Неорганические и воздушные вяжущие вещества. Производство и применение

ФЕДЕРАЛЬНОЕАГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУВПО БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТБИЗНЕСА И СЕРВИСА
Кафедраэкономика и управление на предприятии (в городском хозяйстве).

КУРСОВАЯРАБОТА
Подисциплине «Теоретические основы прогрессивных
технологий»
Натему: «Неорганические и воздушные вяжущие вещества. Производство и применение»
Белгород2010

Содержание
 
Введение
1. Неорганические вяжущие вещества
1.1 Общие сведения и классификация
1.2Воздушные вяжущие вещества
1.3Гидравлические вяжущие вещества
2.Производство и применение вяжущих веществ
2.1 Основа производства неорганических вяжущихвеществ
2.2Производство воздушных вяжущих веществ
2.3Применение воздушной извести, магнезиальных и гипсовых веществ
3.Инновационные технологии
3.1Что такое инновация
3.2Способ получения влагостойкихизделий на основе гипса
3.3Способ получения портландцемента
Заключение
Списокиспользованных источников
Приложение

Введение
 
Вштукатурных растворах применяют неорганические вяжущие вещества, заполнители,воду и различные добавки. Для декоративных штукатурок в качестве заполнителяприменяют каменную крошку, получаемую дроблением природного камня, пигменты дляпридания раствору заданного цвета.
Вяжущиевещества — строительные материалы, применяемые для изготовления бетонов ирастворов. Вяжущие вещества, применяемые в штукатурных работах, подразделяютсяна три основные группы: минеральные (воздушные и гидравлические); органическиеи смешанные со специальными свойствами.
Вяжущиематериалы разделяют также на марки. Марка вяжущего характеризует его прочностьпри сжатии при стандартном методе испытания.
Вяжущиематериалы различают и по скорости твердения. Наибольшей быстротой тверденияобладают гипсовые вяжущие (несколько часов). Медленнее других твердеетвоздушная известь (в течение нескольких месяцев).
Неорганические вяжущиевещества появились примерно за 3… 4 тыс. лет до н.э. Тогда получали их путемобжига гипсового камня, известняков и применяли при возведении сооружений. Дляповышения водоустойчивости к вяжущим веществам прибавляли тонкоизмельченныеминеральные порошки, например вулканические пеплы и пемзу.
В России первыеруководства по изготовлению неорганических веществ появились в XVIII в. Ониобобщали опыт русских ученых с описанием способов получения строительного гипсаи гидравлической извести. Так, В. М. Севергин доказывал целесообразностьиспользования известняков с глинистыми примесями, а также мергелистых пород дляполучения водоустойчивых вяжущих веществ. В Петербургском институте путейсообщения в 1822 г. проф. Шарлевилем были опубликованы научные исследованиямергелистых пород для получения гидравлической извести и цементов. Авторуказывал, что при обжиге таких пород или смесей известняков и глин возникаютхимические взаимодействия между составными частями. Принципиально новым явилисьосновные положения технологии производства гидравлического вяжущего, изложенныев работе Е. Г. Челиева, опубликованной в 1825 г. Он рекомендовал температуру обжига сырьевой смеси из известняков и глин свыше 1100. В работе Челиева содержатсяосновные элементы современной технологии цементов.
В физико-химическиеосновы производства огромный вклад внесли труды Д. И. Менделеева, а такжеработы А. Р. Шуляченко,. И. Г. Малюги, Н. Н. Лямина, Н. А. Белелюбского, В. Н.Черномского и других в конце XIX и начале XX в. Сырьевой базой для производстванеорганических вяжущих веществ являются горные породы и побочные продуктыпромышленности. Среди горных пород для этих целей используют сульфатные — гипси ангидрит; карбонатные — известняк, мел, известковые туфы, ракушечник, мрамор,доломиты, доломитизированные известняки, магнезит; мергелистые — известковыемергели; алюмосиликатные — нефелины, глины, глинистые сланцы;высокоглиноземистое сырье — бокситы, корунды и др.; кремнеземистые горныепороды — кварцевый песок, трассы, вулканический пепел (пуццолана), диатомит,трепел, опока.

1.Неорганические вяжущие вещества
 
1.1Общие сведения и классификация
 
Вяжущиевещества – вещества, выполняющие функцию цементирующего компонента. Попроисхождению вяжущие вещества могут быть как органическими, так инеорганическими.
Вяжущие– вещества, способные затвердевать в результате физико-химических процессов.Переходя из тестообразного в камневидное состояние, вяжущее вещество скрепляетмежду собой камни либо зёрна песка, гравия, щебня. Это свойство вяжущихиспользуется для изготовления: бетонов, силикатного кирпича, асбоцементных идругих необожжённых искусственных материалов; строительных растворов –кладочных, штукатурных и специальных.
Вяжущиевещества по составу делятся на
1. неорганические (известь, цемент, строительныйгипс, жидкое стекло и др.), которые затворяют водой (реже водными растворамисолей). Включают: вяжущие воздушные, вяжущие гидравлические, вяжущиеавтоклавного твердения.
2. органические (битумы, дёгти, животный клей,полимеры), которые переводят в рабочее состояние нагреванием, расплавлением илирастворением в органических жидкостях.
Органические вяжущие вещества представляютсобой природные пли искусственные твердые, вязкопластичные или жидкие (принормальной температуре) продукты, способные изменять свои физико-механическиесвойства в зависимости от температуры. В зависимости от химического состава,вида сырья и технологии производства органические вяжущие вещества разделяют набитумы и дёгти. На основе битумов и дёгтей изготовляют другие вяжущие вещества(битумно-дёгтевые) и материалы в виде эмульсий и паст (при температуре не ниже2° С эмульсии имеют жидкую консистенцию, пасты до состояния, текучестиразбавляются водой), асфальтовых лаков, асфальтовых растворов и бетонов. Битумыи дегти применяют также для изготовления рулонных кровельных игидроизоляционных материалов.
Неорганическими вяжущими веществами называютпорошкообразные материалы, образующие при смешивании с водой пластичнуюудобообрабатываемую массу, затвердевающую со временем в камневидное прочноетело.
По составу, основным свойствам и областям примененияразличают вяжущие материалы: гидравлические, воздушные, кислотоупорные иавтоклавного твердения. Каждую из этих групп в свою очередь делят на несколькоразновидностей в соответствии с составом и основными свойствами.
Гидравлические вяжущие вещества (цементы) способныпри затворении водой после предварительного затвердевания на воздухе продолжатьтвердеть в воде, сохраняя и наращивая свою прочность. По виду клинкера ивещественному составу различают: Цементы на основе портландцементного клинкера(портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемеит,пуццолановый портландцемент) и цементы на основе глиноземистого клинкера(глиноземистый, высокоглиноземистый и гипсоглиноземистый)(рис.1.1.)
/>
Рис. 1.1. Цемент.

