Белые цементы

На Семипалатинском цементном заводе для получения пластифицированного цемента взамен ССБ была использована пластифицирующая добавка — технический лигносульфонат магния. Помол клинкера производился в цементной мельнице размером 2,6X13 м. Количество добавки лигносульфоната магния составляло 0,2% от массы клинкера. Полученный пластифицированный портландцемент удовлетворяет требованиям ГОСТа 10178—62. Расплыв конуса цементного раствора при В/Ц=0,4 составлял 137 мм. Начало схватывания цемента составило 2 ч 5 мин, конец схватывания —4 ч 15 мин. Цемент выдержал испытание на равномерность изменения объема. Активность пластифицированного цемента не снизилась по сравнению с таковой для цемента, полученного с добавкой сульфитно-спиртовой барды (4/.2 МПа после 28-суточного водного твердения).

Таким образом, показана возможность получения пластифицированного портландцемента с добавкой технического лигносульфоната магния.

Из вышеизложенного следует, что синтаны и лигносульфонаты магния хорошо пластифицируют нормальный и белый цементы и по эффективности не уступают известной сульфитно-спиртовой барде, что расширяет номенклатуру пластифицирующих поверхностно-активных веществ.

Отделочные материалы, к числу которых относятся белый и цветные портландцементы, улучшая архитектурный облик зданий и сооружений, имеют определенные технико-экономические преимущества по сравнению с другими естественными и искусственными отделочными материалами. Экономический эффект использования 10 тыс. т цветных цементов вместо ковровой керамики в отделочных работах составляет около 1 млн. руб. В связи с этим производству отделочных цементов в последние годы уделяется значительное внимание. Так, в 1980 г. предусматривается увеличение выпуска белого и цветных цементов до 2 млн. т, что потребует расширения существующей сырьевой базы.

Белый портландцемент — это разновидность обычного портландцемента, для получения которого используются материалы с ограниченным содержанием окрашивающих соединений. Первоначально при его производстве главное внимание уделялось изысканию наиболее чистых сырьевых материалов и их обогащению с целью удаления красящих окислов, для чего использовались известные способы обогащения и отбеливания сырья.

Однако запасы чистых сырьевых материалов весьма ограничены, а обогащение сырья трудоемкая и дорогостоящая операция. В связи с этим заслуживает внимания поиск новых источников сырьевых материалов в виде отходов химической промышленности —фосфорного шлака, сиштофа, белого шлама, пригодных для производства белого портландцемента. Применение таких отходов ограничено всвязи с необходимостью их утилизации, транспорта и обогащения, а также содержанием в их составе различных компонентов, часто ухудшающих технологический процесс производства белого цемента.

Как показали исследования ученых, работающих в области технологии белого портландцемента, белизна цементного клинкера определяется не только количественным содержанием примесных элементов, содержащихся в сырьевых материалах в виде различных соединений, включающих красящие Fe и Мn, но и состоянием указанных элементов в кристаллических решетках цементных минералов. Обнаруженная зависимость состояния красящих Fe и Мп в минералах от условий обжига и отбеливания белого цементного клинкера позволила различным исследователям предпринять поиск оптимальных технологических параметров процессов обжига и отбеливания. Одним из перспективных направлении в этой области оказался путь введения различных модифицирующих добавок в сырьевую смесь при обжиге клинкера. Установлено влияние силикатных минералов, алюмината кальция, коэффициента насыщения и силикатного модуля на величину коэффициента диффузного отражения (КДО) белого клинкера.

Повышенные глиноземистый и кремнеземистый модули и коэффициент насыщения кремнезема окисью кальция затрудняют направленное изменение фазового состава и структуры клинкера при обжиге, определяющих белизну белого клинкера. Это обусловливает необходимость введения минерализаторов в сырьевую смесь.

При выборе минерализаторов большое значение имеет электроотрицательность катионов и анионов, входящих в их состав. К эффективным минерализаторам относится кремнефтористый натрий, катион которого обладает наименьшей, а анион — наибольшей электроотрицательностью. Кремнефтористый натрий способствует переходу Fe³⁺ из тетраэдрической координации в октаэдрическую и созданию мелкокристаллической структуры фазового состава и тем самым повышает белизну белого клинкера. Автор объясняет повышение белизны белого клинкера при введении Na₂SiF_G образованием большого количества мелкокристаллического алита.