Строительные материалы

Для проведения испытания готовят 6 образцов-кубов, из которых 3 образца подвергают замораживанию, а остальные 3 образца являются контрольными.

За марку раствора по морозостойкости принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое при испытании выдерживают образцы.

Марки раствора по морозостойкости должны приниматься согласно требованиям действующей нормативной документации.

Для проведения испытаний применяют: камеру морозильную с принудительной вентиляцией и автоматическим   регулированием температуры в пределах минус 15—20 °С;емкость для насыщения образцов водой с прибором, обеспечивающим поддержание температуры воды в сосуде в пределах плюс 15—20 °С;формы для изготовления образцов по ГОСТ 22685—89.

Образцы, подлежащие испытанию на морозостойкость, (основные) следует занумеровать, осмотреть и замеченные дефекты (незначительные околы ребер или углов, выкрашивание и др.) занести в журнал испытаний.

Основные образцы должны быть испытаны на морозостойкость в 28-суточном возрасте после выдерживания в камере нормального твердения.

Контрольные образцы, предназначенные для испытания на сжатие, должны храниться в камере нормального твердения при температуре (20 ± 2) °С и относительной влажности воздуха не менее 90 %.

Основные образцы раствора, предназначенные для испытания на морозостойкость, и контрольные образцы, предназначенные для определения прочности на сжатие в 28-суточном возрасте, перед испытанием должны быть насыщены водой без предварительного высушивания путем выдерживания их в течение 48 ч в воде при температуре 15—20 °С. При этом образец должен быть окружен со всех сторон слоем воды толщиной не менее 20 мм. Время насыщения в воде входит в общий возраст раствора.

Основные образцы, насыщенные водой, следует помещать в морозильную камеру в специальных контейнерах или устанавливать на сетчатые полки стеллажей. Расстояние между образцами, а также между образцами и стенками контейнеров и вышележащими полками, должно быть не менее 50 мм.

Образцы следует замораживать в морозильной установке, обеспечивающей возможность охлаждения камеры с образцами и поддержания в ней температуры минус 15—20 °С. Температура должна измеряться на уровне половины высоты камеры.

Образцы следует загружать в камеру после охлаждения в ней воздуха до температуры не выше минус 15 °С. Если после загрузки камеры температура в ней окажется выше минус 15 °С, то началом замораживания следует считать момент установления температуры воздуха минус 15 °С.

Продолжительность одного замораживания должна быть не менее 4 ч.

Образцы после выгрузки из морозильной камеры должны оттаивать в ванне с водой при температуре 15—20 °С в течение 3 ч.

. Контрольный осмотр образцов  следует производить в целях  прекращения испытания на морозостойкость серий образцов, у которых поверхность двух из трех образцов имеет видимые разрушения (расслоение, сквозные трещины, выкрашивания).

После проведения попеременного замораживания и оттаивания образцов основные образцы надлежит испытать на сжатие.

Образцы на сжатие следует испытывать в соответствии с требованиями разд. 6 настоящего стандарта.

Перед испытанием на сжатие основные образцы осматривают и определяют площадь повреждения граней.

При наличии признаков повреждения опорных граней образцов (шелушение и т. п.) перед испытанием следует выровнить их слоем быстротвердеющего состава толщиной не более 2 мм. Образцы в этом случае следует испытывать через 48 ч после подливки, причем первые сутки образцы должны храниться во влажной среде, а затем — в воде при температуре 15—20 °С.

Контрольные, образцы следует испытывать на сжатие в насыщенном водой состоянии перед началом замораживания основных образцов. Перед установкой на пресс опорные поверхности образцов должны быть вытерты влажной тканью.

При оценке морозостойкости по потере массы после проведения требуемого числа циклов замораживания и оттаивания образцы взвешивают в насыщенном водой  состоянии с погрешностью не более 0,1 %.

При оценке морозостойкости по степени повреждения образцы осматривают через каждые 5 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Образцы осматривают после их оттаивания через каждые 5 циклов.

Морозостойкость по потере прочности при сжатии образцов при попеременном замораживании и оттаивании оценивают путем сравнения прочности основных и контрольных образцов в насыщенном водой состоянии.

Потерю прочности  образцов D в процентах вычисляют по

формуле:

 

 

              (12)

 

где :

Rконтр — среднее арифметическое значение предела прочности при сжатии контрольных образцов, МПа (кгс/см2);

Rосн — среднее арифметическое значение предела прочности при сжатии основных образцов после испытания их на морозостойкость, МПа (кгс/см2).

Допускаемая величина потери прочности образцов при сжатии после попеременного их замораживания и оттаивания — не более 25 %.

Потерю массы образцов, испытанных на морозостойкость, М в процентах вычисляют по формуле

 

 

                                       (13)

 

где :

m1 — масса насыщенного водой образца перед испытанием его на морозостойкость, г;

m2 — масса насыщенного водой образца после испытания его на морозостойкость, г.

Потерю массы образцов после испытания на морозостойкость вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытаний трех образцов.

Допускаемая величина потери массы образцов после попеременного замораживания и оттаивания — не более 5 %.

В журнале испытаний образцов на морозостойкость должны быть указаны следующие данные:

вид и состав раствора, проектная марка по морозостойкости;

маркировка, дата изготовления и дата испытания;

размеры и масса каждого образца до и после испытания и потеря массы в процентах;

условия твердения;

описание дефектов, обнаруженных в образцах до испытания;

описание внешних признаков разрушения и повреждения после испытания;

пределы прочности при сжатии каждого из основных и контрольных образцов и изменение прочности в процентах после испытания на морозостойкость;

число циклов замораживания и оттаивания.

 

4. Описать схему производства портландцемента.

 

Портландцемент представляет собой зеленовато-серый порошок тонкого помола. Состоит он из измельченного и перемолотого клинкера (обожженная смесь глины и известняка) и гипсовой добавки. Гипс вводится в его состав для того, чтобы замедлить его схватывание, иначе бы строители не успевали заливать бетон и класть кирпич. Чистый клинкер моментально затвердевает при добавлении воды, гипс несколько замедляет этот процесс. В цемент могут быть введены и другие добавки: трепел, доменные шлаки и т.д., которые придают ему дополнительные потребительские качества.

Самые распространённые методы производства портландцемента так называемые «сухой» и «мокрый». Всё зависит от того, каким способом смешивается сырьевая смесь — в виде водных растворов или в виде сухих смесей.

 

Мокрый способ производства цемента:

При мокром способе производства твердые сырьевые материалы— известняк, мергель, глинистые сланцы — после их дробления тонко измельчаются в присутствии воды в мельницах и образуют сметанообразную массу — шлам. Мягкие сырьевые материалы — мел, глина и др. — после предварительного дробления полаются в болтушку, где при перемешивании с водой образуют однородный шлам. Меловой и глиняный шламы при необходимости тонко измельчаются в мельницах, поступают в бассейны, где корректируются и усредняются до заданного химического состава, и затем готовый шлам направляется для обжига в печь

Мокрый способ целесообразно применять, если в глине имеются посторонние примеси при значительных колебаниях химического состава сырья и его высокой влажности. К недостаткам этого способа относится высокий расход топлива на обжиг - в 1,5 - 2 раза больший, чем при сухом.

 

 

Технологическая схема получения цемента по мокрому способу:

 

1 - щековая дробилка; 2 - молотковая  дробилка; 3 - склад  сырья; 4 - мельница 5 - мельница мокрого помола; 6 - вертикальный  шламбассейн;         7 - горизонтальный шламбассейн; 8 - вращающаяся печь; 9 - холодильник; 10 - клинкерный склад; 11 - мельница; 12 - силос цемента.

 

Обычно содержание СаСО3 в шламе составляет 75 - 78%. Отклонение от него допускается не более 0,1%. Откорректированный шлам хранится в горизонтальных шламбассейнах. Из них шлам перекачивают мощными насосами  в распределительный бачок установленный над печью. Из бачка шлам поступает в печь на, обжиг.

