Файл: Канцепольский, И. С. Глиеж-портландцемент для гидротехнических сооружений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 57

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Начальный период выделения тепла, продолжительность кото­ рого невелика (1—2 часа), в цементах без гипса с пониженным со­ держанием двуводного гипса (0,5%) развивается более интенсивно.

Рис. 35. Скорость выделения тепла цемен­ та с низким содержанием щелочей и С3А в зависимости от C aSO ^H jO (уд. по­ верхность—4690 г/с.«2).

Следующий период сдвигается влево, и максимум скорости выде­ ления тепла соответствует 8—9 часам. В случае грубого помола клинкера (остаток на сите 4900 отв/см2— 19%) небольшой макси-

Рис. 36 Скорость выделения тепла цемента с

низким содержанием щелочей и

С3А в зави­

симости от количества

гипса

(уд. поверх­

ность-5070

г / с м - ) .

 

мум выделения тепла наступает через 13—15 часов, т. е. для всех цементов с различными содержаниями гипса он сдвинут вправо.

Интересно отметить, что с увеличением количества двуводного гипса максимум выделения тепла появляется на три-четыре часа позже, причем выделение происходит более интенсивно.

86

Данные таблиц и кривые скорости тепловыделения показыва­ ют, что добавка 5% гипса значительно повышает тепловой’эффект.

Рис. 37. Скорость выделения тепла цемента с

низким содержанием щелочей и С3А

в зави­

симости от количества

гипса (уд.

поверх­

ность-5650

г / с м 2).

 

Дальнейшее увеличение количества гипса (до 10%) мало сказы­ вается на интенсивности тепловыделения.

ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ МОДИФИКАЦИЙ ГИПСА НА ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ

Учитывая, что растворимость ангидрита меньше растворимости двуводного гипса, можно было ожидать, что добавка ангидрита вместо двуводного гипса уменьшит тепловыделение цементов.

Вопрос о влиянии ангидрита на тепловыделение цементов интересен еще и потому, что в Узбекистане в районе Исфары име­ ются промышленные запасы ангидрита, которые в первые после­ военные годы изучались в нашей лаборатории [6] и одно время применялись в строительстве в качестве гипсового вяжущего.

Для исследования были взяты опытная партия портландцементного клинкера Кувасайского цементного завода (химический сос­ тав приведен выше), двуводный гипс и ангидрит. Химический сос­ тав (%) двуводного гипса: и.п. п.—20,96; Si02—3,70; А120 3—0,37;

Fe20 3—0,21;

СаО — 32,13; MgO — 0,82;

S03—40,01;

сумма — 98,20;

C.aS04-2H20

— 86,02; ангидрита:

нерастворимый

остаток — 0,46;

Si02 — 0,62;

СаО — 38,0; MgO—

1,12;

S03—55,96;

CaS04-2H20 —

8, 12.

Ангидрит в шлифах представлен очень мелкими кристаллами призматической формы. Агрегаты обычно шероховатые и редко­ волокнистые. Отдельные кристаллы образуют полисинтетические двойники.

Рентгенографический анализ природного ангидрита подтвер­ ждает данные химического и петрографического анализов. На рентгенограммах наблюдаются линии ангидрита и слабые линии

87


двуводного гипса. Рентгенограмма гипса показывает в основном линии двуводного гипса.

Порошки подготавливались по методу, описанному выше. Клинкер размалывали в течение двух часов до остатка на сите

4900 отв/см2—8—10%.

Теплота гидратации цементов определялась на видоизмененном приборе НИИЦемента. Полученные результаты показали, что

Рис. 38. Зависимость скорости выделения тепла цемента от содержания и модифика­ ции гипса:

1,1х—0,5% гипса и ангидрита; 2,2х 3% гипса (двуводно­ го) и ангидрита.

разные модификации гипса существенно влияют на процесс выде­ ления тепла при различных добавках как по абсолютной величине теплового эффекта, так и по характеру изменения тепло­ выделения во времени (рис. 38):

М о д и ф и к а -

В р е м я г и д р а -

Т е п л о в ы д е л е н и е

(' к а л ! г )

ц и я г и п с а

т п а ц и и ,

ч а с

 

 

д о б а в к е ,

 

 

0 , 5

1 , 0

3 , 0

5 , 0

 

1

2,61

1,80

1,90

2 , 0 3

Двуводный

2

4,64

2,80

2,90

3,19

5

5,94

4,50

4,52

4,78

гипс

10

14,21

10,58

12,40

12,76

C aS04-2H ,0

15

17,67

18,70

25,40

26,39

 

24

29.14

28,95

33,16

34,45

 

48

37,90

42,00

47,73

47,80

 

72

43,79

49,50

52,74

52,78

 

1

3,34

2,87

1,85

1,76

 

2

5,40

4,68

2,95

3,04

Ангидрит

5

8,13

7,35

4,16

4,64

10

13,63

15,31

7,47

12,83

CaS04

15

16,82

23,08

18,24

18,95

 

24

27,26

30,97

29,07

30,95

 

48

36,25

42,25

40,90

42,67

 

72

42,63

47,87

45,58

45,60

Из приведенных данных видно, что наибольшей интенсивностью тепловыделения (в период до 72 часов) характеризуются цементы, содержащие от 1 до 3% двуводного гипса.

