Hidraulinės rišamosios medžiagos

Vilniaus Gedimino Technikos universitetas Gelžbetonių ir mūrinių konstrukcijų katedra Referatas: „Hidraulinės rišamosios medžiagos“ Vilnius 2006 Apie rišamąsias medžiagas Pirmoji patikima statybinė medžiaga buvo natūralūs tašyti arba neapdoroti akmenys, glaudžiai dedami vienas prie kito. Nesurišant akmenų, buvo negalima statyti didesnių pastatų, todėl žmonės ieškojo medžiagų, kuriomis galėtų juos surišti. Pirmoji rišamoji medžiaga buvo molis. Vėliau(4-3 tūkstantmetis prieš Kristų) pradėtos naudoti stipresnės rišamosios medžiagos. Pirmosios dirbtinės rišamosios medžiagos buvo pushidratinis gipsas ir orinės kalkės. Egiptiečiai pushidratinį gipsą, kalkes naudojo piramidžių ir kitų monumentalių statinių statybai. Rišamosios medžiagos yra sudėtinė statybinių medžiagų dalis. Jų paskirtis- sujungti smulkius ir stambius užpildus į monolitą. Rišamosios medžiagos naudojamos statybiniams skiediniams gaminti, konstrukcijoms, statybinėms detalėms sujungti. Dauguma rišamųjų medžiagų yra mineralinės- organinės kilmės. Vienas iš pagrindinių rišamųjų medžiagų rodiklių yra mechaninis stiprumas, kurį apibūdina rišamųjų medžiagų klasė( standartuose numatytais metodais suformuotų ir tam tikrą trukmę, tam tikromis sąlygomis kietėjusių, bandinių stipris gniuždant, o kartais ir lenkiant). Rišamosios medžiagos naudojamos tešlos, skiedinio ar betono pavidalu. Rišamųjų medžiagų klasifikacija Rišamosios medžiagos klasifikuojamos pagal kilmę, panaudojimo sritis, cheminių ryšių tipą, kietėjimo pobūdį. Tikslingiausia rišamąsias medžiagas klasifikuoti pagal jų kilmę ir sudėtį: mineralinės(orinės, hidraulinės, autoklavinio kietėjimo ) ir organinės. Rišamųjų medžiagų gamybos žaliavos Visos žaliavos ir medžiagos ,kurių reikia rišamųjų medžiagų gamybai, skirstomos į pagrindines ir pagalbines. Pagrindinės-tai žaliavos, kurios sudaro pagrindinę rišamosios medžiagos dalį. Pagalbinės- tokios, kurios pagreitina technologinį procesą, pagerina ar suteikia produktui papildomų savybių. Didžioji pagrindinių žaliavų dalis yra mineralinės. Pagalbinių medžiagų sunaudojama nedaug. Tokios medžiagos gali būti gamtinės, specialiai pagamintos ar parinktos technogeninės. Šiuo metu taupant gamtinius išteklius, dažnai naudojamos įvairių pramonės šakų atliekos, nes jos yra pigesnės ir susidaro apdorojant gamtines žaliavas. Hidraulinės rišamosios medžiagos Hidraulinės rišamosios medžiagos- tai tokios medžiagos, kurios pradėjusios kietėti ore, toliau kietėja vandenyje ar drėgnoje aplinkoje. Hidraulinių rišamųjų medžiagų didžiąją dalį sudaro CaO junginiai su SiO2, Al2O3 ir Fe2O3. Tai nCaO SiO2, nCaO Al2O3, nCaO Fe2O3, arba CaO Al2O3 Fe2O3 junginiai, atitinkamai vadinami kalcio silikatais, kalcio aliuminatais, kalcio feritais ir kalcio aliuminoferitais. CaO molekulių skaičius n šiuose junginiuose gali būti įvairus.[2] 1. Hidraulinės kalkės Hidraulinės kalkės- tai rišamoji medžiaga, gaunama žemesnėje nei sukepimo temperatūroje išdegus mergelingas kalcio karbonatines uolienas, kuriose yra 6-25% molio arba labai smulkaus smėlio priemaišų. [3] Hidraulinės kalkės ir jų žaliavos apibūdinamos hidrauliniu moduliu (į formulę įrašomi procentiniai nurodytų oksidų kiekiai): m= ________CaO______ SiO2+ Al2O3+Fe2O3 [3] Hidraulinių kalkių ir jų žaliavų hidraulinis modulis m=1,7-9. Pagal šį modulį hidraulinės kalkės skirstomos į: a) stipriai hidraulinės (m=1,7-4,5) b)silpnai hidraulinės (m=4,5- 9) Lietuva turi gerų žaliavų hidraulinėms kalkėms gaminti. Tai kreidos mergeliai- gamtiniai kreidos ir molio mišiniai.