1. Гидравликалық тұтқыр заттардың түрлерін атаңыз
2. Гидравликалық әк пен романцементтің қолданылуы туралы мәлімет
3. Портландцемент өндірісінің технологиясы неше кезеңнен тұрады?
4. Портландцементтің физика-техникалық қасиеттері
5. Гидравликалық тұтқыр заттардың өндірістік технологиясы
№6 Дәріс (2 сағат)
Тақырыбы: Портландцементтің түрлері
6.1 Тез қатаятын портландцемент
6.2 Пластифицирленген және гидрофобты портландцемент
6.3 Суды аз қажет ететін портландцементэ
6.4 Түрлі түсті портландцемент
6.5 Ақ портландцемент
6.1 Тез қатаятын портландцемент белсенділігі мен меншікті қырын өсіру жолымен алғашқы 1—3 тәулік бойына жеткілікті жоғарғы беріктік алады. Тез қатаятын цементтің қысқандағы беріктігі бір тәуліктен кейін 20 МПа-ға жетеді, ал 3 тәуліктен кейін 30 МПа. Мұндай тұтқырларды темірбетон бұйымдарының қатаюын жылдамдату, технологиялық циклдердің ұзақтығын қысқарту, мекеменің қуаттылығын арттыру үшін қолданады.
Тез қатаятын цементті өндіру үшін құрамындағы үшкальцийлі силикат 50—60%, үшкальцийлі алюминат пен төрткальцийлі алю- моферрит 8—14%, осыдан басқа ұнтақтау кезінде 8% гипс тасын қоса- ды. Екісулы гипс тасының мөлшері үшкальцийлі алюминатты қосып байланыстыратын өте бір тиімді қатынастағы мөлшерде болғаны дұрыс.
Тұтқыр беріктігінің тез өсуі біріншіден, клинкердің минероло- гиялық құрамына, екіншіден, тұтқырдың меншікті қырына байланысты. Тұтқырдағы меншікті қырдың өсуінен цементтің қатаю процесі жылдамдайды. Тез қатаятын цементтегі меншікті қырдың көрсеткіші 350—450 кг/м2 жетеді, ал кәдімгі портландцементтегі осы көрсеткіш 250—300 кг/м2.
Тез қатаятын цементті алу үшін И.В.Смирнов пен Б.В.Осин портландцементті хлорлы кальциймен (1,2—2,0%), сөнбеген әкпен (10-15%) бірге меншікті қыры 450—500 кг/м2 дейінгі ұнтақтыққа дейін бірге ұнтақтау ұсынған.
Цемент бөлшектерінің өлшемдері кішірейген сайын олардың гид- ратация мен гидролиздеу процестері жылдамдайды: үш тәуліктен кейін бөлшек өлшемдері 10 мкм цементтің беріктігі, бөлшек өлшемі 60 мкм цементтің беріктігімен салыстырғанда 7 реттен жоғары болады. Цементтегі меншікті қырдың, цемент қамырътның беріктігіне әсері 12-кестеде көрсетілген.
Бұйымдарды жылумен өңдеу кезінде жылдам қатаятын цемент- ке өзінің массасынан 10% мөлшерінде ұнтақталған шлак пен трепел қосуға болады.
6.2 Пластифицирленген және гидрофобты портландцементтерді ұнтақтау кезінде пластифицирлейтін және суды тебетін қоспаларды це- мент массасынан 0,1—0,25% мөлшерінде қосу арқылы өндіреді. Пластифицирлейтін қоспа ретінде күкіртті-спиртті ашытқыны қолданады.
11-кесте. Цементтегі меншікті қырдың цемент қамырының беріктігіне
Сері
| Меншікті қыры, кг/м2 | Қысқандағы беріктігі (МПа), тәуліктен кейін: | ||||
| 8,4 | 26,0 | 53,0 | 52,0 | 69,0 | |
| 14,5 | 28,0 | 47,0 | 60,0 | 72,0 | |
| 14,7 | 34,0 | 57,0 | 61,0 | 72,0 | |
| 21,5 | 46,0 | 59,0 | 61,0 | 69,0 | |
| 28,0 | 40,0 | 54,0 | 60,0 | 74,0 |
Пластифицирленген цементтер негізінде дайындалған бетондар жоғарғы тығыздығымен, аязға төзімділігімен және суөткізбеушілігімен сипатталады. Мұндай цементтерді іс жүзінде қолдану 10%-ға дейін тұтқырларды үнемдеуге септігін тигізеді. Аталған цементтің 300-ден 600-ге дейінгі маркалары болады.
