PL11951B1 - Sposób wytwarzania cementu o stalej objetosci i wysokiej wytrzymalosci. - Google Patents

Description

Przyjeto ogólnie, ze cement portlandski sklada sie glównie z glinianu trójwapnio¬ wego (3CaO.Al203), krzemianu trójwap¬ niowego (3CaO.Si02) i p- krzemianu dwu- wapniowego (2CaO.Si02); drugorzednemi zas skladnikami jego sa zazwyczaj: tlenek magnezu (MgO) i zelaziak trójwapniowy (3CaO.Fe203), przyczem bywa czesto o- becny w tym cemencie skladnik dodatko¬ wy w postaci gipsu (CaS042H20) oraz mo¬ ga sie zidarzyc niewielkie ilosci dwutlenku wegla, alkalji, krzemionki i wody.Krzemiany trój- i dwuiwapniowe sa skladnikami posiadajacemi wlasciwosci ce¬ mentujace, lecz jest bardzo prawdopodob¬ ne, ze wlasciwosci te w mniejszym stop¬ niu posiada glinian trójwapniowy i zela¬ ziak trójwapniowy. Sam tylko krzemian trójwapniowy posiada wszystkie pozadane cechy prawdziwego cementu portlandskie- go, poniewaz pochlania wode w normalny sposób i nie wymaga zazwyczaj dodatku srodków regulujacych jego reakcje. Krze¬ mian dwujwapniowy natychmiast powoli pochlania wode i wykazuje swa moc do¬ piero po uplywie kilku tygodni.Okazuje sie wiec, ze obecnosc nizszych krzemianów wapnia obniza cementujace wlasciwosci otrzymanego cementu port- landskiego, przyczem pozadane jest, aby gliniany i zelaziaki zaiajidujace sie w ce¬ mencie posiadaly równiez swa forme naj¬ wyzsza.Stosunek zwiazanej krzemionki (Si02)do zwiazanego wapna (CaO) w cemencie nazwano wykladnikiem 'wapno-krzemion- kowym, oenjejitu; W wypadku cementu za¬ wierajacego jedynie krzemian trójwapnio¬ wy, wykladnik ten wynosi 2,8. Jest to naj¬ wyzsza jego wartosc osiagalna teoretycz¬ nie, gdyz w praktyce dotychczasowej nie mozna bylo wytworzyc cementu o stalej objetosci, posiadajacego wykladnik wapno- krzemionkowy o takiej wartosci. Wskutek bowienj (nieuniknionej dotychczas obecno¬ sci niziszych krzemianów wapniowych, wy¬ kladnik ten byl mniejszy od 2,8, wobec czego otrzymany cement nie byl pozadane¬ go gatunku. Obecnosc wolnego wapna w cemencie jest oczywiscie szkodliwa, a roz^ wazajac gatunek cementu z punktu widze¬ nia jedynie tylko jego wykladnika wapno- krzemionkowego, brano tylko pod uwage dokladnosc dokonywania sie zwiazków wapno-krzemionkowych.Cement portlanidski otrzymuje sie dro¬ ga mialkiego sproszkowania klinkieru, przygotowanego przez wyprazanie, az do chwili rozpoczecia sie topienia, dokladnej i odpowiednio uproporcjonowanej miesza¬ niny materjalów gliniastych i wapiennych; taki to wlasnie cement ma sie na mysli w opisie i zastrzezeniach niniejszych w okre¬ sleniu „klinkier" normalnego „Porbland" cementu, przyczem nalezy wziac pod uwa¬ ge to, iz znany dotychczas1 klinkier normal¬ nego cementu porfclandskiego zawiera niz¬ sze formy kr/zemianów, glinianów i zelazia- ków wapniowych.Wywody powyzsze wyjasniaja teore¬ tyczne przyczyny dotychczasowego braku spoistosci i powolnosc twardnienia znanego cementu portlandskiego. Nie nalezy jednak sadzic 'zi tego powodu, ze wynalazek niniej¬ szy ma jedynie na celu polepszenie cemen¬ tu portlandskiego w kierunku osiagniecia wyników