(Jurbarko, Varėnos, Kauno rajonuose) [3] Gamyba. Pagrindinės operacijos: 1)gabalinių kalkių trupinimas; 2) gesinimas hidratoriuose: 3) gesinamo produkto laikymas silosuose: 4) nepasigesinusių dalelių atsijojimas, atsijų malimas ir malimo sumaišymas su pagrindine hidraulinių kalkių mase.[1] Pagrindinė operacija yra kalkių gesinimas. Kalkės sutrupintos į miltelius gesinamos nuolat arba periodiškai hidratoriuose. Jei gaminamos aukštos kokybės kalkės (temperatūra negali viršyti 100°C), tada hidratoriuose kalkės gesinimo metu intensyviai maišomos, kad jos tolygiai sudrėktų ir susmulkėtų. Hidraulinėms kalkėms gesinti dažniausiai naudoja būgninius nuolatinio veikimo hidratus. Taip pat periodinio veikimo kalkių gesinimo būgnus (tačiau dabar jie naudojami retai, nes yra nesaugi jų eksploatacija, bei daugybė dulkių pakrovimo ir iškrovimo metu.), termomechaninius hidratorius.[1] Kalkių pieno ir tešlos gamyba. Gesinant gabalines kalkes sunaudojama vandens: iki kalkių tešlos 200-250%, iki kalkių pieno 250-300%. Kalkių pienas yra takesnis, todėl labiau apsimoka gamint kalkių pieną, o paskui jį koncentruoti iki tešlos. Kalkių pienas gaminamas bėgūniniuose, būgniniuose, termomechaniniuose(kalkėms gesinti naudoja pašildytą vandenį) nuolatinio veikimo hidratoriuose. Savybės. Šios kalkės rišasi lėtai, skiediniai yra mažiau plastiški nei orinių kalkių, bet betonai ir skiediniai yra tvirtesni. Šie skiediniai ir betonai ore ir drėgnoje aplinkoje yra palyginti ilgaamžiai. Dažnai sudrėkstančių ir išdžiūstančių, užšąlančių ir atšylančių skiedinių ir betonų stiprumas sumažėja dėl tūrio pokyčių(dėl atsirandančių įtempimų- drėkstančios sukietėjusios medžiagos tūris didėja, džiūstančios- mažėja). Jų tūrio kitimo tolygumas priklauso nuo CaO ir MgO grūdelių, kurie hidratuojasi jau sukietėjusioje medžiagoje. Pervežant ir saugant hidraulines kalkes jas būtina saugoti nuo drėgmės poveikio. Hidraulinių kalkių stiprumas 4,9-6,86 MN/m². [2] Panaudojimas. Iš hidraulinių kalkių ruošiami tinko ir mūro skiediniai(sausomis ir drėgnomis sąlygomis eksploatuoti), žemų markių lengvieji ir sunkieji betonai, kalkingos hidraulinės rišamosios medžiagos, silikatinės plytos. Skirtingai nuo orinių kalkių, hidraulinės gali būti naudojamos ten kur drėgna. Tai vertinga vietinė rišamoji medžiaga, kuria galima pakeisti brangesnes medžiagas. Romancementas Romancementas. Hidraulinė rišamoji medžiaga, gauta sumalus degtus mergelius žemesnėje nei kepimo temperatūroje, pridedant gipso ir aktyvių hidraulinių priedų jo savybėms gerinti. Gamyba. Tokia kaip ir hidraulinių kalkių. Savybės. Jautrus oro drėgmei ir angliarūgštei- mažėja aktyvumas. Būdinga greita rišimosi pradžia , bet vėlesnė rišimosi pabaiga. Gaminiai atsparūs drėgmei ir cikliškam sudrėkimui bei išdžiūvimui. Markės:50, 100, 150.[3] Panaudojimas. Tinko ir mūro skiedinių, žemų markių betonų gamyba. Antžeminių, požeminių pastatų dalių, sienų akmenų, blokelių gamyba. Portlandcementis 1824 m. anglui Dž. Aspdinui išdavė patentą gaminti rišamąją medžiagą iš moliu ir klintimi grįsto kelio dulkių mišinio. Išradėjas šią medžiagą pavadino portlandcemenčiu, nes jis sukietėjęs savo spalva ir stiprumu buvo labai panašus į natūralią uolieną, randamą prie Portlendo miesto.[1] Portlandcementis –plačiausiai naudojama hidraulinė rišamojo medžiaga, gaunama smulkiai sumalus klinkerį ir tam tikrą kiekį gipso(jo deda 1-4%. Jis lėtina rišimąsi, nes sumaltas klinkeris susiriša staiga). [4] Tai žalsvi milteliai, kuriuos užmaišius vandeniu, gaunama plastiška, palaipsniui suakmenėjanti tešla. Klinkeris-tai portlandcemenčio pusgaminis, gaunamas sukepinus tokios sudėties žaliavų mišinį (įkrovą), kad išdegtame produkte vyrautų kalcio silikatai. Tai ypač atspari medžiaga atmosferos poveikiams (karščiui, šalčiui, ultravioletiniams spinduliams), laikui bėgant, jis nė kiek nekeičia savo spalvos, yra labai atsparus didelėms apkrovoms ir cheminių medžiagų poveikiui.