Воздушные вяжущие вещества при затворении водойсхватываются, твердеют и превращаются в камень только на воздухе.Образовавшийся камень длительно сохраняет прочность также только в воздушнойсреде. Такие материалы применяют лишь в надземных сооружениях, неподвергающихся действию воды. К этой группе относятся строительная воздушнаяизвесть, гипсовые и магнезиальные вяжущие материалы.
Кислотоупорные вяжущие вещества после затвердеванияна воздухе могут длительное время сохранять прочность при действии на нихминеральных кислот. Их применяют в тех случаях, когда затвердевший материалработает в кислой среде. К этой группе вяжущих принадлежит кислотоупорныйцемент, кварцевый кремнефтористый цемент и др.
Вяжущие вещества автоклавного твердения превращаютсяв камень лишь при автоклавной (гидротермальной) обработке при давлениинасыщенного пара 0,9—1,3 МПа и температуре 440— 470 К, например известково-кремнеземистыевяжущие.
К основным свойствам вяжущих веществ относятсяплотность, насыпная плотность, водопотребность, скорость схватывания итвердения, прочность.
Плотность зависит от вида вяжущего. Выше всего она унегашеной извести — 3,1—3,3 г/см3 и портландцемента — 3—3,2 г/см3,ниже всего у гипсовых вяжущих — 2,6—2,7 г/см3.
Насыпная плотность тем ниже, чем меньше плотность ибольше тонкость измельчения вяжущих. Насыпная плотность портландцемента врыхлонасыпном состоянии — 900—1100 кг/см3.
Водопотребность характеризуется количеством воды,необходимым для получения теста стандартной консистенции (нормальной густоты).Чем ниже водопотребность, тем выше качество вяжущих, больше его прочность.Наиболее низкая водопотребность у портландцемента— 24—28%, наиболее высокая угипсовых вяжущих — 50—80%.
Сроки схватывания определяют период, в течениекоторого смесь вяжущего вещества с водой сохраняет свою пластичность. Особеннобыстро схватываются гипсовые вяжущие: начало схватывания — 4—5 мин, конец—через10—15 мин после затворения водой. Очень медленно схватывается гидратная известь— через 3—5 сут. Гидравлические вяжущие (цементы) в соответствии с ГОСТ23464—79 по срокам схватывания классифицируют на медленносхватывающиеся (сначалом схватывания более 1 ч 30 мин); нормальносхватывающиеся (с началомсхватывания от 45 мин до 1 ч 30 мин) и быстросхватывающиеся (с началом схватыванияменее 45 мин).
Скорость твердения определяют интенсивностью реакцийвзаимодействия вяжущего вещества с водой. У гипсовых вяжущих она составляет 1—2ч. Твердение гашеной извести протекает годами и десятилетиями. Цементы поскорости твердения различают: обычные (с нормированием прочности в возрасте 28сут), быстротвердеющие (с нормированием прочности в возрасте 1 и 28 сут), особо•быстротвердеющие (с нормированием прочности в возрасте 1 сут :.и менее).
Прочность характеризует способность вяжущеговещества после затвердевания воспринимать без разрушения сжимающие,растягивающие и другие внешние нагрузки. Чем выше прочность камня и чем быстрееона достигается, тем-выше качество вяжущего. Прочность искусственного камнязависит от многих факторов: вида вяжущего, степени его измельчения,водопотребности, условий и длительности твердения. Для большинствагидравлических вяжущих прочность оценивают испытанием на изгиб балочек40x40X160 мм и их половинок на сжатие из раствора 1: 3 при водоцементномотношении 0,4 в возрасте 28 сут. По прочности различают цементы: высокопрочные(М550, 600 и выше), повышенной прочности (М500), рядовые (М300 и 400),низкомарочные (ниже М300). Высокой прочностью характеризуются также вяжущиеавтоклавного твердения. Прочность воздушных вяжущих значительно ниже (5—20МПа).[1]

1.2Воздушные вяжущие вещества
Воздушныевяжущие вещества в результате смешивания с водой способны отвердевать исохранять прочность только на воздухе. Под воздействием воды изделия на ихоснове постепенно разрушаются. Поэтому воздушные вяжущие вещества используютсятолько в наземных строительных сооружениях.
В группувоздушных вяжущих входит воздушная известь, а также гипсовые и магнезиальныевяжущие вещества.
Воздушнаяизвесть может быть нескольких видов: негашеная комовая известь, негашенаямолотая известь, гидратная известь (пушонка).
Гипсовыевяжущие вещества изготовляют из гипсового камня, представляющего собой, восновном, двуводный гипс — CaS04·2H20, ангидрита,состоящего главным образом из безводного гипса — CaS04, и некоторыхотходов химической промышленности, содержащих преимущественно двуводный илибезводный сульфат кальция. Химически чистый двуводный гипс состоит из 32,56%СаО; 46,51% S03 и 20,93% воды, а ангидрит—из 41,19% СаО и 58,81% S03.Двуводный гипс — мягкий минерал, его твердость по шкале Мооса равна 2.Твердость ангидрита колеблется в пределах 3—3,5. Плотность двуводного гипса 2,2—2,4,а ангидрита — 2,9—3,1. Растворимость двуводного гипса, пересчитанного на CaS04в воде, равна 2,05 г в 1 л воды при 20 °С. Растворимость ангидрита— 1 г на на 1 л воды.
Известны двамагнезиальных вяжущих вещества: каустический магнезит и каустический доломит.Каустическим магнезитом называется продукт, получаемый обжигом магнезита (MgC03)с последующим его измельчением в тонкий порошок. Каустический доломитотличается от каустического магнезита тем, что сырьем для его изготовленияслужит не магнезит, а доломит (CaC03·MgC03). Оба этивяжущие вещества затворяют раствором хлористого магния, сернокислого магния илинекоторых других солей.
Магнезит(горький шпат) встречается в природе в двух видах — кристаллическом и аморфном.Твердость обоих видов магнезита по шкале Мооса колеблется в пределах 3,5—4,5;плотность 2,9—3,1. Теоретический состав магнезита 47,82% MgO и 52,18% С02.
Природныймагнезит всегда содержит различные примеси: глину, углекислый кальций и др. Взависимости от примесей он бывает белого, желтого, серого is другого цвета. Дляаморфного магнезита характерны примесь кремнезема и отсутствие примесейсоединений железа. В природе магнезит встречается реже, чем известняк идоломит.
Доломитыявляются распространенной горной породой. Твердость доломита по шкале Мооса3,5—4; плотность 2,85—2,95. Теоретическое содержание в доломите СаСОз — 54,27%;MgC03 —45,73% или в окислах: СаО —30,41%; MgO —21,87% и С02— 47,72%.
Природныйдоломит имеет обычно некоторый избыток углекислого кальция. Кроме того, вдоломите встречаются глинистые и другие примеси. Цвет доломита белый, желтый ибуроватый, в зависимости от примесей, главным образом железистых соединений.
Известьвоздушная – воздушное вяжущее, получаемое путем обжига дробленых известковистыхпород (известняка, мела, ракушечника и т. д.), содержащих не более 6% глинистыхкомпонентов. Получаемая известь носит название комовой, а после измельчения –молотой.
Строительнуюизвесть получают путем обжига (до удаления углекислоты) из кальциево-магниевыхгорных пород — мела, известняка, доломитизироваиных и мергелистых известняков,доломитов. Для производства тонкодисперсной строительной извести гасят водойили размалывают негашеную известь, вводя при этом минеральные добавки в видегранулированных доменных шлаков, активные минеральные добавки или кварцевыепески. Строительную известь применяют для приготовления строительных растворови бетонов, вяжущих материалов и в производстве искусственных камней, блоков истроительных деталей. В зависимости от условий твердения различают строительнуюизвесть воздушную, обеспечивающую твердение строительных растворов и бетонов исохранение ими прочности в воздушно-сухих условиях, и гидравлическую,обеспечивающую твердение растворов и бетонов и сохранение ими прочности как навоздухе так и в воде. Воздушная известь по виду содержащегося в ней основногооксида бывает кальциевая, магнезиальная и доломитовая. Воздушную известь подразделяютна негашеную и гидратную (гашеную), получаемую гашением кальциевой,магнезиальной и доломитовой извести. Гидравлическую известь делят наслабогидравлическую и сильногидравлическую. Различают гидравлическую известькомовую и порошкообразную. Порошкообразная известь бывает двух видов: молотая игидратная (гашенная вода). Комовую известь выпускают без добавок и с добавками.Строительную негашеную известь по времени гашения делят на быстрогасящуюся — неболее 8 мин, среднегасящуюся — не более 25 мин, медленногасящуюся — более 25мин. Строительную воздушную известь получают из кальциево-магниевых карбонатныхпород. Технологический процесс получения извести состоит из добычи известняка вкарьерах, его подготовки (дробления и сортировки) и обжига. После обжигапроизводят помол комовой извести, получая молотую негашеную известь, илигашение комовой извести водой, получая гашеную известь.[4]
 