88


Цементы с добавкой 5% ангидрита отличаются более низким тепловыделением. Так, цемент с добавкой' 3% ангидрита через трое суток обнаруживает тепловыделение 45,6 кал/г, тогда как с 3% двуводного гипса — 52,7 кал/г.

Таким образом, замена двуводного гипса природным ангидри­ том Исфаринского месторождения заметно снижает тепловыделе­ ние цементов.

ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ ДОБАВОК ГЛИЕЖА НА ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ

I

Для исследования были взяты малощелочной портландцементный клинкер Кувасайского цементного завода и глиеж Кзылкий-

ского месторождения. Химический состав их следующий

(%):

Si02—23,67 и 3,82; А120 3—4,04 и 3,71; Fe20 3—6,04 и 3,02;

СаО —

61,80 и 0,70; MgO— 1,64 и 0,58; Na20 — 0,15 и 0,08; К20 — 0,52 и

0,48» S03— 0,67 и 0,43; п. п. п.—0,91 и 0,48; нерастворимый оста­ ток— 0,08 и 87,15; 2 — 99,7 и 100,41.

Минералогический состав клинкера (%): C3S — 33; C2S — 43;

С3А — 2; C4A F— 18%.

Глиеж и клинкер размалывали отдельно до тонкости помола 8,6% (остаток на сите 4900 отв/см2). Цементный клинкер с глиежем и 3% гипса перемешивали в лабораторной мельнице, запол­ ненной резиновыми пробками. Глиеж вводили в количестве 10, 20, 30, 40% от веса цемента.

Тепловыделение определяли по термосному методу и на при­ боре НИИЦемента. Приводим зависимость теплоты гидратации от

содержания

глиежа в

цементе:

 

 

В р е м я т в е р ­

Т е п л о в ы д е л е н и е

( к а л / г )

п р и к о л и ч е с т в е

д е н и я ,

ч а с

 

 

 

 

г л и е ж а , %

 

 

0

1 0

2 0

3 0

4 0

1

1,08

1,16

1,26

1,11

1,18

2

 

1,70

1,77

1,88

1,75

1,75

5

3,02

2,82

2,83

2,70

2,38

10

8,16

7,98

7,09

3,28

4,82

15

20,40

19,05

16,56

13,22

9,38

24

29,18

27,64

25,02

22,37

15,99

48

 

40,52

38,63

35,34

32,79

26,31

72

47,46

44,16

40,36

37,49

31,33

Из этих данных видно, что тепловыделение цемента уменьша­ ется с увеличением добавки глиежа к цементу и становится осо­ бенно заметным при 30—40% добавки.

*103



Глава IV

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПУЦЦОЛАНОВОГО ГЛИЁЖ-

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА, ВЫПУСКАЕМОГО КУВАСАЙСКИМ ЦЕМЕНТНЫМ ЗАВОДОМ ДЛЯ ТОКТОГУЛЬСКОЙ ГЭС

При производстве ТГПЦ периодически отбираются среднесу­ точные пробы глиежа с питательных тарелок цементных мельниц.

Химический состав глиежей, приводимый ниже, показывает, что по содержанию растворимого глинозема, потерь при прокали­ вании и нерастворимого в НС1 остатка вводимый в ТГПЦ глиеж однороден по химическому составу и вполне кондиционен:

н . о .

Fe.,03

АШз

СаО

П . п . п .

92,69

0,31

1,19

1,13

93,45

0,50

1,19

1,36

93,98

0,37

1,25

1,02

91,90

0,95

2,04

0,91

1,68

90,75

0,38

2,66

1,59

1,40

90,84

0,30

2,34

1,92

1,00

90,98

0,18

2,34

1,81

1,60

92,02

0,28

1,72

1,24

2,07

89,62

0,38

2,25

1,24

2,38

86,62

0,38

2,14

1,81

2,84

91,02

0,19

2,62

1,58

1,49

91,14

0,28

2,02

1,47

2,32

94,05

0,56

1,19

0,91

2,02

90,88

0,19

2,73

1,70

2,42

91,07

0,37

2,25

1,70

1,64

94,40

6,19

0,96

0,79

2,48

93,43

0,37

0,73

1,24

2,98

96,50

0,28

0,73

0,34

1,08

94,61

0,19

0,96

0,54

1,48

Контроль химического состава ТГПЦ и водорастворимых щело­ чей осуществляется путем отбора арбитражных проб цемента с Кувасайского цементного завода.

Приводим результаты анализа суточных водных вытяжек (1:100) из ТГПЦ, а также количество водорастворимых щелочей из портландцемента ТГЦ:

90