Procese fizico-chimice la arderea clincherului Portland, pe cale umedă

1.Introducere

1.1. Scurt istoric despre producerea si dezvoltarea liantilor minerali.

Primul material liant care a fost folosit inca din antichitate de catre om a fost argila nearsa. Acest material se utilizeaza si in present pentru executarea celor mai simple cladiri, cind pentru constructia data nu este prevazuta o rezistenta inalta. Din 2500-3000 ani pina la e.n. au fost gasite diverse metode de obtinere a materialelor liante, in primul rind a ipsosului si varului. Ipsosul de constructie se folosea la constructia piramidelor in Egipt. Cu timpul s-au invatat sa atribuie proprietati hidraulice mortarelor de var cu ajutorul adaosurilor, cum ar fi argila arsa si diverse tipuri de minerale vulcanice (tuf, praf in forma maruntita). Asemenea mortare se utilizau in constructiile hidrotehnice.

Primul care a descoperit cimentul Portland a fost un pietrar englez Djozef Aspdina. In anul 1822 in orasul Portland (Anglia) el a obtinut un material liant din amestec de var cu argila arsa pina la eliminarea completa a oxidului de carbon. In 1824 el a primit certificatul pentru obtinerea primului material liant care mai tirziu a fost considerat o varietate a roman cimentului.

In Rusia primul producator a cimentului Portland a fost Egor Gherasimovici Celiev care a imbunatatit producerea cimentului Portland, datorita faptului ca a primit ciment Portland pe calea arderii materialelor dozate pina la coacere.

In urmatorii ani diversi savanti au continuat cercetarile si studierea proprietatilor cimentului Portland. Cu timpul cimentul Portland s-a imbunatatit calitativ datorita introducerii diferitor adaosuri. In acest mod au aparut diverse tipuri a cimentului Portland.

In acelasi timp cu aparitia noilor varietati a cimentului, in toata lumea au aparut uzine producatoare de ciment. Cu cresterea necesitatii de intrebuintare a cimentului Portland numarul uzinelor a crescut considerabil.

La sfirsitul anilor 1900 majoritatea uzinelor producatoare de ciment se caracterizau prin producerea anuala de 1,5 mln tone si mai mult.

In prezent lucreaza intreprinderi cu o producere anuala de la 2,5 – 4 mln tone folosind cuptor rotativ cu o productivitate de pina 3000 tone de clincher timp de 24 ore.

In timpul actual exista un numar mare de uzine cu un complex de masini mecanizate si automatizate. La aceste intreprinderi productivitatea creste odata cu cresterea calitatii produselor finite. De asemenea se imbunatateste calitatea cimentului, creste indicele de rezistenta, se diversifica asortimentul, se produc diferite tipuri de ciment pentru diverse domenii ale constructiei.

2. Nomenclatura cimentului portland

Caracteristica generala a Cimentului Portland.

STAS 10178-85 introdus la 01.01 86

Cimentul Portland prezinta un mineral hidraulic obtinut prin macinarea fina a clincherului, capatat prin arderea pina la coacere a amestecului natural sau artificial ce consta din argila si calcar, cu adaosuri active minerale si piatra de ghips (1,5 - 3,5 %).

Cimenturile portland se mai numesc cimenturi silicatice, deoarece culoarea cenusie este asemanatoare culorii calcarului de Portland (provincie a Angliei).

Conform STAS-lui RM se deosebeste ciment Portland fara adaosuri si ciment Portland cu adaosuri minerale, zgura. In ciment Portland cu adaosuri minerali se permite introducerea zgurei maruntite in cantitate de pina la 20% din masa liantului.

Adaosuri activ minerali se introduc in cantitate de 10%, obtinute din roci naturale si pina la 15% zgura granulata.

Piatra de ghips se introduce in componenta cimentului pentru reglarea inceputului si sfirsitului prizei.

Proprietetile fizice si mecanice a cimentului Portland sunt determinate in primul rind de calitatea clincherului, de compozitia chimica si mineralogica a componentelor, de dozajul acestora, de optimizarea proportiei de regulator de priza si de finetea cimentului, care creste cu consumul specific de energie pentru macinare. Acesta este determinat de caracteristicile instalatiei de macinare, de proprietatile initiale ale componentelor cimentului si de alti factori functionali, cum sunt ventilatia morilor, prezenta substantelor tensioactive.

Cimentul Portland si varietatile lui constituie materialul de baza in constructiile moderne. Din el se confectioneaza constructii si articole prefabricate din beton si beton armat. Blocuri de locuit, edificii publice, cladiri industriale, hidrotehnice, de irigare si multe alte tipuri de constructii unde se foloseste cu success betonul si beton armat de ciment Portland.

2.1. Caracteristica generala a materiei prime

Materia prima pentru obtinerea cimentului Portland o constituie: calcarul, argila aluminata, oxid de fier, oxid de aluminiu. Pentru producerea cimenturilor se folosesc si diverse tipuri de silicate: diatomit, tripoli, tuf silicios, tuf vulcanic. Materiile prime sunt fin macinate, amestecate omogen si calcinate le temperature de peste 14500C, la care se produce clincherizarea.