11. Cimentul Portland
Sunt cimenturi silicate ce se obtin prin macinarea clincherului de ciment cu adaosul strict necesar de ghips(pt reglarea timpului de priza) si cu eventuale alte adaosuri. Clincherul de ciment este un material compact cu o porozitate sub 8% si care este foarte dur. Se obtine prin arderea materiilor prime la temperatura de 1450-1500 gr C cand apare si o faza de topitura, aceasta reprezentand procesul de clincherizare.
Materiile prime pt obtinerea 16116g62q clincherului sunt calcarul in proportie de 75-77% si argila impurificata cu oxizi de fier 23-25%. Pt corectarea compozitiei argilei se vor folosi adaosuri corespunzatoare. Bauxita pt Al2O3 si diversi oxizi de fier pt a corecta conturul in oxizi de fier ai argilei.
Procesul tehnologic cuprinde urmatoarele etape:-extragerea materiilor prime, pregatitul lor prin concasare si macinare, dozarea, arderea pana la obtinerea clincherului, racirea clincherului, macinarea lui cu adaosul de ghips necesar si cu eventuale alte adaosuri, insacuirea lor.
Fabricarea cimenturilor Portland se face in cuptoare rotative cu diametru de 4-6 mm, lungime pana la 250m asezare usor inclinata 3,5-4 gr si care executa 0,5-1,5 rot/min. Materialele prime avanseaza in sens invers gazelor de ardere ce produc astfel o preincalzire a lor. Arderea se poate face prin procedeul uscat, umed sau mixt si se alege in functie de umiditatea naturala a materiilor prima si pe considerente economice.
Clincherul de ciment Portland are o compozitiei complexa, compusii rezultati nu sunt compusi chimici puri, ei se prezinta in general ca solutii solide care includ si alti oxizi, de aceea se numec in general componenti mineralogici, unii dintre ei cu o compozitie care nu se regaseste in natura. Componentii de baza sunt silicatii de Ca si aluminatii de Ca. Silicatii de Ca intra in proportie de aprox 75%, iar aluminatii si feritii de Ca in proportie de aprox 25%.
Compozitia chimica a clincherului de ciment Portland se poate exprima sub forma de compozitie oxidica sau sub forma de compozitie mineralogica.
Compozitia oxidica
CaO 58-68%)-SiO2(17-26%)-Al2O3(10-15%)-Fe2O3(6-10%)
Cel mai adesea insa, compozitia clincherului se exprima sub forma compozitiei mineralogice. Componentii mineralogici au notatii prescurtate si denumiri tehnice.In afara de oxizii principali, sub forma componentiilor mineralogici, mai pot sa apara si alti oxizi care provin din impuritatiile materiilor prime. Acestia pot fi:-Na2O -K2O -MgO
-Oxizii metalelor grele
Na2O si K2O sunt nedoriti deoarece formeaza hidroxizi alcalini care impreuna cu unele agregate silicioase active, dau nastere la reactii cu importante cresteri de volum; de aceea prezenta lor se limiteaza prin normele de fabricare a cimentului. De asemenea in compozitia clincherului nu trebuie sa existe CaO (oxid de Ca) liber deoarece acesta este obtinut la temperaturi inalte, este supraars, cristalizat in sitemul cubic, reactioneaza foarte greu cu H2O, provocand expansiuni in piatra de ciment.
MgO (oxidul de Mg) are aceeasi comportare
Dintre componentii mineralogici, silicatul tricalcic(C3S) se prezinta intr-o forma cristalina ca o solutie solida care include si alti oxizi. El este componentul cel mai valoros in evolutia proceselor care au loc la amestecarea cu H2O si rolul cel mai important in asigurarea rezistentelor mecanice ale pietrei de ciment.
Silicatul bicalcic (C2S) este cristalin sub forma polimorfa B(beta) si este de asemenea activ in prezenta H2O in faza de topitura, umple spatiile dintre cristalele de silicate.
In concluzie, clincherul de ciment Portland se prezinta ca un material compactat cu o porozitate <8%, foarte dur si care este un produs de natura bazica datorita continutului ridicat de CaO, Este un material instabil, obtinut la temperaturi inalte cu un continut important de faza vitroasa si fin macinat astfel incat este un material hidrofil si instabil.
La macinarea clincherului, se adauga si cantitati bine dozate de gips pt a regla timpul de priza, astfel clincherul are o priza rapida (3-4-5 min).
Cimenturile obtinute numai din macinarea clincherului cu adaosul de gips necesar se numesc cimenturi unitare, iar cimenturile obtinute prin macinarea clincherului cu adaosul de gips si cu alte adaosuri in proportie >6% se numesc cimenturi cu adaosuri(sau cimenturi amestecate sau cimenturi compozite).
|
