Гидравлик боғловчи моддалар

Портландцементни ишлаб чиқариш технологияси
Портландцемент клинкери ишлаб чиқаришда хом ашё сифатида таркибида кальций карбонат кўп бўлган карбонат жинслар ва таркибида кремний, алюмин ҳамда темир оксидлари бўлган гиллар, шунингдек, гил ва кальций карбонатнинг табиий аралашмалари (мергеллар) ишлатилади. Кейинги йилларда портландцемент ишлаб чиқаришда гилни бутунлай ишлатмаслик ёки қисман ишлатиш мақсадида, нордон ва асосли домна тошқол­лари, шунингдек, нефелин чиқиндиларидан фойдаланилмоқда.
Мергеллар гилсимон моддалар ва жуда майда кальций карбонат заррачаларининг табиий аралашмасидан иборат чўкинди тоғ жинси ҳисобланади. У таркибида СаСО₃ ва гил қанча миқдор­далигига қараб, мергел оҳактош (90–95 % СаСО₃), оҳактош карбонат мергел (70–90 % СаСО₃) ва мергел (50–70 % СаСО₃) га бўлинади. Тахминан 65 % СаСО₃ ва 25 % гилдан ташкил топган мергеллар жуда қимматбаҳо хом ашё ҳисобланади.
Портландцементни ишлаб чиқаришда қуйидаги асосий технологик босқичлар бажарилади: оҳактош ва гил қазиб олиш; хом ашёларни тайёрлаш; ёқилғини тайёрлаш; хом ашёларни куйдириш; клинкерни қўшилмалар билан бирга туйиш; портландцементни омборга жойлаш.
Хом ашёлар сув иштирокида тайёрланса, портландцемент ишлаб чиқаришнинг «ҳўл» усули деб, қуруқлигича тайёрланса «қуруқ» усули деб аталади. Қайси усулни танлаш технологик ва техник-иқтисодий характердаги бир қатор омилларга боғлиқ. Гарчи техник-иқтисодий кўрсаткичлар жиҳатидан қуруқ усул афзалроқ бўлса ҳам, ҳозирги вақтда бир қатор мамлакатларда, хусусан, Россия ва АҚШда ҳўл усул кенг қўлланилади. Қуруқ усул Япония, Германия ва Италияда кенг тарқалган. Ҳозирги кунда мамлакатимизда ҳам қуруқ усулни кўпроқ қўллаш масаласи кўриб чиқилмоқда. Маҳаллий шароитларга қараб, тасмали транспортёрлар (кон 1 км. гача, баъзан эса 5–8 км. гача узоқда бўлса) ёки завод билан кон ораси паст-баланд ёки бинолар қурилган бўлса, осма сим-арқон йўллардан фойдаланса ҳам бўлади.


Портландцементнинг қотиши, хоссалари ва ишлатилиши

Майдаланган цемент клинкери ҳеч қандай аралашмасиз, қум ҳамда шағал билан сувда қорилганда, вақт ўтиши билан қуюқлашади ва тобора мустаҳкамлана бориб цементтошга, қоришмага ва бетонга айланади. Янги ҳосил бўлган кимёвий бирикмаларнинг таркиби цементларнинг кимёвий ва минералогик таркибига, шунингдек, реакция кетаётган муҳитда ҳароратнинг ўзгаришига боғлиқ. Маълумки, оддий портландцементнинг клинкер қисми қуйидаги фазалардан иборат (%):

Алит С₃S 45-60;
Белит С₂S 20-30;
Уч кальцийли алюминат С₃А (қисман 12СаО-7А1₂О₃) 5–12;
С₄АҒ (алюмоферрит фазаси) 10–20;
Шиша фазаси 5–15;
СаО (эркин ҳолда) 0,5–1;
МgО эркин ва бошқа фазаларда 1–5;
Nа₂О+К₂О ишқорий фазаларда 0,5–1.
Мураккаб таркибли портландцементнинг сув билан бирикишини ва янги ҳосил бўлган маҳсулотларнинг цемент физик-механик хоссаларига таъсирини аниқ билиш учун унинг ҳар бир компонентининг сув билан реакцияга киришишини кўриб чиқиб, сўнгра бу мураккаб жараён ҳақида тўла тушунчага эга бўлиш мумкин. Анорганик боғловчи моддаларнинг қотиши тўғрисида академик А.А.Байков ва унинг мактаби ишлаб чиққан классик назарияга кўра, бу жараён уч босқичга, яъни эриш, қуюқланиш (коллоидланиш) ва кристалланишга бўлинади. Шу босқичлар давомида клинкер кукуни сув билан қориштирилгандан сўнг мустаҳкам тошсимон ашёларга айланади.
Эриш босқичи. Цемент клинкери минераллари маълум даражада сувда эрийди. Цемент доналари сувга тушганда минералларнинг юза қатламлари эритмага ўтади, натижада, цемент доналарининг чуқурроқ қатламлари очилиб қолади. Эритма дастлабки модда клинкер минераллари билан тўйинмагунча эриш жараёни давом этаверади. Эритмада клинкер минераллари сув билан кимёвий бирика бошлайди.