Гидрофобты заттардың, цемент бөлшегінің қырындағы адсорбциялық қабат алдын ала уақыттан бұрын ұсталуына кедергі жасайды, ерітінділік және бетондық араластардың байланыстығын арттырады, яғни олардың қабаттануы мен суды бөлуге ыңғайлануын кемітеді.
Ашық ауада сақтағанда портландцементтің маркасы нашарлайды, себебі атмосфералық ылғалдықтың әсерімен цемент біршама гидратацияға беріледі. Гидрофобты қоспалар цементтегі белсеңділікті жоғалтпауға себепкер болады және ұзақ уақыт цемент маркасын сақтайды.
Гидрофобты қоспа ретінде цемент массасынан 0,08—0,12% асидол-сабыннафт, 0,1—0,25% сабыннафт, 0,06—1,0% олейн қышқылы, 0,3% петролатумды пайдаланады.
Цементті ұнтақтау кезінде гидрофобты заттар цемент бөлшегінің қырын, жұқа су жұқпайтын қабатын бүркелейді, сондықтан мұндай цементтерді ашық аспан астында сақтауға болады.
Гидрофобты цементті қолданып, ерітінді мен бетондық араластарды дайындауда оларды араластырудың уақыты 1,5-2 минутқа ұзартылады. Қоспаны араластыру кезінде цемент бөлшектерін бүркемелеп тұрған гидрофобты қабықша қирап істен шығады және олар сумен еркін қосылысады. Мұндай қоспалар иілгіштік қасиетті баяулау жоғалтады.
Гидрофобты портландцементтен алынған бұйымдар көтеріңкі тығыздығымен және су өткізбеушілігімен сипатталады. Мұндай бұйымдардың аязға төзімділігі өте жоғары және 800—1000 циклге дейін жетеді, ал кәдімгі портландцементтің негізінде алынған бетон бұйым- дарының аязға төзімділік көрсеткіші бар болғаны 200—300 циклге жетеді. Гидрофобты портландцементтің өндірісте өндірілген маркалары кәдімгі портландцементтегідей.
Күкірт әсеріне шыдамды портландцементтің технологиясы кәдімгі портландцемент технологиясына өте ұқсас және оның 300, 400, 500 деген маркалары өндіріледі.
Күкіртке шыдамды портландцементті, гидротехникалық және басқа да күкіртті су әсеріне тап болатын, алма-кезек ылғалданып және кеуіп тұратын жағдайда пайдаланатын құрылыстарды салу үшін қажет бетонды және темірбетонды бұйымдар мен конструкцияларды өндіруде қолданады. Коррозиядан сақтау мақсатында күкіртке шыдамды портландцементке 15%-ға дейін глиеж қосады. Глиеж кальцийдің сулы тотығымен әрекеттесіп, қиын еритін кальцийдің сулы силикатын түзейді.
6.3 Суды аз қажет ететін портландцемент (ВНВ). Портландцемент пен С-3 суперпластификатор қоспасын механикалық тәсілде белсендіріп, жақсылап жаншиды. ПЦ маркасы М400, мөлшері 100%-дан 30%-ға дейін болса, оны С-З-пен жаншығанда, ВНВ-100 немесе ВНВ-30 маркаларымен белгілейді. Қысылуға беріктігі Rқыс = 40-50Мпа-дан 90—100 МПа-ға дейін
болуы мүмкін. Аязға төзімділігі 500 цикл. ВНВ-лік бетонның беріктігі 28 күнде кәдімгі портландцементке қатысты екі есеге ұлғаяды. ВНВ беріктігі жоғары бетон, құрама темірбетон конструкциялар мен басқа да арнайы ғимараттарда пайдаланылады.
6.4 Түрлі түсті портландцемент — ақ портландцемент клинкері мен гидравликалық қоспаның цементін белгілі бір түске бояйтын минералды пигментпен бірге ұсақтаудан пайда болатын гидравликалық зат.
Клинкер мен пигментті жеке-жеке жаншуға да болады. Алайда, мұндай түсті цемент бірге жаншып дайындалған цементтен сапасыз болады. Бірге жаншылғанда, араласпа түрлі құрамда болады.