[6] Klinkerio kokybė ir techninės savybės priklauso nuo cheminės ir mineralinės sudėties ir nuo svarbiausių oksidų tarpusavio santykio. Klinkerio sudėtis: svarbiausi oksidai- CaO(64-67%), SiO2 (21-25%), Al2O3 (4-8%), Fe2O3 (2-4%). Jie klinkeryje sudaro tokius mineralus: 3Ca SiO2 (alitas), 2CaO SiO2 (belitas), 3CaO Al2O3 ir 4CaO Al2O3 Fe2O3 (braunmileritas). Jei klinkeryje kurio nors mineralo yra daugiau, jis gauna specialų pavadinimą- alitinis, belitinins, aliuminatinis. Be to klinkeryje yra ir kitų oksidų: MgO, K2O, Na2O, TiO2 , P2O5, SO3. [5] Alitas (3CaO2 SiO2, MgO, Al2O3, P2O5 ir kt. kietasis tirpalas)- tai svarbiausias klinkerio mineralas, lemiantis didelį portlandcemenčio stiprumą, kietėjimo greitį ir kitas savybes. Nuo jo kristalų formos priklauso portlandcemenčio stiprumas. Aukštų markių cementuose vyrauja taisyklingos ištemptos prizminės heksagoninės formos alito kristalai . Kuo didesnis alito kristalų ilgosios ir trumposios ašių santykis, tuo didesnis cemento stiprumas ir kietėjimo greitis. Klinkerio sudėtį galima išreikšti ir silikatiniu bei aliuminatiniu moduliu.[5] n= ____SiO2____ = 1,7 - 3,5 ; p= __Al2O3__ =1,0 – 3,0 Al2O3 + Fe2O3 Fe2O3 Didelis silikatinis modulis- cementas lėčiau rišasi ir kietėja, bet ilgainiui įgyja didelį atsparumą (ypač atsparus mineralizuotam vandeniui), taip pat tokį klinkerį sunkiau degti. Jei klinkerio aliuminatiniu modulis didesnis- cementas rišasi ir kietėja greičiau, bet vėliau jo stiprumas beveik nedidėja. Taip pat toks cementas mažiau atsparus mineralizuotam vandeniui. Jei aliuminatiniu modulis mažas- cementas kietėja lėčiau, bet jo stiprumas didesnis. Kuo klinkeryje daugiau sujungto CaO, tuo portlandcementis greičiau kietėja, galutinis jo stiprumas didesnis, nors toks portlandcementis mažiau atsparus vandeniui. Klinkeris su didesniu SiO2 kiekiu- iš pradžių kietėja lėčiau, bet ilgainiui jo stiprumas intensyviai didėja, jis atsparus vandeniui ir sulfatams. Kai yra daugiau Al2O3, portlandcementis iš pradžių kietėja greičiau, yra mažiau atsparus vandeniui, sulfatams ir šalčiui. Cementas su didesniu Fe2O3 kiekiu yra atsparesnis sulfatiniam vandeniui. Didesni MgO kiekiai(standartai reikalauja, kad jo būtų tik iki 5%) yra žalingi, nes dėl pavėluotos jo hidratacijos ir su tuo susijusio tūrio padidėjimo jau sukietėjęs cementas gali supleišėti. Gamyba. Pagrindinės operacijos: 1) Žaliavų gavimas karjeruose; 2) Žaliavų įkrovos paruošimas; 3) Įkrovos degimas ir klinkerio gavimas; 4) Klinkerio malimas su gipso priedu. [1] Pagrindinės operacijos yra klinkerio gavimas ir malimas- tai technologiškai atsakingiausi ir reikalaujantys daugiausia energijos etapai. Klinkerio kaina sudaro 70-80% portlandcemenčio kainos. Portlandcemenčio gamybos būdai pagal žaliavų įkrovos paruošimą: sausasis ir šlapiasis. Taip pat yra ir tarpinis būdas- bet jį taiko rečiau. Šlapiasis paplitęs labiau. Čia žaliavos malamos kartu su vandeniu, kol gaunamas grietinės konsistencijos mišinys( vandens jame 34-42%).Privalumai: geriau homogenizuojasi įkrovos šlamo komponentai, žaliavos nedulka- reikia mažiau aspiracinių įrenginių, molis ir kreida vandenyje savaime smulkėja, mažesnės elektros sąnaudos malimui. Gaminant sausuoju būdu- įkrova yra sausų žaliavų mišinio milteliai( drėgnis52%, C2A

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!