1.3Гидравлические вяжущие вещества
 
Гидравлическиевяжущие представляют собой тонкомолотые порошки, состоящие из силикатов иалюминатов кальция, гидратирующихся в водной среде с образованием прочноговодостойкого искусственного камня. Химический состав соединений, входящих всостав гидравлических вяжущих, представляют в виде оксидов. Например, силикаткальция CaSi03, записывают СаО + Si02 или сокращенно CS, трехкальциевыйалюминат Са3А1203, как ЗСаО + Al203 или С3А, гидросиликат кальция 2СаО + Si02 +2Н20 = C2SH2.
Способностьгидравлических вяжущих превращаться под действием воды в прочный каменьхарактеризуется активностью или прочностью (кгс/см-) в 28 суток твердения вестественных условиях (температура 18-н20° С, влажность 95-98%) растворасостава Ц: П = 1:3 с песком определенного размера. По активности — приусловии, что вяжущее удовлетворяет комплексу других, предусмотренных ГОСТом,требований: тонкости помола, срокам схватывания, равномерности измененияобъема, ему присваивают марку 200, 300, 400 и т.д.
Кгидравлическим вяжущим веществам относятся гидравлическая известь, котораязанимает промежуточное положение между воздушными и гидравлическими вяжущими,портландцемент, разновидности портландцемента и специальные виды цементов.Строительные растворы и бетоны на романцементе отличаются от полученных нагидравлической извести более высокой стойкостью при эксплуатации во влажныхусловиях и при попеременном увлажнении и высушивании. Применяют романцемент дляизготовления бетонов низких марок и растворов, используемых при возведенииназемных и подземных частей зданий, а также в производстве стеновых камней имелких блоков, особенно методом пропаривания.
Глина — этоосадочнаягорная порода в виде смеси частиц песка, пылевидных и собственноглинистых частиц. В зависимости от содержания песка различают жирную,средней жирности (полужирную) и тощую (суглинки) глины. Глина обладаетспособностью во влажном состоянии образовывать пластичное тесто, легкопринимающее заданную форму и сохраняющую ее после высыхания.
В сельскомстроительстве глину используют как вяжущее вещество для штукатурных растворов.
Цементы изготовляютиз природного мергеля (осадочной горной породы) определенного химическогосостава или из смеси известняка и глины, которую обжигаютво вращающихся печах до спекания. Сырье после обжига называютклинкером. При совместном помоле клинкера с гипсом и другимидобавками получают порошок сероватого цвета — цемент.
Тонкость помолацемента влияет на скорость его схватывания и твердения, а такжена прочность, и характеризуется величиной остатка на ситес сеткой установленного стандартами и техническими условиями номера.
Цементыклассифицируют: по виду клинкера и вещественному составу; прочностипри твердении; скорости твердения; специальным свойствам.
Портландцементполучаютпутем совместного помола портландцементного клинкера, доменногогранулированного шлака и необходимого количества гипса.
Шлакопортландцементсхватывается и твердеет медленнее, чем портландцемент.
Классификацияпортландцемента :
· портландцементпластифицированный — получают при помоле клинкера 0,25 %концентрата сульфитно-спиртовой барды — поверхностно-активного вещества,повышающего пластичность и морозостойкость растворов, приготовленныхна этом цементе.
· портландцементгидрофобный — получают, вводя при помоле клинкера0,1...0,2 % мылонафта или другой гидрофобизующей поверхностно-активнойдобавки (асидола, окисленного петролатума, синтетических жирных кислот).Добавки снижают гигроскопичность цемента и повышают подвижность,удобоукладываемость растворных смесей и морозостойкость затвердевшихматериалов.
· портландцементбелый — получают совместным измельчением белогомаложелезистого клинкера, активных минеральных добавок и гипса. Применяютдля архитектурно-отделочных работ. По степени белизны портландцемент делятна три сорта 1-, 2- и 3-й.
· портландцементцветной — получают совместным тонким измельчением белогои цветного портлаидцементного клинкера, минеральных и органическихкрасителей (например, охры, железного сурика, окиси хрома), гипсаи активной минеральной добавки.[7]

2.Производство и применение вяжущих веществ
 
2.1Основа производства неорганических вяжущих веществ
Основупроизводства неорганических вяжущих веществ составляют следующиетехнологические переделы: добыча сырья, подготовка сырьевой смеси, обжиг ипомол. Все технологические переделы последовательно связаны между собой ипроводятся в строго заданных режимах. Принципиальных отличий при изготовлениивяжущих нет; различно сырье, следовательно, технические приемы осуществленияуказанных переделов.
Производствовяжущих веществ связано с переработкой больших количеств разнообразных сырьевыхи вспомогательных материалов. Например, для получения 1 т портландцементногоклинкера расходуется до 1,5...1,8т известняка и до 0,2...0,5 г глинистых пород.Учитывая высокую стоимость транспорта, заводы вяжущих веществ строят вблизиместорождений сырьевых материалов, и их добыча входит в общий комплекстехнологических операций, осуществляемых заводом.
Добычунерудных ископаемых осуществляют методом прямой экскавации. Скальные породы(известняки и др.) предварительно разрыхляют взрывами. Мягкие породы (глину имел) добывают гидромониторами в виде текучей массы (шлама).
Доставкусырья на завод осуществляют железнодорожным, автомобильным транспортом,ленточными конвейерами или перекачивают по трубопроводам в виде шлама.
Обязательнойподготовительной операцией в производстве всех вяжущих является измельчениесырья. При производстве вяжущих из однокомпонентного сырья (извести, гипса идр.) последнее измельчают до кусков примерно одного размера. В противном случаемелкие куски окажутся пережженными, а крупные необожженными, т. е. не будетоднородного продукта. Высококачественные вяжущие из смеси нескольких сырьевыхкомпонентов (портландцемент и его разновидности и др.) можно изготовить толькоиз однородной смеси, получаемой тщательным смешением составляющих в тонкоизмельченномвиде. Дробление сырья производят в конусных, щековых, молотковых, валковых идругих дробилках ( рис. 2.1.). Тонкое измельчение (помол) сырья производятмокрым и сухим способами в мельницах.
/>
Рис2.1. Щековая дробилка
Примокром способе сырьевые материалы измельчают и смешивают вприсутствии воды до образования сметанообразной водной суспензии — шлама.Компоненты сырьевой шихты, способные распускаться в воде '(глина, мел, мягкиймергель и другие породы), предварительно размучивают (распускают) в специальныхаппаратах-болтушках, представляющих собой бетонные резервуары, оборудованныеустройствами для размешивания суспензии, а затем направляют на помол в шаровыемельницы (рис.2.2.).

