Цементті сынау

Цемент құрылыс материалдар ........................орын алады. Цементтің қазіргі замандағы қ................................................, темір бетонды, асбестті цемент бұйымдарын, құрылыс ерітінділерін, ....................................... бөлшектерді бекітудің бөлек элементтерін дайындау үшін қолданылады. ..............................атын прогрессивті құрылыс материалдарын – құрылыста тапшы ағаш, кірпіш, әктас және тағы басқа да дәстүрлі материалдармен алмастырады.
Құрылыс материалдары ......................никасының қажеттілігі сәйкестігімен дайындауға мүмкіндік беретін...........................емент шығарылады. Цемент тәжірибе жүзі...................................аласында қолданылады, бірақ оның тұтынушының негіздері арқылы тұрғын үй құрылыс жиынтығы, өндірістік құрылыстар, жолдар, аэродромдар арқылы жекелен....................................ралады: Қазақстанда әсіресе құрылыстың ерекше қарқынды дамуы, өсуі байқалады, сонымен бірге цементті тұтыну өсіп келеді, және оны тұтас елдегі аны..........................................ды факторлардың бірі ретінде қалыптыстырады.
Цемент нарығындағ.......................н жаңа кәсіпорындар құрылысы қажет, және де шығарылатын өнім сапасын көтеру және көлемді жоғарылату үшін жаңа технологияны енгізу жолымен, қа.....................................дің елдің қазіргі дамуы жағдайындағы және шығарылатын өнім сапасына қойылатын жоғары талапт..................................... анықт.....................м; әктас сазындағы клинкермен бірге көрсетілетін шикізатпен танысу; тартылған ұнтақтың ............................ндірісін жоғарылату бағыты бойынша клинкердің тартылған ұнтағы технологиясын оқытады және алған білімдер негізінен мынандай міндеттерді шешеді:
- теориялық материалдың ...........................ртылған ұнтағы технологиясын және портландцемент түрінің ...................рын оқытады;
- тартыл................................мүмкіншіліктерін - клинкердің тартылған ұнтағындағы процес тиімділігін арттыру бөлігінде оқыту;
- қажетті экономикалық есептерді жүргізу, сипаттаманы енгізу;
- мемлекеттік стан......................., арнайы әдебиеттер бойынша «Еңбекті қорғау және тіршілік әрекеті қауіпсіздігі..............................бөлімін дайындау.

1. СНиП РК 2.04-03-2002 «Строительная теплотехника»
2. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
3. СНиП РК 2.04-01-2001 «Строительная климатология».
4. СТ РК 3.0-2000 ГСС РК. Основные положения.
5. СТ РК 3.4-2003 ГСС РК. Порядок проведения сертификации продукции. Общие требования.
6. ГОСТ 12.2.003 Оборудование производственное. Общие требования безопасности.
7. ГОСТ 310.1-92 Цементы. Методы испытания. Общие положения.
8. ГОСТ 310.2-92 Цементы. Методы определения тонкости помола.
9. ГОСТ 310.3-92 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объёма.
10. ГОСТ 310.4-92 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии.
11. ГОСТ 4013-84 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия.
12. ГОСТ 6139-91 Песок стандартный для испытаний цемента. Технические условия.
13. ГОСТ 22266-94. Цементы сульфатостойкие. Технические условия.
14. ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов.
15. ГОСТ 30515-97. Цементы. Общие технические условия.
16. ПР РК 50.3.35-97 Порядок сертификации строительных материалов и конструкций.
17. Теремецкий К.Н. Проектирование цементных и асбестоцементных заводов. М.: Издательство литературы по строительству, 1964.

Пән: Сертификаттау, стандарттау
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 24 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе
1 Цемент өніміне сипаттама
1.1 Цемент қамырының суға қажеттілігін анықтау
1.2 Цемент көлемінің өзгеру біркелкілігін анықтау
1.3 Цементтің ұнтақтық дәрежесін анықтау
2. Портландцемент (анықтама құрамы)
2.2 Портландцементтің қатаюы жəне цемент тастың құрылымы
2.3 Портландцементтің қасиеттері. Цемент ұнтағының тығыздығы мен майдалық
мөлшері.
2.4 Портландцементтің арнаулы түрлері
2.5 Өнімді сынақтан өткізу
Қорытынды
Пайдаланған әдебиеттер
Кіріспе

