Самиғов н. А. Бино

Умумий маълумотлар. Портландцемент муайян миқдордаги оҳактошлар ва гилтупроқлар аралашмасини 1450⁰С ҳароратда куйдириб олинган клинкерга туйиш жараѐнида 3-5% гипс ва 15% гидравлик қўшимчалар қўшиб олинади. Клинкер ғовак соққачалар бўлиб, цемент олиш учун ярим хомашѐдир. Гипс, фосфогипс ва борогипсларнинг цемент таркибига киритилиши унинг қотишини бошқаради. Гидравлик қўшимчалар
эса портландцементга сувга чидамлиликни беради. Гидравлик қўшимчалар сифатида глиеж, опока, диатомит, трепел, электротермофосфор шлаки, тошкўмир кули ва шу каби табиий ва сунъий материаллар ишлатилади. Портландцемент расмий равишда 1824 йилда Е.Челиев (Россия) ва Ж.Аспдин (Англия) томонидан яратилганлиги тан олинган. Ўзбекистон олимларидан С.Тўхтахўжаев, И.Тошпўлатов, Т.Отақўзиев, Б.Нуделман ва бошқаларнинг цемент турларини яратиш ва уларни ишлаб чиқариш технологиясини мукаммаллаштиришдаги ҳиссалари каттадир.
Клинкер. Портландцементнинг сифати ва хоссалари клинкернинг хусусиятларига боғлиқ. Ўз навбатида клинкернинг хоссалари хомашѐнинг тури, уни куйдириш шароитига боғлиқ бўлади. Клинкер таркибини кўплаб оксидлар эркин ва минералларга бириккан ҳолатда ташкил қилади. У асосан кристалл ва қисман шишасимон тузилишга эга.
Клинкернинг кимѐвий таркибини қуйидаги оксидлар ташкил қилади (масса бўйича, %): СаО-63-66, SiO₂-21-24, Al₂O₃-4-8, Fe₂O₃- 2-4; бундан ташқари MgO, SO₃, Na₂O ва K₂O ҳамда ТiO₂, Cr₂O₃, P₂O₅ лар оз миқдорда бўлади.
Асосий тўрт оксидларнинг миқдори клинкернинг 95-97% ташкил қилади.
Клинкерни куйдириш жараѐнида оксидлар қайта бирикиб, силикатларнинг, алюминатларнинг, алюмоферитларнинг минерал кристалл структурасини ташкил этади.
Клинкер минерал таркибига алит, белит, уч калцийли силикат, тўрт калцийли алюмоферрит киради.
Алит 3СаО^.SiO₂ (C₃S) клинкернинг асосий минерали бўлиб, цементнинг қотиш тезлигини, мустаҳкамлигини белгилайди. Клинкер таркибида 45-60% алит бўлади. Унинг таркибида 2-4% атрофида МgО, Al₂O₃, P₂O₃, Cr₂O₃ ва шу кабилар бўлиб, алит хусусиятларига таъсир кўрсатади. Алит кристаллари узунчоқ (3-20 мкм) бўлиб, цемент активлигини оширади.
Белит 2СаО^.SiО₂ (C₂S) клинкернинг иккинчи асосий минерали бўлиб, цементнинг вақт ўтиши билан ҳосил бўладиган мустаҳкамлигини таъминлайди. Белит клинкер таркибида 20-30% ни ташкил этади ва бошланғич даврда секин қотади. Унинг таркибида 1-3% атрофида Al₂O₃, MgO, Fe₂O₃, Cr₂O₃ ва шу кабилар бўлади.
Куйдириш хумдонларидан чиққан клинкерни аста-секин совитиш натижасида, ҳарорат 525⁰С дан пасайганда -С₂S ўрнига -С₂S ҳосил бўлиши белит структурасининг бузилишига ва клинкернинг кукунга айланишига олиб келади. Бунда клинкернинг ҳажми 10% ортади, -С₂S нинг зичлиги 3,28 гсм³ дан -С₂S нинг зичлиги 2,97 гсм³ гача камаяди. Ҳосил бўлган -С₂S
100⁰С ҳароратгача сув билан реакцияга киришмайди ва боғловчилик хусусиятларига эга бўлмайди. Шунинг учун клинкер махсус совитиш мосламалари ѐрдамида тезлик билан совутилади. Бундан ташқари Al₂O₃, MgO, Fe₂O₃, Cr₂O₃ каби оксидлар (1-3% атрофида) -Са₂S структурасини барқарорлашишига ва -Са₂S га айланишига ѐрдам беради. Клинкер таркибида алит ва белит 75-80% ни ташкил этгани учун уларнинг гидратация маҳсулоти портландцементнинг асосий хоссаларини белгилайди.
Клинкер таркибида 4-12% уч калцийли алюминат 3СаО^.Al₂O₃ (C₃A) бўлиб, 10-15 мкм ўлчамдаги кристалларни ташкил қилади. У сув билан реакцияга киришиб жуда тезлик билан гидраминерал ҳосил қилади, лекин юқори мустаҳкамликка эга бўлмайди. Уч калцийли алюминатнинг зичлиги 3,04 гсм³ бўлиб, сулфатли муҳитда кимѐвий коррозияга сабаб бўлади ва шу туфайли С₃А миқдори клинкер таркибида 5% дан ошмаслиги керак.
Тўрт калцийли алюмоферрит 4СаО^.Аl₂O₃^.Fe₂O₃ (C₄AF) клинкер таркибида 10-12 % ни ташкил этади. Унинг зичлиги 3,77 гсм³. С₄АF нинг гидратацияланиш тезлиги ўртача бўлиб, цементнинг гидратацияланиш ва қотиш тезлигига катта таъсир кўрсатмайди. Клинкер шишаси оралиқ модда сифатида 5-15% ни ташкил этади. Унинг таркибини Al₂O₃, MgO, Fe₂O₃, K₂O, Na₂O лар ташкил этади.
Магний оксиди алюмоферрит фазаси ва клинкер шишаси таркибига киради ѐки эркин ҳолда бўлиши мумкин. MgO жуда секинлик билан гидратацияланиши (Mg(OH)₂), қотган цемент тоши таркибида MgO нинг 5% дан кўп бўлиши цемент ҳажмининг нотекис ўзгаришига ва ундан тайѐрланган материалларнинг бузилишига олиб келади.
Клинкер таркибида СаО эркин ҳолатда бўлиши мумкин. Унинг миқдори 1% дан ортиб кетса, гидратация натижасида (Са(ОН)₂) цемент ҳажмининг нотекис кенгайишига олиб келади. Натрий ва калий ишқорлари клинкернинг алюмоферрит фазаси бўлиб, цемент таркибида сулфатлар кўринишида бўлади.