/>
Рис.2.2.Шаровая мельница
Твердыесырьевые материалы (известняк, мергель) размалывают в мельницах, представляющихсобой стальной цилиндр, разделенный внутри на камеры дырчатыми перегородками.При вращении мельницы мелющие тела (металлические шары или цилиндрики)поднимаются на некоторую высоту и падают, разбивая и растирая зерна материала.Выходящий из мельницы сырьевой шлам влажностью 36....38 % транспортируют по трубамв шламбассейны, где его тщательно усредняют и гомогенизируют, а затем подают наобжиг.[2]
Присухом способе дробленые сырьевые материалы частично подсушивают,дозируют с заданных соотношениях и подают в мельницу, где они измельчаются дотребуемой тонины. Для тонкого измельчения сырьевой шихты преимущественноприменяют технологические схемы с мельницами для одновременной сушки и помола .
Усреднениеи гомогенизацию сырьевой муки при сухом способе осуществляют в силосах,нагнетая в них сжатый воздух. При насыщении (аэрировании) воздухом сухая шихтаприобретает подвижно-текучее состояние.
Припроизводстве портландцемента все шире используют также комбинированный способприготовления сырьевой смеси, при котором сырьевую смесь готовят по мокромуспособу, затем шлам обезвоживают и из него приготовляют гранулы для обжига.
Выборспособа подготовки сырьевой смеси обусловливается главным образом свойствамисырьевых материалов и экономическими соображениями. При мокром способеоблегчается измельчение материалов и быстро достигается однородность смеси, норасход топлива на обжиг в 1,5...2 раза больше, чем при сухом способе. При сухомспособе возрастает расход электроэнергии и трудоемкость производства. Успехи втехнике помола и гомогенизации сухих смесей в настоящее время способствуютразвитию сухого и комбинированного способов производства.
Обжигсырьевой шихты является важнейшим этапом в производстве вяжущихвеществ. В результате физико-химических процессов, происходящих при термическойобработке исходных сырьевых материалов, образуются новые соединения, способныевступать во взаимодействие с водой и при этом твердеть, превращаясь вискусственный камень. Каждый вид вяжущего требует определенных температур ивремени действия на обрабатываемое сырье.
Принагревании вследствие ускорения теплового движения ионов, атомов и молекул втвердом теле возникают условия для отрыва некоторых из них с постоянных орбитдвижения и перехода их в окружающее пространство. В результате, как этопроисходит при дегидратации (обезвоживании) природного гипса при 150...200°Сили декарбонизации (удалении СО2) карбонатных пород при 800...900°С, образуютсяновые вещества (гипсовые вяжущие и воздушная известь), обладающие вяжущимисвойствами.
Притемпературах 800… 1200 °С и более тепловое движение молекул твердых веществвозрастает столь значительно, что между ними становится возможным взаимообменионами и атомами с образованием новых соединений (реакции в твердых фазах). Приобжиге в этих условиях мергелистых известняков или искусственных смесейизвестняков и глины продукты их разложения (CaO, SiO2, A12O3, Fe2O3 и др.)образуют серию новых соединений (2CaO-SiO2, СаО-А12О3, 2CaO-Fe2O3), являющихсяосновными минералами гидравлической извести и романцемента.
Скоростьхимических реакций возрастает при появлении жидкой фазы (при температуре более1300 °С).
Процессобжига с частичным плавлением сырьевой смеси называют спеканием.Обжигом до спекания получают портландцементный клинкер. Образование жидкой фазыпри его производстве обеспечивает наиболее полное усвоение оксидами кремнияSiO2 и алюминия А12О3 оксида кальция СаО и получение высокоосновных минералов,в частности наиболее ценного минерала в клинкере — трехкальциевого силиката3CaO-SiO2.
Наиболеебыстро химические реакции образования веществ, обладающих вяжущими свойствами,протекают при полном плавлении сырьевой смеси. Этого обычно достигаютнагреванием смеси до 1600..1800 °С, что требует повышенного расхода топлива иприменения специальных печей. В настоящее время плавлением получают лишьглиноземистый цемент высоких марок.
Такимобразом, получение вяжущего вещества с заданными свойствами зависит не толькоот химического состава сырья, но и от правильного выбора температуры обжига иинтервала времени для каждой зоны обжига. Из одной и той же минеральной смеси,но при разных температуре и режиме обжига можно получить вяжущее с различнымисвойствами (например, роман-цемент и портландцемент).
Процессы,происходящие при обжиге сырьевых материалов, и тепловые аппараты для обжигаимеют определенную специфику для разных вяжущих, поэтому будут рассмотрены приописании конкретных вяжущих веществ.
Хранятвяжущие вещества обычно в железобетонных силосах, которые оборудуютпневматическими устройствами для рыхления и загрузки вяжущих в транспортныесредства. Некоторое количество вяжущих (около 20 % от выпуска) отправляютпотребителям в бумажных многослойных мешках.
Приотправке вяжущих веществ потребителям выдают паспорт, в котором указывают:завод-изготовитель, название вяжущего, его технические характеристики, массупартии и другие сведения.[6]
 
