§
5
С.
О
ь-
сз
2
м +1
§ х
о
>
>•
тчо
а
о
и.
3
х
ШІ
о
л 1
чо
*
о и
Щ
я
3 -в
! |
х
о
Щ
2
0.9-
^ Ю
в и'
* в
3
3
| &
I®
04 £
§ £•
р| іБ
Ш
о и
І І
ЬйГ о
О4 Р
о ^
■' ю
%
II
I
е о
8 з
0 2
Ш І
01 ко
а?
с
X
я
з.в
Щ
>4
5 °
И- О
о £
о о-
21
Ю
№ 7
зертханалык жұмыс
Гидратты әктің (пушонка) ылғалдылығын аныктау
Қондыргылар мен материалдар:
зертгелетін эктің орташа
шкаф
сүзп.
Жұмыс
немесе химиялык стаканда анықтайды. Ыдысты кептіргіш
шкафта кептіріп, эксикаторды суытып, аналитикалык таразыда
өлшейді. Одан соң 10 г гидратты әкті немесе 20 г әк қамырын
алып, үстіне сүзгіні төңкеріп койып 105-110°С температурада 2
сағаттай кептіреді. Сосын қақпакпен жауып, эксикаторды суы
тып, өлшейді. Массасы тұрақтағанша әрбір 40 мин сайын өлшеу
21
керек.
оіліол
үли
------------------
нін
айырымы материал ылғалдығын береді:
кұрғақ
Ш= 0
-^--100 %
с-с
2
мұндағы О - зерттелетін зат үлгісі мен бюкс массасы, г.;
Оі - кептірілген үлгі мен бюкстің ең кши массасы,
Ог - бюкс массасы, г .
Анықтау нәтижелері
9-кесте
Кептіргеннен кешнп
үлгімен бюкс массасы, г
Масса, г
№8
зертханалық жұмыс
Экті сөндіру жылдамдығын анықтау
Әкті сөндіру жылдамдығьш аныктау ғаныш қамырыньщ катуы-
на кристалданудың аякталу уақытьш анықгау әдістемесше непз-
делген.
-
СаО+Н
2
О=Са(ОН)
2
+20,6
ккал
реакциясы бойынша әкті сөндіру кезінде 1 г/моль эрекеттесетін
экке 20,6 ккал жылу бөлінеді, бұл сөнетін массаньвд темпера-
турасын белгілі бір максимумға дейін көтереді. Реакция аяк-
талғанда жылу бөлінуі токгайды және массаньщ температурасы
төмендейді. Демек, массаның температурасыньщ төмендеу сэп
экті сөндіру реакциясының аяқгалғаны больш табылады.
22
Қондыргылар мен материалдар:
зерттелетін әктің орташа
құрылғы
термометр
кағаз.
Жұмыс барысы.
Әкті сөндіру жылдамдығын Дюар ыдысында
немесе ғаныш қамырының кату уакытының басталуынан крис
талл анудың аякталғанын анықтауға арналған құрылғыда анык-
таиды.
Алдын-ала ұнтакталған эк үлгісінің 10 г қондырғыға салып,
оған 20°С-ка дейін қыздырылған 20 мл су құяды да, секундо-
мерді қосады. Қондырғыны тығынмен жапканда, термометр толы-
ғымен әрекеттесетін массаға тиіп тұруы керек. Қондырғыны
бірнеше рет сілкілеп, оның ішіндегі массаны араластырады да,
койып қояды. Әрбір 30 секунд сайын термометрдің көрсетуін
бақылайды. Температура төмендей бастағанына кеткен уақыт
эктің сөну жылдамдығын береді. Бакылау нэтижелерін кестеге
толтырады.
10-кесте
Анықтау нәтижелері
5
О.
5>
6
«Д
«3
н
сй
о.
о
ф
• ф ш Ш
и
>•
сх
о
Е
ф
О
<3
е?
2
х
св
і£
д.
І
ф
х
н
2
св
Алынған нәтижелер бойынша миллиметрлік қағазда темпера-
тураның өзгеруінің әкті сөндіру уақытына тәуелділігін график
түрінде көрсетеді.
