Способ получения магнезиального портландцемента

Класс 80 Ь, 3 М 52032 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,ЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТЗарегистрировано в Государственном бюро последующей регистрации изобретений при Госплане СС(.;Р В. В, Серов и И. Л, дефандчения магнезиального по пособ т1к фр аявлено 3 ноября 1934 года за М 156533 Опубликовано 31 октября 1937 гола.Основным сырьем для изготовления портланд-цемента является известняк и глина. Содержание магнезии в полученном готовом продукте допускается по ОСТУ не выше 5 вв, так как ббльшее содержание разрушающим образом действует на бетон в дальние сроки и ограничивает в силу незначительного допустимого содержания ее в цементе использование магнезиальных известняков.Предлагаемый способ заключается в том, что содержание магнезии в порт- ланд-цементе доводится до 10 вв путем связывания ее в соединения, обеспечивающие полное постоянство объема в готовом продукте как в первые, так и в последующие сроки службы бе. тона, изготовленного на магнезиальном портланд-цементе,Сырыми материалами для производства магнезиального портланд-цемента являются известково-магнезиальные породы, оказывающиеся по содержанию в них МдО (свыше 8 оо) непригодными для производства обычного портландцемента, малозапесоченные глины, пригодные для производства портландцемента, и для связывания окиси магния в 4 СаО. 2 МдО. Я 1 еО,. Ге,О, в; сырьевую смесь добавляют пиритные огарки с содержанием в них наибольшего количества ГегО,а в случае малого содержания в глине Я 1,0, в сырьевую смесь вводят породы, богатые содержанием Я 1.,0 а (боксит, алит, каолин и др,),Состав сырьевой смеси в зависимости от процентного содержания в ней Мс 10 колеблется в достаточно широких пределах, но содержание Мс 10 в расчете на клинкер не допускается в последнем свыше 10 Ы,В настоящее время более детально изучен минеральный состав магнезиального портланд-цемента, в результате чего выяснилось, что основным минералом является алит (ЗСаО. ВО), при незначительном количестве двух- кальциевого силиката, магниевый бра. унмиллерит 4 СаО. 2 Мс 10. Я 10, ,ГеОа и в допускаемом проценте (2 - 4 Ы) периклаз (свободная Мс 10).Показатели механической прочности магнезиального портланд.цемента колеблются так же, как и для обычного портланд цемента.Технологический процесс про ства магнезиального портланд-ц мало чем отличается от произобычного портланд-цемента мокрым и сухим способом на заводах, оборудованных вращающимися печами. К особенностям производства магнезиального портланд-цемента нужно отнести необходимость лучшей гомогенизации сырьевой смеси, вследствие ее более сложного состава; кроме того, обжиг клинкера ведут на более удаленной от головки печи зоне, чем при обжиге обычного портланд.цементного клинкера. При обжиге магнезиального портланд-цементного клинкера не допускается образование свара клинкера в печи, так как при этом происходит разложение магниевого браунмиллерита с выделением свободной МсО.При расчете сырьевой смеси для производства магнезиального порт- ланд-цемента авторы исходили из того предположения, что основными соединениями магнезиального портланд-цемента являются 3-кальциевый силикат ЗСаО. о 10, (алит), 2.кальциевый силикат 2 СаОЗО., (белит) и браунмиллерит 4 СаО. Я 1,0, Ге,О. В состав последнего в магнезиальный портландцемент входят 2 молекулы МдО, образуя соединение следуюшего состава: 4 СаО. 2 Мс 10. Я 1,03. Ге.,О, Кроме этих основных соединений, по исследованиям Бейтса и предварительным данным авторов настоящего изобретения, в магнезиальном портландцементе М 90 связывается в виде ортосиликата М 90. СаО, 5102 - монтичеллита При этом по данным Бейтса количество монтичеллита (при содержании магнезии в цементе от 10 до 11%) равно 9 - 10%, если содержание К,О в цементе превышает 10 - 11%. При меньшем содержании полуторных окислов количество монтичеллита, при данном содержании МдО - незначительно. Наконец, в случае, если