Теория цемента
Важнейшая задача современного этапа развития производства основного вида вяжущих материалов — портландцемента заключается в интенсификации и повышении эффективности производства, что требует глубоких знаний теоретических основ процессов его получения и применения. Это относится ко всем стадиям производства — от выбора наиболее реакционноспособных видов сырья для получения портландцементного клинкера, осуществления наиболее рационального режима его обжига и помола до наиболее эффективной реализации вяжущих свойств материала на стадии твердения.
Существующие монографии по вопросам химии цемента изданы много лет назад (например, книга «Химия цементов) под ред. X. Ф. У Тейлора — в 1969 г.) и поэтому не отражают достижений интенсивно развивающейся науки. За прошедшее время состоялось три Международных конгресса по химии цемента (VI, Москва, 1974; VII, Париж, 1980 и VIII, Рио-де-Жанейро, 1986 г.), многочисленные международные симпозиумы и конференции, которые подвели итог деятельности советских и зарубежных исследователей в этой области.
Настоящая монография представляет собой коллективный труд работников науки и промышленности, обобщающий последние достижения ученых. В монографии рассматриваются следующие основные проблемы.
В главе 1 приводятся характеристики основных видов сырья, применяемого при производстве портландцементного клинкера, при этом подробно рассматриваются свойства не только традиционно используемых карбонатных пород, но и многочисленных видов алюмосиликатных материалов, круг которых за последние годы существенно расширился. Применение методов анализа диаграмм состояния силикатных систем позволило провести качественную сравнительную оценку этих видов сырья с точки зрения их химико минералогической однородности и температурного интервала плавления, что делает возможным прогнозирование эффективности использования природного и техногенного сырья как компонента портландцементной сырьевой смеси. Глава 2 посвящена рассмотрению вопросов проектирования и расчета составов сырьевых смесей, в том числе и при использовании вычислительной техники.
В главе 3 рассматриваются вопросы строения и свойств основных фаз портландцементного клинкера с учетом модифицирующего воздействия малых составляющих. При характеристике структурных особенностей отдельных фаз приведены данные об основных межатомных расстояниях в структурах и распределения валентных усилий с учетом различной координации ионов, что позволяет объяснить различия в гидратационной активности фаз. В (лаве 4 приведены данные об особенностях процессов минерало- образования при обжиге сырьевых смесей, содержащих алюмосиликатные компоненты различной природы, описаны принципиальные различия Е механизме процессов при использовании диссоциирующих или конгруэнтно плавящихся при нагревании видов сырья.
В главе 5 уделено внимание рассмотрению вопросов помола портландцементного клинкера, возможности регулирования свойств цемента при различном аппаратурном оформлении этой операции, физико-химических процессов происходящих при измельчении, а также особенностей помола шлака и шлакопортландцемента. Главы 6 и 7 посвящены рассмотрению теоретических аспектов процессов гидратации индивидуальных клинкерных фаз, в том числе и с учетом кристаллохимических факторов, и цемента в целом, обобщены имеющиеся сведения о механизме, схемах и стадиях гидратации, особенностях структурообразования в различные периоды твердения, составе новообразований. Подробно рассмотрены вопросы структуры цементного камня, в том числе и с использованием метода оптико-структурного машинного анализа. Приведены сведения о безгипсовых цементах и прессованных материалах на основе вяжущих веществ, что открывает новые возможности их эффективного использования для специальных целей.
Глава 8 содержит сведения об особенностях деструкции цементного камня в условиях воздействия различных видов агрессии и способах прогнозирования долговечности.
При подготовке монографии авторы попытались в сжатой форме отразить наиболее важные сведения, имеющиеся в специальной литературе по рассматриваемым вопросам, хотя ограниченный объем не позволил привести достаточно подробное описание многих аспектов химии цементов. Авторы полагают, что настоящее издание окажется полезным как научным сотрудникам, аспирантам и студентам, так и работникам цементной отрасли промышленности строительных материалов.
