Портландцемент, свойства цемента и цементного камня

Портландцементом называют порошкообразный материал, полученный в результате совместного помола клинкера, продукта спекания смеси известняка и глины при температуре 1400 – 1500 ^оС, гипса и минеральных добавок.

В качестве сырья при производстве портландцемента используют чистые известняки и глину в соотношении 3:1, а также мергели с корректировкой состава до заданного.

Производство портландцемента состоит из следующих основных технологических процессов: добычи известняка, глины или мергеля; измельчения сырьевых материалов и приготовления из них однородной смеси заданного состава; обжига подготовленной массы при температуре
1400 – 1500 ^оС до спекания с получением клинкера; охлаждения и помола клинкера с гипсом (3 – 5 %) и минеральными добавками. Учеными установлено, что при дополнительном вводе в сырьевую смесь хлорсодержащих добавок, например, хлорида кальция, можно снизить температуру спекания до 1000 – 1200 ^оС. Такая энергосберегающая технология была названа низкотемпературной или солевой. Полученный алинитовый цемент обладает теми же свойствами, что и портландцемент. Однако повышенное содержание хлор-ионов в его составе вызывает опасность коррозии арматуры в железобетонных конструкциях и изделиях. Обеспечить химическую стойкость можно за счет защиты арматуры красочными составами, введением в бетонную смесь специальных добавок – ингибиторов коррозии стали или применением стеклопластиковой арматуры.

В настоящее время применяют два способа подготовки сырьевой смеси: мокрый – помол и перемешивание сырья производят в воде до получения однородного шлама, содержащего до 45 % воды, и сухой – исходные материалы измельчают, подсушивают и смешивают в сухом состоянии. Каждый из этих способов имеет свои положительные и отрицательные стороны. В водной среде облегчается измельчение и перемешивание материалов. При их совместном помоле быстро достигается высокая степень однородности смеси, состав которой легко корректируется, снижается запыленность, но расход топлива на обжиг в 1,5 – 2 раза выше, чем при сухом. Кроме того, значительно увеличиваются размеры вращающихся горизонтальных печей для обжига, так как на начальной стадии процесса эти тепловые агрегаты в значительной мере выполняют функции испарителей воды. Энергозатраты на получение клинкера представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1