Цементті сынау

Кіріспе

 

Цемент құрылыс материалдар арасында бастапқы орын алады. Цементтің қазіргі замандағы құрылыс тәжірибесінде рөлі - жаңа прогрессивтік материалдарды және толық құрастырмалы үй құрылысының бұйымдарын шығару үнемі өсіп тұрады. Оларды монолиттік және құрама бетонды, темір бетонды, асбестті цемент бұйымдарын, құрылыс ерітінділерін, және тағы басқа жасанды материалдарды, бөлшектерді бекітудің бөлек элементтерін дайындау үшін қолданылады. Цемент және оның негізінен алынатын прогрессивті құрылыс материалдарын – құрылыста тапшы ағаш, кірпіш, әктас және тағы басқа да дәстүрлі материалдармен алмастырады.

    Құрылыс материалдары өндірісінде цементті құрылыс техникасының қажеттілігі сәйкестігімен дайындауға мүмкіндік беретін, әртүрлі қасиеті түрінде цемент шығарылады. Цемент тәжірибе жүзінде халық шаруашылығының барлық саласында қолданылады, бірақ оның тұтынушының негіздері арқылы тұрғын үй құрылыс жиынтығы, өндірістік құрылыстар, жолдар, аэродромдар арқылы жекеленеді.

     Мәселелердің маңыздылығы мыналардан құралады: Қазақстанда әсіресе құрылыстың ерекше қарқынды дамуы, өсуі байқалады, сонымен бірге цементті тұтыну өсіп келеді, және оны тұтас елдегі анықтаушы экономикалық потенциал бойынша маңызды факторлардың бірі ретінде қалыптыстырады.

     Цемент нарығындағы қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін жаңа кәсіпорындар құрылысы қажет, және де шығарылатын өнім сапасын көтеру және көлемді жоғарылату үшін жаңа технологияны енгізу жолымен, қазіргі кәсіпорындарды жетілдіру қажет. Біздің елдің қазіргі дамуы жағдайындағы және шығарылатын өнім сапасына қойылатын  жоғары талаптағы алдыңғы технолоияны енгізу маңызды таныстырылады.

 

Курстық жоба шартында қойылған талаптарды шешу бойынша студент мынандай білім алады:

Нақты құрылыс материалын физикалық-механикалық анықтамалар жағдайын анықтайтын білім; әктас сазындағы клинкермен бірге көрсетілетін шикізатпен танысу; тартылған ұнтақтың өндірісін  жоғарылату бағыты бойынша клинкердің тартылған ұнтағы технологиясын оқытады және алған білімдер негізінен мынандай міндеттерді шешеді:

- теориялық материалдың негізінде клинкердің тартылған ұнтағы технологиясын және портландцемент түрінің жалпы мағлұматтарын оқытады;

- тартылған ұнтақтың интенсификаторы мүмкіншіліктерін - клинкердің тартылған ұнтағындағы процес тиімділігін арттыру бөлігінде оқыту;

- қажетті экономикалық  есептерді жүргізу, сипаттаманы  енгізу;

- мемлекеттік стандарттар  және нормалар негізінде, арнайы  әдебиеттер бойынша «Еңбекті қорғау және тіршілік әрекеті қауіпсіздігі», «Қоршаған ортаны қорғау» бөлімін дайындау.

 

 

 

 

 

Цемент сапасын бақылау бағдарламасы

 

1. Өнімнің технологиялық сипаттамасы

 

Цемент – бұл құрылыссыз елестету мүмкін емес құрылыс материалының бір түрі. Цементтің көмегімен құрылыс қоспасын жақсы қатайтады. Соңғы жылдары цемент бағасының тұрақты өсуі байқалады, бірақ онымен алмастыратын бірде-бір лайықты материал осы кезге дейін табылған жоқ. Нәтижесінде цементті сату көлемі тұрақты жоғары болады және осы құрылыс материалының белгілігі әсер етпейді.

      Цемент құрамы қатаю процесінде өте берік болады, және минеральды ұнтаққа ұқсас болады. Бұл құрылыста бағаланатын сапа болып табылады, цемент сумен әрекетте өз күйінде болады. Цемент пен суды араластыру процесінде анық уақыт аралығында кеуіп, тасқа айналады және өзіндік күйдегі паста болып шығады. Бұл цементке қосылған құрылыс қоспалары бойынша сумен қосылғанда беріктік пен суға төзімді сапаны иеленеді.