2.2Производство воздушных вяжущих веществ
Сырьемдля производства гипсовых вяжущих веществ служат сульфатные горные породы,содержащие преимущественно минерал двуводный гипс.
Притепловой обработке природный гипс постепенно теряет часть химически связаннойводы, а при температуре от 110 до 180°С становится полуводным гипсом. Послетонкого измельчения этого продукта обжига получают гипсовое вяжущее вещество.
Притепловой обработке природного гипса в герметически закрытых аппаратах и,следовательно, при повышенном давлении пара химически связанная вода выделяетсяв капельно-жидком состоянии с образованием при температуре примерно 95…100°С а-модификации полуводного гипса.
Обемодификации полуводного гипса отличаются между собой: модификация полугидратаотличается крупнокристаллическим строением.
Гипсовыевяжущие вещества условно разделяют на строительный, формовочный и высокопрочныйгипсы.
Гипсстроительный является продуктом обжига тонкоизмельченного двуводного гипса. Наотдельных заводах после обжига гипс подвергают вторичному помолу. Он относитсяк мелкокристаллической разновидности гипсового вяжущего вещества, чтоувеличивает водопотребность при затворении строительного гипса водой достандартной консистенции теста. В отвердевшем состоянии обладает невысокойпрочностью — 2… 16 МПа. Но прочность на сжатие уменьшается с увлажнениемобразцов.
Гипсформовочный состоит также из полугидрата сульфата кальция,отличаясь от гипса строительного большей тонкостью помола.
Гипсвысокопрочный является продуктом тонкого помола а-полугидрата,получаемого в результате тепловой обработки в условиях, в которых вода из гипсавыделяется в капельно-жидком состоянии. Такие условия возможны в автоклаве всреде насыщенного пара при давлении 0,15… 0,3 МПа. Вместо автоклавоввозможно использование в качестве тепловой среды водных растворов некоторыхсолей, например хлористого кальция.
Гипсвысокообжиговый (эстрихгипс) при температурах обжига (800…950°С) помимо обезвоживания гипсового сырья происходит и частичная термическаядиссоциация с образованием СаО, активизирующим химическое взаимодействие вяжущегос водой и ускоряющим процессы твердения. Начало схватывания наступает не ранее2 ч, предел прочности при сжатии составляет 10 .,. 20 МПа, а водостойкостьнесколько выше, чем у гипсовых вяжущих и ангидритового цемента.[8]
Сырьемдля производства воздушной извести служат плотные известняки, ракушечники, мел,доломитизированные известняки при условии, что содержание глинистых примесей вних не превышает 6%. Сырье обжигают при температуре 1000… 1200°С до полногоудаления углекислого газа. Обжиг известняка производится в печах различныхконструкций: шахтных, вращающихся, с «кипящим» слоем, в циклонно-вихревых печахво взвешенном состоянии, а также на движущихся агломерационных решетках.Распространен обжиг в шахтных печах, которые надежны в эксплуатации, позволяютиспользовать местные виды топлива и требуют меньшего его расхода. (рис. 2.3.)

/>
Рис.2.3.Шахтнаяпечь: 1 — загрузочное устройство; 2 — отвод газов; 3 — фурма; 4 — выноснойгорн: 5 — шлаковое окно; 6 — штейновый шпур; 7 — внутренний горн.
Послеобжига получают комовую известь или известь-кипелку (так ее называют из-забурной химической реакции с водой). Это вещество обладает сильно развитойвнутренней микропористостью и большим запасом свободной внутренней энергии, чтопроявляется при гашении комовой извести, т. е. присоединении воды с выделениембольшого количества теплоты.
Известнякипри обжиге разлагаются на известь СаО и углекислый газ, который полностьюудаляется. Реакция разложения известняка обратимая. Молекулярная масса СаСОзсоставляет 100, а извести — 56, т. е. 44% массы теряется с углекислым газом,поэтому комовая известь обладает значительной пористостью.
Признакомвысокого качества извести является высокое содержание в ней СаО + MgO. Недожоги пережог извести в печи снижают ее качество. Особенно опасен пережог —остеклованная известь. Частицы пережога медленно гасятся с увеличением в объемеи могут вызвать трещины в штукатурке и изделиях.
Содержаниечистых окислов CaO + MgO в общем количестве извести называют ее активностью. Поактивности и содержанию непогасившихся зерен определяется сорт извести.
Есликомовую известь измельчить, получится молотая негашеная. Более распространена встроительстве известь гашеная, получаемая путем затворения водой негашеной извести.
Привыделении теплоты часть воды гашения превращается в пар, под воздействиемкоторого комовая известь превращается в тончайшие частицы гидратной известиразмером в несколько микрон с высокой удельной поверхностью.
Гашениеизвести производится в условиях стройплощадки в творильных ящиках с сеткой длясцеживания разжиженного известкового теста (известкового молока) в гасильнуюяму, где оно выдерживается длительное время. В заводских условиях известь гасятв специальных барабанных гасителях. Гашение извести производят в пушонку или визвестковое тесто. При расходе воды 1 л на 1 кг извести комовой известь превращается в тонкий рыхлый порошок со значительным увеличением в объеме; при расходеводы 2… 3 л на 1 кг извести получается известковое тесто, что тожесопровождается увеличением в объеме. Для получения из пушонки известковоготеста ее разбавляют водой. Обычно содержание воды в известковом тестесоставляет примерно 50% (по массе). Гашеная известь медленно схватывается итвердеет, обладает низкой прочностью, поэтому кроме гашеной извести встроительстве применяют известь негашеную. По содержанию оксида магния визвести она подразделяется на кальциевую (MgO
Сырьемдля магнезиальных вяжущих служат магнезит и доломит. Обжиг магнезитапроизводится при температуре 750… 800°С (во вращающихся печах до 1000°С) дополного разложения MgСОз на MgO и СО2 с удалением углекислого газа. Послепомола MgO представляет собой воздушное вяжущее вещество, называемоекаустическим магнезитом, оно имеет предел прочности при сжатии 40… 60 МПа,достигая иногда до 100 МПа.
Обжигдоломита производят при более низких температурах
 
2.3Применение воздушной извести, магнезиальных и гипсовых веществ
 
Рассмотренныеразновидности гипсовых вяжущих веществ применяют для различных целей.Строительный и формовочный с большим успехом используется при производствегипсовых перегородочных панелей, сухой штукатурки, гипсолитных деталей,вентиляционных коробов, огнезащитных и звукопоглощающих изделий. Широкоеиспользование всех этих изделий обусловливается относительной влажностьювоздуха не более 60%, так как увлажнение гипсового изделия всегда связано спонижением прочности и ростом необратимых пластических деформаций (ползучести).Известны определенные меры повышения водостойкости гипса и изделий, напримердобавлением синтетических смол, пропиткой гидрофобными веществами, интенсивнымуплотнением при формовании изделий. Особенно эффективным способом повышенияводостойкости является переход к смешанным вяжущим веществам на основе гипса.
Гипсвысокообжиговый (эстрихгипс) применяют для изготовлениядекоративных и отделочных материалов, например искусственного «мрамора»,штукатурных растворов, устройства бесшовных полов и подготовки под линолеум.
Особенностьюприменения магнезиальных вяжущих веществ является затворение их воднымирастворами магнезиальных солей, причем начало схватывания наступает не позднее20 мин, а конец — не позднее 6 ч. Магнезиальные вяжущие вещества имеют хорошеесцепление с органическими заполнителями и применяются для производства ИСК либос древесными опилками (ксилолита), либо с древесной шерстью — узкой и длиннойдревесной стружкой (фибролита). Ксилолит используется для изготовлениябесшовных полов и облицовочной плитки, фибролит — для производстватеплоизоляционных изделий и перегородок помещений в поселковом строительстве.
Воздушнаяизвесть — распространенное вяжущее вещество. Растворы из нее употребляют длякаменной кладки. Для этой же цели можно пользоваться и смешанными растворами,состоящими из извести, портландцемента и песка. Они прочнее известковых ипластичнее цементных.
Известковыерастворы применяют также для штукатурных работ как в смеси со строительнымгипсом, так и без него. Извеетково-гипсовые растворы твердеют быстрееизвестковых, а схватываются медленнее гипсовых. Для штукатурных работупотребляют также известково-цементные растворы. Воздушную известь используют всмеси с активными минеральными добавками для приготовленияизвестково-пуццолановых, известково-шлаковых и ряда других цементов. Известьприменяют в качестве вяжущего при производстве известково-песчаных изделий иряда других бесцементных строительных деталей. В чистом виде или в смеси смелом и красителями известь служит материалом для побелок, окрасок идекоративных целей.
Внастоящее время для строительных целей применяется лишь около половины всейвыпускаемой извести. Остальное количество используется в химической, сахарной,металлургической, целлюлозно-бумажной и некоторых других отрасляхпромышленности, а также в сельском хозяйстве.[9]

