Цемент и известняк: Цемент с известняком — Публикации на официальном сайте Holcim

Цемент с известняком — Публикации на официальном сайте Holcim

Опубликовано 20 апреля 2020, среда

Качество известняка оказывает большое влияние на качество цемента и может меняться в зависимости от сырьевой базы разных производителей. Чем выше содержание оксида кальция в известняке и меньше оксида магния и кремния, тем выше качество известняка.

Результаты химического анализа демонстрируют высокое качество карбонатных пород заводов ЛафаржХолсим Россия. Известняк месторождения «Приокское», которое является сырьевой базой завода Щурово к тому же используется для производства белого портландцемента, так как характеризуется высоким показателями по белизне.

Карьер Щуровского цементного завода

Карьер Вольского цементного завода

Карьер Ферзиковского цементного завода

Поскольку известняк является материалом собственной сырьевой базы наших заводов, мы можем управлять его стабильностью качества и, как следствие, стабильностью качества цемента. Цементы с минеральной добавкой известняка в настоящий момент производятся на всех заводах – в Щурово, Ферзиково и Вольске. Завод Ферзиково уже в течении нескольких лет производит цемент с известняком в навале и тарированном виде, который хорошо себя зарекомендовал с точки зрения качества. На Щуровском и Вольском заводе в текущем году начался процесс постановки на производство цементов с известняком по причине значительного роста стоимости шлака. Общий объем производства цементов с известняком на текущий момент уже достиг 1 млн. тонн.

Поскольку качество известняков на различных заводах отличает, поэтому его содержание в цементе на разных заводах также будет разное для достижения оптимального качества цементов – на Ферзиково и Вольске 14%, на Щурово 11%. Для сравнения, характеристики цементов с известняком различных заводов, а также бетона на его основе представлены в таблицах ниже.

Из таблицы видно, что прочностные характеристики бетона на основе цементов с известняком различных заводов сопоставимы.

Прочностные характеристики бетонов на основе цементов с известняком заводов Щурово и Ферзиково сопоставимы с прочностными характеристиками бетонов на основе цементов с композиционной добавкой шлака и известняка и поэтому являются взаимозаменяемыми. Показатели долговечности бетона (морозостойкость, водонепроницаемость, коррозионная стойкость) завися от его структуры, от наличия открытой капиллярной пористости. Чем выше открытая капиллярная пористость бетона, тем выше его проницаемость для различных агрессивных сред, тем ниже долговечность. Открытая капиллярная пористость бетона зависит от показателя водоцементного отношения: чем выше водоцементное отношение, тем выше открытая капиллярная пористость. Поскольку водоцементное отношение бетонов на основе цементов с известняком находится на одинаковом уровне по сравнению с цементами с композиционной минеральной добавкой шлака и известняка, значит и показатели долговечности у бетонов на основе этих цементов будут сопоставимыми. Сравнительные результаты тестирования морозостойкости и водонепроницаемости бетонов на основе цементов с известняком и композиционных цементов заводов Щурово и Ферзиково подтвердили сопоставимость этих характеристик. Полученные показатели морозостойкости F1200 и водонепроницаемости W8 позволяют широко использовать цементы с известняком для общестроительного применения в изделиях, к которым не предъявляется специальных требований повышенной долговечности.

Таким образом, цементы с известняком имеют отличные перспективы для их использования в сегментах товарного бетона, сборного железобетона (особенно там, где требуется высокое качество поверхности), мелкоштучных изделий и сухих строительных смесей.

2 основные роли известняка в производстве цемента

В какой промышленности в основном используется известняк?

Ответ: цементная промышленность.

Известняк играет две основные роли в процессе производства цемента: одна используется в качестве сырья для цементного клинкера, а другая используется в качестве добавки к цементу.

Известняк является одним из основных сырьевых материалов для цементного клинкера. Около 80-90% сырья для подачи в печь составляет известняк.

Известняк также является предпочтительной минеральной добавкой в цемент для обеспечения устойчивости.

Начнем с известняка как сырья для цемента.

1. Что делает известняк особым сырьём для цемента?

Цемент нуждается в кальции, а известняк состоит из богатых кальцием раковин и скелетов доисторических морских существ. Именно кальций в цементе придает ему свойства, помогающие формировать бетон.