Цемент құрылыс материалдар арасында бастапқы орын алады. Цементтің
қазіргі замандағы құрылыс тәжірибесінде рөлі - жаңа прогрессивтік
материалдарды және толық құрастырмалы үй құрылысының бұйымдарын шығару
үнемі өсіп тұрады. Оларды монолиттік және құрама бетонды, темір бетонды,
асбестті цемент бұйымдарын, құрылыс ерітінділерін, және тағы басқа жасанды
материалдарды, бөлшектерді бекітудің бөлек элементтерін дайындау үшін
қолданылады. Цемент және оның негізінен алынатын прогрессивті құрылыс
материалдарын – құрылыста тапшы ағаш, кірпіш, әктас және тағы басқа да
дәстүрлі материалдармен алмастырады.
Құрылыс материалдары өндірісінде цементті құрылыс техникасының
қажеттілігі сәйкестігімен дайындауға мүмкіндік беретін, әртүрлі қасиеті
түрінде цемент шығарылады. Цемент тәжірибе жүзінде халық шаруашылығының
барлық саласында қолданылады, бірақ оның тұтынушының негіздері арқылы
тұрғын үй құрылыс жиынтығы, өндірістік құрылыстар, жолдар, аэродромдар
арқылы жекеленеді. Мәселелердің маңыздылығы мыналардан құралады:
Қазақстанда әсіресе құрылыстың ерекше қарқынды дамуы, өсуі байқалады,
сонымен бірге цементті тұтыну өсіп келеді, және оны тұтас елдегі анықтаушы
экономикалық потенциал бойынша маңызды факторлардың бірі ретінде
қалыптыстырады.
Цемент нарығындағы қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін жаңа
кәсіпорындар құрылысы қажет, және де шығарылатын өнім сапасын көтеру және
көлемді жоғарылату үшін жаңа технологияны енгізу жолымен, қазіргі
кәсіпорындарды жетілдіру қажет. Біздің елдің қазіргі дамуы жағдайындағы
және шығарылатын өнім сапасына қойылатын жоғары талаптағы алдыңғы
технолоияны енгізу маңызды таныстырылады.Нақты құрылыс материалын физикалық-
механикалық анықтамалар жағдайын анықтайтын білім; әктас сазындағы
клинкермен бірге көрсетілетін шикізатпен танысу; тартылған ұнтақтың
өндірісін жоғарылату бағыты бойынша клинкердің тартылған ұнтағы
технологиясын оқытады және алған білімдер негізінен мынандай міндеттерді
шешеді:
- теориялық материалдың негізінде клинкердің тартылған ұнтағы
технологиясын және портландцемент түрінің жалпы мағлұматтарын оқытады;
- тартылған ұнтақтың интенсификаторы мүмкіншіліктерін - клинкердің
тартылған ұнтағындағы процес тиімділігін арттыру бөлігінде оқыту;
- қажетті экономикалық есептерді жүргізу, сипаттаманы енгізу;
- мемлекеттік стандарттар және нормалар негізінде, арнайы әдебиеттер
бойынша Еңбекті қорғау және тіршілік әрекеті қауіпсіздігі, Қоршаған
ортаны қорғау бөлімін дайындау.