№9 зертханалық жұмыс
Гидравликалық әкті қысқандағы беріктік шегін анықтау
Гидравликалық әкті қысуға беріктік шегін анықтауды әк
ерітіндісінен дайындалған куб тәрізді (олардың 28 күн қатуынан
кейін) үлгілерде жасайды.
23
Үлгілерді бір бөлік эк, үш бөлік кварц
^
__ - М
калыпты
алуға
сінен дайындайды.
қүмы
кұм. Құмнын кұрамында
щі коспалар болады. Еріт:
ы осы қоспадан дайындалған ьиіктш
мм,
диаметрі 70±5 мм, төменгі жағының диаметрі
гі шсі пегеннен кейін стандартгы үстел
ІУЦ-гЭ ММ ЦШіаішп иіед
--------
..
«тт
үстінде 125-135 мм-ге дейін жайылатын коюлыкты аитады.
*
____ ____ Л
• г*тж т т о о ТТТДІГЯ ПМТС ЭКТ1Н О
гидравликалык әкпң орташа
үлгісі; кубтар дайындауға арналған формалардын толык
тығы; металдык плита; гидравликалык ысырмасымен аі
суда үлгілерді сактауға арналған астауша; техиикалык
өлшеуір күты; дөңгелек түпті ьщыс; стандартгы калакша
формалардағы ерітіндіні нығыздауға арналған метал^ ^
құм; пьппақ; сілкитін үстел; конус
арналған форма; секундомер немесе сағат; г и д р а в л и к ™ -
■
В
барысы.
Қальпггы коюлыкгагы әк ерітіндасінін коспа-
сын алу үшін техникалык таразьща 900 г эк пен 2700 г
шеп алады. Әк пен кұмды дөңгелек түпті ыдыска салып,
қалащпамен
1 минут араластырады. Пластикалык
КүИІНДС і\алаі\ііхсиүхч/жж *
™ ^
ерітінділері үшін су-әк қатынасы 0,45-тен 0,60-қа деиш п ар -
ік г Г б о л а п ід ы г ь ш ескере отырыи, цилиндрмен кажетп сумел-
шерін өлшеп альш, эк-к*м коспасы салынган ыдыска к р д ы .
Ылғалданған коспаны бастапкыда 1 минут ыдыс
шемен. одан соң 2,5 минут механикалык араластыргащта ар
ластырады (3-сурет). Механикалык араластыргаш 8 аинМи
жылдамдыкпен тік білікте айналатын араластыратын
(2), калындығы 80,8 мм, диаметрі 203,5 мм жэне салмагы 19,
кг 72 айн/мин жылдамдыкпен айналатын жэне ыдыстағы ер -
тіндіні араластыруға арналган массивті білікшеден, пышакгар
мен қыстырғыштар бекітілген шалқаятын траверзадан ( ), к
мен немесе механикаландырылған жетекпен механизм орнатыл-
ған козғалмайтын табанынан (1) тұрады.
Механикалык араластырғышпен жұмыс жасағанда мынадаи
ережелерді есте сақтау керек:
24
а) араластьфғышқа коспаны мотор қосылып тұрған кезде алу
жоне салу керек;
ә) ерітінді қоспасын араластырады, сонымен катар барлық
тісті берілулер сәйкес коршалған қалқандармен жабық тұрғанда
косу керек;
б) ерітінді қоспасын түсіріп алу үшін:
1) қыстьірғыштармен траверзаны көтеру керек;
2) тісті берілісті жауып тұратын немесе тоскауылдап тұратын
қалканды алып тастау керек;
3) білікшені көтеріп, аяғына дейін ысыру керек.
4-сурет.