Состав и свойства сырья
- КАРБОНАТНОЕ СЫРЬЕ
- АЛЮМОСИЛИКАТНОЕ СЫРЬЕ
- ОЦЕНКА ХИМИКО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКОЙ ОДНОРОДНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРНОГО ИНТЕРВАЛА ПЛАВЛЕНИЯ
- ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ
- МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
- МАГМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
- ПРИРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ — ОТХОДЫ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
- МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ШЛАКИ
- ТОПЛИВНЫЕ ЗОЛЫ И ШЛАКИ
- ЭЛЕКТРОТЕРМОФОСФОРНЫЕ ШЛАКИ
- ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИЕ КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ
Проектирование состава сырьевой смеси для цемента
- РАСЧЕТ СОСТАВА СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ
- РАСЧЕТ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА
- ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭВМ ДЛЯ РАСЧЕТА СОСТАВА СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ
Фазы портландцементного клинкера
Минералообразование при обжиге клинкера
- ТЕРМОДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЯ
- КИНЕТИКА ПРОЦЕССА КЛИНКЕРООБРАЗОВАНИЯ
- ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ СЫРЬЯ НА ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ ОБЖИГЕ КЛИНКЕРА
- МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ В СМЕСЯХ С ДИССОЦИИРУЮЩИМ АЛЮМОСИЛИКАТНЫМ КОМПОНЕНТОМ
- МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ В СМЕСЯХ С ПЛАВЯЩИМСЯ АЛЮМОСИЛИКАТНЫМ КОМПОНЕНТОМ
- ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ СВЯЗЫВАНИЯ ИЗВЕСТИ ОТ ВИДА АЛЮМОСИЛИКАТНОГО КОМПОНЕНТА И ХАРАКТЕРИСТИК СМЕСИ
- ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПРОЦЕСС СПЕКАНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА
Помол цемента
- ПОМОЛ КЛИНКЕРА. ОБРАЗОВАНИЕ ТРЕЩИН
- КИНЕТИКА ПОМОЛА ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА
- МЕТОДЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ПОМОЛА ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА
- ВЛИЯНИЕ СРЕДЫ НА ПРОЦЕСС РАЗРУШЕНИЯ
- РАЗНОВИДНОСТИ ПОМОЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ПОМОЛЕ ЦЕМЕНТА
- АКТИВАЦИЯ ЦЕМЕНТОВ ПРИ ИЗМЕЛЬЧЕНИИ
- РАЗМАЛЫВАЕМОСТЬ КЛИНКЕРОВ РАЗЛИЧНОГО МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА
- ВЛИЯНИЕ ТЕРМОУДАРА НА РАЗВИТИЕ ТРЕЩИН И РАЗМАЛЫВАЕМОСТЬ КЛИНКЕРА
- ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ТЕРМООБРАБОТКИ НА МИКРОСТРУКТУРУ, МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ И РАЗМАЛЫВАЕМОСТЬ ДОМЕННОГО ШЛАКА
- ВЫСОКО-ТЕМПЕРАТУРНОЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ
- СОВМЕСТНЫЙ ПОМОЛ КЛИНКЕРА И ДОМЕННОГО ШЛАКА
- РЕГУЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ПОМОЛЬНЫХ УСТАНОВОК
Химические процессы взаимодействия цементных минералов с водой
- ГИДРАТАЦИЯ ОКСИДА КАЛЬЦИЯ
- ГИДРАТАЦИЯ СИЛИКАТОВ КАЛЬЦИЯ
- КРИСТАЛЛОХИМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ГИДРАТАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ЦЕМЕНТНЫХ МИНЕРАЛОВ
Твердение цемента
- МЕХАНИЗМ И СХЕМЫ ТВЕРДЕНИЯ ЦЕМЕНТА
- СТАДИИ ПРОЦЕССА ТВЕРДЕНИЯ
- СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ ТВЕРДЕЮЩЕГО ЦЕМЕНТА
А.А. Пащенко, Теория цемента, К, 1991