3.Инновационные технологии
 
3.1Что такое инновация
 
Под инновацией(англ. «innovation» — нововведение, новшество, новаторство)понимается использование новшеств в виде новых технологий, видов продукции иуслуг, новых форм организации производства и труда, обслуживания и управления.Понятия «новшество», «нововведение», «инновация»нередко отождествляются, хотя между ними есть и различия.
Под новшествомпонимается новый порядок, новый метод, изобретение, новое явление.Словосочетание «нововведение» в буквальном смысле означает процессиспользования новшества. С момента принятия к распространению новшествоприобретает новое качество и становится нововведением (инновацией). Периодвремени между появлением новшества и воплощением его в нововведение (инновацию)называется инновационным лагом.
В соответствии смеждународными стандартами инновация определяется как конечный результатинновационной деятельности, получивший воплощение в виде нового илиусовершенствованного продукта, внедренного на рынке, нового илиусовершенствованного технологического процесса, используемого в практическойдеятельности, либо в новом подходе к социальным услугам.
Инновация необязательно должна быть технической и вообще чем-то вещественным. Малотехнических инноваций могут соперничать в своем влиянии с такой идеей, как продажав рассрочку. Использование этой идеи буквально преображает экономику. Инновация- это новая ценность для потребителя, она должна отвечать нуждам и желаниямпотребителей.[11]

3.2Способполучения влагостойких изделий на основе гипса
 
Изобретениеотносится к способу получения влагостойкого изделия на основе />/>гипса, включающему смешивание силоксановой эмульсии с водойдля затворения, используемой для получения указанного изделия на основе />/>гипса, смешивание небольшого количестванамертво обожженного оксида магния с обожженным />/>гипсом, смешивание указанной смеси силоксановая эмульсия/водадля затворения с указанной смесью обожженный />/>гипс/оксид магния для образования водной суспензии иформование указанной суспензии и предоставление возможности отформованнойсуспензии затвердеть для образования влагостойкого изделия на основеотвердевшего />/>гипса. Изобретение такжеотносится к способу введения силоксана при образовании влагостойкого изделия наоснове />/>гипса, к гипсовой влагостойкойплите. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Техническийрезультат — повышение водоотталкивающих свойств изделий на основе />/>гипса.
Настоящееизобретение относится к способу получения влагостойких изделий на основе />/>гипса, например гипсовых плит, армированныхгипсовых композитных плит, штукатурок, технологичных материалов, материалов дляобработки мест соединения и звукоизолирующих плиток посредством добавлениянебольшого количества силоксана в водную суспензию, используемую для полученияизделия на основе />/>гипса. Болееконкретно, настоящее изобретение относится к добавлению небольшого количествакатализатора, представляющего собой обожженный при высоком нагреве оксидмагния, в водную суспензию для улучшения отверждения силоксана.
/>/>Гипспредставляет собой встречающийся в природе минерал, который обычно находят встарых котловинах солевых озер, вулканических отложениях и пластах глины. Схимической точки зрения />/>гипс являетсядвуводным кристаллогидратом сульфата кальция (CaSO4·2H2O).Это вещество также получают как побочный продукт в различных промышленныхспособах.
Гидратнуюводу удаляют умеренным нагреванием двуводного кристаллогидрата сульфатакальция, в ходе способа, называемого кальцинирующим обжигом, и в зависимости оттемпературы и времени воздействия может образовываться либо полуводныйкристаллогидрат сульфата кальция (CaSO4 SH2O), либобезводный сульфат кальция (CaSO4). Термин «обожженный />/>гипс» в том виде, как используется вданном документе, относится как к полуводной, так и безводной формам сульфатакальция.
Обожженный/>/>гипс способен реагировать с водой собразованием двуводного кристаллогидрата сульфата кальция, который представляетсобой весьма твердый и жесткий продукт и в данном документе назван «отвердевшим/>/>гипсом».
Примеромобычного продукта из />/>гипса являетсягипсовая плита, которую широко используют в качестве конструкционной стеновойплиты. Вообще говоря, гипсовая плита включает в себя внутреннюю часть,полученную из водной суспензии обожженного />/>гипса,который гидратируется с образованием отвердевшего />/>гипса. Обычно плита имеет футеровку из бумажных листов, приклеенныхк ее обеим поверхностям.
Характернойчертой отвердевшего />/>гипса является то,что он имеет тенденцию поглощать воду. В качестве иллюстрации гипсоваявнутренняя часть, не содержащая влагостойких добавок, может поглощать вплоть до40-50 вес.% воды при погружении в нее примерно на 2 часа при температуре 70°F. В />/>/>/>применениях,когда изделие из />/>гипса подвергают воздействиюводы или влажности, эта особенность является нежелательной. Поглощение воды />/>гипсом ведет к снижению прочности изделия,делает изделие уязвимым по отношению к росту микроорганизмов и приводит кделаминированию поверхностей.
Гипсовуюплиту можно также использовать в ванных комнатах в качестве подложки, которуюпокрывают пластиковой или керамической плиткой, и по этой причине ее частоназывают «подкладным листом для плитки». В />/>примененияхтаких, как эти, важным является то, что гипсовая плита проявляет хорошуювлагостойкость.
Этиизделия предшествующего уровня техники, подобно обычной гипсовой стеновойплите, гипсовой плитке, гипсовому блоку, гипсовым слепкам и им подобным,обладают относительно невысокой устойчивостью по отношению к воздействию воды.Когда, например, обычную гипсовую стеновую плиту погружают в воду, плита быстропоглощает значительное количество воды и намного теряет свою прочность.Эксплуатационные испытания показали, что при погружении согласно тесту ASTMTest 1396 вещества внутренней части гипсовой плиты в воду на 2 часа примернопри 70°F поглощение воды сверх 40% является обычным. В прошлом делалисьмногочисленные попытки улучшить влагостойкость изделий из />/>гипса. Эти попытки включали введение водонепроницаемыхматериалов, таких как металлсодержащие мыла, асфальты, силоксаны, смолы и т.д.,в дисперсию полуводного кристаллогидрата сульфата кальция. Они также включалипопытки покрыть готовое изделие из />/>гипсаводонепроницаемыми пленками или покрытиями. В патенте Patent 2198776 авторамиKing и Camp раскрыт один конкретный пример прошлых попыток сделать />/>гипс полностью водонепроницаемымпосредством добавления водоотталкивающих веществ. Он иллюстрирует добавлениепарафина, силоксана, асфальта и т.п. в водную суспензию посредством распылениярасплавленного материала в суспензию.
Настоящееизобретение относится к улучшенному способу получения влагостойких гипсовыхкомпозиций, которые включают силоксан для придания изделию из отвердевшего />/>гипса влагостойкости.
Выражение«влагостойкий» следует понимать как означающее способность заранееизготовленного строительного элемента, как определено выше, ограничиватьпоглощение воды гипсовой основой при все еще сохраняющейся неизменностиразмеров и механической целостности строительного элемента, о котором идетречь.
Взависимости от страны эту влагостойкость классифицируют или регулируютспециальными стандартами. Стандарты ASTM 630/630М-96а и ASTM 1398 требуют, вчастности, чтобы при погружении такого изделия на основе />/>гипса в воду на два часа поглощение воды гипсовой основойсоставляло менее 5% и абсорбция на поверхности (называемая эквивалентом Кобба)была менее 1,60 г/м2.
Вподобном способе трудно контролировать количество водоотталкивающего реагента,включенного в гипсовую основу, например, в форме силиконового масла, и поэтомуне используется потенциал водоотталкивающего реагента.
Использованиесилоксанов для получения влагостойких изделий на основе />/>гипса, таких как гипсовая стеновая плита, хорошо известно. Какправило, небольшое количество силоксана добавляют в водную суспензию,используемую для получения изделия на основе />/>гипса, изделие формируют и высушивают.
Настоящееизобретение относится к способу получения влагостойких изделий на основе />/>гипса, например гипсовых плит,армированных композитных гипсовых плит, штукатурок, технологичных материалов,материалов для обработки мест соединения и звукоизолирующих плиток посредствомдобавления в водную суспензию, используемую для получения изделия на основе />/>гипса, небольшого количества силоксана икатализатора для улучшения отверждения силоксана. Способ заключается всмешивании силоксановой эмульсии с водой для затворения, используемой дляприготовления вышеуказанного изделия на основе />/>гипса, смешивании катализатора, представляющего собой намертвообожженный оксид магния, с обожженным />/>гипсом,смешивании смеси силикон/вода со смесью />/>гипс/оксидмагния для образования водной суспензии и придании суспензии желаемой формы ипредоставлении вышеуказанной сформованной суспензии возможности затвердеть дляобразования влагостойкого изделия на основе отвердевшего />/>гипса.
Настоящееизобретение рассматривает использование примерно от 0,4 до 1% силоксана, исходяиз массы обожженного />/>гипса и другихсухих ингредиентов. В предпочтительном способе эмульсию силоксан/вода получаютна месте посредством смешивания силоксана с некоторой частью воды длязатворения в высокоэффективном смесителе в течение нескольких секунд.
Впредпочтительном варианте осуществления катализатор представляет собойобожженный при высоком нагреве оксид магния. Предпочтительно используют примерноот 0,1 до 0,5 вес.% оксида магния, если исходить из массы />/>гипса.[13]
 