Механикалык араластырғыш
Ыдысқа коспаньщ жаңа үлесін салғаннан кейін абайлап, білік-
шені өзінің орнына түсіру керек, тісті берілісті калқанмен жауып,
траверзаны оған бекітілген кыстырғьпптар өзінің орнына келе-
тіндей етіп түсіру керек. Одан соң сілкілейтін үстелдің ортасына
кесілген конус формасындағы металдан жасалған іші қуыс ыдыс
орнатады (4-сурет). Сілкілейтін үстел көлденең фундаментке ор-
наласкан металдық табаннан тұрады. Табанда мотормен немесе
колмен айналдырылатын білік (1) айналып тұрады. Білікте
жұдырықша (2) болады. Ол білік айналғанда онда сьфғитын көл-
денең орналасқан диск (5) ұсталған серіппеге (4) бекітілген ро-
ликті (3) көтереді. Осындай конструкцияға байланысты зертте-
летін ерітінді қоспасы болатын конустан кондырғы дискісі тік
бағытта 10 мм ауысады, одан соң осы биіктіктен дереу түседі,
25
жалпы сал
құрайды
бір™
^
25
Н
я
Я Р
6аса ° ™ Г
(коспаны нығыздауға болмайды) шпательмен т е п с т е ш ^
-
форманы сол колмен ұстап тирады
салып
ылгал
формасын
СодГн кейін 30 сеьсундка сілкілейтін үсгелдін моторын косады.
30 рет сілкігенде коспа конусы деформацияланып, агады.
К о н у с
Н
Н
төменгі диаметрін бір-біріне перпендикуляр ею №
таөлшейді Егербұл шама
1 25
-тен 135 мм шепнде болса,бул су
М в і і і н і н
дұрыс
тандалып алынганын, алынган зк-кумд, кос-
калыпты
фзоо
5-сурет.
Араластыратын үстел
ігер конустьщ таралуы көрсетілген шекген ауьгшпын болса
иолшері дұрыс алынбағанын, оны өзгерту перекупи ла
ді. Мұндай жағдайда су мөлшерін озгерте отьфып тәжіри
і қайталайды. Қалыіггы қоюлыкгағы қоспа алынғанша осылаи
кайталай береді. Үлгілерді дайындау үшш стандартгы метал
26
дык алынып-салынатын ішкі өлшемдері 7,07х7,07><7,07 см фор-
малар дайындайды. Форма бөліктерінің ішін жэне қабырғала-
рын алдын ала вазелинмен немесе машина майымен майлап, олар-
ды машина майы жағылған тегіс металдык пластинкада жинайды.
Пластина қалыңдығы 5 мм-ден кем болмауы керек. Пластинаны
оған орналасқан формалармен бірге гидравликалык ысьфмамен
жабдықталған астаушаға салады. Эр формата екі рет эк-кұм қос-
пасын салады. Біріншісінде форманы 4 см толтырады да, қос-
паны осы серіппе нығыздалғанда өзінің ұшымен форманың түбі-
не жететіндей болып металдык серіппемен (диаметрі 10 мм)
нығыздайды, форманы бұл кезде колмен ұстап тұрады. Одан
кейін форманы қоспамен толтырып, соңғысын серіппенің ұшы
төменгі кабатына жеткенше ньныздайды.
15-20 минуттан кейін форманы ерітінді коспасымен толтыр-
ған соң, оньщ артык мөлшерін бетімен бірдей етіп ылғал пышақ-
пен альт тастайды. Үлгілер салынған астаушаны какпақтын борт-
тарын гидравликалык саңылауға жібере отырып жабады. Осын-
дай жағдайда үлгілерді 24 сағат бойы ұстайды да, оларды
формадан босатып 6 тэулікке судың үстіне салып астаушаға
кояды, сосын 21 тэулікке астаушаға су деңгейі үлгілерден 2 см
жоғары болатындай суға салып қояды. 28 күннен кейін үлгілерді
гидравликалык жанышкымен қысылуға сынайды. Зертгеу нәти-
желерін 11-кестеге толтьфады.
11 -кесте
Анықтау нәтижелері
М
ат
ер
иа
л
ат
ау
ы
►
р.
к о
л а
л* §
°
ч
К
о
н
у
с
т
ы
ң
та
р
ал
у
ы
,
м
м
Қ
а
л
ы
п
т
ы
к
о
ю
л
ы
қ
к
а
к
аж
ст
ті
с
у
медшері,
м
л
•
вш
я
с~
і 1
>
£
2 С
о Ь
* ©.
2 §
в
Ү
л
гі
н
ін
к
ө
л
д
с
н
с
ң
к
и
м
а
с
ы
и
ы
ц
ау
д
ан
ы
,
см
Б
ұ
за
т
ы
н
ж
ү
к
т
е
м
е
са
лм
агы
,
к
гс
25
«.2 %.
