Разделы презентаций


Строительные материалы

Содержание

Воздушная известьИзвесть была известна очень давно в Греции или еще раньше на Крите. Римляне заимствовали ее у греков.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Строительные материалы
2017
Ю.Г.Барабанщиков
Слайды видеолекций
для бакалавров по направлению строительство   
  
Лекция 16. Портландцемент
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО
ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА «СТРОИТЕЛЬСТВО УНИКАЛЬНЫХ ЗДАНИЙ И

СООРУЖЕНИЙ
Строительные материалы2017Ю.Г.БарабанщиковСлайды видеолекцийдля бакалавров по направлению строительство     Лекция 16. ПортландцементСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГОИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ КАФЕДРА «СТРОИТЕЛЬСТВО

Слайд 2Воздушная известь
Известь была известна очень давно в Греции или еще

раньше на Крите. Римляне заимствовали ее у греков.

Воздушная известьИзвесть была известна очень давно в Греции или еще раньше на Крите. Римляне заимствовали ее у

Слайд 3Пуццолана
Греки и римляне знали, что некоторые вулканические породы будучи измельчены

и добавлены к извести придают ей гидравлические свойства. Наилучшей разновидностью

таких материалов считался туф из местечка Поццуоли (по-латински Потеоли)
ПуццоланаГреки и римляне знали, что некоторые вулканические породы будучи измельчены и добавлены к извести придают ей гидравлические

Слайд 4Древнеримский бетон 2000-летней давности
Группа исследователей изучила состав античного бетонного волнолома,

который находился в бухте Путтеолы в Средиземном море.

На иллюстрации желтоватые

включения - пемза, черные - лава, основной фон - кристаллические материалы, белые - известь.
Древнеримский бетон 2000-летней давностиГруппа исследователей изучила состав античного бетонного волнолома, который находился в бухте Путтеолы в Средиземном

Слайд 5Гидравлическая известь
Джон Смитон (John Smeaton) (1724—92), англ. инженер по гражд.

строительству
Маяк на скалах Эддистона, построенный в 1698 г., был уничтожен

бурей в 1703 г. Второй маяк, деревянный, сгорел в 1755 г. В 1756 г. третий вариант маяка, уже из камня, построил Джон Смитон. 120 лет спустя маяк разобрали. Отстроенный заново маяк можно видеть на фото

Д. Смитон искал наилучшее сырье для получения извести. Из известкового раствора он лепил шары жесткой консистенции и опускал их в воду немедленно после схватывания. Оказалось, что те из них, которые содержат значительное количество глинистых примесей, дают известь более высокого качества. В 1756 г. Д. Смиту был выдан патент на гидравлическую известь

Гидравлическая известьДжон Смитон (John Smeaton) (1724—92), англ. инженер по гражд. строительствуМаяк на скалах Эддистона, построенный в 1698

Слайд 6Романцемент
1796 году Джеймс Паркер,британский священник и производитель цемента, получил патент

под названием «Некий Цемент или Террас, который будет использоваться в

гидротехнических и других конструкциях и лепнине»
Он создал свой завод в Нортфлите, графство Кент. Но продал свой ​​патент Самуэлю Уайатту, кто со своим двоюродным братом Чарльзом производит цемент под именем Паркер & Уайатт. Сам Паркер эмигрировал в Америку в 1797 году , и вскоре умер. Романцемент Уайатта был использован в строительстве знаменитого маяка Bell Rock. Цемент производился из мела и глины с острова Sheppey. Начиная примерно с 1807 многие пытались получить собственные версии этого цемента. Среди них были Джеймс Фрост , кто имел около двадцати патентов, и Джозеф Аспдин – изобретатель Портландцемента.
Романцемент1796 году Джеймс Паркер,британский священник и производитель цемента, получил патент под названием «Некий Цемент или Террас, который

Слайд 7Портландцемент
Открытие Паркера вызвало множество исследований, среди которых особенно известны труды

французского инженера Луи Викá, выяснившего причины гидравличности глинистых известняков.
В

1817 он получил портландцемент, но не стал подавать заявку на патент

Pont de Louis Vicat à Souillac

Луи Вика (1786-1861)

Прибор Вика

ПортландцементОткрытие Паркера вызвало множество исследований, среди которых особенно известны труды французского инженера Луи Викá, выяснившего причины гидравличности

