Висновки

Результати дослідження дозволили оцінити ефективність та обґрунтувати можливість застосування нових видів мінеральної сировини в певних керамічних технологіях для отримання щільноспечених виробів різного функціонального призначення та видати практичні рекомендації, щодо технологічних параметрів їх виробництва та оптимальних складів мас і покриттів на основі вітчизняної сировини України.

Розроблені ресурсозберігаючі технології можуть бути впроваджені на модернізованих та ново збудованих підприємствах України, що дасть змогу знизити собівартість виробництва та одержувати високоякісні конкурентноздатні керамічні вироби, які відповідають рівню світових стандартів. Впровадження результатів роботи дозволить не лише вирішити питання одержання сучасних щільноспечених керамічних матеріалів, а й розширити сировинну базу керамічної промисловості України.

Вирішення геолого-промислових проблем видобутку i використання нових видів вітчизняної мінеральної сировини дозволить повністю задовольнити потреби України в кварц-польовошпатових матеріалах, припинити їх імпорт, а певну частину навіть експортувати, враховуючи великий попит на цю сировину  на світовому ринку.

Питання 2 Характеристика сульфатостійкого портландцементу. Відповідь:

Портландцемент - гідравлічне в'язка речовина, що твердне у воді і на повітрі, що отримується шляхом спільного тонкого подрібнення клінкеру і необхідної кількості гіпсу. Клінкер виходить результаті випалу до спікання сировинної суміші належного складу, забезпечує переважання в клінкері силікатів кальцію. Гіпс при помолі клінкеру повинен додаватися в такій кількості, щоб вміст SО в портландцементі було не менше 1,5% і не більше 3,5%. Кожен відсоток гіпсу (СаSО • 2Н О) вносить в цемент 0.47% SO.

Портландцемент може випускатися без добавок або з активними мінеральними добавками в кількості до 15% від ваги цементу. Два додання цементу спеціальних властивостей (зниженою водопотребность, підвищеного воздухосодержанія, гідрофобних властивостей і т. д.) в пемент можуть вводитися спеціальні добавки.

Аліто у тонких шлиф має вигляд прозорих безбарвних гексагональних табличок або призм зі спайність в одному напрямку. У схрещених Ніколя мікроскопа забарвлення Аліта темно-сіра або світло-сіра; при відбитому світлі в непрозорих шлиф вона змінюється від світло-сірого до темно-сірого або синювато-сірої. Білить має складну двойніковую структуру, в відбитому світлі його кристали відрізняються від Аліта більш світлим забарвленням і округлими обрисами зерен. Трехкальциевого алюмінат в світлі, що проходить має вид ізотропних шестикутних пластинок, а в відбитому світлі після травлення шлиф 1%-м спиртовим розчином НNO, має вигляд прямокутних кристалів. Алюмоферріт кальцію в світлі, що проходить має вигляд длінновитянутих призматичних кристалів або дрібних округлих зерен з жовто-бурого або бурого забарвленням. У відбитому світлі в непрозорих шлиф кристали цих мінералів володіють найбільш світлою забарвленням завдяки їх високою відбивної здібності.

клінкерні скло після травлення 1%-ним спиртовим розчином НNО і повторного травлення 10%-им розчином КОН має вигляд в відбитому світлі темних включень неправильної форми.

Однією із важливих властивостей мінералів портландцементного клінкеру є їхня здатність при дії води утворювати нові водні сполуки, які з часом набувають високу механічну міцність. Клінкерні мінерали після змішування з цементу водою піддаються реакцій гідратації та гідролітичною дисоціації, що протікає з різною швидкістю. Основними продуктами цих реакцій є гідроалюмінати і гідроферріти кальцію, а також гідрат окису кальцію, що утворюється при гідролізі трехкальциевого силікату. Що виходять гідроалюмінати кальцію вступають у взаємодія з гіпсом з утворенням комплексної сполуки -- гідросульфоалюміната кальцію.