3
І
Ԥ >
8’о» 1 і
2
1
2 ГИДРАВЛИКАЛЫҚ БАЙЛАНЫСТЫРҒЫШ
ЗАТТАР
Г идравликалык
айналатын
Е Ж I Ш
ғастыратын затгар жатады. Оларға гидравликалык әк, романце
мент портландцемент, шлакпортландцемент, сазды цемент жэне
байланыстьфіъіш заттарды гидравликалык коспалармен ұнтак-
тау нэтижесінде алынған баска да цементтер кіреді.
Щ
Өте ұсак ұнтақталған минералды затгар, таза күиінде баила-
ныстырғыш заттардың касиетін көрсететін, бірак ауадағы баила-
ныстьшғыш заттармен араластырғанда оларға гидравликалык
касиет беретін, ал цементпен араластырғанда оный гидравли
калык жэне жемірілуге қарсы касиетін артгыратын
бел-
сенді минералды немесе гидравликалык коспалар деп атаидь .
Гидравшшшіьік байланыстырғыш заттарға койылатын техни
калык талаптар жэне олардын қасиеттерін зерттеудін эдістемесі
12-кестеде берілген.
Гидравликалык байланыстырғыш материалдардын жасанда
таска айналуы цеменггі сумен катырганда жүретш күрделі физика-
Х я л ы П р о ц е с т е р д ін нәтижесі болып табылады. Бұл гроцес-
тердін мәні, негізінен, басты химиялык қосылы
лизі мен гидратациясына әкеледі. Қазфгі кезде
түрлі цементтер қолданылады. Бірак цементтердщ бфігу
ІГ^
к. —
—
А
ТТО ТТХ^Т
гидро
кұрылыста
мысалында көрсетуге
менттін химиялык
кұрамы ондагы:
үшкальцийлі силикат ЗСаО-ЗЮ2,
екі кальцийлі силикат 2 С а0 8 Ю 2,
үшкальцийлі алюминат ЗСаО АЬОз,
төрткальцийлі алюмоферригке 4СаО-А120 3Ғе20 3 байланысты
Бұл косылыстардан басқа портландцемент күрамында Ы
тытий. магний оксидтері болады.
28
12-кесте
Гидравликалық байланыстырғыш заттарға қойылатын
техникал ык талаптар
Елеуіштегі
калдык
бойынша
(%) ұнтактау
майдалығы
Бірігу
уакыты
С ығы лғандағы
беріктік шегі,
кгс/см
МЕСТ
Цемент
луы.
мин
Портланд
цемент
Ак порт
ландце-
мент
Пласти-
фицир-
ленген
портланд
цемент
10178-62
Пуцолан-
ды порт
ландце-
мент
Қожды
портланд
цемент
10178-62
Шектелме
ген
2544-44
шлакты
цемент
меген
Шектелме
ген
2544-44
Экп-пуцо-
ланды, экті-
зольді, жэне
эк-сазды
цемент
меген
Сазды
цемент
кеиін
дан
ерте
емес
меген
кеиін
400
500
600
кем
емес
29
Цементке су қосқанда мынадай реакциялар жүреді:
ЗСа0-ЗЮ2+пН20 = Са(0Н )2+2С аО 8Ю 2- т Н 20 ;
2СаО-5Ю2+ т Н 20 = 2 С а0 8 Ю 2- т Н 20 ,
ЗСаОА12Оз+ 6Н20 = ЗСа0А120 3-6Н20 ,
п
4С а0А Ь 0,+Ғе20 і+пНг0=ЗСа0А120,-6Н 20 +С а0Ғ е20 г т Н 20
Цемент гидролиз! жэне гидратациясы нәтижесінде түлш сіт
өнімдер осы затгармен қаныққан ерітінді алғанша жартылаи
суда
ериді
қалған бөлігі цемент түйірінщ аиналасында сірне
т ^ Л а & ф ш а қ түзіп, коллоидш түрде белшедь Осы кабьпсша
әл^ әрекеттеспеген цемент түйршін
тыоады Осылайша алынған қамыр тәрізді масса әрекеттеспе
™н “ еменг түйірінен туратын кальций пщросилматгарымеи
т
гіпнелеш
түріндегі коллоидты жүиелер
гидроалюминаттары сірнел
тармен қаныккан
кальций оксидінщ гидраты жэне осы қ о сы л ы сі^
с ү л ы
ерітінділер сәйкес қозғалғыш пластикалык сипатта Оола
да. Әрі карай осы қамырдын коллоидтық бөлш біртшдеп кри-
СТа^лГГнт>І үнтағын сумен араластырғанда масса қатады, қату
түрады
түзілуі
• силикаттардын гидратациялануы жэне кристалогидратгар-
массаньщ крисгалдануы және кристалдардын есуі;
•
кристалл өсінділерінін түзілуі және массаньш беР11™ Ч ^ _
Ц ш ентке белгілі касиет беру ұшш оган, иемент к ұ р а ^ н -
дагы кальций гидроксидін байланыстыру есебшен судын әсе
ріне тұрактылығын арггыратьш гидравликалық коспалар.