Слайд 8Портландцемент
Компания Паркер и Уайатт вышла из бизнеса в 1846 году

, и завод Нортфлит был продан компании Уильяма Аспдина.
Джозеф Аспдин

(1778 - 1855) старший из шести детей Томаса Аспдина, каменщик из Лидса, графство Йоркшир, считается изобретателем портландцемента. К 1817 он создал самостоятельный бизнес в центре Лидса. Он, должно быть, экспериментировал с производством цемента в течение следующих нескольких лет, потому что 21 октября 1824 им был получен британский патент BP 5022 под названием «Улучшение способа производства искусственного камня» , в котором он ввел термин " Портландцемент " по аналогии с камнем Портленде, оолитового известняка, который добывается на острове Портленд в Дорсете .
ПортландцементКомпания Паркер и Уайатт вышла из бизнеса в 1846 году , и завод Нортфлит был продан компании

Слайд 9Портландцемент
Получение, процессы при твердении, свойства, применение

ПортландцементПолучение, процессы при твердении, свойства, применение

Слайд 10Портландцемент (ПЦ) есть гидравлическое вяжущее вещество — продукт тонкого измельчения

клинкера, получаемого обжигом до спекания сырьевой смеси, состоящей чаще всего

из
известняка (75-78 %), содержащего CaCO3, и
глины (25-22 %), дающей при разложении нужное количество кислотных окислов:
SiO2, Al2O3 и Fe2O3.
Эти окислы должны связать всю свободную известь CaO, образующуюся при разложении CaCO3, в труднорастворимые соединения:
ЗСаО·SiO2
2СаО·SiO2
ЗСаО·Al2O3
4СаО·Al2O3·Fe2O3
Портландцемент (ПЦ) есть гидравлическое вяжущее вещество — продукт тонкого измельчения клинкера, получаемого обжигом до спекания сырьевой смеси,

Слайд 11Подготовка сырьевой шихты
(добыча, дробление, помол, гомогенизация)
Известняк (мел)
Глина
(глинистый сланец)
Корректирующие добавки
(кварц, боксит,

огарки, каолин)
Обжиг
Клинкер
Природный
гипс
Активные минеральные добавки
(вулканические пеплы, туфы, трассы, диатомит, трепел,

опока, глиежи, шлаки, зола-унос, микрокремнезем, метакаолин)

Помол

Помол

Портландцемент

Портландцемент с мин. добавками
Пуццолановый портландцемент
Шлакопортландцемент

Подготовка сырьевой шихты(добыча, дробление, помол, гомогенизация)Известняк (мел)Глина(глинистый сланец)Корректирующие добавки(кварц, боксит, огарки, каолин)ОбжигКлинкерПриродный гипсАктивные минеральные добавки(вулканические пеплы, туфы,

Слайд 12Получение портландцемента
Добыча известняка

Получение портландцементаДобыча известняка

Слайд 13Получение портландцемента
Добыча глины

Получение портландцементаДобыча глины

Слайд 14Получение портландцемента
Приготовление сырьевой смеси
Сухой способ
Мокрый способ
Достоинства:
1. Отсутствие сушки
2. Облегченный мокрый

помол
3. Снижение затрат на помол
4. Отсутствие пыли
Недостатки:
1. Повышенный расход топлива

при обжиге
2. Неприменим при добавке доменного гран. шлака

Сырьевая мука

Шламм

Достоинства:
Пониженный расход топлива при обжиге


Недостатки:
Необходимость сушки
2. Повышенные затраты на помол
3. Наличие пыли

Получение портландцементаПриготовление сырьевой смесиСухой способМокрый способДостоинства:1. Отсутствие сушки2. Облегченный мокрый помол3. Снижение затрат на помол4. Отсутствие пылиНедостатки:1.

Слайд 15Шламм-бассейн

Шламм-бассейн

Слайд 16Химический состав сырья
Важнейшие окислы
СаО – окись кальция
SiO2 – кремнезем
Al2O3

– глинозем
Fe2O3 – окись железа
Нежелательные
МgO≤5 %;
SO3=1,5-3,5 %
(Nа2O+К2О)≤0,6 %

Химический состав сырьяВажнейшие окислыСаО – окись кальцияSiO2 – кремнезем Al2O3 – глинозем Fe2O3 – окись железаНежелательныеМgO≤5 %;

Слайд 17Обжиг
проводят исключительно во вращающихся печах

Обжиг проводят исключительно во вращающихся печах

Слайд 18Вращающаяся обжигательная печь

Вращающаяся обжигательная печь

Слайд 19Вращающаяся печь мокрого способа
1 - дымовая труба; 2 - дымосос;

