Ерекшелігі, өндірілуі, касиеті, қолданылуы.

Ерекшелігі, ө ндірілуі, касиеті, қ олданылуы.

Глиноземдіқ цемент - тез қ атаятын гидравликалық байланыстырушы зат. Оны оптимальды мө лшерде бокситтен / А1₂О_г-пН₂ОІ жэне ә к тасынан / СаСОз/ тұ ратын шикі араласпасын

балқ ығ анына дейін ө ртенген ө німді ұ нтақ тау арқ ылы алады. Оның қ ұ рамында тө менгі негізді кальцийлік алюминаты басым болады. Портландцементтен жэне басқ а цементтерден айырмашылығ ы - оғ ан гипс те жә не активті минералдық заттар да қ осылмайды. Глиноземдық цементтің химиялық қ ұ рамы кең аралық мө лшерде сипатталынады/пайыз/: А1₂О_г - 35 - 50; 5Ю₂ ~ 5 -15;

. Ғ е₂О_ъ - 5 -15; ТЮ₂ -1, 5 * 2, 6; М§0 - 0, 5 ■ *■ 1, 5;

Минералдық қ ұ рамы шикі араласпаның химиялық қ ұ рамына жә не ө ндіру тэсіліне байланысты. Оның ең маң ызды минералдарына мыналар жатады: СаО ■ А1₂О_г(СА);

ПСаО■ 7Л/₂0₃(С₁₂Л₇); СаО■ 2А1₂0, (СА_А) ■ Мұ ның ішіндегі глиноземдық цемент ү шін ең маң ыздысы СаОА1₂О_г- кальцийлік моноалюминаты.

Осы минералдың арқ асында глиноземдық цемент тез қ атаяды.

Глиноземдық цемент кө п ә ктілі /СаО> 40%/ жә не аз эктілі /СаО < 40%/ болып екіге бө лінеді. Осығ ан сай минералдың қ ұ рамында жэне қ атаю процесінде аздаган ө згерістер болады. Сондық тан шикі араласпаның химиялық қ ұ рамын дайын ө німде СА мө лшері едә уір басым болатындай етіп дайындайды. Бокситтің қ ұ рамында қ ұ мның кө рсетілген мө лшерден кө п болғ аны жарамсыз. Себебі баяу қ атаятын 2СаО-8Ю₂ пайда болады да, глиноземдық цементтің сапасын тө мендетіп жібереді.

Глиноземдық цементті ө ндіру

Оны екі тә сілмен ө ндіреді. Біріншісі, ұ нтақ талган шикі араласпаны айналмалы пеште балқ ытуғ а жеткізе кү йдіруге /1150-1250 С/ негізделген, ал екіншісі -вагранкада, электрлік жэне домналық пештерде /1500-1600°С/ тү гел ерітіп балқ ытуғ а негізделген. Толық ерітіп қ орытылғ ан масса жайлап суытылады. Себебі баяу суытылғ ан кездегі қ ұ ралғ ан кристалдық кальций алюминатының байланыстырушы қ асиеті жоғ арылау болады. Бірақ алынғ ан клинкердің қ аттылығ ы тіпті биік болады. Сондық тан оны куатты ұ сақ таушыларда алдын-ала екі стадиялық жү йе бойынша ұ сақ тап, сонан кейін доң ғ алақ диірменде ұ нтақ тайды. Қ орытылғ ан клинкерді ұ нтақ тауғ а кететін электрлік энергия балқ ыта алынган клинкерді ұ нтақ тауғ а жұ мсалатын энергиядан екі есе кө п. ¥ нтақ тау процесін №008 електе 10 пайыздан кө п қ алмайтындай етіп жү ргізеді. Глиноземдік цементтің қ атаюы кэдімгі портлаң дцементтің қ атаю процесіне ұ қ сас. Дегенмен, қ атаюының химиялық негізінде біраз ерекшелігі бар. Атап айтқ анда, бір кальцийлік алюминат глиноземдік цементтің қ атаю кезең інде гидратацияланады, сө йтіп алдымен майда тілік сияқ ты 10 сулы гидроалюминат - СаО-А1₂О_г-\0Н₂О

кристалдарын қ ұ рады. Бұ л жаң а қ ұ рылғ ан қ осынды мына тө мендегі жалпы химиялық тең деу бойынша тұ рақ тылау екі кальцийлік гидроалюминатқ а кө шеді:

2(СаО-А1₂О_г) +1 \Н₂0 = 2СаО■ АІ₂О_г ■ ЬН_гО + 2АІ(ОН)_гСаО-АІ₂0. ~ температурасы 20-25°С жағ дайда қ атайғ анда ү ш

кальцийлік гидроалюминаттың куб тэрізді кристалдары қ ұ ралуы да мү мкін ЪСаОА1₂О_г-6Н₂0-

2СаОАІ₂О_г ■ %Н₂0 + СаО- А1₂О_г + Н₂0 = ЪСаО-АІ₂О_г ■ 6Н₂0 + 2АІ(ОН)_г

Химиялық жаң а қ ұ рама (қ осынды) ЪСаОА1₂О_г-6Н₂0 цемент тасының структурасын бостау етіп қ ұ райды. Ал, бұ л гидраттық қ осынды глиноземдық цемент жоғ арылау температурада қ атайғ анда пайда болады. Сондық тан жылу бумен ө ң деу немесе қ ыздыру процестері глиноземдық цементтің мық тылығ ын жә не басқ а кұ рылыстық қ асиетін нашарлатып жібереді.

Глиноземдық цементті ә кпен араластыруғ а болмайды, себебі эк Са(ОН)2 суда бір кальцийлік алюминатпен ө те тез эрекеттесіп ү ш кальцийлі гидроалюминат кұ рады:

СаО-АІ₂О_г + 2Са(ОН)₂ + 4Н₂0 = ЪСаО- А1₂О_г ■ 6Н₂0.

Осының нә тижесінде мық тылығ ы нашар ү ш кальцийлі гидроалюминаттың глиноземдық цементке тигізетін теріс ә сері кү шейіп кетеді, оның сапасын тіпті нашарлатып жібереді. Осы себеп бойынша оны портландцементпен де араластыруғ а болмайды. Демек портландцемент қ атайғ анда пайда болатын Са(ОН)₂, глиноземдық цемент қ атайғ анда пайда болатын А1(ОН)з немесе кальций гидроалюминатымен тездете эрекеттесіп мық тылығ ы тө мен ЪСаО-А1₂О_г-6Н₂0 кұ рады. Осының нэтижесінде реакция ө рісінде Са(ОН)₂ жә не А1(ОН)₃ қ алмайды. Сондық тан, СаО-А1₂О_г жә не ЪСаО-ЗЮ₂ гидролизі жылдамдатылады, ұ стасу процесі лезде бітеді,

ал цемент тасының мық тылығ ы ө те тө мен болып шығ ады. Портландцементтің немесе глиноземдық цементтің қ атаю процестерін тездетудің қ ажеті болғ анда, жоғ арыдағ ы айтылғ ан жағ дайларды еске

алғ ан жө н. Глиноземдық цемент шапшаң қ атайғ анымен, баяу ұ стасады. Ұ стасу мезгілінің басы 30 мин ерте емес те, соң ы 12 сағ кеш болмайды. Ұ стасуын тездету ү шін Са(ОН)₂, Са50₄, №ОН, №₂30₄, Н₂80₄, КаС0₃ жэне т. б. ерітінділерді қ осады. Ал, ұ стасу мезгілін баяулату ү шін хлорлық натрийді, калийді жә не барийді, тұ з қ ышқ ылын қ осады.

Глиноземдық цементке 10-20 пайыз граншлак қ осқ анда оның мық тылығ ы тө мендемейді. Одан кө бірек косып сондай-ақ тез қ атаятын, бірақ мық тылыгы аздап тө мендеу шлактық глиноземдық цемент алуғ а болады.

Глиноземдық цемент қ атаю жағ дайына ө те сезімтал келеді. Бұ л негізінде алынғ ан бетонды ең аз дегенде 1 сө тке ылғ алды жерде сақ тау керек. Қ атаю кезінде бетонның температурасы 25 С аспағ аны жө н. Олай болмағ анда бетонның мық тылыгы жылдам тө мендеп кетеді. Осығ ан орай оның қ атаю мезгілінің бастапқ ы - 2 - 3 кү ннің ішінде, барлық гидратациялық жылудың 70 - 80 пайызы бө лінеді. Оның ү стіне бө лініп шығ атын жылудың мө лшері жоғ ары экзотермиялық цементтегіден едэуір кө п. Осы себептен глиноземдық цементті суық кездерде қ олданган орынды. Бірақ температура тіпті тө мендеп кетсе, қ атаю тоқ тап қ алады. Ал, массасы зор қ ұ рьшыс бө лшектерін жасауғ а, кү ні ыстық аудандарда немесе жылумен ө ң дейтін бетон жэне темірбетон жасауғ а қ олдануғ а глиноземдық цемент жарамайды.