Са(ОН)2+ 8Ю2=Са8і03+Н20
1) массаньщ созылғыштығьш артгьфатьш-ішастифицирлеупп;
2) қышкылдык ортада цементгің
жеміршуге
қарсылығын арт-
тыратын қышқылға төзімді — гранит,
пнімяі апзандататын салгырт қоспалар - кұм,
реттеуші
косады
30
13-кесте
Теория жүзіндегі клинкер қосылыстарының
химиялык құрамы, %
Қосылыс
СаО
ЗЮ
2
А1
2
0
3
Ғе2СҺ
1
ЗСаО-ЗЮг
73,69
26,31
•
2 С а0 5 Ю ,
65,12
34,88
—
-
1
ЗСаО-АЬО,
62,27
-
37,73
-
1
5СаО-ЗАЬО,
47,83
-
52,17
-
1
12Са0-7А1
2
0
3
48,53
51,47
?
•
1
СаОАЬОз
35,49
-
-
1
64,51
1
СаО-2АЬО,
21,57
-
78,43
-
1
СаО-бАЬО^
8,39
91,61
------ ---
±
-
1
4СаО АЬО^Ғе?Оя
46,16
20,98
32,86
бСаОІАЬОтҒегО^
48,06
• —
29,13
22,81
бСаО А Ь 0 г 2 Ғ е ,0 ,
44,40
т
13,45
42,15
8С а0-ЗА Ь 0,Ғ е
2
0
3
49,07
-
33,46
17,47
2 С а0 Ғ е
2
0
3
__________
41,26
№
-■■■
-
Ш
-
1
58,74
1
Портландцемент өндірісі екі сатыдан түрады: клинкер алу
жэне оны ұнтақтау.
1. Клинкер алу екі тэсілмен - күйдіруге арналған коспаны
дайьшдау эдісі бойьшша ерекшеленетін ылғал жэне кұрғак тэсіл-
мен жүзеге асуы мүмкін. Ылғал тәсілінде шикізатты судьщ көп
мөлшері қатысында ұсактайды да, құрамьгада 45% су болатын
қойыртпақ алады. Бұл әдісте коспа біркелкі қалыпка түсіп, шаңы
азаяды, бірак суды буландьфу үшін біршама энергия жұмсалады.
Құрғак эдісте шикізат компоненттерін кептіріп, ұсактайды да,
кұрғак күйінде араластьфады. Мұндай технологияда энергия
шығыны болмайды, сондыкган осы эдіс бойынша цемент өндіру
сұранысқа ие болуда.
Клинкер өндірісі ұсактау, ұнтактау, шикізат кұрамын таңдау
жэне алынған шихтаны жоғары температурада өндеу-күидіру
операцияларьшан тұрады.
Портландцемент ондірісінде шикізат ретінде эртүрлі экті
жыныстар (әктас, бор, доломит) жэне саз, сондай-ак мергелдер —
өте ұнтақ эктас пен саздың біркелкі коспасы қолданылады.
Шихтаны күйдіруде:
31
. Судан булануы, кристалгидратрдьшдеадатациясы
органикалык затгардын жануы: М е 0 п Н 20
2
. Карбонаггардын термиялык днссоциациялануы.