pozadanych z punktu widzenia dotychczasowej teorji, uwazanej obecnie za sluszna, gdyz bardzo jest mozliwe, iz przyjete obecnie teoretyczne podstawy ba¬ dania cementu portlan/dskiego sa falszywe, wobec czego wynalazek niniejszy nie ogra¬ nicza sie do stworzonej dotychczas teorji wplywów i reafccyj, odbywajacych sie pod¬ czas wytwarzania Portland cementu wyso¬ kiego gatunku.Przedmiotem wynalazku niniejszego jest sposób otrzymywania cementu zawie¬ rajacego najwyzsze formy krzemianów, glinianów i zelaziaków wapniowych, przy¬ czem sposób ten opiera sie na spostrzeze^ niu, ii jezeli klinkier normalnego cementu portlandskiego, zawierajacy nizsze formy tych materjalów, potraktowac dodatkowa iloscia weglanu, wodzianu lub tlenku wap¬ nia, albo mieszanina tych zwiazków, a na¬ stepnie wypalic ten klinkier, to otrzymuje sie cement o objetosci stalej o bardzo wiel¬ kiej mocy.Taki sam cement portlandlski mozna otrzymac, dodajac odrazu wiecej niz nor¬ malna ilosc weglanu wapnia do zwyklych pokrewnych skladników, uzywanych do wyrobu normalnego cementu portlandskie¬ go, poczem otrzymana mieszanine wypala sie na klinkier zwyklego cementu port¬ landzkiego, który po ostygnieciu sproszko- wuje sie i ogrzewa ponownie, nie dodajac juz wiecej weglanu wapnia. Wynalazek ni¬ niejszy mozna wiec zastosowac wzgledem klinkieru normalnego cementu portland¬ skiego celem otrzymania zen cementu wy¬ sokiego gatunku, lub wzgledem innych su¬ rowców uzywanych do wyrobu cementu, lub wreszcie wzgledem partji normalnego cementu, który zawiera, wskutek przeocze¬ nia, widoczny nadmiar wapna (tlenku wapnlia), czyniacy ten cement nieuzytecz¬ nym, a wtedy te partje cementu mozna przerobic w mysl wynalazku niniejszego, otrzymujac cement wysokiego gatunku. To ostatnie zastosowanie sposobu niniejszego posiada doniosle znaczenie, poniewaz po¬ zwala uniknac straty nieudanego cementu — 2 —i zmniejszyc do iminimum mozliwosc popsu¬ cia pewnej partji cementu w czasie jego produkcji. Nadmiar wapna w cemencie gotowym jest i&zkodliwy, wobec czego wy¬ nalazek niniejszy ogranicza sie jedynie do zawartosci wapna w cemencie w ilosci wy¬ starczajacej jedynie do wytworzenia ce¬ mentu wysokiego gatunku.Nie mozna otrzymac cementu o stalej objetosci zapomoca pojedynczego wypala¬ nia, a stapianie sikal cementowych przed dodaniem wapna nie daje zadanych wyni¬ ków. Ilosc wapna, która nalezy dodac do zwyklych (skladników klinkieru cemento¬ wego, mozna obliczyc na podstawie anali¬ zy tego klinkieru, ustalajac ilosc wapna potrzebna do wytworzenia w tym klinkie¬ rze najwyzszych form krzemianów, glinia¬ nów i zelaziaków- Poczatkowy klinkier cementowy, otrzy¬ many zapomoca pierwszego stapiania su¬ rowców, sproszkowuje sie tak mialko, aby stykal sie scisle z dodanym don wapieniem, jezeli oczywiscie ten dodatek jest po¬ trzebny. Wapien miesza sie z; klinkierem w postaci wapna w stanie suchym i spro¬ szkowanym, lub w postaci mleka wapien¬ nego lub ciasta kredowego.Wypalanie przeprowadza sie w taki sam sposób, jak wypalanie klinkieru nor¬ malnego cementu portlandskiego, otrzymu¬ jac klinkier, który po zmieleniu