2. Как известняк используется для производства цемента?

Шаг 1. Добыча известняка

Производство цемента начинается с добычи сырья, в основном, известняка и глины. Как правило, известняк добывается открытым способом. Есть несколько подземных известняковых шахт, но большинство из них представляют собой карьеры на поверхности.

Шаг 2: Дробление известняка

Большая часть известняковых пород, добываемых из шахты взрывным способом, имеет крупный размер частиц. Поэтому необходимо использовать дробилки известняка для их измельчения в однородные мелкие блоки или гранулы, что удобно для гомогенизации и последующего прокаливания и измельчения.

Большинство цементных заводов используют щековые дробилки для первичного дробления, используйте молотковые дробилки и ударные дробилки для вторичного дробления.

Шаг 3: Гомогенизация цементного сырья и тонкое измельчение

Цементное сырье (известняк, глина и т. д.) направляется на дозировочную станцию для гомогенизации, а затем гомогенизированное сырье направляется в шаровую мельницу для тонкого измельчения в соответствии с определенным количеством подачи для получения сырой муки.

Шаг 4: Прокаливание клинкера

Сырьевая мука подается в цементную печь, где нагревается до температуры спекания до 1450 °С. В этом процессе химические связи сырья разрушаются, а затем они рекомбинируются в новые соединения. Результат называется клинкером, который представляет собой округлые узелки диаметром от 1 мм до 25 мм.

Шаг 5: Цементная шлифовка

После смешивания с гипсом и добавками клинкер направляется на измельчение в цементную мельницу. Помол цемента может осуществляться как на интегрированном цементном заводе, так и на отдельной станция помола цемента.

3. С чем нужно смешать известняк для получения цемента?

Начать нужно с цементного состава. Цемент производится с помощью строго контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и других компонентов.

• 
  Известь или оксид кальция, CaO: из известняка, мела, ракушек, сланца или известняковой породы;
• 
  Кремний, SiO2: из песка, старых бутылок, глины или глинистой породы;
• 
  Глинозем, Al2O3: из бокситов, переработанного алюминия или глины;
• 
  Железо, Fe2O3: из глины, железной руды, железного лома и летучей золы;
• 
  Гипс, CaSO4.2h30: встречается вместе с известняком.

Теперь давайте углубимся в использование порошка известняка в качестве минеральной добавки к цементу.

4. Почему известняковый порошок добавляют в цемент?

Использование порошка известняка для замены части цементного клинкера при производстве портландизвестнякового цемента (PLC) становится все более популярным. Портландцемент из известняка популярен по трем причинам.

1) При сжигании с образованием цементного клинкера расходуется много энергии и выделяется много углекислого газа. Замена цементного клинкера порошком известняка снижает выбросы углекислого газа на 10%. Это повышенное внимание к устойчивости является одной из причин, по которой она стала популярной.

2) Портландцемент из известняка не только более устойчив, но и часто может быть дешевле, чем традиционный цемент. Замена некоторых дорогостоящих клинкеров дешевым известняком может значительно снизить стоимость цемента.

3) Портландцемент из известняка работает одинаково хорошо. Компания Holcim (США) и многие другие компании провели обширное тестирование производительности и в целом получили хорошие результаты. По показателям усадки, водопроницаемости, морозостойкости и устойчивости к солевому накипи характеристики PLC практически аналогичны характеристикам обычного цемента с тех же заводов, а в некоторых случаях даже незначительно улучшаются.

5. Когда и сколько порошка известняка смешивают для получения цемента?

Добавьте известняковую муку после охлаждения клинкера. Затем подайте смесь в цементную мельницу для тонкого помола.

Портланд-известняковый цемент (PLC) Тип IL регулируется стандартными спецификациями ASTM C595 или AASHTO M 240 для смешанных гидравлических цементов. Это смешанный цемент, производимый с содержанием известняка от 5% до 15%.

Вывод

Важность известняка для цементной промышленности как важного сырья для цемента и цементной добавки очевидна. Таким образом, полное использование ресурсов известняка может гарантировать производительность и устойчивость цементных заводов.