3 - электрофильтр; 4 - система пылевозврата;
5 - шламовая

труба; 6 - пылеулавливающая камера; 7 - цепная завеса;
8 - вращающаяся печь; 9 - головка печи; 10  - топливная форсунка;
11  -колосниковый холодильник; 12 - решетка горячей камеры; 13 - решетка холодной камеры; 14 - вентилятор острого дутья; 15 - вентилятор общего дутья; 16 - клинкерная дробилка; 17 - клинкерный транспортер; 18 - осадительный циклон; 19 вентилятор избыточного воздуха.
Вращающаяся печь мокрого способа1 - дымовая труба; 2 - дымосос; 3 - электрофильтр; 4 - система пылевозврата;

Слайд 20Процессы при обжиге

Процессы при обжиге

Слайд 21Получение портландцемента
Портландцементный клинкер

Получение портландцементаПортландцементный клинкер

Слайд 22Микроструктура портландцементного клинкера

Микроструктура портландцементного клинкера

Слайд 23Микроструктура портландцементного клинкера
Алит
Белит
Алюминат
Целит

Микроструктура портландцементного клинкераАлитБелитАлюминатЦелит

Слайд 24Минералы портландцементного клинкера
ЗСаО·SiO2 - трехкальциевый силикат
2СаО·SiO2 - двухкальциевый силикат
ЗСаО·Al2O3 -

трехкальциевый алюминат
4СаО·Al2O3·Fe2O3 - четырехкальциевый

иииииииииииииииииииииалюмоферрит
Минералы портландцементного клинкераЗСаО·SiO2 - трехкальциевый силикат2СаО·SiO2 - двухкальциевый силикатЗСаО·Al2O3 - трехкальциевый алюминат4СаО·Al2O3·Fe2O3 - четырехкальциевый

Слайд 25Минералы портландцементного клинкера
ЗСаО·SiO2 – C3S
2СаО·SiO2

– C2S
ЗСаО·Al2O3 –

C3A
4СаО·Al2O3·Fe2O3 – C4AF

СаО – C
SiO2 – S
Al2O3 – A
Fe2O3 –F

Минералы портландцементного клинкераЗСаО·SiO2   –    C3S2СаО·SiO2   –    C2SЗСаО·Al2O3

Слайд 26Минералы портландцементного клинкера
С3А>C3S>C4AF>C2S

Минералы портландцементного клинкераС3А>C3S>C4AF>C2S

Слайд 27Помол клинкера

Помол клинкера

Слайд 28Клинкер
Природный
гипс
Помол
Портландцемент
Помол клинкера с добавкой гипса
CaSO4·2H2O

КлинкерПриродный гипсПомолПортландцементПомол клинкера с добавкой гипсаCaSO4·2H2O

Слайд 29Химические процессы при гидратации портландцемента
ЗСаО·SiO2 + H2O → Ca(OH)2 +

2СаО·SiO2·2H2O
2СаО·SiO2 + H2O → 2СаО·SiO2·2H2O
3CaO·Al2O3 + 6H2O → 3CaO·Al2O3·6H2O
4СаО·Al2O3·Fe2O3+ 6H2O

→ 3CaO·Al2O3·6H2O + CaO·Fe2O3·H2O

3CaO·Al2O3·6H2O + 3(CaSO4·2H2O) + 19H2O →
→ 3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O

Гидросульфоалюминат кальция (эттрингит)

С3А

С3А

С3А

С3А

Химические процессы при гидратации портландцементаЗСаО·SiO2 + H2O → Ca(OH)2 + 2СаО·SiO2·2H2O2СаО·SiO2 + H2O → 2СаО·SiO2·2H2O3CaO·Al2O3 + 6H2O

Слайд 30Гидросульфоалюминат кальция (эттрингит)
3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O

Гидросульфоалюминат кальция (эттрингит) 3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O

Слайд 31Химические процессы при гидратации портландцемента

Химические процессы при гидратации портландцемента

Слайд 32Физические процессы при твердении портландцемента
Анри Луи Ле Шателье (1850-1936) –

французский физик и химик

Физические процессы при твердении портландцементаАнри Луи Ле Шателье (1850-1936) – французский физик и химик

Слайд 33Кристаллизационная теория Ле-Шателье
CaSO4·0,5H2O + 1,5H2O = CaSO4·2H2O
Реакция гидратации строительного гипса
7,4

г СаО на 1 л воды
2,05 г СаО на 1

л воды

CaSO4·0,5H2O

CaSO4·2H2O

2,05 г СаО/л

7,4 г СаО/л

1882 г.