3.3Способ получения портландцемента
 
Изобретениеотносится к производству строительных материалов. Способ полученияпортландцемента включает получение портландцементного клинкера, содержащеготрехкальциевый силикат, двухкальциевый силикат, трехкальциевый алюминат ичетырехкальциевый алюмоферрит, спеканием исходной цементной сырьевой смеси,включающей кальциевый, алюмосиликатный, железистый компоненты и фторсодержащийминерализатор — фторуглеродсодержащие отходы электролитического производстваалюминия в количестве 0,1-0,25 вес.% в пересчете на фтор от исходной сырьевойсмеси, охлаждение и помол клинкера с гипсом. По другому варианту изобретения вкачестве фторсодержащего минерализатора используют смесь флюорита и указанныхотходов при следующем их содержании, вес.% в пересчете на фтор: указанныеотходы 0,1-0,2, флюорит — остальное до содержания фтора в сырьевой смеси0,15-0,4 вес.%. В качестве указанных отходов используют пыль электрофильтров,или шлам газоочистки, или хвосты флотации угольной пены. Технический результат- снижение удельного расхода топлива на обжиг клинкера, повышениепроизводительности и межремонтного периода печи, эффективности работы мельницпри помоле клинкера, утилизация отходов алюминиевого производства.
Предлагаемоеизобретение относится к производству строительных материалов, конкретно ктехнологии приготовления исходной цементной сырьевой смеси, ее спеканию споследующим помолом клинкера и получением портландцемента.
Основнымпеределом производства портландцемента является обжиг до спекания компонентовисходной цементной сырьевой смеси, содержащей, в основном, кальциевый,алюмосиликатный и железистый компоненты. В зависимости от требований,предъявляемых к портландцементу, и состава основного исходного сырья в смесьвводят различные корректирующие активные добавки, в том числе минерализаторы.
Минерализаторы- вещества, которые активно участвуют в образовании клинкерных минералов при обжигеи сами частично входят в их состав. В качестве минерализаторов в цементнойпромышленности используют фосфогипс, флюорит, кремнефтористый натрий Na2SiF6,апатит Са5(PO4)3F, гипс и др.
Изфторсодержащих минерализаторов наибольшее промышленное применение нашел флюоритCaF2 (плавиковый шпат) — минерал, содержащий 48,8% F и 51,2% Са. Впроизводстве цемента флюорит используют с примесями, при этом содержаниеосновного вещества — фторида кальция (CaF2) во фторсодержащемминерализаторе — может варьироваться от 30 до 95 вес.%.
Изуровня техники по патенту РФ 2060979 известны способ изготовленияпортландцемента и способ изготовления бетонных и железобетонных изделий наоснове изготовленного портландцемента (С04В 7/02, 29.09.1995 г.), в которых вкачестве минерализатора используют: фторид кальция, сульфат кальция,кремнегель, фосфогипс (см. п.12 формулы изобретения).
Такжеизвестен патент РФ 2304562 способ изготовления быстротвердеющегопортландцемента и способ изготовления бетона на его основе (С04В 7/42,12.04.2005 г.). Данное техническое решение выбрано за прототип (ближайшийаналог) как наиболее близкое по технической сущности и наличию сходныхпризнаков.
Вспособе по прототипу сырьевая смесь содержит кальциевый, алюмосиликатный ижелезистый компоненты, включает оксиды натрия и калия, а также сульфаты ифторид кальция в виде флюорита. Содержание флюорита в сырьевой смеси впересчете на фтор составляет 0,15-0,4 вес.%. Сульфаты сырьевой смесипредставлены сульфатами щелочных и/или щелочноземельных металлов.
Спозиции предлагаемого способа в способе по прототипу можно отметить ряднедостатков:
— использование фторида кальция в виде флюорита или его руды связано сдополнительными затратами на его приобретение, что, в целом, повышает себестоимостьтоварного портландцемента по сравнению с себестоимостью при полной иличастичной замене флюорита на фторуглеродсодержащие отходы (ФУС-отходы)электролитического производства алюминия;
· сучетом вышеуказанных требований к составу флюорита и его руды значительносокращается сырьевая база данного вида минерализатора;
· кнедостаткам способа по прототипу можно отнести также недостаток тепла,поступающего в подготовительные зоны печи с газовоздушной топливной смесью.Поглощение тепловой энергии обжигаемым материалом в подготовительных зонах печизначительно выше по сравнению с зоной спекания. В результатенесбалансированности прихода и расхода тепла в подготовительной зоне печифизико-химические процессы в клинкере происходят с недостаточной полнотой, и вполучаемом клинкере может содержаться повышенное количество свободной окисикальция.
Изучениемвопросов, связанных с теоретическим обоснованием и практикой использованияфторсодержащих минерализаторов, занимались многие исследователи как у нас встране, так и за рубежом. В результате установлено, что за счет ввода всырьевую смесь небольших добавок фтористых солей наблюдается повышение в разнойстепени реакционной способности сырьевых компонентов на всех стадиях обжига.Фтористые соли в процессе нагревания взаимодействуют с карбонатом кальция идают промежуточные соединения типа двойных солей, имеющих сравнительно низкиетемпературы плавления. Следовательно, в процессе обжига уже в подготовительныхзонах в присутствии фтористых соединений происходит взаимодействие материалов сучастием жидкой фазы, что интенсифицирует взаимодействие извести, кремнезема,окислов алюминия и железа.
Рядомисследователей показано, что присутствие фтористых соединений в обычныхсырьевых смесях приводит к изменению минералогического состава клинкеров — появляются высокожелезистые алюмоферриты C8A2F инизкоосновные алюминаты C12A7 вместо C4AF и С3А.Образование данных соединений позволяет предположить, что освободившаяся приэтом свободная окись кальция реагирует с двухкальциевым силикатом C2Sс образованием дополнительного количества трехкальциевого силиката C3S.При этом содержание C3S увеличивается на 10-12%, улучшаетсяспекаемость гранул и прочность цемента.[14]
 

