Гидравлическая известь

- Правила хранения  портландцемента 
Свойства портландцемента при его хранение должны сохраняться. Цементы, поступающие навалом, хранят в силосных или бункерных складах. При этом их разделяют по видам, маркам и партиям от различных заводов. Запрещается при хранении смешивать цементы разных видов и марок.  
Портландцемент в бумажных мешках хранят в закрытых складах с плотными водонепроницаемыми крышей и стенами. Пол должен быть приподнятым над поверхностью земли не менее чем на 30 см.  
Обычно, при длительном хранении цемента на складе, за счет поглощения влаги и воздуха и преждевременной гидратации, происходит его комкование и снижение активности. Активность портландцемента снижается через 3 мес. в среднем на 15-20%, через 6 мес. На 20-30%, тонкомолотые быстротвердеющие цементы твердеют значительно быстрее. 
 

Узнать данный вид цемента  можно по внешнему виду — это зеленовато-серый порошок. Как и все цементы, если к нему добавить воду, он при высыхании принимает камнеобразное состояние и не имеет существенных отличий по своему составу и физико-химическим свойствам от обычного цемента.

Существуют следующие  виды портландцемента:

• быстротвердеющий;
• нормальнотвердеющий;
• пластифицированный;
• гидрофобный;
• сульфатостойкий;
• дорожный;
• белый и цветной;
• с умеренной экзотермией;
• с поверхностноактивными органическими добавками. 
   
   
   
   
   
  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Сырье для производства портландцемента  должно содержать 75-78% СаСО3 и 22-25% глинистого вещества. Это карбонатные породы с высоким содержанием углекислого  кальция и глинистые породы, содержащие кремнезем, глинозем и окись железа. Очень широко используются известняки и мел. Ценным сырьем являются мергели, так как по содержанию СаО, SiO2, R2O3 в расчете на прокаленное вещество они близки к клинкеру.  
Горные породы, удовлетворяющие указанным требованиям, в природе встречаются редко, поэтому наряду с известняком и глиной применяют так называемые корректирующие добавки, содержащие значительное количество одного и даже двух окислов, недостающих в сырьевой смеси. Так недостаточное количество SiО2 компенсируется введением высококремнеземистых веществ (опока, диатомит, трепел). Увеличить содержание окислов железа можно путем введения колчеданных огарков или руды. Повышение содержания глинозема Al2O3 достигается добавлением высокоглиноземистых глин. 
Кроме того, цементная промышленность все шире начинает использовать побочные продукты (отходы разных отраслей промышленности, например доменные шлаки, нефелиновый шлам и др.). нефелиновый шлам получают в виде отхода при производстве глинозема. Если к такому сырью добавить 15-20% известняка, то состав смеси получается аналогичный используемому для получения портландцемента.  
 

Минералогический состав портландцементного клинкера

Определяющим свойством портландцемента  является гидратация минералов-силикатов (алита, белита) в клинкере. В среднем их содержание в клинкере составляет около 75%. Оставшееся содержание его объема (25%) составляет промежуточное вещество трехкальциевый алюминат, четырехкальциевый алюмоферрит, стекло и др. второстепенные минералы. Они располагаются между кристалами алита и белита. 
 
Алит (C3S) — основной минерал клинкера, быстро твердеющий, который практически и определяет скорость твердения и нарастания прочности портландцемента. Присутствие в алите 2-4% оксидов магния, алюминия, фосфора, хрома и др. может существенно влиять на качество и свойства портландцемента.

Белит (бета-С2S) — второй по важности и содержанию силикатный минерал клинкера, твердеет медленно. Достигает высокой прочности при долгом твердении. Белит в клинкере представляет твердый раствор двухкальциевого силиката (бета-C2S) и незначительного содержания -1-3% оксидов III валентного алюминия, железа, хрома (Al2O3, Fe2O3, Cr2O3) и II валентного магния (MgO). При медленном охлаждении клинкера белит теряет свои вяжущие свойства, переходя в гамма форму. Это явление можно предовратить быстрым охлаждением клинкера.

Трехкальциевый алюминат (С3А) при благоприятных условиях обжига образуется в виде кубических кристалов. Алюминат быстро гидратирует и твердеет. Продукт гидратации имеет пористую структуру и малую прочность. С3А является причиной сульфатной коррозии цемента, поэтому в сульфатостойком цементе его присутствие должно составлять до 5%. 
Четырехкальциевый алюмоферрит (С4АF). По скорости гидратации этот минерал занимает промежуточное положение между алитом и белитом и не оказывает особого влияния на скорость твердения и тепловыделение портландцемента. 
Клинкерное стекло присутствует в промежуточном веществе от 5-15% и в основном состоит их оксидов кальция, алюминия, магния, калия и натрия. 
 

При правильном рассчете, подготовке и обжиге сырья клинкер не должен содержать свободного СaO (известно, что пережженная при температуре около 1500С известь, как и магнезия MgO, плохо гасятся), увеличиваясь в объеме, что ведет в дальнейшем к растрескиванию уже затвердевшего бетона. 
Портландцемент, получаемый в заводских условиях, во-первых, состоит из различных видов сырья и имеет разный химико-минералогический состав, во- вторых, отличается технологией производства. Однако такое разнообразие и знание минералогического состава клинкера позволяет проектировать портландцемент для бетона, соответствующего конкретным условиям эксплуатации.

Активные минеральные (гидравлические) добавки могут быть природными и  искусственными.  
 
Природные активные минеральные добавки:

• некоторые осадочные горные породы (диатомит, трепел, опоку, глиежи)
• породы вулканического происхождения (вулканический пепел, туф, пемзу, трасс).

В качестве искусственных  активных минеральных добавок используют побочные продукты и отходы промышленности. 
 
В составе минеральных добавок в значительном количестве содержатся химически активные составляющие:

• аморфный водный диоксид кремния (диатомиты, трепелы и другие осадочные породы);
• аморфный диоксид кремния и алюмосиликаты (вулканические и искусственные добавки);
• метакаолинит и активный глинозем (в добавках, содержащих обожженное глинистое вещество — глиниты, глиежи, зола-унос и топливные шлаки).

Если такие добавки  тонко измельчить, то в присутствии  влаги, даже при обычной температуре, они способны взаимодействовать  с гидроксидом кальция, находящимся в извести или выделившимся при твердении портландцемента, образуя практически нерастворимые продукты реакции. В результате воздушная известь приобретает гидравлические свойства, а портландцемент — специальные свойства и более низкую себестоимость. 
 
 
 
В зависимости от вида активной минеральной добавки и ее количества портландцемента с минеральными добавками разделены на три вида: портландцемент с минеральными добавками (ПЦД), пуццолановый портландцемент (ППЦ) и шлакопортландцемент (ШПЦ). 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Портландцемент. Минералогический состав портландцементного клинкера