      Цементті дайындауда оның қоспаларын құрайтын үйлесімділікті қатаң сақтау керек. Мысалы ширек кезеңде ол әктастан құралады, басқа бөлігі сазға түседі. Және де бұл басқа жиынтық карьермен өндіріледі. Максимальді дәлдігін, цементті өндіру үшін компьютерлік технологиясы бойынша құрайтын арақатынасты  анықтау керек. Үйлесімділіктің аз ғана өзгеруі бойынша ерекше басқа белгісін қамтитын, цементтің жаңа түрі пайда болады. Цеметтің кең таралған түрлері – «әктасты», «кремнийлі», «тампонажды». Тағы да «глиноземді», «сульфатты беріктік», «магнезиальды» және «гидрофобты» цемент. Қоспалардың әр аталғандары келесі өңдеуден өтеді: тұрақты айналудағы күйдіру бойынша пеште жүктеу. Бірақ уақыттан кейін пеште кесектерінде клинкер деген аталатын зат пайда болады. Клинкер нәтижесінде қатты ұсақтағанда болатын және оны гипспен арастырғанда ол аралық өнім болып табылады. Кейбір гипстермен қосылған, нақ осы ұсақталған клинкер, дайын өнім, яғни цемент болып табылады.

Цемент су өтпейтін қапта өлшеп буып қояды және оны сатуға шығарады. Цементтің әр партиясы міндетті таңбалауға жатады. Таңбалауда әдетте екі негізгі цемент сипаттамасы көрінеді – бұл құрамдас бөлігінде орналасатын үйлесімділік және де оны ұстап тұратын максимальды салмақ керек. Таңбалаудың бірінші бөлігі бастапқы Д әрпімен белгіленеді. Мысалы, Д10 таңбалауы, цементке 10% қоспа қосылғаны туралы жағдайды дәлелдейді. Бұл сан цементтің тұтқыр құрамы деңгейін анықтауды өте маңызды. Таңбалаудың екінші бөлігінде бастапқы М әрпімен белгіленеді (басқаша жағдайда ПЦ әрпімен). Мысалы, М500 түрі 500кг/см салмақты көтере алатын нақты цементтің түрі екенін білдіреді. 500-Д0 әрпімен таңбаланатын цементті қолдану бойынша бетонның құрамында, құрылысында мынадай сипаттамаларды жақсарту керек: аязға төзімді, суға төзімді және төзімділік. Цементтің бұл түрі апаттан кейінгі жедел, жоспарланбаған құрылыста және құрылысты қалпына келтіру жұмыстары бойынша үйлеседі.  Тұрғызылатын құрылыс егер жоғары ылғалдылық шегінде орналасса, онда 400-Д0 әрпімен таңбаланатын цементтің бұл түрін қолдану керек. Бұл цемент бетоннан ерітінділер және тағы басқа құрылыс қоспаларын дайындау үшін өте қолайлы табылады. Цементті таңбалаудың екінші бөлігінде сандар көп болса, оның құны жоғары және дұрыс техникалық сипаттамасы болады. Мысалы, М700 әрпімен таңбаланатын цемент – М500 әрпімен таңбаланатын цементпен қарағанда оның бағасы қымбат. М700 цемент түрі басқаша әскери объектілердегі құрылыста қолданылатын болған соң оны «әскери» деп атайды. Одан бункерлер және зымыран шахталары құрылысы үшін арналған. Компания қызметі бағыттарының бірі – бұл цементті көтермелеп сату. Бізде цементтің әрқашан ең белгілі және кең таралған түрлері бар. Бұл цемент, М400, М500 әрпімен таңбаланатын цементтер және тағы басқа түрлері. Біз цементті жеткізу бойынша қызмет көрсетеміз. Жеткізу әдісі, төлем уақыты – бұның өзгешеліктері тапсырыс берушімен алдын ала келісіледі.

 

2. Бақылау түрлері

 

2.1 Кірме  бақылау 

Кірме бақылау цемент өндірісінің нақты кезеңінде, шығарылатын клинкер, гипс және қоспалар сапасын бақылауда аяқталады.

Клинкерді талдау – әр сағат сайын петрограф құралымен микроқұрылымы (550 кгс/см2 ±20) өндіріледі, активтілік бойынша физикалық-механикалық сынауларда әр тәулік сайын тексеріледі, айналатын пештен клинкердің сынамасы алынады. Клинкердің сынамасын зерттеу үшін өңделген қырларымен дайындалады. Ол үшін сынамадан екі-үш анықтаушы, әртүрлі диаметрдегі клинкер түйіршіктерін алады. Өңделген қырларды дайындау негізгі үш операцияға бөлінеді.

 

1. Жазық күйінде пайда болуына лейінгі үлгіні түктеу

2. Жазықтықтан  алынған тегістеу

3. Жылтырату

      Операциялар тегістеу станогында  орындалады.