Заключение
 
Самымираспространенными воздушными вяжущими веществами является известь воздушная игипс.
Известьстроительную воздушную получают обжигом известковых и известково-магнезиальныхкарбонатных пород до возможно полного удаления углекислоты. Содержание примесейглины и кварцевого песка в карбонатных породах не должно превышать 68% (прибольшем количестве этих примесей в результате обжига получают гидравлическуюизвесть).
Различаютследующие виды воздушной извести: известь негашеная комовая (кипелка); известьнегашеная молотая; известь гидратная (пушонка); известковое тесто.
Известьнегашеная комовая — смесь кусков различной величины, получаемая путем обжигаприродных карбонатных пород при температуре 1000-1200°С.
Известьнегашеная молотая — порошковидный продукт тонкого измельчения комовой извести.
Гидратнаяизвесть — высокодисперсный сухой порошок, получаемый гашением комовой илимолотой негашеной извести водой или водяным паром в количестве, обеспечивающемпереход оксидов кальция и магния в их гидраты.
Известковоетесто получают гашением комовой или молотой негашеной извести водой вколичестве, обеспечивающем переход оксидов кальция и магния в их гидраты иобразование пластичной тестообразной массы. Выдержанное тесто содержит обычно50-55% гидратов оксидов кальция и магния и 4550% механически и адсорбционносвязанной воды.
Пластичностьтеста и объем песка, который может быть в него добавлен определяютсяколичеством теста, получаемого при гашении 1 кг извести: чем его больше, тем оно пластичнее, и тем больше песка может принять при изготовлении удобных дляобработки растворов. Высококачественные сорта извести при правильном гашениихарактеризуются выходом теста 2,5-3,5 л и больше. Такие извести называютжирными, с меньшим выходом теста — тощими.
Вмолотую негашеную, а также в гидратную, известь для повышения пластичности иводостойкости допускается вводить тонкоизмельченные минеральные добавки(доменные и топливные шлаки, золы, вулканические породы, кварцевые пески,трепел).
Гипсовыевяжущие вещества получают из осадочной горной породы, которая состоит издвуводного гипса, путем ее обжига при температуре 110-900°С, и помола до илипосле этой обработки. Гипсовые вяжущие обладают способностью быстросхватываться и твердеть.
 Гипсовыевоздушные вяжущие вещества, получаемые при температуре (110-480°С), состоят,главным образом, из полуводного гипса, и характеризуются быстрым твердением;получаемые при высоких температурах (600-900°С) состоят, преимущественно, избезводного гипса, и отличаются медленным твердением.
Строительныйгипс относится к низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам. Его применяют дляоштукатуривания стен и потолков в зданиях при относительной влажности воздухане более 60% из-за гигроскопичности гипса.

Списокиспользованных источников
 
1.Волженский, А. В. Минеральные вяжущие вещества: технология и свойства [Текст] /А. В. Волженский, Ю. С. Буров, В. С. Колокольников/ Научное издание –М.: Изд-воАссоциация строительных вузов, 2006.-368с.
2.Баженов, Ю. М. Технология бетона [Текст] / М. Ю. Баженов. — М.: Изд-воАссоциация строительных вузов, 2007.-528с.
3.Гладков, Д. И. Вяжущие вещества и применение их в строительстве [Текст] / Д. И.Гладков. –Белгород: БГТУ им. В. Г. Шухова, 2004.-293с.
4.Колинов, С. К. Создание современных цементов [Текст] / С. К. Колинов, В. Ю.Сухов, О. А. Веревкин //Строительные материалы.-2000.-№7. –С. 29-33.
5.Косачев, А. П. Пенобетон и его применение в России [Текст] / А. П.Косачев//Новости строительства. -2002. — №1. — С. 34-39.
6.Кринович, Ю. М. Строим дом вместе [Текст]: учеб.пособие / Ю.М. Кринович, Д. Ю.Красный. –Екатеринбург: КНОРУС, 2000.-207с.
7. Мамулова, Н. С. Все о строительстве [Текст]:Справочник/ Н. С. Мамулова, А. М. Сухотин, Л. П. Сухотина, Г. М. Флорианович,А. Д. Яковлев. –С-Пб.: Химиздат, 2000.-517с.
8. Неверов, А. С. Современные строительные материалы[Текст] / А. С. Неверов, Д. А. Родченко, М. И. Цырлин. — М.: Изд-во Вышэйшаяшкола, 2007.-222с.
9.Полежаев, Э. Ю. Строительные материалы [Текст] / Учебноепособие/ Э. Ю. Полежаев. -Алчевск: П46 ДГМИ, 2003.-C. 192.10. Сидоров, В. И.Строительные материалы [Текст] / В. И.Сидоров, Э. П. Агасян, Т. П. Никифорова.–М.: Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2007.-312с.
11. Сериков, Б. В. Инновационые технологии встроительстве [Текст] / Б. В. Сериков, Г. М. Флорианович, А. В. Хорошилов. –М.:ФИЗМАТЛИТ, 2002.-336с.
12. Шмитько, Е.И. Химия цемента и вяжущих веществ [Текст]/ Е. И. Шмитько, А. В. Крылова, В. В. Шаталова –М.: Химия, КолосС, 2004.-248с.
13.Пат. 2381902 Российская федерация МПК B32B13/00 ,
C04B28/14, C04B111/27Способ получения влагостойких мзделий на основе гипса [Текст] /ВеерамасунениС.; заявитель и патентообладатель.ВЕЕРАМАСУНЕНИ Сринивас -№2007108551/03;заявл.25.07.05..; опубл.20.02.10., Бюл. №23.-6с.
14.Пат.2383506 Российская федерация МПК C04B7/42 Способ получения портландцемента [Текст]Куликов Б. П., Николаев М. Д., Кузнецов А. А., Пигарев М. Н.; заявитель ипатенообладатель Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом«Байкальский алюминий» (ООО Тд «Байкальский алюминий»)-№ 2008139089/03; заявл.30.09.08.; опубл. 10.03.10., Бюл. №21.-9с.