Если у вас есть известняковые породы и вы хотите перерабатывать их в известняковую крошку или известняковую муку для цементных заводов, свяжитесь с нами! Как профессиональный производитель строительных материалов и оборудования, Ftmmachinery может предоставить надежные дробилки для известняка, дробилки для известняка, цементные мельницы и т. д.

Чтобы узнать о наших возможностях, нажмите здесь.

Автор : Jordan
Джордан — автор блога, обладающий обширными знаниями в этой отрасли. Самое
Самое главное, он искренне надеется помочь вам в ваших проектах.

Что такое портландцемент из известняка и становится ли он новой нормой?

Портланд-известняковый цемент, или PLC, в последние годы приобрел большую популярность. И не зря.

Первое применение ПЛК для мощения имело место в Колорадо в 2007 году, и с тех пор он стал предпочтительным продуктом в строительной отрасли.

Впервые он был разработан в Европе в 1960-х годах и в настоящее время используется во многих странах в качестве предпочтительного цементного продукта из-за того, что он значительно снижает углеродный след бетонной смеси. Чтобы точно понять, как это возможно, давайте сначала посмотрим, что такое ПЛК.

Что такое портландцемент из известняка?

PLC, также известный как цемент типа 1L, представляет собой инновационный продукт, который меняет подход к использованию бетона в строительной отрасли. Это тип смешанного цемента, который содержит от 5 до 15% известняка. Сам продукт работает так же, как стандартный бетон, но имеет большие преимущества.

Что делает его таким популярным, так это то, что содержание известняка приводит к 10-процентному сокращению его углеродного следа. Это повышенное внимание к устойчивости является одной из причин, по которой она стала популярной в США. Использование PLC было одобрено Министерством транспорта во многих штатах как экологически чистая альтернатива традиционному цементу, и ожидается, что в ближайшем будущем еще больше людей примут ту же позицию.

PLC не только более устойчив, но и часто может быть дешевле, чем традиционный цемент, в зависимости от региона. Это, безусловно, огромное преимущество для тех, кто работает в бетонной и строительной отраслях.

Фактически, ранее в этом году было объявлено, что затраты на строительство являются самыми высокими за более чем 50 лет. Затраты в 2021 году были более чем на 21% выше, чем до пандемии. В этом обвиняют ряд факторов, таких как нехватка рабочей силы, инфляция и проблемы с цепочкой поставок.

Таким образом, любая экономия приветствуется всеми в отрасли.

Преимущества устойчивого развития, предоставляемые PLC

Что касается CO ₂ , то цементная промышленность является крупным производителем. Это происходит из-за процесса изготовления цемента, который включает обжиг глины, известняка и других материалов в печи с выбросами CO ₂ . Поскольку этот материал производится серийно в огромных масштабах и используется для создания дорог, плотин, мостов, тротуаров и зданий по всему миру, большое внимание уделяется устойчивости.

Большое внимание по-прежнему уделяется различным аспектам строительства, будь то использование большего количества природных ресурсов, снижение воздействия на окружающую среду или воплощенный углерод. При таком большом количестве цемента, используемого в строительстве, особое внимание уделяется его воздействию на окружающую среду.

Заменяя часть клинкера в цементе, который является основным энергоемким ингредиентом, известняком, вы снижаете уровень выбросов углерода при производстве цемента. Поскольку известняк измельчается мельче, чем клинкер, в результате получается гораздо более плотная упаковка частиц с повышенным распределением частиц.

Цель изменения бетонной смеси с использованием ингредиентов с более низким содержанием углерода вместо материалов с более высоким содержанием углерода находилась в центре внимания в течение многих лет. Самым большим преимуществом PLC является то, что он намного более устойчив, чем стандартные цементные продукты. Тот факт, что он может уменьшить углеродный след продукта на 10%, делает его предпочтительным материалом для многих в строительной отрасли.

Реальность такова, что ПЛК — это большой шаг к достижению нуля.

Уровень одобрения DOT PLC увеличивается от побережья к побережью

Департамент транспорта отвечает за утверждение использования PLC в различных штатах. Основная причина, по которой они одобряют его использование, связана с преимуществами устойчивого развития, которые он обеспечивает, как упоминалось выше. Тем не менее, не DOT способствуют его внедрению в США.