1 Цемент өніміне сипаттама

Цемент – бұл құрылыссыз елестету мүмкін емес құрылыс материалының бір
түрі. Цементтің көмегімен құрылыс қоспасын жақсы қатайтады. Соңғы жылдары
цемент бағасының тұрақты өсуі байқалады, бірақ онымен алмастыратын бірде-
бір лайықты материал осы кезге дейін табылған жоқ. Нәтижесінде цементті
сату көлемі тұрақты жоғары болады және осы құрылыс материалының белгілігі
әсер етпейді.
Портландцемент - гипс қосылған (3-5%) майда ұсатылған клинкер өнімі.
Клинкер карбонатты жыныстардан (75-78% әр түрлі типті әк тастарынан) және
балшықты шикі-заттан (22-25% - балшық, шлактар, мергельдерден) тұратын
шикізат қоспасын t = 1450°С температурада бірігуге дейін күйдірумен
өндіріледі. Берілген қасиеттері бар портландцемент бірнеше жолмен алынады:
- цемент клинкерінің минералогия қүрамы мен құрылымын реттеумен;
- цементтің тарту майдалығын және қосымшалар енгізіп, түйірлік құрамын
реттеумен.
Қазіргі уақытта портландцементтің мынадай түрлері қолданылады :
- тез қататын;
- гидрофобты;
- қатпарланған;
- сульфатқа төзімді;
- пуцоланды;
- шлакты портландцемент.
Портландцемент 300,400, 500, 550,600 маркаларымен шығарылды.
Цемент құрамы қатаю процесінде өте берік болады, және минеральды
ұнтаққа ұқсас болады. Бұл құрылыста бағаланатын сапа болып табылады, цемент
сумен әрекетте өз күйінде болады. Цемент пен суды араластыру процесінде
анық уақыт аралығында кеуіп, тасқа айналады және өзіндік күйдегі паста
болып шығады. Бұл цементке қосылған құрылыс қоспалары бойынша сумен
қосылғанда беріктік пен суға төзімді сапаны иеленеді. Цементті дайындауда
оның қоспаларын құрайтын үйлесімділікті қатаң сақтау керек. Мысалы, ширек
кезеңде ол әктастан құралады, басқа бөлігі сазға түседі. Және де бұл басқа
жиынтық карьермен өндіріледі. Максимальді дәлдігін, цементті өндіру үшін
компьютерлік технологиясы бойынша құрайтын арақатынасты анықтау керек.
Үйлесімділіктің аз ғана өзгеруі бойынша ерекше басқа белгісін қамтитын,
цементтің жаңа түрі пайда болады. Цеметтің кең таралған түрлері –
әктасты, кремнийлі, тампонажды. Тағы да глиноземді, сульфатты
беріктік, магнезиальды және гидрофобты цемент. Қоспалардың әр
аталғандары келесі өңдеуден өтеді: тұрақты айналудағы күйдіру бойынша пеште
жүктеу. Біраз уақыттан кейін пеште кесектерінде клинкер деп аталатын зат
пайда болады. Клинкер нәтижесінде қатты ұсақтағанда болатын және оны
гипспен араластырғанда аралық өнім болып табылады. Кейбір гипстермен
қосылған нақ осы ұсақталған клинкер, дайын өнім, яғни цемент болып
табылады.
Цементті су өтпейтін қапта өлшеп буып қояды және оны сатуға шығарады.
Цементтің әр партиясы міндетті таңбалауға жатады. Таңбалауда әдетте екі
негізгі цемент сипаттамасы көрінеді – бұл құрамдас бөлігінде орналасатын
үйлесімділік және де оны ұстап тұратын максимальды салмақ керек.
Таңбалаудың бірінші бөлігі бастапқы Д әрпімен белгіленеді. Мысалы, Д10
таңбалауы, цементке 10% қоспа қосылғаны туралы жағдайды дәлелдейді. Бұл сан
цементтің тұтқыр құрамы деңгейін анықтауда өте маңызды. Таңбалаудың екінші
бөлігінде бастапқы М әрпімен белгіленеді (басқаша жағдайда ПЦ әрпімен).
Мысалы, М500 түрі 500кгсм салмақты көтере алатын нақты цементтің түрі
екенін білдіреді. 500-Д10 әрпімен таңбаланатын цементті қолдану бойынша
бетонның құрамында, құрылысында мынадай сипаттамаларды жақсарту керек:
аязға төзімді, суға төзімді және төзімділік. Цементтің бұл түрі апаттан
кейінгі жедел, жоспарланбаған құрылыста және құрылысты қалпына келтіру
жұмыстары бойынша үйлеседі. Тұрғызылатын құрылыс егер жоғары ылғалдылық
шегінде орналасса, онда 400-Д10 әрпімен таңбаланатын цементтің бұл түрін
қолдану керек. Бұл цемент бетоннан ерітінділер және тағы басқа құрылыс
қоспаларын дайындау үшін өте қолайлы болып табылады. Цементті таңбалаудың
екінші бөлігінде сандар көп болса, оның құны жоғары және дұрыс техникалық
сипаттамасы болады. Мысалы, М700 әрпімен таңбаланатын цемент – М500 әрпімен
таңбаланатын цементпен қарағанда оның бағасы қымбат. М700 цемент түрі
басқаша әскери объектілердегі құрылыста қолданылатын болған соң оны
әскери деп атайды. Одан бункерлер және зымыран шахталары құрылысы үшін
арналған. Компания қызметі бағыттарының бірі – бұл цементті көтермелеп
сату. Бізде цементтің әрқашан ең белгілі және кең таралған түрлері бар. Бұл
цемент, М400, М500 әрпімен таңбаланатын цементтер және тағы басқа түрлері.
Біз цементті жеткізу бойынша қызмет көрсетеміз. Жеткізу әдісі, төлем уақыты
– бұның өзгешеліктері тапсырыс берушімен алдын ала келісіледі.