Пигменттер сілті, ауа және жарық әсеріне төзімді болуы тиіс. Охра (сары пигмент), хром тотығы (жасыл пигмент), темір суригі (қоңыр пигмент), қара күйе (қара пигмент) сілтіге төзімді болып келеді.
Цементтің ашық немесе қою түсті болуына қарай, онда 20—25%- ға дейін бояу болуы мүмкін. Ақ және түсті портландцемент қасиеттері 12 -кестеде берілген.
12-кесте. Ақ және түсті портландцемент қасиеттері
| Көрсеткіштер | Портландцемент | |
| Түсті | Ақ | |
| Қату мерзімдері: Басталғанша Аяқталғанша | 45 минут 12 сағат | 45 минут 10 сағат |
| Қату кезінде көлемінің өзгеруі | ГОСТ-қа сәйкес болуы тиіс | |
| Ұсақтық дәрежесі: 0,008 елек арқылы (5476 тем/см2) | ||
| Күкірт қышқылы ангидрит мөлшері, % | 1,5-3,5 | 1,5-3,5 |
| Бастапқы клинкердегі маг- ний тотығының мөлшері, % | 3,0 | 5,0 |
| Цемент ерітіндісінің норма- лық қоюлығы (су молттте- Рі), % | 22-30 | 22-30 |
| Цемент ерітіндісінің консис- тенциясы, мм | 105-110 | 105-110 |
| Орташа тыгыздығы, кг/см3 | 1100-1300 | 1100-1300 |
| Шынайы тығыздығы, г/см3 | 2,85-3,30 | |
| Ақ цементтің ақтығы (ай- қындылық коэффициен- ті), кемінде% | — | |
| Жоғары сортты БЦ-1 БЦ-2 |
6.5 Ақ портландцемент де, түсті портландцементке де бірдей технологиялық талап қойылады. Ақ және түсті портландцементтер сыртқы және ішкі беттерді безеңдіру, ескерткіш жасау және бояу жұмыстарында қолданылады.
Ақ және түсті портландцементтер құрама бетон бұйымдар жасауда пайдаланылады, яғни:
· ғимараттардың қасбеттерін қаптау (қаптама плиталар мен сәулет бөлімдері);
· ірі қабырғалық блоктар мен панель беттерін қаптау;
· бөлмелердің ішкі беттерін қаптау;
· түсті ерітінділер дайындау және басқа да салаларды кеңінен қолданылады.
Осындай цементтерді пайдаланғанда қаптаманың өзіндік құны осы мақсатта пайдаланылатын басқа материалдарға қарағанда (керамика және тас) арзан болады. Алайда, төзімділігі жағынан керамика мен тасқа қарағанда төмен болып келеді. Цемент салмағының 0,1—0,15% мөлшерінде ылғалданбайтын (гидрофобиялық) қоспалар пайдаланылатын болса, оның төзімділігі арта түседі.
Ақ және түсті цементтер. Ақ цементті таза әктас, кварцты құм мен каолин негізінде өндіреді. Ақ цементтің клинкерін күйдіру, тек күлсіз таза отынды пайдалану арқылы іске асырылады. Темірдің бояғыш тотықтарын толығынан кетіру мақсатымен, клинкерді арнайы ағартқыш аппараттарда өңдейді. Ақ цементтің клинкерін оттексіз ортада салқындатады. Цементтің ақтық дәрежесі фотометрдің жәрдемімен анықталады. Мұндай жағдайда эталон ретінде барий сульфатын қолданады.
Түсті цементтерді ақ цемент клинкерін пигменттермен бірге ұнтақтау арқылы өндіреді. Пигмент ретінде охраны, темірлі сурикті, марганец тотығын, ультрамаринді пайдаланады. Ақ және түсті цементті құрылыстағы әрлеу жұмыстарында және сәулеттік бөлшектерді дайындауда көп қолданады.
Түсті цементтерді зауыт жағдайында керамикалық плита орны- на ірі панельді әрлеуге қолдану сапаны жақсартуға, уақыт пен шикі заттарды үнемдеуге мүмкіндік береді. Мұндай цементтерді ішкі қабырғалар меи қасбеттерді әрлеуге, мәрмәрге ұқсас бұйымдарды өндіруде, сәулеттік ескерткіштерді тұрғызуда пайдаланады. Түсті цементтің 300, 400 және 500 маркалары шығарылады.