В то время как DOT по всей территории США привержены PLC, именно представители отрасли являются самыми активными сторонниками перемен, используя PLC как часть своей собственной деятельности по внедрению в строительство более устойчивых методов.

На самом деле, многие производители бетона, являющиеся поставщиками CarbonCure, используют PLC в своих смесях CarbonCure, чтобы получить выгоду от штабелирования и еще более экологичный продукт.

Станет ли PLC новой нормой в Северной Америке?

PLC становится все более популярным в США, и многие производители предпочитают использовать его в качестве основного продукта.

В некоторых регионах, где ПЛК является единственным доступным вариантом, например, в Колорадо и Техасе. В этих штатах DOT одобрили его использование, и производители обязались использовать его в своих смесях.

Кроме того, все большее число производителей цемента в США взяли на себя обязательство использовать 100% PLC. Поскольку внимание к устойчивому развитию в строительной отрасли будет расти, мы можем ожидать, что больше производителей сделают этот сдвиг.

Загрузить электронную книгу

Узнайте больше о ПЛК

Если вы хотите узнать больше о ПЛК и всех его преимуществах, загрузите эту бесплатную электронную книгу, основанную на вебинаре, организованном профессором Дугом Хутоном, доктором наук, NSERC/CAC Industrial Кафедра исследований долговечности и устойчивости бетона в Университете Торонто.

На протяжении десятилетий доктор Хутон исследовал способы снижения выбросов парниковых газов, связанных с бетонной инфраструктурой. Он сообщил коды спецификаций, связанные с Американским институтом бетона, стандартами ASTM и Канадской ассоциацией стандартов.

В книге д-р Хутон объясняет, что, несмотря на низкое содержание углерода и энергии в бетоне, это проблема, потому что это самый используемый строительный материал в мире. Он также делится ключевыми идеями о том, как строительная отрасль может сократить выбросы CO 9.0024 2 выбросы от бетона.

Поделиться

Преимущества цемента портланд-известняк| Concrete Construction Magazine

За последнее десятилетие бетонная промышленность пострадала из-за большого углеродного следа цемента, и это правда, что производство цемента выбрасывает значительное количество углекислого газа в окружающую среду. Итак, если производители цемента придумали способ повысить устойчивость бетона без негативного воздействия на конструктивные качества, характеристики или долговечность, почему мы должны сопротивляться его использованию? Мы в строительной отрасли оправданно осторожны с новыми материалами, но доказательства есть, и нет причин не принимать портландцементы с известняком (PLC) с распростертыми объятиями.

Одним из самых активных сторонников PLC за последние несколько лет был Тим Кост, старший инженер службы технической поддержки компании Holcim (США). Недавно мы связались с Cost, чтобы узнать больше о ПЛК.

Так что же такое портланд-известняковый цемент?

PLC представляет собой слегка модифицированную версию портландцемента, которая улучшает как воздействие на окружающую среду, так и, возможно, основные характеристики бетона. Теперь он описан в спецификациях ASTM и AASHTO и используется так же, как традиционный портландцемент в смесях. Его можно изготовить на любом заводе по производству портландцемента. В то время как обычный портландцемент (OPC) может содержать до 5% известняка, PLC содержит от 5% до 15% известняка.

Как он сделан и чем он отличается?

Дозированная часть измельченного, высушенного известняка подается на мельницу чистового помола вместе с клинкером и гипсом. Почти во всех случаях известняк, используемый в PLC, является тем же самым известняком, который используется в качестве сырья для производства цемента на этом заводе. Это имеет смысл не только потому, что запасы относительно неограниченны и дешевы, но и потому, что большинство цементных заводов используют известняковое сырье, которое лучше поддается измельчению, чем, скажем, доломитовый известняк или родственные минералы, которые очень твердые и более дорогие. молоть. Известняк легче измельчается, чем клинкер, который тверже и концентрируется в мельчайших частицах.