1.1 Цемент қамырының суға қажеттілігін анықтау

Цемент қамыры деп су мен цементтің қоспасын атайды. Цемент қамырының
суға қажеттілігін анықтау қамырға қажет созымдылық беруге керек су мөлшерін
анықтауға келіп саяды. Бүл мәліметтер бізге ұстасу мерзімдерін және көлем
өзгеруінің біркелкілігін анықтау үшін қажет. Вик аспабының келсабы цемент
қамыры бар шығыршыққа бата отырып, түбіне 5-7 мм жеткенше, цемент қамырының
суға қажеттілігі әдеттегідей деп саналады. Келсаптың диаметрі 10+0,02 мм
және үзындығы 50 мм. Келсаппен шыбықтың массасы 300 г. Цемент қамыры
орналасатын аспап шығыршығында кесілген конус пішіні болады.
Аспаптар: Вик аспабы (1-сурет), сфералық аяқ, күрекше, өлшеуіш цилиндр
(шыны). Материалдар: портландцемент. 400 г цемент аяққа салынды, онда
шұңқыр жасалады, оған бір қабылдауда 100-120 см3 су қүйылады. Содан соң
шұңқыр цементпен тез толтырылып 30 сек. кейін араластырылады, содан кейін
қамыр күрекшемен жылдам ұнтақталады. Араластыру ұзақтығы - сумен бекіту
мерзімінен бастап 5 мин. Араластыру аяқталған соң Вик аспабының конус
шығыршығы қолма-қол цемент қамырымен толтырылады, оны пластинкамен үстелге
қағып 5-6 рет сілкиді. Содан соң қамыр бетінің артығы дымқыл матамен
сүртілген пышақпен кесіліп, шығыршық ернеулерімен бірдей етіледі.

Cурет-1. Вик аспабы
1 - цилиндрлі металл шыбың; 2 - табан құрсауы; 3 - тоқтатқыш құрылғы; 4 -
көрсеткіш; 5 - шәкілі; 6 - келсап; 7 – ине

Осыдан кейін тез арада аспап келсабын шығыршықтың орта тұсында қамыр
бетімен жанастырып, шыбықты босату кезеңінен 30 сек. кейін шәкіл бойынша
батуға есептеу жүргізіледі. Егер 30 сек. ішінде келсап шығыршық түбіне
дейінгі 7 мм жетпесе, бұл цементті бекіткенде судың аз мөлшері алынғанын,
егер келсаптан түпке дейінгі аралық 5 мм кем болса, бекітетін су мөлшері
қажет мөлшерден артық алынғанын көрсетеді. Су мөлшерін өзгерте отырып,
сынақ керекті суға қажеттілікті цемент қамыры алынғанша жаңадан
қайталанады.

1.2 Цемент көлемінің өзгеру біркелкілігін анықтау

Көлемі біркелкі таратылған қатайып жатқан бетондар мен ерітінділерде
сызаттар пайда болуы мүмкін. Олар цементте бос кальций оксидтері мен
магний оксидтерінің молшылығымен қоздырылуы мүмкін. Көлемнің өзгеру
біркелкілігі суда цемент шелпектерін қайнатумен анықталады. 300 г
цементтен әдеттегі суға қажеттілікті қамыр дайындалады. Әрқайсысы 75 г
цементтің 4 өлшемі өлшенеді және қолмен әр өлшемге шарик пішіні беріледі.
Шариктер машина майымен майланған шыны және металл пластинкаларына
орналастырылады және үстелге пластинканы жеңіл қағумен диаметрі 7-8 см
және ортасындағы қалыңдығы 1 см шелпектері айналдырады, сосын шетінен
ортасына қарай суланған пышақтың қимылымен шеттегі ұшқыр және тегіс
дөңгелектелген беті болу үшін шелпектер сылап-сипалады. Дайындалған
шелпектер +20-22°С температурада гидравликалық камерада дайындау
мерзімінен 24 сағат бойы сақталады. Осыдан кейін шелпектер
пластинкалардан алынады және суы бар бакпен торға орнатылады. Бактағы
суды 4 сағат бойы үзбей қайнауға дейін жеткізеді, содан соң шелпектерді
бакта суытады жөне оларды судан алған соң тез сыртқы байқау жүргізіледі.
Цемент көлемінің біркелкі өзгеруі қойылған талаптарға сәйкес деп
саналады, егер сынауға тартылған шелпектің өң бетінде шеттеріне жететін
тарамдалған сызаттар және де шелпектердің қандай болса да майысқан
жерлері және көлемінің өсуі байқалмаса.

