Карбонатные породы. Промышленность строительных материалов – одна из наиболее материалоёмких отраслей экономики

Промышленность строительных материалов – одна из наиболее материалоёмких отраслей экономики. При всём разнообразии используемого сырья, материалы могут быть сведены в несколько групп. Одной из таких групп являются карбонатные породы.

Из карбонатных горных пород в промышленности вяжущих материалов используют известняк, мел, известняк-ракушняк, мрамор и другие. Чаще всего применяют известняки и мел.

Основой известняков является углекислый кальций – минерал кальцит. Известняки состоят из кристаллов кальцита. Мел – представляет собой рыхлую, слабосцементированную горную породу. Средняя плотность известняков – 2000-2800 кг/м³, мела – 1600-2400 кг/м³. Предел прочности на сжатие известняков – до 100 МПа, мела – 0,5-15 МПа.

Карбонатные породы – это основной вид сырья при производстве портландцемента, глинозёмистого цемента и воздушной извести.

- 1/5 - Вяжущие в-ва

Для производства портландцемента пригодны карбонатные породы, содержащие 40-43,5% СаО и 3,2-3,7 % МgО. Желательно, чтобы содержание Nа₂О и К₂О в сумме не превышало 1%, а SО₃ – 1,5-1,7%. Более благоприятны породы с постоянным химическим составом и однородной мелкокристаллической структурой.

Карбонатное сырьё, используемое для производства извести, в зависимости от химического состава, делят на 7 классов.

Таблица – Классификация карбонатного сырья

Для производства маломагнезиальной извести используют породы классов А и Б, магнезиальной – В и Г, доломитовой – Д и Е, гидравлической – класса Ж.

Повышенные требования предъявляют к составу карбонатных пород, которые предназначены для приготовления глинозёмистого цемента. В таком сырье должно быть ограничено содержание SO₃, MgO и Fe₂O₃.

От качества сырья зависят температура обжига, производительность печей и свойства конечного продукта. Чем выше плотность известняков, тем труднее идёт процесс обжига. Свойства сырья влияют на выбор обжигового аппарата. Например, мел нельзя обжигать в шахтных печах. Куски мела легко крошатся, а образующаяся мелочь заполняет промежутки между обжигаемыми кусками, затрудняя тягу.

При производстве портландцемента часто используется мергель. Это карбонатно-глинистая порода,содержащая 50-80% кальцита и 20-50% глинисто-песчаного материала. В зависимости от содержания СаСО₃ мергели подразделяются на песчаные, глинистые и известковые. Наиболее ценное сырьё – это известковый мергель, содержащий 75-80% СаСО₃ и 20-25% глины. По химическому составу он близок к портландцементной сырьевой смеси. Такой состав существенно упрощает технологию производства.

При производстве магнезиальных вяжущих используют доломит и магнезит.

Лекция 2. – Вяжущие вещества