      Тегістеу дискі кашице үлгісіндегі консистенциялы егеумен 1 см2 кем емес жазықтықты алуға дейінгі үлгіні түктеу қажет және клинкердің түйіршіктерін сулап алу керек. Қолдың буынымен оны қатты айнала қозғалтып, оны әдәуір қатты басуы керек. 1/3 бөлігіндегі түйіршіктерді түктеу керек. Қажетті жазықтықты алғаннан кейін, оны жұмсақ түрде айнала қозғалтып және жеңіл қысыммен тегістеп бастау керек. 

       Уақыттан уақытқа бұл үлгіні  сумен араластырып және тегіс  жатқанын қарап шығу және ол  дұрыс жағдайда жазықтықпен тегістеледі. Сұйықты егеудің шығын келтіру шамасында, оны тегістеу дискісіне еселеп құяды. Тегістелетін жазықтық дөңес формада болмауы керек. Жазықтықты жақсы түзетіп, үлгіні ағын сумен жуып тазартады, және техникалық сулықпен кептіреді, содан кейін оны тегістеуге кіріседі.

     Тегістеу шұғаға немесе фетрге тартылған, өңдеу дискісі арқылы өндіріледі. Шұғаға аз санды тотық хромды (Cr2O3) соқтыру, және жеңіл қозғалыспен тегістеуді бастайды. Бетті байқау бойынша шетінде үйіндісіз идеалды жазықтық болуы керек, көлемі 1 см2 кем емес болуы тиіс; өңдейтін бет сызық және бұдыр болмауы керек.

      Үлгілерді жылтыратудан кейін ағынды сумен жуып тазартып, оны техникалық сулықпен немесе тазартқыш қағазбен кептіреді және тағы да дискіде өңдеп жылтыратады, істелінген операциялардан кейін тілімтастың беті идельды айнадай болуы керек. Жылтыратылған бетте өңдейтін ұнтақтар және сұйықтықтар іздері болмауы керек. Тез арада дайындаудан кейін тілімтасты зерттеуге кірісу керек. Көзбе-көз тілімтасты зерттеу үшін ММ У-3 микроскобын қолданады. Дәрілеусіз тілімтастағы CaO элементінің болуы. Тілімтас сапасын бағалаулары, шектері айқын, жазықтығы таза сызықсыз болуы керек. СаО бөлінуі туралы. Содан кейін тілімтасты айнала тұтас қарау әдісімен қарайды, және кристалдану бойынша жалпы көрініс құралады:

      1. Кристалдар өлшемі белгілері бойынша жалпы салмаққа қалыптасады: бірыңғай, бірыңғай емес, аралас..

      2. Алит пен белитті өзара орналасуы  белгілері бойынша: бірқалыпты, бірқалыпсыз, аралас.

      Учаскелердің нәтижесіз және  ұрық кристалдануымен бірге болуы. Ұрық түрі – минералдан құралған, бірақ айқын түрде оны белитке немесе алитке жатқызуға болмайды. Нәтижесіз – минералдарды анықтау мүмкін емес (тілімтастың нашар сапасынан болуы мүмкін).

      Кристалдану сипатына байланысты  алиттің көлемі бойынша: ірі, орташа, ұсақ.

      Сұйық фазадағы бөлісу: бірқалыпты, бірқалыпсыз (жетіспеушілікпен немесе байытылған сұйық фаза учаскелерімен бірге қатыспайды), сұйық фаза санын анықтау (25% нормасы).

      5. Алит сипатына қарай (C3S): пішін (анық, шектердің деформациясы және т.б.); өлшем (ерекше),

      -   Алит схемасы бойынша  белит сипаты (C2S).

      -   Тілімтастың қуыстығы.

      -   Аралық заттар: бөлу (бірқалыты, бірқалыпсыз), пішін.

      -   Күйдіру деңгейінің бағасы.

      Цемент диірменінің қоректендіргішінде клинкердің температурасы 90оС-тан аспауы керек.

Гипс тасын 0-60 мм фракциясымен бірге цемент өндірісінде партияларды қабылдайды. Сынамаларды 10 орыннан кем емес тең бөлікті әртүрлі тереңдікте таңдайды. Сынамалардың минимальды салмақтарын фракцияның өлшемдеріне (600 мм, 300 кг бойынша 50 кг) байланысты анықтайды. Сынамаларды сынау барысында қанағаттанбаған нәтижелер алынса, ол партиядан алынған тастардың сынамасын қайталама сынауды өткізеді. Қанағаттанбаған қайталама сынау бойынша партияға қабылдауға жатпайды.