tworzy ce¬ ment wyjatkowo wysokiej wytrzymalosci na rozerwanie. W razie potrzeby, wypala¬ nie i dodawanie wapienia w postaci wapna lub w podobnej postaci powtarza sie az do chwili otrzymania cementu zadanej ja¬ kosci.Celem dokladnego wyjasnienia istoty wynalazku, przytacza sie ponizej droga przykladu nastepujace dane: klinkier nor¬ malnego cementu portlandzkiego miesza sie z 15% weglanu wapnia, czyli w ilosci dostatecznej dó nasycenia krzemionki, glinki i zelaza, a nastepnie sproszkowuje sie te skladniki i wypala na klinkier, doda¬ jac w razie potrzeby srodków opózniaja¬ cych reakcje w postaci igipsu, poczern o- trzymany iiowy klinkier miele sie na cc- ment. Jezeli powinowactwo krzemionki, glinki i tlenku zelaza wzgledem wapnia nie zostanie calkowicie zaspokojone, to wtedy przeróbke powyzsza powtarza sie.Oto klinkier uzyty w sposobie niniej¬ szym i otrzymany zen cement: Krzemionki Glinki Tlenku zelaza Tlenku wapnia Magnezji Klinkier Knicker- bockera 23,46 5,40 2,89 64,55 3,13 Cement Knicker- bockera 22,36 5,04 2,66 63,53 3,14 Cement Durbina 20,88 5,15 3,51 65,31 3,18 Bezwodnika siark, 0,12 1,72 1,51 Wytrzymalosc na rozerwanie w kg/cm* 1 dzien 1 cz. 2 dzien 1 „ 3 dzien 1 ,, 7 dzien 1 „ Klinkier Houstona Krzemionki 24,60 Glinki 5,60 Tlenku zelaza 2,72 cementu ii II 11 Cement Houstona 23,56 5,94 2,46 na 3 cz.II ^ 11 11 3 11 3 If ° 11 Cement Durbina 21,70 6,26 2,70 piasku i, ii Cement Knicker- bockera 6,30 6,30 13,55 22,32 Cement Durbina 12,78 16,38 24,35 31,02 Klinkier Cement Houstona Houstona Tlenku wapnia i Magnezji Bezwodnika siark. 66,30 63,90 0,83 0,84 0,13 2,03 Cement Durbina 66,20 0,86 1,33 — 3 —Wytrzymalosc na rozerwanie w kg/cm2 1 dzien 1 cz, cementu na 3 cz, piasku 2 dzien 1 „ „ M 3 „ „ 3 dzien 1 M fl „ 3 „ ,, 7 dzien 1 „ ., „ 3 ,, ,.Cement Houstona 7,75 13,55 19,35 Cement Durbina 17,54 22,90 28,99 Rzecz prosta, ze wapmo lub wapien mozna zastapic kreda, wapnem niegaszo- nem lub gaszonem lub innemi zwiazkami wapniowemi, które w temperaturze pracy rozkladaja sie na tlenek wapna. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania cementu o sta¬ lej objetosci i wysokiej wytrzymalosci, zna¬ mienny tern, ze klinkier normalnego ce¬ mentu portlandzkiego, zawierajacy natu¬ ralny aadlmiar wapnia lub wapien umysl¬ nie dodany, wypala sie jedno- lub wielo¬ krotnie, a nastepnie studzi i miele na ce¬ ment.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze do klinkieru dodaje sie wapien w ilosci potrzebnej do nasycenia krzemion¬ ki, glinki i zelaza.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1—2, zna¬ mienny tern, ze normalny klinkier miele sie przed ponownein wypalaniem.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, zna¬ mienny tern, ze wapien wtryskuje sie do klinkieru w postaci mleka wapiennego.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, zna¬ mienny tern, ze do klinkieru, jeszcze przed jego zmieleniem, dodaje sie srodek opóz¬ niajacy reakcje w postaci gipsu. International Cement Corporation. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. ,'EKA Druk L. Boguslawskiego, Waisidwa. PL