Особливості виробництва і застосування в сучасному будівництві глиноземистого цементу

1.

Виконав: студент гр. ПЦБ 22-8 Лизун Микола Олегович
Перевірив: доцент кафедри Будівельних матеріалів
Анопко Д.В.

2.

Зміст
Вступ
Склад та маркування
Переваги та властивості
глиноземистого цементу
Сировина
Застосування
Висновки
Література

3.

Вступ
Глиноземистий цемент – це продукт випалу і помелу клінкеру з порід,
багатих глиноземом в суміші з вапняком або обпаленої вапном.
Природний джерело глинозему (оксиду алюмінію) – родовища бокситів.
Так як в нашій країні майже немає природних покладів бокситів, його
замінником для виробництва глиноземистого цементу найчастіше
служить доменний шлак.

4.

Глиноземистий цемент є швидкотверднучим і гідрофобним, в
нормальних умовах він повністю схоплюється в терміни до 10 годин,
а будівельний бетон на його основі володіє підвищеною
водонепроникністю, морозостійкістю, стійкістю до агресивних
середовищ і високій температурі.
Глиноземистий цемент твердне з виділенням значної кількості тепла
(в 1,5 рази більше, ніж у портландцементу), тому він відмінно
підходить для бетонування в зимових умовах без додаткового
підігріву. І навпаки, бетонування масивних конструкцій в літній час
повинна виконуватися з примусовим охолодженням виробу.
Висока вартість глиноземистого цементу обмежує його застосування.
Але його активно використовують при аварійних роботах,
термінових ремонтних, для бетонних і залізобетонних споруд, які
можуть піддаватися впливу сильно мінералізованих вод, для
отримання жаростійких бетонів, при виготовленні безусадочних
цементів, а також він дуже зручний при роботі в зимових умовах.

5.

Склад та маркування
Глиноземний цемент складається з декількох компонентів,
ключовим з яких є низькоосновний однокальцієвий
алюмінат CaO-Al2O3, який в ході твердіння
перетворюється в двохкальціевий гідроалюмінати.
Глиноземний цемент ділиться на високовапняний
(містить більше 40% СаО) і маловапняний (вміст СаО
нижче 40%).
Іншими компонентами глиноземного цементу є:
Оксид алюмінію (масова частка становить від 30% до
35%);
Оксид кальцію (масова частка - до 45%);
Оксид кремнію (іншими словами, пісок, від 5% до 15%);
Оксид заліза (від 5% до 15%).

6.

За ДСТУ 969-91 виділяють три основних види глиноземного цементу.
Вони розрізняються між собою по стійкості на стиск:
Глиноземний цемент ГЦ-60;
Цемент ГЦ-50;
Цемент ГЦ-40.
Відзначимо компанії-виробники, які мають відмінну репутацію і є
лідерами у виготовленні глиноземного цементу:
Secar;
Gorkal;
Cimsa Icidac;
Ciment Fondu.

7.

Переваги та властивості глиноземистого цементу
Висока міцність і прекрасні в'яжучі властивості після затвердіння, які
забезпечуються алюмінатами кальцію. Затвердіння цієї речовини
відбувається так само, як і затвердіння простого портландцементу. Однак
в процесі набору міцності відбувається рясне виділення тепла.
Наприклад, в перші 24 години затвердіння виділяється 70% тепла, що
пов'язане з певною небезпекою. При підвищенні температури
навколишнього середовища вище +30 градусів стійкість цементу
знижується в 2 рази.
Після затвердіння глиноземний цемент набуває властивостей щільного
штучного каменю, що відрізняється стійкістю до агресивного
зовнішнього середовища (атмосферні опади, вивітрювання, корозія,
перепади температур, холодний вітер, обмерзання, літня спека, хімічні
речовини, діяльність бактерій). Однак, не рекомендується змішувати
його з гіпсом, цементом або вапном, інакше може відбутися скорочення
термінів затвердіння.

8.

Бетони на глиноземистому цементі морозостійкі і більш стійкі в
порівнянні з портландцементом проти вилуговування, а також до
розчинів сульфату кальцію і магнію, морський і болотній воді, розчинів
цукру, тваринним і рослинним маслам. Однак глиноземистий цемент
швидко руйнується навіть слабкими розчинами солей амонію і лугів. Його
не можна застосовувати в лужних середовищах і змішувати з вапном або
портландцементом. Враховуючи дефіцитність сировини (бокситів) та
значну вартість глиноземистого цементу, його випускають у порівняно
невеликих кількостях (менше 1 % від загального випуску цементу), а
застосовують при зведенні бетонних конструкцій, які необхідно швидко
ввести в експлуатацію, для термінових аварійних і ремонтних робіт, а
також для тампонування нафтових і газових свердловин, футеровки
шахтних колодязів та тунелів і т. п.

9.

Сировина
Сировиною для глиноземистого цементу служать боксити
і чисті вапняки. Боксити - гірська порода, що
складається з гідратів глинозему (А12О3 * пН2О) і
домішок (в основному Fe2O3, SiO2, СаО і ін). Боксити
широко використовуються в різних галузях
промисловості: для отримання алюмінію, абразивів,
вогнетривів, адсорбентів і т. п., а родовищ з високим
вмістом А12О3 дуже небагато.
Тонкість помелу повинна бути такою, щоб при
просіюванні проби цементу через сито з сіткою № 008
(розмір комірок в світлі 0,08 мм) проходило не менше
90% від маси проби. У відповідності з ГОСТ 969-66
глиноземистий цемент в залежності від міцності при
стисненні ділиться на три марки: 40, 50 і 60.
Марку цементу визначають у віці трьох діб після
виготовлення зразків.