Сурет-2. Цемент көлемі біркелкі өзгермеген шелпек
а — қирау; б — радикалды сызаттар; в – майысу

1.3 Цементтің ұнтақтық дәрежесін анықтау

Цементтің ұнтақтық дәрежесін еленген сынаманың бастапқы массасын
пайызбен алғанда №008 електегі қалдығы қабылданады. МСТ10178-85 талаптарына
сәйкес цементті тарту майдалығы мынадай болуы керек: тек №008 торы бар
електен өткізгенде елеуге алынған сынаманың кемінде 85% өтуі керек, ал
көрсетілген електегі қалдықтың 15% аспайтын мөлшері өлшенеді. Техникалық
таразыда 0,1 г дейінгі дәлдікпен 50 г цемент өлшенді. Өлшем № 008 елекке
көшіріледі, содан соң елек механикалық елеу аспабына бекітіліп, 5-7 минут
еленеді. Ақ қағаз бетінде 0,1 г аспайтын мөлшерде цемент қалғаннан кейін
елеу аяқталды деп саналады. Електегі қалдық 0,1 г дейінгі дәлдікпен
өлшенеді. Цементтің ұнтақтық дәрежесін мына формула бойынша анықталады:

(1)

мұндағы Т - ұнтақтық дәрежесі, % ; а - №008 електегі цемент өлшемінің
қалдығы, г.
Цемент маркасын анықтау. Цемент маркасы массасына қарай 1:3 созымды
цемент құрамынан дайындалған өлшемі 40x40x160 мм арқалық-нұсқаларды иіліске
және сығуға беріктік шегінің көрсетулері бойынша айқындалады. Аспаптар;
сілкілеу үстелі, конус-қалып, сфералық аяқ, қырғыш, 40x40x160 мм металл
қалыптар (4-сурет), МИИ-100 машинасы, гидравликалық пресс. Материалдар:
портландцемент, вольск құмы. Цемент өндірісінің созымды консистенциясын
анықтау үшін: 1500 г құм және 500 г цемент өлшенеді, сфералық аяққа салады,
содан соң 1 мин бойы цемент пен құм күрекшемен араластырылады, содан-соң
оған су құйылып, қоспа тағы 5 мин бойы араластырылады.

Сурет-3. Сілкілеу үстелі және конус-қалып
1 - жұдырықша; 2 - диск; 3 - шток; 4 - табан; 5 – ортаға келтіретін
қүрылгысы бар конус-қалып

Сурет-4. Арқалық-нұскаларды дайындауға арналган қалып

Араластыру аяқталған соң сілкілеу үстелін шыны дискісінің ортасына
орнатылған конус-қалыпты тең қалыңдықтағы қабаттармен екі қабылдауда
толтырады. Сынау жүргізу алдында конустың ішкі бетін және стел дискін аздап
сулау керек. Ерітінді металл найзалаумен тығыздалады: астыңғы қабаты - 15,
үстіңгісі - 10 найзалаумен. Ерітінді нығыздалған соң конус ақырын тік
бағытта алынады, осыдан кейін конус 106-110 мм шегінде жайылу үшін үстелде
30 рет сілкіленеді. Қалыптар шамалап ерітіндімен 1 см толтырылады,
дірілдеткіш алаңшаны қосады жөне барлық үш үяны біркелкі толтырады.
Ерітінді артығы суланған пышақпен кесіледі жене ерітінді нұсқалары
гидравликалық сұқпасы бар ваннаға 24 сағатқа қойылады. Осыдан кейін
нұсқаларды ажыратып алып, суға салып, 28 күнге қалдырады. Осы мерзім өткен
соң нұсқасудан алынады және кемінде 10 мин. сынауға тартылады, алдын ала
нұсқалар дымқыл матамен сүртіледі. Арқалық-нұсқалардың беріктік шегі МИИ-
100 сынау машинасында анықталады. Нұсқа шеті қүрылғының тіреулеріне
орнатылады, тек оны дайындағанда көлденең болған қырлары тік қалыпта болуы
керек. Иілістегі беріктік шегі үш нұсқаны сынаудың екі нәтижесінің орташа
арифметикалық мағынасы ретінде есептеледі. Алынған 6 жарты престе
қиратылады (5-сурет). Арқалықтардың жартыларын 2 болат пластинкалар
аралығына орналастырады.

Сурет-5. Нұсқалардың пластиналар арасында орналасу үлгісі
1 — престің үстіңгі тақтасы; 2 - пластинкалар; 3 - нұсқаның жартысы; 4
престің астыңғы тақтасы.

Сығуға беріктік шегі 6 нұсқалар сынауының ең үлкен төрт нәтижелерінің
орташа арифметикалық мағынасы ретінде есептеледі. Сығуға беріктік шегі
келесі формула бойынша анықталады

(2)

мұндағы Р - қиратушы жүктеме, кгс; Ғ - нұсқа ауданы = 25 см2.

