Краткая характеристика технологии производства вяжущих материалов
Технология получения любого минерального вяжущего (воздушного или гидравлического) заключается в обжиге сырья — его термической диссоциации. В соответствии с природой сырьевых материалов разработаны машины и оборудование для их переработки и технологические процессы. Специфика технологии приготовления вяжущих предопределяется особенностями сырья и требованиями к качеству вяжущих.
Процесс приготовления извести из карбонатного сырья (известняка, доломитизированного известняка) зависит от его качества (химико-минералогического состава). Для каждого вяжущего температура обжига различна. Неоднородность сырья создает дополнительные трудности при производстве вяжущих высокого качества. По этой причине перед обжигом каменных материалов следует производить их дробление. Оптимальные условия создаются при обжиге сырья, измельченного до порошкообразного состояния.
Предварительное тонкое измельчение цемента производится сухим и мокрым способами. Измельченную смесь, содержащую 42% воды, называют шламом. Резкое увеличение производительности вновь строящихся цементных заводов, особенно за последний период, связано с развитием средств производства — оборудования и машин, применения газообразного высококалорийного топлива.
В цементной промышленности все этапы производства последовательно связаны между собой, начиная от добычи сырья в карьере и кончая помолом клинкера. Особое внимание следует обращать на качество природного сырья (известняка, глины, мергеля и др.). Так как в природе нет месторождений готового цементного сырья — мергелей нужного состава, приходится его изготавливать, подбирая смеси материалов, содержащих углекислый кальций и глинистые вещества в необходимых пропорциях. Во многих случаях глину заменяют частично или целиком доменным шлаком, трепелом и другими аналогичными им по химическому составу материалами.
Сырьевые материалы и смесь из них по своему химическому составу должны не только соответствовать проектным требованиям, но и обеспечивать после первого, этапа их переработки в помольном отделении необходимую стабильность указанного состава. Следует иметь в виду, что сырьевые материалы для производства цемента имеют осадочное происхождение и, как правило, неоднородны, поэтому необходимо корректировать состав сырьевой массы до обжига.
Качество цемента резко ухудшается при наличии в сырье ряда веществ (щелочей К20, Na20, соединений магния, сернокислых солей и т. д.), что следует учитывать при выборе месторождений. Примером первоклассного сырья для цемента следует считать карбонатные породы: мел, который по составу близок к теоретическому составу углекислого кальция, известковый туф, рыхлую горную породу, содержащую незначительное количество примесей и много влаги (до 45%).
Вода-среда
Воздействие воды на бетон сооружений (конструкций) не должно приводить к снижению технических свойств материала. Однако известно много случаев постепенного разрушения бетона из-за возникновения в цементном камне различных коррозионных процессов. Учитывая разнообразие химического состава я минерализации воды и случаи коррозии (бетона, при проектировании бетона надо принимать во внимание предполагаемые условия работы объекта (фундаментной части, надземной или надводной частей сооружения и т. д.).
Для того чтобы оценить состав воды и решить вопрос об ее агрессивности, необходимо в полном соответствии с нормами и техническими условиями (СН 249—69 «Инструкция по проектированию. Признаки и нормы агрессивности воды-среды для железобетонных и бетонных конструкций») взять пробы воды и отправить их в химическую лабораторию для производства щелевого химического анализа.
Анализ воды, полученный из лаборатории, позволяет, пользуясь нормативами СН 249—69, оценить степень агрессивности воды и назначить для ее предотвращения соответствующие мероприятия, которые в деталях рассмотрены в гл. X. Отметим, что при определении степени агрессивности воды-среды в указанных нормах особое внимание обращено на напор воды на бетон, коэффициент фильтрации грунта, прилегающего к сооружению (конструкции). Мероприятия, назначаемые при проектировании бетона, должны быть обоснованы технико-экономическим расчетом.