За швидкості гідратації клінкерні мінерали можуть бути розташовані (у порядку зменшення швидкості гідратації) в наступний ряд: трехкальциевого алюмінат, четирехкальціевий алюмоферріт, трехкальциевого силікат, двухкальціевий силікат. Дуже повільно протікає гідратація періклаза. Таким чином, мінералогічний склад клінкеру є основним чинником, що впливає на швидкість протікання хімічних реакцій, що відбуваються при твердінні цементу, на час для отримання високої механічної міцності і на інші технічні його властивості.

Тривала дія води та водних розчинів мінеральних солей на бетонні споруди, виконані з застосуванням портландцементу, викликає корозію бетону, яка при несприятливих умовах може призвести до повного його руйнування. Найбільше руйнівну дію роблять мінералізовані води - морські, озерні, грунтові та інші, що містять значну кількість солей MgSO, Na SO , CaSO, MgCl. Останні, взаємодіючи з новоутвореннями в твердіючих цементі, порушують нормальну структуру цементного каменю. Так, наприклад, розчинені у воді сульфати, взаємодіючи з гідратом окису кальцію тверднучого цементу, утворюють сірчанокислий кальцій, кристалізується в порах цементного каменю зі значним збільшенням обсягу. При великій концентрації сульфатів у водному середовищі це призводить до появи внутрішньої напруги в бетоні, що тягнуть за собою спочатку розтріскування, а потім повне його руйнування.

Крім того, що накопичується в бетоні сірчанокислий кальцій вступає у взаємодію з гідроалюмінатом кальцію тверднучого цементу, утворюючи гідросульфоалюмінат кальцію, погано розчинний у воді. Якщо ця реакція протікає в рідкій фазі, то вона не має шкідливих наслідків. При взаємодії ж сірчанокислого кальцію з кристалічним гідроалюмінатом зростання кристалів утворюється сульфоалюміната викликає поява в бетоні руйнівних внутрішніх напружень.

Для захисту бетону від дії мінералізованих вод застосовують цемент спеціального мінералогічного складу з значно зменшеним вмістом ЗСАТ • А1 О і зниженим вмістом ЗСАТ • SiO; до складу цементу вводять гідравлічні добавки, максимально збільшують щільність бетону. Кислоти також руйнують портландцемент.

Проникнення всередину бетону прісних вод призводить до поступового вилуговування гідрату окису калиція та зменшення його концентрації в рідкій фазі цементного каменю, що при далеко зайшов процесі корозії може викликати гідроліз гідросилікатів і гідроалюмінатов кальцію. У щільному бетоні процеси корозії під дією прісних вод протікають повільно і не становлять загрози. Для підвищення стійкості портландцементу у прісних водах змінюють мінералогічний склад клінкеру в напрямку зменшення кількості ЗСАТ • SiO, оскільки це з'єднання твердне з виділенням вільної вапна.

Вимоги до якості портландцементу тісно пов'язані з технічним рівнем будівельного виробництва. Широке впровадження в будівництво ефективних збірних попередньо напружених залізобетонних конструкцій вимагає застосування бетонів високої міцності, одержуваних на основі високоміцних цементів. Крім того, використання високоміцних цементів дає можливість знизити норми витрати цементу на 1 м бетону.

ВИДИ портландцемент.

Дослідження з вивчення впливу мінералогічного складу клінкеру на нтенсівность наростання механічної міцності цементів і практика роботи цементних заводів показують, що клінкер швидкотужавіюча цементу повинен мати такі характеристики: розрахункове зміст суми найбільш активних мінералів C3S + С3а повинно бути не менше 60%, вміст C3S знаходиться в межах 50 - 53% і С3а - 8-10%. Клінкер такого складу з підвищеною добавкою гіпсу дає цемент, що відповідає вимогам стандарту.