Общая крупность должна быть выше (для эквивалентных характеристик), чтобы крупность клинкерной фракции была аналогична OPC. Это означает, что производительность снижается и требуется дополнительная энергия измельчения. Это более чем компенсируется более низким содержанием клинкера и связанной с этим экономией топлива в печи. Гидратация усиливается как физическим, так и химическим взаимодействием, и возможна более высокая общая эффективность вяжущего. Наконец, преимущества устойчивого развития значительны за счет снижения сопутствующих выбросов углерода и воплощенной энергии (меньше клинкера).

Как можно повысить эффективность гидратации?

Физические механизмы включают улучшенную упаковку частиц и плотность пасты благодаря улучшенному общему распределению частиц цемента по размерам и феномену «узла зародышеобразования», когда мелкие частицы известняка взвешены в пасте между зернами клинкера и становятся промежуточными местами для гидрата силиката кальция (CSH). ) рост кристаллов, что повышает эффективность.

Химические механизмы включают в себя то, что известняк вносит соединения кальция, которые переходят в раствор и становятся доступными для гидратационного взаимодействия, и что карбонат кальция реагирует с соединениями алюмината с образованием прочных кристаллов гидрата моно- и полукарбоалюмината.

Как PLC влияет на свойства бетона?

Все эффекты свежего бетона благоприятны (хотя и незначительны). Нет никакой разницы в водопотреблении или оползнях. Несмотря на то, что PLC мельче, чем OPC типа I или II, вся дополнительная тонкость обусловлена ​​мелкими частицами известняка, которые относительно инертны в свежем бетоне.

Что влияет на долговечность?

Компания Holcim (США) и многие другие компании провели всесторонние испытания на долговечность, и в целом они дали положительные результаты. Характеристики PLC практически эквивалентны характеристикам цемента, не содержащего известняка, произведенного на тех же заводах, с точки зрения усадки, водопроницаемости, морозостойкости и устойчивости к солевому отложению, с даже незначительными улучшениями в некоторых случаях.

Как подрядчикам нравится работать с PLC?

Бетон, изготовленный с использованием ПЛК, обладает отличными свойствами укладки и отделки. Некоторые подрядчики сообщают, что бетон PLC обрабатывается и перекачивается немного лучше, чем бетон OPC, что неудивительно, учитывая полученную разницу в гранулометрическом составе цементных частиц. Параметры усадки и теплоты гидратации аналогичны или даже немного улучшены.

Как PLC работает с более высокими смесями замещения с помощью SCM?

Время схватывания бетона PLC обычно такое же, как и у бетона, изготовленного с OPC, или немного короче. Но для смесей с дополнительными вяжущими материалами (SCM, такими как летучая зола или шлаковый цемент) эффекты замедления SCM уменьшаются. Недавнее исследование, проведенное доктором Исааком Ховардом и аспирантом Джеем Шэнноном из Университета штата Миссисипи, показало, что смеси PLC с высокими уровнями замены SCM (комбинации 1- и 2-SCM с заменой примерно до 50%) обеспечивают более высокую прочность в любом возрасте и возрасте. как правило, более благоприятные характеристики схватывания, чем у аналогичных смесей OPC.

Какие спецификации относятся к ПЛК?

В течение нескольких лет некоторые производители цемента в США поставляли PLC, содержащие до 15 % известняка, в соответствии со стандартом ASTM C1157, Технические характеристики для гидравлического цемента. PLC, содержащий от 5% до 15% известняка, теперь включен в действующие спецификации цемента с добавками ASTM C595-12 и AASHTO M 240-12, тип IL.

Можно ли использовать PLC в тех же смешанных конструкциях, что и OPC?

Да, эффективность золы-уноса и шлакоцемента может быть даже повышена. Никаких специальных добавок или изменений дозировки не требуется, и нет никакой разницы с управлением вовлеченным воздухом. Оперативных различий просто нет.

Как PLC повышает устойчивость бетона?

Замена PLC на OPC является наиболее значительным улучшением устойчивости бетона с помощью современных технологий. Когда OPC, содержащие до 5% известняка, заменяются PLC, содержащими от 10% до 15% известняка, результирующее воздействие на миллион тонн произведенного цемента составляет от 443 000 до 664 000 миллионов БТЕ меньше используемой энергии клинкера и от 189 000 до 283 000 тонн сокращения выбросов CO2.