Кристаллизационная теория Ле-ШательеCaSO4·0,5H2O + 1,5H2O = CaSO4·2H2OРеакция гидратации строительного гипса7,4 г СаО на 1 л воды2,05 г

Слайд 34Кристаллизационная теория Ле-Шателье
CaSO4·0,5H2O + 1,5H2O = CaSO4·2H2O
2,05 г СаО/л
7,4 г

СаО/л
1882 г.
РАСТВОРИМОСТЬ

Кристаллизационная теория Ле-ШательеCaSO4·0,5H2O + 1,5H2O = CaSO4·2H2O2,05 г СаО/л7,4 г СаО/л1882 г.РАСТВОРИМОСТЬ

Слайд 35Коллойдная теория Михаэлиса
1893 г.
Зерна цемента
Кристаллы Ca(OH)2
Гель
Кристаллы Ca(OH)2

Коллойдная теория Михаэлиса1893 г.Зерна цементаКристаллы Ca(OH)2ГельКристаллы Ca(OH)2

Слайд 36Теория А.А.Байкова
1925 г.
Коллоиды
Кристаллы
Алекса́ндр Алекса́ндрович Байко́в
(1870-1946) — русский металлург и

химик
Раствор

Теория А.А.Байкова1925 г.КоллоидыКристаллыАлекса́ндр Алекса́ндрович Байко́в (1870-1946) — русский металлург и химикРаствор

Слайд 37www.schleibinger.com
Терминология
Цемент + вода = тесто (паста)
Паста + Песок = Раствор
Раствор

+ Заполнители = бетон

www.schleibinger.comТерминологияЦемент + вода = тесто (паста)Паста + Песок = РастворРаствор + Заполнители = бетон

Слайд 38Свойства портландцемента
1. Истинная плотность – 3,05-3,20 г/см3.
2. Тонкость помола:


удельная поверхность 2500—3000 см2/г;

остаток на сите № 008 ≤15 % от массы пробы.

Прибор Блейна

Колба Ле Шателье

Сито № 008 (0,08 мм)

Свойства портландцемента1. Истинная плотность – 3,05-3,20 г/см3. 2. Тонкость помола:     удельная поверхность 2500—3000

Слайд 39Свойства портландцемента
3. Водопотребность – 24-30 %
Прибор Вика
Водопотребность – количество воды, необходимое

для получения теста нормальной густоты

Свойства портландцемента3. Водопотребность – 24-30 %Прибор ВикаВодопотребность – количество воды, необходимое для получения теста нормальной густоты

Слайд 40Автоматический прибор Вика
Свойства портландцемента
4. Сроки схватывания
начало

схватывания - не ранее 45 мин.,

конец схватывания - не позднее 10 ч от начала затворения.

Прибор Вика

Схватывание ускоряется при повышении тонкости помола цемента и содержания в нем С3А.

Автоматический прибор ВикаСвойства портландцемента4. Сроки схватывания    начало схватывания - не ранее 45 мин.,

Слайд 41Свойства портландцемента
4. Сроки схватывания

Пенетрометр
С помощью добавок

схватывание цемента можно ускорить или замедлить
Конус СтройЦНИЛ
Влияние добавки-замедлителя «Центрамент Ретард

390» на пластическую прочность цементной пасты
Свойства портландцемента4. Сроки схватывания    ПенетрометрС помощью добавок схватывание цемента можно ускорить или замедлитьКонус СтройЦНИЛВлияние

Слайд 42Свойства портландцемента
5. Скорость твердения

Скорость твердения портландцемента

возрастает с повышением тонкости помола и температуры.
Алито-алюминатный пц
Белито-целитовый пц

Свойства портландцемента5. Скорость твердения    Скорость твердения портландцемента возрастает с повышением тонкости помола и температуры.Алито-алюминатный

Слайд 43Свойства портландцемента
6. Тепловыделение
Скорость тепловыделения портландцемента зависит

от: 1) тонкости помола;
2) температуры;
3) Минералогического состава.

Свойства портландцемента6. Тепловыделение    Скорость тепловыделения портландцемента зависит от: 1) тонкости помола;2) температуры;3) Минералогического состава.

Слайд 44Термосный калориметр для определения тепловыделения цемента
1 – образец бетона;
2

– металлический стакан;
3 – нагревательная проволока;
4 – сосуд

Дьюара;
5 – пенопластовая пробка;
6 – термостат;
7 – вентилятор;
8 – нагреватель

Термосный калориметр для определения тепловыделения цемента1 – образец бетона; 2 – металлический стакан; 3 – нагревательная проволока;

Слайд 45Сосуды Дьюара для определения тепловыделения и теплоемкости бетона

Сосуды Дьюара для определения тепловыделения и теплоемкости бетона

Слайд 46Свойства портландцемента
7. Усадка и набухание

Свойства портландцемента7. Усадка и набухание

Слайд 47Определение воздушной усадки

Определение воздушной усадки

Слайд 48Свойства портландцемента
8. Активность цемента (прочностные свойства цемента)


Активностью цемента называют предел прочности при сжатии стандартных образцов-балочек 40х40х160

мм, выполненных из цементного раствора состава 1:3 с нормальным песком, выдержанных при t=(20±2) ºC: 1 сутки во влажной (φ≥96 %), остальное время в воде и испытанных в возрасте 28 суток сначала на изгиб, а затем половинки образцов на сжатие.