2. Портландцемент (анықтама құрамы)

Портландцемент дегеніміз – əктас пен балшықтан құрастырылған қоспаны
1450°С-та күйдіру арқылы алынатын, негізінде кальций силикаттарынан тұратын
клинкерге біраз гипс қосып, ұнтақтап өндіретін гидравликалық байланыстырғыш
зат. Портландцемент клинкерінің құрамы. Химиялық құрамы, %: кальций оксиді
63-66; кремний оксиді 21-24; алюминий оксиді 4-8; темір оксиді 2-4; жинағы
95-97. Құрамыны қалған 3-5%-ті шикізат ішінде кездесетін, негізгі заттардан
басқа, қосымшалар (магний оксиді, т.б.). Минералдық құрамы: клинкер
мынандай төрт негізгі минералдан тұрады, %: үш кальцийлі силикат (алит) 40-
60; екі кальцийлі силикат (белит) 20-30; үш кальцийлі алюминат 4-12 жəне
төрт кальцийл алюминий феррит – 10-20. Бұл минералдардың химиялық формуласы
былайша қысқартылады:

3СaO × SiO2 – С3S ; 2CO2 × SiO2 × C2S; (3)
3СаO × Al2O3 – C3A; 4CO2 × Al2O3 × Fе2O3 – C4Al. (4)

Цемент құрамының оның қасиеттеріне тигізетін əсері. Клинкерде алит
минералы көбейген сайын алғашқыдан алынатын цемент тез қатаяды да, соңғының
маркасы жоғары болады. Үш кальцийлі алюминат көбейсе де цемент тез қатаяды,
бірақ беріктігі азаяды. Құрамында екі кальцийлі силикат көбейсе, цемент
баяу қатаяды, сөйте тұра уақыт өткен сайын, оның беріктігі арта түседі.
Қорыта айтқанда, цемент минералдарының ең тиімдісі – үш кальцийлі силикат
(С3S). Магний оксиді клинкерге əктас арқылы келеді (енеді) . Ол 5%-ке
дейінгі мөлшерде пайдалы, себебі ол клинкер балқымасының сұйықтығын
арттырып, алиттің түзілуін тездетеді. Магний оксиді алитпен қосылып, қатты
ерітінді түзеді. Клинкерде біраз магний оксиді, периклаз минералы (МgО)
күйінде қалады. Бұл минерал – оксид немесе минералдармен байланыса алмай,
бос қалған кальций оксиді сумен реакцияға өте баяу түсетіндіктен, алдымен
цемент
қамырының, онан соң цемент тасының көлемін бірқалыпты өзгертпеуіне зиянды
əсерін тигізеді. Сондықтан клинкерде бұл байланыспаған бос оксидтер мөлшері
1- 2% - тен аспауы керек.

2.1 Портландцементті өндіру принциптері

Портландцемент өндірудің негізгі кезеңдері - шикізатты күйдіруге
дайындау, күйдіру жəне клинкерді ұнтақтау.
Шикізатты күйдіруге дайындау. Шикізат ретінде 75-78% əктастан, 22-25%
балшықтан құрастырылған қоспалар қолданылады. Кейде домна пешінің шлагі,
нефелин шламы пайдаланылады. Шикізаттардан берілген құрамда плита дайындау
тəсіліне байланысты портландцемент өндірудің екі жолы бар: ылғалды жəне
құрғақ. Ылғалды тəсілді қолданылғанда шикізаттарды су қосып майдалайды.
Сондықтан шикізаттар қоспасы пешке шлам (суспензия) күйінде беріледі.
Құрғақ тəсіл бойынша шикізаттарды құрғақ күйінде майдалап араластырады.
Кейде құрғақ шихтаға аздап су қосып домалақ түйірлер (гранулдер) жасап,
оларды пешке жібереді. Кейде шихта құрғақ ұнтақ күйінде əуелі циклонды
қондырғышта кыздырылып, онан соң айналмалы пеште күйдіріледі.
Портландцементті ылғалды тəсілмен өндіру мынандай технологиялық схема
бойьшша жүзеге асырылады (6.3-сурет). Əктас əуелі жақты, онан соң балғалы
уатқыштардан өткізіледі, ал балшық – резервуар тəрізді араластырғышта сумен
езіледі. Резервуар балшықтың үлкен кесектерін майдалап жіберетін болат
тырнауштары шынжырға ілінген айналмалы піскек (араластырғыш) жабдыкталған.
Осылай езілген балшық – шлам, алдын ала жоғарыда көрсетілгендей, ұстатылған
бөлшектерінің өлшемі 5 мм-ден аспайтын əктаспен бірге одан əрі диірменде
майдаланады да, насос арқылы шлам бассейніне құйылады. Бассейндерде шламның
химиялық құрамы тексеріліп жөнге келтіріледі де, пеш үздіксіз жұмыс істеуі
үшін қажетті шлам коры жасалады. Шлам тұнбауы (отырмауы) үшін бассейнге
əрдайым қысылған ауа жіберіліп тұрады.