СаСОз =СаС+С02(900-1200°С)
I___
. Кальций силикаттарын, алюминаттарын жэне И
» Ц
риггерін түзе негіздік
жэне
кышкылдык оксидтердщ әрекеттесу
жүзеге асады.
с ю . Щ
(белят)
С а 0 8 і 0 2+С а0 = ЗСаО- 8Ю2 (алит)
^ ^ , а
1
/~\
А1П, ^пткяльпийалюминат)
аякталады
түзілген өнімнің кұрамы
алит
белит 15-35%,
-
үшкальцийалюминат -5-14%.
Шихтаны күйдіруге диаметр! 3,5-5,0 м жэне
болатьш барабанда айналып тдаатын нешгер к о л д а ш д а ^ Д І д а
түсіп тұратын шикізат компонетгері онда кеігпру, кыздыру, каль
цинациялау, силикатгар түзілуінін экзотермиялык р е а к ц и я ^
күйдірі^және суьггу белігінен етеді. Пештен шыгатын кдннкер
су ы тш ш іі.
тау. Суьггылған клинкер коймада 10-15 тәу-
„ік с а ^ а д ы да (бос кальций океидінін
лануы ушін) коспалармен араластырын, диірменде 0,1 мм өл
%
Г; ™
" и е г і з п массасы ■
жэне олардан алы-
натын бұйымдар жасауга кодданылада. Б е г о ^ е м е ^ кум жэне
толыкгырғыштан туратын коспасы сумен араластырганд к ту
нэтижесінде альшатын жасанды тас. То?шк:гырІ™
^ І^ ? * асгас
тегі бетондарға 1 В
гранит кезекті м атериалдар(кеу<жта ,
™ п ш к т бегондарда - бетон коспасына косылатын газ жэне
ұяшықгы
_
I
: түзетін қоспалардың ыдырауынан болатын тұиық
үнтағы
метал
дык арматура қолданылады.
32
Портландцемента «маркасы» жэне «модулі» бойынша сипат-
тайды.
Цемент маркасы - 28 тәулік өткен сон қатқан цемент үлгісін
беріктікке тексеру шегі (кг/см2). Цемент маркасы жоғары болған
сайын, оның сапасы жоғары болады. Қүрылыс саласында 400,
500 жэне 600 маркалы цемент колданады.
Цементті синтездеу
Цемента синтездеуде шихта компоненттері үнтақгальш,
біркелкі масса түзілгенше сумен араластырылады. Алынған ылғал
масса кептіріліп, одан сон күйдіріледі. Күйдіру теориясына сэйкес
кептіру аймағында (200-250°С) адсорбциялық байланыскан суды
аластау жүзеге асады. Шламды кептіруге өте көп жылу
жұмсалады. Дегидратациялау процесінде (250-500°С) химнялық
байланыскан су алас-талады, одан кейін 500-750°С қыздырьшады.
Бүл жерде айтарлыктай өзгерістер болмайды.
750-950°С дейінгі аралыкта карбонаттар диссоциацнясы жэне
әктің байланысуы болады:
СаСОз =Са0+С02
Бұл
декарбонизациялану аймагы.
Кальций карбонатын диссо-
циациялауға өте коп энергия 395-398 кал/г жүмсалады. 950°С-
тан жоғары белиттің жэне төрткальцийлі алюмоферриттің жэне
тағы баска да косылыстардын түзілуі жүретін
экзотермиялық
процестер аймагы
басталады.
1300-1400°С температурада күйдіру аймағында сұйық фаза-
ның түзілуі болады. Процестің осы сатысында портландцемент
клинкерінің негізгі фазасы алнт (үшкальцийлі силикат) түзіледі.
Мүндя күйдіру аякталып, клинкер суыту аймағына түседі.
Күйдіру кезінде мынадай үш сатыны бөліп алуға болады:
- кептіру жэне қыздыру;
- дополимерлену, иондык ерітінділердің түзшуі;
-суыту.
Осылардын ішінде дополимерлену мен иондык ерітінділер-
дің түзілуі негізгі жэне күрделі болып табылады.
33
Дополимерлену саты сы
Каолинитгін полисилоксанды блогы
3> Достарыңызбен бөлісу: |