отношение-" - " - ;, О,б 4,то избыточное количество Я 1,0. связывается с МдО в виде МдО, й 1,0,. Для расчета сырьевой смеси обыкновенно задаются определенной степенью насыщения известью, Под этим понятием в магнезиальном портланд-цементе подразумеваетсяСаО 2)8 50)+22 Я 0,в случае, если при расчете принятоотношениейО, равное О,б 4,ГеОзПри расчете сырьевой смеси для магнезиального портланд-цемента важно не только обеспечить насыщение известью кремнезема для получения активной части в клинкере, но также важно достигнуть связывания определенной части М 90 в виде соединения с нормальной скоростью гидратации или же вообще неспособного гидратировать. Поэтому расчет магнезиального портланд-цемента ведут, исходя из следующих соединений: активная часть - алит ЗСаО, 510.,; магнезиальная часть - магниевый браунмиллерит 4 СаО, 2 МпО. И О, Ге,О, для образования которого вводят такое количество железных огарков, которое обеспечило бы связывание ЯпО в количестве от 3,5 до 4% при условии богатой глиноземом глины.В расчетную формулу не вводится монтичеллит, который принят при содержании в клинкере 10 - 11% МпО равным 10%; монтичеллит связывает 2,5% МдО.Свободная магнезия в клинкере допускается в количестве 4 - 4 Уг%; общее содержание МцО в клинкере можно допустить не свыше 10%.Обжиг производят на дальней зоне при работе на низкокалорийном топливе. Использование низкокалорийного топлива имеет большое значение и применение местного топлива при данном способе разрешается положительно.Кроме обычных способов испытания для цементов авторами введен еще дополнительный ускоренный метод путем применения автоклава, Явтоклавные испытания магнезиального портланд-цемента производились следующим образом. Лепешки изготовляют по ОСТУ, после 4 часов кипения для выявления свободной извести, а также для придания им большей прочности лепешки поступают в автоклав на специальные полочки с отверстиями и находятся под давлением водяного пара.Подъем пара производят до 14 атм. в течение 2 - 2 М час. Давление в 14 атм. держат в течение 2 часов, после чего испытание заканчивается,Одновременно с лепешками в автоклав помещают призмы Бауншингера, изготовленные из чистого цемента. Испытания образцов 1: 3 с цементом не производят, так как при этих условиях действие свободной КдО обнаруживается лишь при наличии ее свыше 8%.Выдержавшим испытание признается образец, который после извлечения из автоклава не показывает никаких внешних изменений (трещина, сетка, коробление), Для призм Баушингера допускается изменение объема не свыше 1,5%.Выпуск магнезиального портландцемента по предлагаемому способу на Подольском Госцемзаводе показал, что никаких особых производственных затруднений не встречается.Применение указанного способа значительно сокращает стоимость разработки карьеров, имеющих в сырье прослойки доломитизи рова нного известняка, что приводит к значительному сокращению стоимости конечного продукта - цемента,Способ может быть применен на всех заводах, работающих на сырье, засоренном прослойками или включениями доломитизированных известняков, и испытывающих вследствие этого трудности в разработке карьеров и построении технологического процесса производства.Предмет и зоб р етен и я.1. Способ получения магнезиального портланд-цемента, отличающийся тем, что доломитизированный известняк и глину смешивают с пиритными агар. ками или другим материалом, содержащим в основном Ге.,Оа с целью связывания в клинкере окиси магния, и полученную шихту обрабатывают для получения цемента обычным образом,2, Прием выполнения способа по и. 1, отличающийся тем, что состав шихты подбирают с таким расчетом, чтобы общее количество окиси магния в клинкере не превышало 10%, а количество свободной окиси магния не превышало 4 - 4,5".3. Прием выполнения способа по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что при недостаточном содержании в глине окиси алюминия в шихту добавляют богатые глиноземом породы (боксит, каолин и т. п.).