Rц = 30÷60 МПа

Свойства портландцемента8. Активность цемента (прочностные свойства цемента)    Активностью цемента называют предел прочности при сжатии

Слайд 49Трехсекционная форма для стандартных образцов

Трехсекционная форма для стандартных образцов

Слайд 50Испытание на изгиб

Испытание на изгиб

Слайд 51Испытание на изгиб

Испытание на изгиб

Слайд 52Прибор МИИ-100 для испытания на изгиб

Прибор МИИ-100 для испытания на изгиб

Слайд 53Испытание на сжатие

Испытание на сжатие

Слайд 54Испытание на сжатие

Испытание на сжатие

Слайд 55Пресс гидравлический ПСУ-50А, ЗИМ г. Армавир
Создаваемое усилие
0 - 20

тс,
0 - 50 тс.
Погрешность 2 %

Пресс гидравлический ПСУ-50А, ЗИМ г. АрмавирСоздаваемое усилие 0 - 20 тс,0 - 50 тс.Погрешность 2 %

Слайд 56Стандартный смеситель для цементного раствора
По ГОСТ 30744 перемешивают:
1)

30 с цемент с водой на малой скорости,
2) с

песком на большой скорости по режиму: 30– 90– 60 с
Стандартный смеситель для цементного раствора По ГОСТ 30744 перемешивают: 1) 30 с цемент с водой на малой

Слайд 58Определение нормальной густоты (водопотребности) цементного раствора

Определение нормальной густоты (водопотребности) цементного раствора

Слайд 59Уплотнение образцов по ГОСТ 310-80 производится на стандартной виброплощадке в

течение 3 мин.

Уплотнение образцов по ГОСТ 310-80 производится на стандартной виброплощадке в течение 3 мин.

Слайд 60Уплотнение образцов по ГОСТ 30744-2001 производится с помощью встряхивающего устройства

двумя циклами (для каждого из двух слоев производится по 60

падений с высоты 15 мм)
Уплотнение образцов по ГОСТ 30744-2001 производится с помощью встряхивающего устройства двумя циклами (для каждого из двух слоев

Слайд 61Хранение образцов-балочек из цементного раствора

Хранение образцов-балочек из цементного раствора

Слайд 62Хранение образцов-балочек из цементного раствора

Хранение образцов-балочек из цементного раствора

Слайд 63Хранение образцов-балочек из цементного раствора

Хранение образцов-балочек из цементного раствора

Слайд 64ГОСТ 30744-2001 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка
ГОСТ 30515-97

Цементы. Общие технические условия
ГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные. Технические условия
ГОСТ 6139-2003

Песок для испытаний цемента. Технические условия

ГОСТ 310.1-76 Цементы. Методы испытаний. Общие положения
ГОСТ 310.2-76 Цементы. Методы определения тонкости помола
ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема
ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии
ГОСТ 310.5-88 Цементы. Метод определения тепловыделения
ГОСТ 310.6-85 Цементы. Метод определения водоотделения
ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия

ГОСТ 30744-2001 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного пескаГОСТ 30515-97 Цементы. Общие технические условияГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные.

Слайд 65Требования к вещественному составу цементов по ГОСТ 31108-2003

Требования к вещественному составу цементов по ГОСТ 31108-2003

Слайд 66Оценка равномерности изменения объема ГОСТ 310
CaOсвоб + H2O = Ca(OH)2
MgO

+ H2O = Mg(OH)2

Оценка равномерности изменения объема ГОСТ 310CaOсвоб + H2O = Ca(OH)2MgO + H2O = Mg(OH)2

Слайд 67Оценка равномерности изменения объема ГОСТ 30744-2001

Оценка равномерности изменения объема ГОСТ 30744-2001

Слайд 68Оценка равномерности изменения объема ГОСТ 30744-2001

Оценка равномерности изменения объема ГОСТ 30744-2001

Слайд 69Оценка равномерности изменения объема ГОСТ 30744-2001

Оценка равномерности изменения объема ГОСТ 30744-2001

Слайд 70Оценка равномерности изменения объема ГОСТ 30744-2001

Оценка равномерности изменения объема ГОСТ 30744-2001

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика