 2 — 3, эти значения не применимы для специальных типов клинкеров, таких как сульфатостойкого (п=4) и белого цементов.

3.АЛЮМИНАТНЫЙ (ГЛИНОЗЕМНЫЙ) МОДУЛЬ ГМ –

представляет собой отношение процентного содержания в клинкере оксида алюминия к процентному содержанию оксида железа (ГМ обозначается буквой р); р составляет 1 – 2.5. В мировой практике до 4.

(3)

ГМ обозначается буквойр, в мировой практике — AR

р = 1 – 2.5. В мировой практике до 4.

Варьирует в широком диапазоне, чем меньше р, тем выше содержание жидкой фазы при обжиге клинкера (максимум отмечается при значении алюминатного модуля 1.38).

С увеличением алюминатного модуля возрастает содержание трехкальциевого алюмината 3CaO·Al2O3, цементы быстро схватываются и быстро твердеют, обладают высоким тепловыделением. Обжиг усложняется, полученный цемент не имеет высокой коррозионной стойкости к минерализованным водам.

РАСЧЕТ СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ

Расчет основан на определении весовых соотношений, в которых должны дозироваться сырьевые компоненты при подготовке шихты. Расчет осуществляют на основе химического анализа компонентов шихты на содержание оксидов, % по массе: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, R2O, SO3 и ППП (потери при прокаливании). При этом применяют некоторые усреднения:

При проведении расчетов сумму оксидов, полученную при анализе, пересчитывают на 100%. При обжиге клинкера на твердом топливе, а также при двустороннем питании печи, или в присутствии, компонента — например, пыли, вдуваемой в печь с ее горячего конца, учитывают присадку золы.

По количеству применяемого сырья смеси могут быть: двух-, трех-,четырехкомпонентными. Два компонента рассматриваются как основные, другие называют корректирующими. Корректирующие компоненты применяют в том случае, если из основных невозможно получить клинкер требуемого состава. Т.е. качество основных сырьевых компонентов достаточно переменно как по химическому составу, так и по содержанию примесей, поэтому для гарантированного обеспечения свойств портландцемента применяют корректирующие добавки.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Источник

Коэффициент насыщения цемента это

Коэффициент насыщения кремнезема известью

Коэффициент насыщения показывает отношение количества CaO , связанного с SiO 2 фактически к предельно возможной величине, достигаемой C 3 S .

Коэффициент КН в значительной степени определяет отношение алита к белиту и показывает также, возможно ли, чтобы клин­кер содержал недопустимое количество свободной извести, при­чем значение КН, равное 1,0 или выше, показывает, что свобод­ная известь находится в равновесии при температуре клинкерообразования и таким образом, вероятнее всего, будет оставаться в клинкере. На практике допустимо значение КН до 1,02; типичное же значение для современных клинкеров — 0,92-0,98. В некото­рых странах используются другие параметры, сходные по смыслу с КН. При значении КН = 1 в клинкере отсутствует белит, а при КН = 0,64 в клинкере отсутствует алит.

Предложено также модифицированное определение КН, ко­торое учитывает замещение магнием в алите; в нем СаО заменяет­ся на ( CaO + 0,75 MgO ) при MgO CaO + 1 ,5 MgO ) при MgO > 2% . В немецкой литературе „известковый стандарт II » примерно соответствует КН, а „известковый стандарт III » — модификации его с учетом магния.

Коэффициент насыщения известью по В.А. Кинду

1 массовая часть SiO 2 в C 3 S связывает (3∙56)/60 = 2,8 массовых частей CaO . 56 и 60 – молекулярные массы CaO и SiO 2 соответственно, г/моль;

1 массовая часть Al 2 O 3 в C 3 A связывает (3∙56)/102 = 1,65 массовых частей CaO . 56 и 102 – молекулярные массы CaO и Al 2 O 3 соответственно, г/моль;

1 массовая часть Al 2 O 3 в C 4 AF связывает (2∙56)/102 = 1,1 массовых частей CaO . 56 и 102 – молекулярные массы CaO и Al 2 O 3 соответственно, г/моль;

1 массовая часть Fe 2 O 3 в C 4 AF связывает (2∙56)/160 = 0,7 массовых частей CaO . 56 и 160 – молекулярные массы CaO и Fe 2 O 3 соответственно, г/моль;

Чтобы найти весь глинозем в клинкере, необходимо разложить C 4 AF на C 3 A + CF . Теперь получаем по расчету, что 1 массовая часть Fe 2 O 3 связывает только 0,35 массовых частей CaO .

