Portland cement
| Portland cement | |
|---|---|
Portland cement i poser på en palle | |
| Opkaldt efter | Portland |
| åbningsdato | 1845 |
| Damptryk | 0 ± 1 mmHg [en] |
| PGCH-kode | 0521 |
| Tidsmæssig gennemsnitlig eksponeringsgrænseværdi | 5 ± 1 mg/m³ [1] og 10 ± 1 mg/m³ [1] |
| IDLH | 5000 ± 1000 mg/m³ [1] |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Portlandcement ( eng. Portlandcement ) er et hydraulisk bindemiddel opnået ved sammenslibning af cementklinker, gips og tilsætningsstoffer, som er domineret af calciumsilikater (70-80%). Dette er den type cement , der er mest udbredt i alle lande.
Først modtaget af englænderen Joseph Aspdin ( Joseph Aspdin ) i 1824; Den 21. oktober 1824 tog han patent på Portland-cement.
Navnet blev givet af navnet Isle of Portland i England , da den kunstige sten ( beton ) opnået med dets tilsætningsstoffer ligner farven på den natursten, der udvindes der.
Grundlaget for Portland cement er silikat ( alite og belite ).
Produktionsproces
Portlandcement fås ved at finmale klinker og gips . Klinker er et produkt af ensartet brænding til sintring af en homogen råvareblanding bestående af kalksten og ler af en bestemt sammensætning, hvilket giver overvægten af calciumsilikater (3СаО∙SiO 2 og 2СаО∙SiO 2 70-80%).
De mest almindelige metoder til fremstilling af Portland cement er de såkaldte "tør" og "våd". Det hele afhænger af, hvordan råblandingen blandes - i form af vandige opløsninger eller i form af tørre blandinger.
Ved formaling af klinker indføres tilsætningsstoffer: 1,5 ... 3,5 % gips CaSO 4 ∙ 2H 2 O (i form af svovlsyreanhydrid SO 3 ) for at kontrollere afbindingstiden, op til 15 % aktive mineralske tilsætningsstoffer - for at forbedre nogle egenskaber og reducere koster cement.
Råmaterialerne til produktionen af Portland cement er blandinger bestående af 75 ... 78 % kalksten (kridt, shell rock, kalksten tuf, marmor) og 22 ... 25 % ler (lerskifer, muldjord) eller kalkstensmergel. brugen heraf forenkler teknologien. For at opnå den nødvendige kemiske sammensætning af råmaterialer anvendes korrigerende tilsætningsstoffer: pyrit cinders, røgstøv, bauxitter, sand, kolber, tripoli.
Med den våde produktionsmetode reduceres energiforbruget til formaling af råmaterialer, transporten og blandingen af råblandingen lettes, slammets homogenitet og cementkvaliteten er højere, men brændstofforbruget til brænding og tørring er 30-40 % mere end ved tørmetoden.
Ristning af råblandingen udføres ved en temperatur på 1470 ° C i 2-4 timer i lange roterovne (3,6 × 127 m, 4 × 150 m og 4,5 × 170 m) med interne varmevekslere for at forenkle syntesen af nødvendige cementmineraler klinker. Der foregår komplekse fysiske og kemiske processer i det brændte materiale. Våd roterovn kan betinget opdeles i zoner:
- tørring (materialetemperatur 100 ... 200 ° C - her forekommer delvis fordampning af vand);
- opvarmning (200 ... 650 ° C - organiske urenheder brænder ud, og processerne med dehydrering og nedbrydning af lerkomponenten begynder). For eksempel sker nedbrydningen af kaolinit ifølge følgende formel: Al 2 O 3 ∙2SiO 2 ∙2H 2 O → Al 2 O 3 ∙2SiO 2 + 2H 2 O; yderligere, ved temperaturer på 600…1000 °C, nedbrydes aluminosilicater til oxider og metaprodukter.
- dekarbonisering (900…1200 °C). I denne zone sker dekarbonisering af kalkstenskomponenten: CaCO 3 → CaO + CO 2 , mens nedbrydningen af lermineraler til oxider fortsætter. Som et resultat af vekselvirkningen mellem basiske (CaO, MgO) og sure oxider (Al 2 O 3 , SiO 2 ), begynder processer med fastfase-syntese af nye forbindelser i samme zone (CaO ∙ Al 2 O 3 er en forkortet notation for SA, som ved højere temperaturer reagerer med CaO og ved slutningen af væskefasesyntesen dannes C 3 A), forløbende i trin;
- eksoterme reaktioner (1200…1350 °C). I denne zone er processen med fastfasesintring af materialer afsluttet, her processen med dannelse af sådanne mineraler som C 3 A, C 4 AF (F - Fe 2 O 3 ) og C 2 S (S - SiO 2 ) - 3 af de 4 hovedmineraler er fuldstændig færdige klinker;
- sintring (1300-→1470-→1300°C). I denne zone sker der delvis smeltning af materialet, klinkermineraler passerer ind i smelten, undtagen C 2 S, som i vekselvirkning med CaO, der er tilbage i smelten, danner mineralet ALIT (C 3 S);
- afkøling (1300…1000 °C). Her er temperaturen så småt ved at falde. En del af den flydende fase krystalliserer med frigivelse af krystaller af klinkermineraler, og en del størkner i form af glas.
Du kan genkende denne type cement på dens udseende - det er et grønligt-grå pulver. Som alle cementer, hvis der tilsættes vand, får det en stenlignende tilstand ved tørring og adskiller sig ikke væsentligt i dets sammensætning og fysisk-kemiske egenskaber fra almindelig cement.
MPC i luft (ifølge GOST 12.1.005-88): 6 mg/m3
Der er følgende typer Portland cement:
- hurtig hærdning;
- normalt hærdning;
- plastificeret;
- hydrofobisk ;
- sulfat-resistente;
- vej;
- hvid og farve;
- med moderat eksoterm;
- med overfladeaktive organiske tilsætningsstoffer.
Produktionsvolumen
Ifølge ROIF Expert producerede Rusland i 2019 57,3 millioner tons Portland-cement. Sammenlignet med 2018 steg salget af Portland-cement i Rusland med 29,7 milliarder rubler. [2] Hovedmængden af produkter, der forbruges i Rusland, er produceret indenlandsk. Importens andel af forbruget svinger de seneste år omkring 2,5-3,5 %. [3]
Noter
- ↑ 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0521.html
- ↑ Portland cementmarked i Rusland 2020: Coronavirus-restriktioner førte til tab af en femtedel af produktionen . Marketingbureau ROIF EKSPERT . Hentet 30. juni 2020. Arkiveret fra originalen 30. juni 2020.
- ↑ Portland cementmarked i Rusland: forskning og prognose indtil 2024. Udgave: juni 2020 - Marketingundersøgelse: analyse og gennemgang, markedsprognoser . Marketingbureau ROIF EKSPERT . Hentet 30. juni 2020. Arkiveret fra originalen 30. juni 2020.
Links
 Ordbøger og encyklopædier | ||||
|---|---|---|---|---|
| ||||