Выходящий из печи клинкер интенсивно охлаждается в колосниковом холодильнике и поступает на клинкерный склад, где выдерживается 3–4 недели. Здесь создается промежуточный запас клинкера, обеспечивающий бесперебойную работу завода. Кроме того, в клинкере при вылеживании совершается в естественных условиях ряд физико-химических процессов, способствующих повышению качества и стабилизации свойств цемента, поэтому выдерживание клинкера на складе представляет собой отдельную технологическую операцию. При выдерживании происходит гашение атмосферной влагой СаО несвязанного. Одновременно с этим стекловидная часть клинкера кристаллизуется, двухкальциевый силикат 2СаО·SiО2 из β-модификации частично превращается γ-форму. Все это приводит к стабилизации состава клинкера, некоторому разрыхлению его и облегчению последующего помола. Помимо клинкера, на клинкерных складах хранятся предварительно раздробленные минеральные добавки (трепел, опока, шлак и др.), которые вводят в состав цемента при помоле клинкера.

Открытые клинкерные склады оборудованы мостовыми кранами с грейферными захватами, с помощью которых клинкер и минеральные добавки подают в расходные бункера цементных мельниц.

В силосных складах составляющие цемента поступают на сборный ленточный конвейер, который доставляет их к мельницам. Питание шаровых мельниц осуществляется с помощью тарельчатых дозаторов, установленных под расходным бункером возле каждой мельницы. Одновременно с размалываемыми материалами в мельницы подают интенсификаторы помола.

Влажность размалываемых материалов не должна превышать у клинкера - 0,3%, у минеральных добавок - 2%, у гипса - 10%. При необходимости минеральные добавки перед помолом высушиваются.

Тонкость помола оказывает существенное влияние на свойства портландцемента. Чем тоньше размолот клинкер, тем быстрее схватывается и твердеет цемент и выше его прочность в начальные сроки твердения.

Тонкость помола должна быть такой, чтобы при просеивании не менее 85% цемента свободно проходило через сито №008. При этом удельная поверхность цемента не должна быть меньше 250 - 300 и превышать 700 м2/кг. Из шаровых мельниц цемент пневмотранспортом загружают в силоса. Вместимость силосов 2500 - 10000 т, а иногда и более. Силоса оборудованы

пневматическими устройствами для рыхления и гомогенизации цемента при хранении.

Цемент упаковывается в мешки специальными машинами, производительность которых достигает 120 т/ч. Каждая партия его снабжается паспортом, в нем указываются масса, марка, название цемента.

 

Сухой способ производства портландцемента:

Сухой способ рационально применять при использовании сырья однородного состава с небольшой влажностью, натуральных мергелей и замене глины гранулированным доменным шлаком.

При производстве цемента по сухому способу сырьевые материалы в зависимости от твердости измельчают в дробилках различной конструкции до кусков размером 20 - 30 мм и, если влажность их превышает 8%, подсушивают в мельницах самоизмельчения. Подсушенные материалы в требуемых соотношениях поступают в мельницу сухого помола, где производятся их сушка и тонкое измельчение.

 

 

Технологическая схема получения цемента по сухому способу:

 

1 - бункер известняка; 2 - щековая  дробилка; 3 - молотковая дробилка;  4 - бункер глины; 5 - валковая дробилка; 6 - объединенный склад сырья;               7 - мельница «Аэрофол»; 8 - циклон-осадитель; 9 - промежуточный силос;            10 - сепаратор; 11 - мельница; 12 - гомогенизационный силос; 13 - запасной силос; 14 - печь с циклонными теплообменниками; 15 - холодильник;           16 - склад клинкера и добавок; 17 - мельница; 18 - цементный силос.

 

Размолотая сырьевая мука подается в гомогенизационные силоса, над которыми расположены бункеры тонкоизмельченных корректирующих добавок. В этих силосах сырьевая мука тщательно перемешивается и корректируется. Из гомогенизационных силосов сырьевая мука поступает в расходные силосы и далее в циклоны теплообменники вращающейся печи. Полученный клинкер после выдерживания измельчается вместе с добавками и поступает в силоса цемента

 

4.Что представляют собой фибролитовые плиты, каковы их свойства и для каких целей их применяют?