Гипс сынамаларын саралау және талдау әрбір вагоннан түсіру және қабылдауда цехтік зертханадағы механикалық сынауды лаборанттармен өндіріледі. Әрбір сынамада ылғалдылықты анықтайды(4%-тен кем емес құрауы тиіс), және де басқа материалдармен араласуы мүмкін емес.

Гипс сынамаларын талдау ГОСТ 4013-80 «Тұтқыр материалдарды өндіру үшін гипстік тас және гипсті ангидритті тас» сәйкестігімен келесі кезеңдермен өткізіледі:

1. Сынауға дайындық:

Аппаратура:  ГОСТ  23676-79  бойынша  зертханалық  таразылар; ситті

таңдаумен бірге дөңгелек тесіктің диаметрі 5 және 60 мм.

      Сынамалардың фракциялық құрамы  бақылау ситтерімен анықталады. Жалпы сынамалардан, сынауға дайындалған  сынамалардан 60мм, 300 және 100 кг максимальды  өлшеммен 5 кг тас алынады. Сынамалар  сито арқылы елеуден өткізеді. Орнатылған өлшем шегінен шығатын  X1 процентті тасты құрам арқылы мына формуланы анықтайды:

Х1=G1/G*100 (2)

      Мұндағы G1-анықтау үшін алынған сынаманың массасы, кг;

      G – өлшеммен бірге тас сынамасының массасы, және үлкен жоғарғы шектегі немесе кіші төмен шектегі фракция массасы.

Гипс құрамын анықтау

Аппаратура: ГОСТ 24104-80 және ГОСТ 23676-79 бойынша зертханалық таразылар; кептіргіш шкаф; муфельді пеш; фарфорлы тигель және ГОСТ 9147-80 бойынша ұнтақтағыш; ГОСТ 6373-73 бойынша эксикатор.

3. Сынауды  өткізу

Тастың  фракциялық  құрамын  анықтағаннан  кейін орташа сынаманың

10мм өлшемге дейін ұсақтайды және 1 кг массасындағы орташа сынамадан іріктейді. Содан кейін жүйелік кварттау арқылы 100 г шамасындағы сынаманы іріктейді.

Тастың  сынамасын  фарфорлы  ұнтақтағышта  №02 тор арқылы ситоны

толық өткізгенге дейін оны ұсақтайды.

      Топсаны 2 г шамадағы массаны, тұрақты  массаға дейін кептірілген бойынша  (50±5)о С-та өлшеніп қыздырылған фарфорлы тигельді орналастырады және 1 сағаттың ішінде 400 оС температура бойынша муфельді пеште қыздырады. Қыздырғаннан кейін топсамен бірге тигельді эксикаторда салқындатады және өлшейді. Қыздыруды сол температура бойынша тұрақты массаны алу үшін қайталайды. Өлшеуді 0,0002 г-ға дейінгі қателікпен өткізеді.

       G кристалданған суының құрамындағы процентті мына формуламен есептейді:

G=m-m1/m*100, (3)

Мұндағы m – қыздыруға дейінгі сынаманың массасы, г;

m1 – қыздырудан кейінгі сынаманың массасы, г.

 

Гипс құрамындағы (CaSO4*2H2O)процентті мына формуламен есептейді:

CaSO4*2H2O=4,7785*G (4)

 

Рентгеноспектральды әдіс – элементтердегі атомдарды тудыру үшін және флуоресценттік сәулелену сызықтары сипаттамасымен бірге, өлшеудегі қарқындылықпен негізделінетін экпресс-әдіс болып табылады.

Талдау әдістері

Жалпы белгідеі зертханалыө таразылар.

Муфельді пеш.

Кептіргіш шкаф.

Рентгендік көпканалды дифракциялық дискретті спектрометрдің жұмыс істеуі - жеңіл элементтерден, бір уақытта магнийді (Z=12) тіркеу кезінде сәулеленудегі 6-дан кем емес элементтерден бастап талдауға мүмкіндік береді.

ТУ 6-09-3728 бойынша жеңіл көмірқышқыл.

ТУ 6-09-4786 бойынша сусыз жеңіл тетраборат.

Азот қышқылды натрий.

Бор қышы бойынша ГОСТ 9556 және ерітіндінің 50 г\дм3 массалық концентрациясы. Еритін крахмал бойынша ГОСТ 10163.

      Ағызу үшін қолданылатын қоспа: 700 кем емес градуста қыздырылған  сусыз тетраборат немесе метаборат  литийді, көмірқышқылды және азотты-қышқылды  натриймен және 75:20:5(тетраборат литийді  қолданған кезде) немесе 85:10:5 (метоборат  литийді қолданған кезде) процентті  қатынастағы фарфорлы ұнтақтағышпен  араластырады.