Бұ л цементтің нормальды қ атаюы ү шін температурасы 15 - 16 С ылғ алды орта керек.

Жоғ арыда айтылғ ан ү ш кальцийлік гидроалюминаттың зияндығ ын кетіруі ү шін П. П. Будников глиноземдық цементке 20 - 30 % ангидрид қ осуды ұ сынғ ан. Сонда ангидрит ү ш кальцийлік гидроалюминатпен мына тө мендегі тең цеу бойьшша ә рекеттеседі:

осының нә тижесінде глиноземдық цементтің қ ұ рылыстық қ асиеті жақ сарады, массивті бетон биналарын соғ у ү шін де мү мкіндік туады. Қ ұ рылыста СаЗОд қ осылган глиноземдық цементті ангидритті-глиноземдық цемент деп атайды /АГ - цемент/. Бұ л цемент жоғ арыланғ ан температурада қ атайғ анда, таза глиноземдық цементке қ арағ анда мық тылығ ын едә уір кө терің кі кө рсетеді.

Глиноземдық цементтің маркасы қ ұ рамы Г. З жылжымалы ерітіндіден жасалғ ан мө лшері 40x40x160 мм ү лгілерді 6 сағ. соң суғ а салып, сақ тап ү ш тә улігінде қ ысуғ а сынағ андағ ы ең кіші мық тылық шегіне сай. МОСТ 769-77 бойынша қ азіргі ү ш маркалық глиноземдық цемент шығ арылады: М400, 500 жә не 600 маркаларына сай 3 сө ткелік мық тылық нормасымен қ атар бір сө ткелік мық тылыгы да нормалданады. Ол - 23, 28, 33 МПа.

Глиноземдық цемент ұ стасу мезгілі біткен соң, жеделдете катая бастайды. Сумен араластырғ аннан бастап бір сө тке ө ткен соң оның мық тылығ ы 28 сө ткелік мық тылығ ының 80 - 90 % қ ұ райды. Ү ш сө тке қ атайғ аннан кейін мық тылығ ы баяу ө седі. 100 пайыз қ абылданғ ан ү ш сө ткелік мық тылығ ы 7 сө ткеден кейін 120 % болады, 28 сө ткеден кейін - 140 % жэне екі айдан кейін - 160 пайыз болады. Ал, игендегі мық тылығ ы мұ ндай ө спейді, қ айта тө мендеп кетуі мү мкін.

Глиноземдық цементтен жасалғ ан бетон жә не темірбетон бұ йымдарының, конструкцияларының тығ ыздығ ы жетерліктей жоғ ары, су ө ткізбейді. Қ ұ рамында суда жең іл еритін қ осындылар жоқ. Сондық тан, оның минералданғ ан суда тө зімдігі биік. Бірақ ол сілтілердің ә серіне шыдай алмайды, тез бұ зылады.

Глиноземдық цементтің соншама жақ сы қ асиеттері болғ анымен, оны алу ү шін қ ажетті боксит жынысы сирек, бағ асы портландцементтегіден 5-6 есе қ ымбат. Сондық тан, ол қ ұ рылыста портландцемент сияқ ты кең тараган емес. Қ ұ рылыста оның ерекше арнаулы қ асиеттерін: бір-екі сө ткелік мық тылыгының жетерліктігін, қ атайган кезде, эсіресе бірінші кү ндері, жылуды кө п бө ліп шығ аратындығ ын, агрессивтік ортағ а тө зімділігін жэне т. б. ерекшеліктерін толық пайдалануғ а мү мкіншілік бар жағ дайда қ олдану орынды болады. Оны жеделдеткен кұ рылыста, апатты жұ мыстарда, ауыспалы кеуіп-кұ рғ ап, еріп-мұ здап тұ ратын жағ дайда пайдаланатын ү й мен биналарды соғ уғ а, мұ найлық жэне газдық скважиналарды тампондауга, отқ а тө зімді бетондар жэне кең еюші цементтер жасауғ а. I қ о лдану ғ а тиі м ді.

⇐ Предыдущая 26 27 28 29 303132 33 34 35 Следующая ⇒