Таким образом, максимальное количество извести CaO равно 2,8 SiO 2 +1,65 Al 2 O 3 +0,35 Fe 2 O 3

Источник

Характеристика портландцементного клинкера

Качество клинкера оценивается химическим, минералогическим и фазовым составами.
Химический состав клинкера характеризуется следующими пределами содержания главных оксидов (% по массе): СаО —63—68; Si02 — 21—24; А1203 — 4—8; Fe203 — 2—4. В небольших количествах в виде различных соединений в клинкер могут входить оксиды магния и хрома, серный и фосфорный ангидрид, щелочи натрия и калия, диоксид титана.
В клинкере главные оксиды образуют силикаты, алюминаты и алюмоферриты кальция в виде минералов кристаллической структуры, а часть их входит в стекловидную фазу.
Портландцементный клинкер имеет сложный минералогический состав.
Основными минералами (соединениями) являются: трех кальциевый силикат (алит) 3Ca0Si02, двухкаль- циевый силикат (белит) 2Ca0Si02, трехкальциевый алюминат ЗСа0-А1203, четырехкальциевый алюмофер- рит 4СаО • А1203 • Fe203.
Для сокращения написания формул клинкерных минералов принято обозначать оксиды первой буквой их оазвернутого написания, а число молекул оксида в соединении — индексом около буквы. Так, ЗСаО• Si02 обозначается C3S; 2Ca0-Si02— C2S; ЗСа0-А1203—СзА и 4СаО • А1203 • Fe203—C4AF. Содержание основных минералов в порт- ландцемеитном клинкере должно находиться в следующих пределах, %: C3S — 42—65; C2S — 15-45; CSA —2—15; C4AF—10—25.
Фазовый состав клинкера характеризуется содержанием основных и второстепенных клинкерных фаз, определяемых физико-химическими методами анализа. К основным клинкерным фазам относятся алитовая, белитовая и промежуточное вещество; к второстепенным — свободные СаО и MgO частично в виде кристаллов пе- риклаза и другие соединения.
Алитовая фаза (C3S)—основная в портландцементном клинкере. Алит определяет высокую прочность, быстроту твердения, высокую гидравлическую активность и другие свойства портландцемента.
Белитовая фаза (C2S) представлена в клинкере р-модификацией C2S, содержащей некоторое количество железа и титана в виде твердых растворов. Белит ие характеризуется определенными сроками схватывания и затворенный водой твердеет очень медленно. С течением времени (спустя 1—2 г) белит становится активнее алита.
Промежуточное вещество образуется из той части клинкера, которая при спекании находилась в расплавленном состоянии. В промежуточное вещество входят алюминаты и алюмоферриты кальция и клинкерное стекло (стекловидная фаза), которое не успело закристаллизоваться. В нормально охлажденных клинкерах содержится обычно 6—12 % стекла.
Трехкальциевый алюминат при затворении водой схватывается почти мгновенно, выделяя большое количество теплоты. На воздухе он приобретает определенную прочность, но в воде со временем теряет ее. В присутствии клинкерных минералов С3А делает цемент быстротвердеющим.
Четырехкальциевый алюмоферрит имеет сравнительно короткие сроки схватывания, но твердеет значительно медленнее, приобретая в течение длительного времени большую прочность.
Повышенное содержание второстепенных составляющих клинкера оказывает обычно отрицательное влияние на свойства портландцемента, так как свободные (несвязанные) оксиды кальция и магния гидратируются очень медленно в уже затвердевшем цементе. Увеличение объема, происходящее при этом, может вызвать растрескивание цементного камня. Количество СаОСВоб в клинкере не должно превышать 1 %, a MgO (в виде кристаллов периклаза) —5 %.