10.

Існують два способи виробництва глиноземистого цементу: метод
плавлення сировинної шихти і випалення до спікання.
Спосіб виробництва глиноземистого цементу методом плавлення включає
в себе підготовку зернистої шихти з цементного сировини, плавлення,
охолодження отриманого шлаку, дроблення і тонке подрібнення.
Спосіб спікання характеризується тим, що вихідні компоненти цементної
сировини просушують, тонко подрібнюють і перемішують до
досягнення повної гомогенізації, після чого порошкоподібну або
гранульовану цементну шихту направляють в піч і виконують випал
клінкеру в різних печах. Далі цементний клінкер охолоджують,
піддають помолу і отримують глиноземистий цемент.

11.

Застосування
Глиноземистий цемент застосовується:
при прискореному зведенні або ремонті різних споруд (коли виграш у
часі має вирішальне значення);
при зведенні відповідальних залізобетонних конструкцій промислових
споруд і мостів;
при споруді шахт і іншому підземному будівництві;
при тампонуванні тріщин в породах;
для футеровки нагрівальних, обжигових, термічних і плавильних печей;
в різних аварійних ситуаціях.

12.

Глиноземистий цемент застосовується для виготовлення залізобетонних
споруд, що зазнають впливу морських, сульфатних і інших
мінералізованих вод (не допускається застосування даного цементу в
кислому і лужному середовищах). При зведенні масивних споруд, із
застосуванням глиноземистого цементу, всередині бетонного масиву
розвиваються високі температури, що досягають 70 °З і вище. При
таких температурах тверднення протікає ненормально і міцність
бетону всередині конструкцій виходить значно нижче, ніж в зовнішніх
шарах. У зв'язку з цим рекомендується застосовувати глиноземистий
цемент в конструкціях товщиною не більше за 1.0 метри.
Глиноземистий цемент абсолютно незамінний при виготовленні
вогнетривких виробів (цегли, блоків, плит), що є футерівкою різних
теплових агрегатів, працюючих при температурах до 1300 °С.

13.

Висновок
Цемент - це найважливіший будівельний матеріал. У
будівельній практиці він застосовується вже близько 160
років. Великі наукові відкриття, які послужили основою
створення нових видів цементу та покращення якості
існуючих, належать до останніх чотирьох десятиліть,
причому більшість з них належить радянським вченим.
В Україні цемент почали виробляти у минулому столітті.
На початку 20 століття, в Україні працювало 60
цементних заводів загальною продуктивністю близько
1,6 млн. Тонн цементу. Однак після Першої світової
війни більшість цементних заводів було зруйновано. З
настанням радянської влади цементну промисловість
України довелося створювати практично з нуля.

14.

Українська цементна промисловість перебуває у числі
найбільш зростаючих світових індустрій з темпами
близько 9%, при цьому найближчими роками можна
прогнозувати збільшення темпів зростання.
Сьогодні головним недоліком українських цементних
заводів є те, що вони використовують мокрий спосіб
виробництва цементу, який набагато
енергоємніший, ніж сухий спосіб, що
використовується в розвинених країнах світу. Тому
для компаній важливо поступово переходити на
прогресивніші енергозберігаючі технології.

15.

Література
Глиноземистий цемент. – [Електронний ресурс]. - Режим
доступу: https://pp-budpostach.com.ua/ua/a118403-glinozemistyjtsement.html (Дата звернення 19.11.2023).
Технології виробництва цементу. – [Електронний ресурс]. Режим доступу:
http://4ua.co.ua/manufacture/va2ad69a5c53b88521316d36_0.html
(Дата звернення 19.11.2023).
Глиноземистий цемент і цементи на його основі. –
[Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://uareferat.com/%D0%93%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%
B7%D0%B5%D0%BC%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%B9
_%D1%86%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D1%96
_%D1%86%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B8_
%D0%BD%D0%B0_%D0%B9%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B
E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%96 (Дата звернення
19.11.2023).

16.

Глиноземистий цемент. – [Електронний ресурс]. - Режим доступу:
https://trivita.ua/ua/blog/glinozemistyj-glinozemnyj-cement-a-23
(Дата звернення 19.11.2023).
Конспект лекцій. – [Електронний ресурс]. - Режим доступу:
http://eprints.kname.edu.ua/34489/1/2012%2022%D0%9B%20%D0%B
F%D0%B5%D1%87%20%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%81%D0%BF
%D0%B5%D0%BA%D1%82%20%D0%A2%D0%93%D0%92%20%20%
20%D0%91%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%
D0%B02.pdf
(Дата звернення 19.11.2023).
Будівельне матеріалознавство. – [Електронний ресурс]. - Режим
доступу:
https://moodle.znu.edu.ua/pluginfile.php?file=/393941/mod_resource
/content/1/%D0%94%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%BA%D0%B8%D
0%BD%20%D0%91%D0%9C.pdf (Дата звернення 19.11.2023).
В’яжучі речовини. – [Електронний ресурс]. - Режим доступу:
https://org2.knuba.edu.ua/pluginfile.php/195313/mod_resource/conte
nt/1/%D0%92%D1%8F%D0%B6%D1%83%D1%87%D1%96%20%D1%8
0%D0%B5%D1%87%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D0%B8_%
D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%
82%20%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B9.pdf
(Дата звернення 19.11.2023).