Підвищення тонкощі помолу цементу істотно прискорює провисання його твердіння, тому быстротвердеющий цемент можна також отримувати шляхом тонкого помелу (до питомої поверхні 4000-4500 см2/г) клінкеру звичайного мінералогічного складу, але з дещо підвищеним вмістом C3S (не менше 50%) при граничної добавці гіпсу (вміст SO3 в цементі не повинно перевищувати 3,5%). Необхідно враховувати, що підвищення тонкощі помолу на 1500-2000 см/г понад звичайну викликає різке зниження продуктивності цементних млинів і підвищення питомої витрати електроенергії на помел. Тому в ряді випадків більш доцільно вдатися до зміни мінералогічного складу клінкеру, ніж до підвищення тонкощі помолу цементу.

Сульфатостійкий портландцемент. Сульфатостійкий портландцемент володіє в порівнянні зі звичайним підвищеної сульфатостійкого і зниженою екзотермії при сповільненій інтенсивності твердіння в початкові терміни.

Цей цемент виготовляється з клінкеру нормованого мінералогічного складу і призначається для виготовлення бетонних і залізобетонних конструкцій зовнішніх зон гідротехнічних споруд, що працюють в умовах сульфатної агресії, при одночасному систематичному поперемінному зволоженні і висиханні або замороження і відтаванніДля отримання рухомого розчину, накачувати в свердловини насосами, цемент зачиняють з великою кількістю води (50% від ваги цементу) без добавки піску. Така кількість води в умовах звичайних температур уповільнює схоплювання цементу і знижує його міцність. Регулювання строків схоплювання тампонажних цементів при забезпеченні необхідної механічної міцності досягається звичайно підбором мінералогічного складу клінкеру і застосуванням добавок.

Вирішальний вплив на процеси, що відбуваються в цементному розчині, надає температура в свердловині. З її підвищенням процеси твердіння розчину прискорюються, його механічна міцність підвищується, а час початку схоплювання скорочується. При температурі твердіння вище 120 ° С міцність розчину падає і різко скорочуються терміни схоплювання.

Білий портландцемент. Цей цемент призначений для виготовлення оздоблювального бетону, для архітектурно-оздоблювальних, скульптурних та фарбувальних робіт, а також для виробництва кольорових розчинів. Якість білого портландцементу визначається, перш за все, його білизною і оцінюється коефіцієнтом яскравості, що характеризує білизну даного цементу по відношенню до білизні сірчанокислого барію (BaSO). За ступенем білизни білі Портландцементи ділять на три сорти: БЦ-1, БЦ-2, БЦ-3 з коефіцієнтами яскравості відповідно 76, 73 і 66.

Для виробництва білого портландцементу застосовуються сировинні матеріали, по можливості не містять сполук, офарблюючих цемент, перш за все, окису заліза, атак же окислів марганцю, окису хрому та ін При мокрому способі виробництва підвищення ступеня білизни можна досягти за рахунок введення хлористих солей, що утворюють при випаленні летюча хлорне залізо.

Портландцемент для бетонних покриттів автомобільних доріг. Цей портландцемент повинен відповідати наступним основним вимогам: мати малі усадочні деформації, велику еластичність, високий межа міцності при стисненні, високу деформативні здатність при розтягуванні і вигині і мати підвищену морозостійкість. Для підвищення морозостійкості та зменшення об'ємних деформацій до складу цементу при помолі вводять 0.1-0.25% сульфітноспіртовой барди. З активних мінеральних добавок дозволяється вводити тільки гранульований доменний шлак у кількості не більше 15%.

ЗАСТОСУВАННЯ портландцемент.

Серед будівельних матеріалів цементу приналежит провідне місце. У сучасній будівельній практиці роль цементу у випуску нових прогресивних матеріалів і виробів для повнозбірних житлового будівництва постійно зростає. Його застосовують для виготовлення монолітного і збірного бетону, залізобетону, азбестоцементних виробів, будівельних розчинів, багатьох інших штучних матеріалів, скріплення окремих елементів (деталей) споруд, жароізоляціі та ін Великими споживачами цементу є нафтова і газова промисловість. Цемент і отримувані на його основі прогресивні будівельні матеріали успішно замінюють в будівництві дефіцитну деревину, цегла, вапно і інші традиційні матеріали.