На качество портландцемента влияет не только минералогический состав клинкера, но и его структура, характер кристаллизации отдельных минералов. Для получения клинкера оптимальной структуры необходимы однородность и малая запесоченность сырья, тонкий помол сырьевой смеси, использование беззольного топлива, резкий обжиг и резкое охлаждение. При мелкой кристаллизации клинкерных минералов без изменения фазового состава можно добиться значительного повышения прочности.
Клинкер (сырьевая смесь) характеризуется двумя модулями, выражающими соотношения между количествами главных оксидов, — силикатным
п=% SiOJ% (A!203+Fe203),
и глиноземным
р= %Al203/%Fe203, а также коэффициентом насыщения КН’ кн _ СаОобщ — СаОсвоП — 1,65А)203 — 0,35Fe2Q3 — 0,7SQ3 2,8 (Si0206iu — Si02CBOfi)
Силикатный модуль показывает, какое количество минералов-силикатов (C3S + C2S) по отношению к мине-
1 Коэффициент насыщения показывает отношение количества оксида кальция в клинкере, фактически связанного с кремнеземом, к количеству его, теоретически необходимому для полного связывания двуоксида кремния в трехкальциевый силикат.
ралам-нлавням (C3A+C4AF) содержится в клинкере. Величина силикатного модуля должна быть в пределах 1,7—3,5. Глиноземный модуль отражает соотношение минералов-плавней между собой и должен находиться в пределах 1—3.
Величина КН клинкера характеризует соотношение между C3S и C2S и устанавливается в зависимости от физико-химических свойств сырья, условий его переработки и обжига клинкера и практически находится в пределах 0,82—0,96. При КН выше 0,96 количество C3S в клинкере больше 60 % — клинкер относится к алито- вым; при КН меньше 0,82 количество алита меньше 38 % — клинкер относится к белитовым.
Цементы с высоким силикатным модулем п, т. е. с повышенным содержанием C3S и C2S, медленно схватываются и твердеют, но со временем прочность их значительно возрастает. Цементы с высоким глиноземным модулем р, т. е. с повышенным содержанием С3А, быстрее схватываются и твердеют, но достигнутая в первые сроки твердения прочность в дальнейшем возрастает незначительно или почти не возрастает. Такие цементы менее устойчивы к действию минерализованных вод.
Знание модулей и коэффициента насыщения позволяет не только определить минералогический состав клинкера, но и предположить его, исходя из химического состава сырьевой смеси. Эти величины практически одинаковы для сырьевой смеси и для клинкера. Последнее обстоятельство весьма ценно: путем соответствующего подбора химического состава сырья можно регулировать минералогический состав клинкера.

ОГЛАВЛЕНИЕ: ТЕХНОЛОГИЯ ЦЕМЕНТА

Цемент

Готовые бетонные смеси

Бетонные смеси давно уже, если не хочется, не нужно готовить самостоятельно, тратя на это кучу времени и сил. Все можно купить. Они могут продаваться, как в магазинах, так и предлагаются …

Шнековый дозатор — фасовка муки, цемента и другой пыли

Производство и продажа дозаторов шнековых для фасовки смесей пылящих и трудно-сыпучих Цена — 24000грн(950дол.США) без дискрета(дозатор равномерный с регулируемыми оборотами шнека) или 35000грн с дискретом(дозатор порционный с системой точного дозирования) …

Кладочные растворы

КЛАДОЧНЫЕ БЕСЦЕМЕНТНЫЕ И МАЛОЦЕМЕНТНЫЕ РАСТВОРЫ Растворы с химическими добавками. Эти растворы применяют, когда конструкциям сооружения требуется придать полную водонепроницаемость. Растворы приготовляют на основе сухой цементной смеси состава от 1 : …

Источник

 Построй сам