Kimyoviy va mineralogik tarkibi va uning turlari. Portlandsement ishlab chiqarish texnologiyasi

Portlandsement
Reja:

1. 
   Kimyoviy va mineralogik tarkibi va uning turlari.
   
2. 
   Portlandsement ishlab chiqarish texnologiyasi.
   
3. 
   Portlandsement ishlab chiqarish usullari.
   
4. 
   Klinkerni aylanma pechda kuydirilganda sodir bo‘ladigan jarayonlar.
   
5. 
   Klinkerni tuyish.
   

Tayanch so‘zlar:
Porlandsement, alit, belit, uch kalsiyli alyuminat, nefelen, to‘ldiruvchi, klinker, shlam, sharli tegirmon, aylanma pech.

Qisman erib qovushib qolguncha kuydirilgan klinkerni gips bazi hollarda esa mahsus qo‘shimchalar bilan birga tuyishdan hosil bo‘lgan gidravlik bog‘lovchi modda portlandsement deb ataladi.

Kuydirish mahsulotida kalsiy silikatlar ko‘p bo‘ladi (70- 80%). qisman erish natijasida qovushib, qotib qolgan mayda-yirik tosh bo‘laklari klinker deyiladi.
Portlandsement xossalarini o‘zgartirib turish, shuningdek,
Uning tannarxini kamaytirish maqsadida klinkerga aktiv va inert mineral qo‘shimchalar qo‘shishga ruxsat eiladi. Inert qo‘shimchalar (ohaktosh, dolomit, kvarsqum va boshqalar) miqdori 10%dan, aktiv (trepel, diatomit, vitrofir, trass, shlak, gliyej va boshqalar) qo‘shimchalar miqdori esa 15% dan oshmasligi kerak. Biroq gidravlik qo‘shimchalar 20% va undan ortiq bo‘lishi mumkin. U holda maydalangan mahsulot nomi qo‘shilganga qarab boshqa, ya’ni qo‘shilma sifatida donador domna shlagi ishlatilsa shlak-portlandsement deb, tabiiy gidravlik qo‘shilmalar ishlatilsa putssolon portlandsement deb ataladi.
Klinkerni tuyayotganda unga odatda ko‘pi bilan 3% gips qo‘shiladi. Bu bilan sementning tishlashish muddati uzaytiriladi. Bu esa uning xossalariga yaxshi ta’sir qiladi.
Portlandsement klinkeri ishlab chiqarish uchun xomashyo materiallari sifatida gil yoki lyoss va ohaktosh jinslar ishlatiladi. Gil yoki lyoss va oxaktosh jinslar ishlatiladi. Gil yoki lyoss va jinslar turli moddalardan tashkil topgan. Ularda, asosan uchta oksid bor: SiO₂, Al₂O₃, va Fe₂O₃. lessda 15-20% atrofida СаСО₃ bor. O‘zbekiston sement zavodlarida, asosan lyoss ishlatiladi. Oxaktoshlar asosan kalsiy karbonatdan iborat. Kalsiy karbonat esa ikki oksid-SaO va СО₂ dan iborat.
Odatda asosiy va qo‘shimcha oksidlar miqdori quydagicha bo‘ladi:
CaO 63-67%, SiO₂ 21-24%, Al₂O₃ 4-8%, Fe₂O₃ 2-4%, MgO 0,5-5%, SO₃ 0,3-1%, Na₂O ва K₂O 0,4-1%, TiO₂ 0,2-0,5%, P₂O₅ 0,1-0,3%.
1500 ⁰С da kuydirilgan erkin magniy oksid suv ta’sirida so‘nish qobilitini yo‘qotmasa ham, u juda sust so‘nadi. Uning so‘nish jarayoni qotib qolgan sementtoshda ham davom etishi mumkin. Natijada qorishma va beton yoriladi. Bunday xavfli holatning oldini olish portlandsement tarkibidagi erkin magniy oksid miqdori standartda chegaralanadi: 4,55 dan oshmasligi zarur.
Portlandsementda kaliy va natriy oksidlari bo‘lmagani ma’qul, chunki ular portlandsementning tishlashish muddatiga ta’sir qiladi. Bundan tashqarii, ishqorlar betonda to‘ldirgichlar bilan o‘zaro kimyoviy ta’sir etishi mumkin. Natijada qotgan betonning darz ketishiga sababchi bo‘ladigan natriy va kaliy silikatlari hosil bo‘ladi. Bu reaksiya atrof muhit yetarlicha nam bo‘lsa, juda tez ketadi. Shu sababli gidrotexnik betonlar uchun sement va to‘ldirgichlar tanlayotganda sementda qancha ishqor borligi hisobga olinishi lozim va to‘ldirgichlarda amorf qumtuproqdan qancha borligi aniqlanadi. Ishqoriy metall oksidlar bo‘lsa, beton yuzasida sho‘r dog‘lar hosil bo‘ladi.
Standartga ko‘ra, portlansement tarkibida ishqor 1-2% miqdorda bo‘lishi mumkin, ammo gidrotexnik betonlar uchun 0,6% dan, yer usti konstruksiyalarini qurishda ishlatiladigan qorishma va betonlar uchun esa 1% dan ortiq ishqor bo‘lgan portlandsement ishlatish tavsiya etilmaydi.
Fosfat angidrid 1,5-2% dan ortsa, portlandsementning qotish jarayoni sekinlashadi. Sementda 4% gacha titan ikki oksidi bo‘lsa, u salbiy ta’sir ko‘rsatmaydi, ammo ko‘p bo‘lsa mustahkamligi kamayadi.
Klinkerda erkin SaO bo‘lsa, u portlandsement xossalariga magniy oksidiga nisbatan xavfliroq ta’sir ko‘rsatadi, ya’ni uning hajmi juda notekis o‘zgaradi. Erkin SaO sementtoshni buzib yubormasligi uchun klinker tuyishdan oldin erkin SaO havodagi nam ta’siridan so‘nib ulgurguncha omborlarda yetiltiriladi. Shunda klinker birmuncha yumshaydi va uni tuyish osonlashadi. Klinkerning mineralogik tarkibiga qarab, portlandsement quyidagi turlarga bo‘linadi: alit portlandsement, undagi uch kalsiyli silikat 60% dan ortiq, С₃S:C₂S nisbati esa 4 dan katta; belit portlandsement tarkibida 37% dan ortiq ikki kalsiyli silikat bor, C₃S:C₂S nisbati birdan kam; alyuminat portlandsement tarkibida uch kalsiy alyuminat 15% dan ortiq. С₃А miqdoriga qarab sementlar oz alyuminatli (5% gacha) o‘rtacha alyuminatli (5-9% С₃А) va ko‘p alyuminatli (9% dan ortiq) sementlarga bo‘linadi.