61. Состав, свойства и способ получения глиноземистых цементов.

Глиноземистый цемент – быстротвердеющее вяжущее вещество, получаемое при тонком помоле продуктов спекания или плавле­ния сырьевой смеси, состоящей из боксита и извести (извест­няка). Г.ц. состоит в основном из низкоосновных алюминатов кальция, иногда в него вводят до 20–30 % кислого доменного гранулированного шлака.

Хим.состав различных глиноземистых цементов ко­леблется в широких пределах (массовые доли, %): А1₂О₃ – 30-50; СаО –35-45; SiO₂ –5-15; Fe₂O₃ – 5-15; TiO₂ – 1,5-2,5; MgO – 0,5-1,5; SO₃ – 0-1,25; KaO – 0-0,4; Na₂O – 0-0,6. Хим.состав зависит от состава сырья и способа производства. При получении глин. цемента способом плавки в доменной печи в восстановительной атмосфере железо содержится в небольшом количестве в виде FeO и металличе­ского железа, а в цементе, получаемом спеканием в окислитель­ной среде, содержится до 16–30 % оксидов железа, при этом преобладает Fe₂O₃.

Основные свойства глиноземистого цемента определяют ми­нералы— алюминаты. В зависимости от количества СаО глино­земистые цементы делятся на две группы: высокоизвестковые, в которых содержится более 40 % СаО, и малоизвестковые, в которых содержится менее 40 % СаО. В высокоизвестковых глиноземистых цементах кроме СаО-АЬОз находится значи­тельное количество 12СаО ·7Α12Ο3, 5СаО-ЗА12О3, а в низкоизве­стковых — СаО · 2А12О3

Сырьевые материалы для производства глиноземистого це­мента — известняк и боксит

Существуют два способа производства глиноземистого це­мента: спекания и плавления. При обжиге до спекания можно использовать вращающиеся и шахтные печи, а также спека-тельные решетки. Тщательно измельченная и хорошо переме­шанная смесь боксита и известняка обжигается до спекания при температуре 1150—1250°С. Полученный продукт подвергается помолу в шаровых мельницах. Можно применять как сухой, так и мокрый способ производства. При обжиге в шахтных печах шихту надо брикетировать.

При спекании возникают трудности, связанные с небольшим интервалом плавкости шихты глиноземистого цемента. По­скольку присадка золы существенно снижает качество глинозе­мистого цемента, обжиг целесообразно проводить с использова­нием газа или мазута. Для получения глиноземистого цемента способом спекания требуются более чистые бокситы с неболь­шим количеством SiO2 (до 8%) и Ре2Оз (до 10%). Высокие требования к качеству сырья препятствуют распространению способа спекания, несмотря на меньший расход топлива и бо­лее легкую размалываемость клинкера.

Более распространен способ производства глиноземистого цемента плавлением. Для этого используют вагранки, электри­ческие и доменные печи, а также конвертеры. В состав шихты кроме боксита и извести входят кокс и металлическая стружка. Кокс способствует восстановлению SiO2 до кремния. В дальней­шем в процессе электроплавки кремний образует ферросилиций, который легко отделяется вследствие различной плотности (ферросилиций — 6500 кг/м3, а высокоглиноземистый шлак — 3000 кг/м3).

62. Состав, свойства и способ получения шлакопортландцементов.

Шлакопортландцемент обладает большей стойкостью против действия сульфатных и магнезиальных агрессивных сред, чем обычный портландцемент. При невысоких температурах тампо-нажный цемент, содержащий значительную добавку шлака, имеет низкую раннюю прочность. Твердение может быть значи­тельно ускорено добавкой небольшого количества (1—2% от массы цемента) хлорида кальция, силиката или карбоната натрия.

С повышением температуры твердение шлакопортландце-мента значительно ускоряется. Используя это свойство, Е. К- Мачинский и А. И. Булатов разработали шлакоцементные смеси различного состава в зависимости от температуры применения. При температуре, соответствующей «холодным» скважинам, рекомендуется вводить в смесь не более 40 % шлака, при 70— 75 °С добавка может быть увеличена до 60—70 %. При более высоких температурах (до 125 °С) хорошие результаты дает введение в шлакопортландцемент кварцевого песка.