Сурет-6. Портландцементті ылғалды əдіспен өндіру схемасы: 1-əктас; 2-
ұсақтағыш; 3-балшық; 4-су; 5-балшық ыдырататын бассейн; 6-шикізат диірмені;
7-шлам бассейндері: 8-айналмалы пеш; 9-тоңазытқыш; 10-отын беру; 11-гипс
қоймасы; І2-элеватор; І3-клинкер қоймасы; І4-шарлық диірмен; 15-цемент
силостары; 16-цементті қаптау, вагонға тиеу

Шламды (шихтаны) күйдіру, клинкерді ұнтақтау. Цемент өндірісінде
кеңінен қолданылатын айналмалы пеш цилиндр нұсқалы болат парақтарынан
жасалынып, ішкі жағы отқа төзімді материалдармен тысталынады (астарланады).
Пештің ұзындығы 95, 185 жəне 230 м, диаметрі 5-7 м. Пеш барабаны
горизонталь оське 3-4 бұрыштық градус еңкейтіліп орнатылады. Ол 1мин 1- 2
рет жылдамдықпен үздіксіз айналып тұрады. Шлам пештің биік жағынан беріліп,
оның айналымының жылдамдығына сəйкес төменгі жағына карай баяу жылжып
отырады. Газ, мазут немесе майдаланған көмір ұнтағы қысылған ауамен бірге
үрленіп, пештің төменгі жағында жанып тұрады. Пештің ішіндегі температура,
оның бас жағында 150-200°С болса, төменгі жағында, от жалыны шығатын жерден
5-10 м қашықтықта, 1500°С-қа жетеді. Ал күйдіріліп жатқан материалдың
біразын тозаң күйінде ілестіріп пештің жоғары жағынан шығады да,
электрофильтрге кіреді. Тозаңңан тазартылған газдар түтін мұржасы арқылы
атмосфераға шығарылады. Шлам пештің бойымен жылжып, өзіне қарсы ағып жатқан
ыстық газдың əсерінен түрлі өзгерістерге түседі. Əуелі шламның суы буға
айналып, ұшып кетеді де, ол кеуіп кесек-кесек бөлшектерге айналады. Одан
кейін шихтадағы органикалық қоспалар жанып балшық минералдарының химиялық
байланысқан сулары ұшады. 700°С шамасында балшықтың сусызданған минералдары
кремний, алюминий жəне темір (IV) оксидтеріне ыдырайды. Температура 800-
900°С-қа жеткенде əктас ыдырап, одан көмір кышқыл газы бөлініп шығады; 1000-
13000С екі кальцийлі силикат пен алюминаттар, алюмофериттер балқып, сұйыққа
айналады. Бұл сұйықта біраз əк жəне екі кальцийлі силикат түзіліп,
кристалданады (6.2-кесте). Ыстық клинкер салқындатқышқа түсіп, суық ауа
ағымымен 100°С-қа дейін суытылады. Клинкер одан əрі складта суытылып,
диірменде біраз гипс қосып, бірге ұнталып цементке айналады. Диірменнен
шыққан ыстық цемент пневматиканың күшімен коймаға жіберіледі. Сонда тұрып
суиды да, 7-14 тəулік өткеннен кейін тұтынушыларға беріледі.

Кесте-1

Қолданылатын шикізаттар Шикізаттарды термиялық өндеу, °С
Аты Химиялық формуласы 700-1100 1100-1450
Əктас СаСO3 СаO жəне CO2 2CO2×SiO2
ыдырайды
Балшық Al2O3×2SiO2×2Н2O Al2O3×SiO2 4СаO×Al2O3×Fе2O3
жəне темір гидроксиді жəне Fе2O3 жəне 3СаO×SiO2
ыдырайды ыдырайды

2.2 Портландцементтің қатаюы жəне цемент тастың құрылымы

Цементке су қосып илегеннен кейін ол ұстасып, бірте-бірте қатайып, тас
тəрізді денеге айналады. Бұл құбылыстың негізгі себебі, цементтің сумен
химиялық реакцияға түсетіндігі жəне соның нəтижесінде пайда болатын
гидросиликаттардың əуелі коллоид ерітінділер түзеп, одан кейін
коагуляциялануында. Сумен əрекеттесу нəтижесінде алит үш молекула
кальцийдің гидроксидін бөліп жəне кальцийдің гидраттанған силикатын түзіп,
гидролиз жолымен ыдырайды:

2(3СaO × SiO2) + 6H2O = 3CaO2 × 3H2O + 3Ca(OH)2. (5)

