Portlandcement

Portlandcement ( eng.  Portlandcement ) är ett hydrauliskt bindemedel som erhålls genom fogslipning av cementklinker, gips och tillsatser, som domineras av kalciumsilikater (70-80%). Detta är den typ av cement som används mest i alla länder.

Mottogs först av engelsmannen Joseph Aspdin ( Joseph Aspdin ) 1824; Den 21 oktober 1824 tog han patent på Portlandcement.
Namnet gavs av namnet Isle of Portland i England , eftersom den konstgjorda stenen ( betong ) som erhålls med dess tillsatser har liknande färg som den natursten som bryts där.

Basen för Portlandcement är silikat ( alit och belit ).

Produktionsprocess

Portlandcement erhålls genom finmalning av klinker och gips . Klinker är en produkt av likformig bränning till sintring av en homogen råmaterialblandning bestående av kalksten och lera av en viss sammansättning, vilket ger övervikten av kalciumsilikater (3СаО∙SiO 2 och 2СаО∙SiO 2 70-80%).

De vanligaste metoderna för framställning av Portlandcement är de så kallade "torr" och "våta". Allt beror på hur den råa blandningen blandas - i form av vattenlösningar eller i form av torra blandningar.

Vid malning av klinker tillsätts tillsatser: 1,5 ... 3,5 % gips CaSO 4 ∙ 2H 2 O (i termer av svavelsyraanhydrid SO 3 ) för att styra härdningstiden, upp till 15 % aktiva mineraltillsatser - för att förbättra vissa egenskaper och minska kosta cement.

Råvarorna för tillverkning av Portlandcement är blandningar som består av 75 ... 78 % kalksten (krita, skalsten, kalkstenstuff, marmor) och 22 ... 25 % leror (lerskiffer, lera) eller kalkstensmärgel. användning av vilket förenklar tekniken. För att erhålla den erforderliga kemiska sammansättningen av råvaror används korrigerande tillsatser: sockerkis, rökgasdamm, bauxiter, sand, kolvar, tripoli.

Med den våta produktionsmetoden reduceras energiförbrukningen för malning av råmaterial, transporten och blandningen av råblandningen underlättas, slammets homogenitet och cementkvaliteten är högre, men bränsleförbrukningen för eldning och torkning är 30-40 % mer än med torrmetoden.

Rostning av den råa blandningen utförs vid en temperatur av 1470 ° C i 2-4 timmar i långa roterande ugnar (3,6 × 127 m, 4 × 150 m och 4,5 × 170 m) med interna värmeväxlare för att förenkla syntesen av nödvändiga cementmineraler, klinker. Komplexa fysikaliska och kemiska processer äger rum i det brända materialet. Våt roterande ugn kan villkorligt delas in i zoner:

• torkning (materialtemperatur 100 ... 200 ° C - här sker partiell avdunstning av vatten);
• uppvärmning (200 ... 650 ° C - organiska föroreningar brinner ut och processerna för uttorkning och nedbrytning av lerkomponenten börjar). Till exempel sker nedbrytningen av kaolinit enligt följande formel: Al 2 O 3 ∙2SiO 2 ∙2H 2 O → Al 2 O 3 ∙2SiO 2 + 2H 2 O; Vidare, vid temperaturer på 600…1000 °C, sönderdelas aluminosilikater till oxider och metaprodukter.
• avkolning (900…1200 °C). I denna zon sker avkolning av kalkstenskomponenten: CaCO 3 → CaO + CO 2 , medan nedbrytningen av lermineral till oxider fortsätter. Som ett resultat av interaktionen mellan basiska (CaO, MgO) och sura oxider (Al 2 O 3 , SiO 2 ), börjar processer för fastfassyntes av nya föreningar i samma zon (CaO ∙ Al 2 O 3  är en förkortning beteckning för SA, som vid högre temperaturer reagerar med CaO och i slutet av vätskefassyntesen bildas C 3 A) i steg;
• exoterma reaktioner (1200…1350 °C). I denna zon avslutas processen med fastfassintring av material, här processen för bildning av sådana mineraler som C 3 A, C 4 AF (F - Fe 2 O 3 ) och C 2 S (S - SiO 2 ) - 3 av de 4 huvudmineralerna är helt färdiga klinker;
• sintring (1300→1470→1300°C). I denna zon sker partiell smältning av materialet, klinkermineraler passerar in i smältan, förutom C 2 S, som, i växelverkan med CaO som finns kvar i smältan, bildar mineralet ALIT (C 3 S);
• kylning (1300…1000 °C). Här sjunker temperaturen sakta. En del av vätskefasen kristalliseras med frigörandet av kristaller av klinkermineraler, och en del stelnar i form av glas.

Du kan känna igen den här typen av cement på dess utseende - det är ett gröngrått pulver. Liksom alla cement, om vatten tillsätts till det, antar det ett stenliknande tillstånd vid torkning och skiljer sig inte nämnvärt i dess sammansättning och fysikalisk-kemiska egenskaper från vanlig cement.

MPC i luft (enligt GOST 12.1.005-88): 6 mg/m3

Det finns följande typer av Portlandcement:

• snabb härdning;
• normalt härdning;
• mjukgjorda;
• hydrofobisk ;
• sulfat-resistent;
• väg;
• vit och färg;
• med måttlig exoterm;
• med ytaktiva organiska tillsatser.

Produktionsvolym

Enligt ROIF Expert producerade Ryssland 57,3 miljoner ton Portlandcement 2019. Jämfört med 2018 ökade försäljningen av Portlandcement i Ryssland med 29,7 miljarder rubel. [2] Huvudvolymen av produkter som konsumeras i Ryssland produceras inhemskt. Importens andel av konsumtionen de senaste åren fluktuerar kring 2,5-3,5 %. [3]

Anteckningar

1. ↑ 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0521.html
2. ↑ Portland cementmarknad i Ryssland 2020: Coronavirus-restriktioner ledde till att en femtedel av produktionen försvann . Marknadsbyrå ROIF EXPERT . Hämtad 30 juni 2020. Arkiverad från originalet 30 juni 2020. (ryska)
3. ↑ Portland cementmarknad i Ryssland: forskning och prognos till 2024 Utgåva: juni 2020 - Marknadsundersökning: analys och granskning, marknadsprognoser . Marknadsbyrå ROIF EXPERT . Hämtad 30 juni 2020. Arkiverad från originalet 30 juni 2020. (ryska)

Länkar

• Cementproduktion, video

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk stor kines Stor norsk Britannica (online) Britannica (online) Britannica (online) Britannica (online) schweizisk historisk
I bibliografiska kataloger BNE : XX534251 BNF : 131703768 GND : 4175393-8 J9U : 987007565788205171 LCCN : sh85105088 SUDOC : 035149574