11 – лекция Қурылыстың бириктириўши материаллары

37-Сүўрет. Цемент өндирисиниң технологиялық схемасы


Цементтиң қатыў процесси ҳаққында тийкарғы түсиниклер. Суў менен қарылған цемент пластикалық массаны пайда етеди, ол ўақыттың өтиўи менен қатты ҳалатқа өтеди. Бул өзгерис әсте-ақырын әмелге асады. Дәслеп пластикалық массаның тығызланыўы ҳәм қойыўласыўы байқалады – бул жабысыўдың басланыўын белгилейди. Кейин жабысыўшы массаның тығызланыўы еледе даўам етеди, пластиклиги улыўма жоғалады, ол қатты ҳалатқа әсте-ақырын өтеди, бирақ беккемлиги еле жетерли дәрежеде болмайды. Усы момент жабысыў процессиниң тамамланыўы деп аталады. Екинши тәрептен, жабысыў процессиниң тамамланыўы қатыў процессиниң басланыўы болып табылады, өйткени таярланған пластикалық материал қатты ҳалатқа өтеди.
Цементтиң қатыўындағы әдеттеги реакциялар гидратланыў реакциялары болып табылады. Ол тийкарғы заттың гидролизи ақыбетинде деструкцияланыўы арқалы, сондай-ақ онысыз, гидросиликатлардың пайда болыўы менен өтеди.
Солай етип, алит - C₃S суў менен қарылыўы нәтийжесинде төмендегише гидроли-тикалық тарқалыўға ушырайды:
3 CaO•SiO₂ + m H₂O → x CaO•SiO₂•H₂O + (3 - x) Ca(OH)₂
Белиттиң гидратацияланыўы гидролизсиз өтеди, сонлықтан еркин ҳәктиң (СаО) пайда болыўы жүз бермейди. Солай етип, цементтиң клинкерли минералларының гидратланыўының тийкарғы өнимлери: кальцийдиң гидратоксиди, кальцийдиң гидросиликатлары, гидроалюминатлары ҳәм гидроферритлери болып есапланады.
Цементтиң коррозиясы, оның себеплери ҳәм оған қарсы гүресиў усыллары. Әдеттегидей, цемент суўда турғанда ўақыттың өтиўи менен беккемлеседи. Бирақ айрым жағдайларда, суўда турған бетонлы қурылыслар, ўақыттың өтиўи менен жемириледи. Олардын жемирилиў тезлиги суўдың, бетонның химиялық қурамына, қурылыс имаратының характерине ҳ.т.б.
Душшы суўларда жайласқан ҳәм оның басымы тәсир етпейтуғын бетон қурылмалар, ис жүзинде жемирилмейди, болмаса оның қурамында суўда ерийтуғын, еркин Са(ОН)₂ бар. Бетонның бетинде пайда болыўшы СаСО₃ пленкасы оны жемирилиўден сақлайды. Басым пайда етиўши душшы суўларда турған бетонның массасында өзгеше қубылыс байқалады. Бул жағдайда суў, бетонның ишине өтип, онда фильтрленип, Са(ОН)₂ ни күшли силтилендиреди. Усының салдарынан бетон қурылманы қоршап турған, суйық орталықта Са(ОН)₂ ниң концентрациясы төменлейди ҳәм кальций гидросиликатлары, гидроалюминатларының усланып турыўы ушын зәрүр болған, шегинен төменге түседи, нәтийжеде олар жемириледи. Күшли минералланған суўларда буннан да қатаң (жесткий) шараятлар жаратылады. Na₂SO₄, CaSO₄, MgSO₄, сондай-ақ MgCl₂ сыяқлы дузлар, цементти күшли коррозияға ушыратады. Минералланған суўдың қурамында болатуғын ямаса MgSO₄ + Са(ОН)₂ → CaSO₄ + Mg(ОН)₂ реакциясы нәтийжесинде пайда болыўшы кальций сульфаты, суў менен бирге бетонның ишине түседи ҳәм цементтиң компоненти кальций гидроалюминаты менен өз-ара тәсирлесип, кальций сульфогидроалюминатын пайда етеди. Усы реакция нәтийжесинде алынған бирикпениң көлеми, дәслепки затларға салыстырғанда, 2,5 есеге артады, усының себебинен бетонда ишки күшлениў пайда болады ҳәм қурылма жемириле баслайды. Сонлықтан сульфогидроалюминатты цемент бацилласы деп атайды.
Қатқан цемент қурамында СО₂ гази бар суў менен де ыдыратылады. Углерод оксиди Са(ОН)₂ менен тәсирлесип суўда ерийтуғын кальций бикарбонатын пайда етеди:

Цементтиң қурамына, кальций гидрооксидин байланыстырыў уқыбына ийе затларды, мәселен, активленген кремний кислотасын, гидравликалық қосымта сыпатында қосыў арқалы бетон қурылмалардың жемирилиўиниң алдын алыўға болады.