Белит болса, ол молекула ғана кальцийдің гидроксидін бөледі:

2(2СaO × SiO2) + 4H2O = 3CaO2 × SiO2 × 3H2O + 3Ca(OH)2. (6)

Цемент клинкеріндегі үш кальцийлі алюминат, молекула су қосып,
гидратқа айналады:

3СаO × Al2O3 + H2O = 3CаO × Al2O3 × 6H2O. (7)

Ал төрт кальцийлі алюмоферрит сумен реакцияға түскенде 6 молекула суы
бар үш кальцийлі гидроалюминат пен бір кальцийлі гидроферрит түзеді:

4СаO × Al2O3× Fе2O3 + mH2O = 3CаO × Al2O3 × 6H2O +CаO × Fе2O3 ×
nH2O. (8)

Бұл реакциялар цемент клинкері минералдарын жеке алғанда жүреді. Ал
кəдімгі цементті сумен араластырғанда жүретін реакциялардың саны, жоғарыда
көрсетілгендерден көбірек. Цементтің ішіндегі гипс пен үш кальцийлі
алюминаттың əрекеттесуі салдарынан кальций гидросульфоалюминаты (минерал
этрингит) пайда болады. Алғашқы кезде бұл коллоид, өте ұнтақ түрінде С3А
бөлшектерінің бетіне қонады да, цементтің ұстасу мерзімін қажетті уақыт
аралығында сақтайды. Са(ОН)2 (кальций гидроксидінің) кристалдануы
салдарынан оның суда еріген концентрациясы азаяды. Бұл жағдайда этрингит
ине сияқты кристалдар түзіп, цементтің бастапқы беріктігін қамтамасыз
етеді. Өйткені, құрамында 31-32 молекула суы бар бұл гидросульфоалюминат
оны түзетін заттар С3А жəне гипстің көлемдері мен салыстырғанда толтырады,
цемент тасын беріктендіреді. Онан əрі этрингит гипспен байланысудан кейін,
артылып қалған С3F –пен əрекеттесіп, бір сульфатты гидроалюминат түзеді.
Сонымен, цементке гипс қосу салдарынан кальцийлі гидроалюминаттар –
гидросульфоалюминаттарға айналады. Цементтің гидротациялану, қатаю
процестеріне əртүрлі жағдайлар əсер етеді. Бұл факторларға: цемент
клинкерінің химиялық-минералдық құрамы, ұнтағының майдалығы, араластырылған
су мөлшері, гидратация жəне қатаю температурасы, қосылған қосымша заттардың
түрлері, мөлшері, т.б. жатады.
Портландцемент тасының құрылымы. Цементті сумен араластырғанда оның
ұнтағының əрбір бөлшектерінің (түйіршіктерінің) сыртына (сыртқы бетіне) тез
арада гидраттардан құралған қабық пайда болады. Бұл қабық цемент ұнтағы
бөлшектерінің іш жағына су кіргізбей, олардың одан гидраттануына кедергі
жасайды. Қатайған цементтің мұндай құрылысын профессор В.Н.Юнг микробетон
деп атаған. Цемент тастың 75% көлемі кальцийдің гидроксидінен – Са(OH)2
жəне этрингиттің кристалдарымен өрнектелген, құрамы C-S-H символымен
белгіленетін кальцийдің гидросиликат микрокристалдарынан, гельден тұрады.
Цемент тастың құрылымында гидартталынған жəне гидартталынбаған
(гидратацияланбаған) заттардан басқа саңылаулар бар: бұлар гельдің іші мен
гель кесектерінің арасында болады. Цемент тасы құрамында гель мен
саңылаулар болғандықтан, ол кепкенде шөгеді (отырады), ал ылғалданса –
көлемін ұлғайтады. Нормалы жағдайда уақыт өткен сайын баяу болса да, цемент
түйірлері сумен реакцияға түсіп, цемент тастардың бірнеше, тіпті ондаған
жылдардан кейін де беріктігін арттыруына себебін тигізеді.

2.3 Портландцементтің қасиеттері. Цемент ұнтағының тығыздығы мен майдалық
мөлшері.

Портландцементтің шын тығыздығы 3,1 гсм3, орташа тығыздығы 1,1 гсм3
(бос салғанда) жəне 1,3 гсм3 (нығыздап салғанда). Цемент ұнтағының
майдалық мөлшері № 008 елеуіште қалған қалдықтың 15% -тен кем болу шартының
сақталуымен сипатталады. Цемент қамырының нормалы қоюлығы, ұстасу мерзімі
мен көлемінің бірқалыпты өзгеруі. Портландцементтен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.