Оборудование для подготовки и помола твердых материалов. Лабораторные и промышленные мельницы. Классификаторы.

Активация цемента - это процесс обработки цемента различными химическими, физическими, физико-химическими и механическими методами для улучшения свойств цемента.

Механическая активация увеличивает удельную поверхность частиц, приводит к изменению поверхностной структуры частиц, возникновению физических дефектов в подрешетках минералов, ускоряющих и усиливающих взаимодействия поверхностного слоя с водой, что, в результате, приводит к усилению прочности цементного камня.

В лаборатории машиностроительного завода «Активатор» мы исследовали цементы и цементсодержащие смеси помолотые на промышленных мельницах «Активатор», с целью изучения влияния механической активации на прочностные свойства активированных вяжущих материалов. Результаты активации цемента и цемент содержащих материалов представлены в Таблице.

Номер цемента	Название цемента	Цемент до помола	Цемент в первые сутки после помола	Цемент через 14 дней хранения после помола	Прирост прочности цемента после помола	Потеря прочности цемента после 14 дней хранения	Ситовый анализ помолотого цемента
Прочность на сжатие в 28 суток, кгс/см²
1	Цемент М400Д20	420	560	540	35%	3%	4%>80мкм 96%<80мкм
2	Цемент М500Д0, хранившийся 1,5 года	410	610	600	50%	2%	7%>80мкм 93%<80мкм
3	Клинкер, Искитим - Цемент	-	480	480	-	0%	8%>80мкм 92%<80мкм
4	Цементная смесь (1): М500Д0 + Зола уноса ТЭЦ 50%:50%	-	420	360	-	10%	8%>80мкм 92%<80мкм
5	Цементная смесь (2): М500Д0 + Граншлак не молотый г.Новокузнецк 50%:50%	-	360	350	-	2%	11%>80мкм 89%<80мкм
6	Цементная смесь (3): М500Д0 + Граншлак предварит. помолотый г.Новокузнецк 50%:50%	-	500	500	-	0%	3%>80мкм 97%<80мкм

На мельнице «Активатор С500» был получен цемент совместным помолом предварительно дробленого клинкера (г. Искитим) и гипса в количестве 3,5% в пересчете на серный ангидрид. Из полученного цемента приготавливались образцы в виде балочек.
Прочность балочек, в возрасте 28 суток при нормальном твердении составила 480 кгс/см2, как у замешанных в первые сутки, так и через 2 недели после помола.
На основе полученного цемента были приготовлены три цементные смеси состава:
(1) 50% цемента +50% золы уноса (ТЭЦ-5, г. Новосибирск);
(2) 50% цемента +50% немолотого металлургического гранулированного шлака (г. Новокузнецк);
(3) 50% цемента +50% металлургического гранулированного шлака (г. Новокузнецк), предварительно измельченного на мельнице «Активатор».
Зола ТЭЦ и металлургический шлак соответствовали требованиям, предъявляемым к добавкам для цементов, согласно ГОСТам 3476-74 и 25094-94. Все смеси были получены совместным измельчением – смешением на мельницах «Активатор». Прочность полученных цементных смесей определялась по ГОСТу 310.4-81 на балочках нормального твердения в возрасте 28 суток.
Как видно из таблицы при разбавлении и дополнительном измельчении цемента с золой уноса ТЭЦ 1:1 (смесь (1)) его прочность достаточно высока и достигает 420, что составляет 88% от прочности цемента, состоящего из клинкера. При хранении смеси в течение 14 дней прочность заметно падает до 360 кгс/см2.
При совместном измельчении цемента и металлургического гранулированного шлака взятого «как есть», прочность полученной смеси (2) не очень высокая - 360 кгс/см2. Это составляет 75% от прочности цемента, состоящего из клинкера. Не высокие значения прочности смеси (2) связаны в большей степени с недомолом активной шлаковой добавки.
Наиболее высокие результаты по прочности показала смесь (3). Для приготовления этой смеси металлургический гранулированный шлак был предварительно измельчен. Ситовый анализ шлака показал присутствие 15 масс. % частиц размером больше 80 мкм и 85 масс. % с размером менее 80 мкм. Измельченный предварительно шлак и цемент в соотношении 1:1 были совместно измельчены на мельнице «Активатор». Прочность балочек, выдержанных 28 суток в нормальных условиях, составила 500 кгс/см2. Это даже немного выше значения прочности исходного цемента без добавления шлака. Наблюдается сохранение прочности цементной смеси, по крайней мере, не менее 14 дней.
Был проведен эксперимент по восстановлению активности лежалого цемента. Так цемент марки М500Д0 пролежал на складе 1,5 года. Прочность цемента, определенная по ГОСТу 310.4-81 составляла 410 кгс/см2. В цементе присутствовали слежавшиеся куски размером до 1 см. После измельчения цемента на мельнице «Активатор» его активность возросла до 610 кгс/см2. Цемент не только восстановил свою активность, но и значительно увеличил ее по сравнению с активностью при его изготовлении. Прочность балочек, замешанных из цемента через 14 дней после помола, не показала заметного снижения, т.е. эффект активации в течение этого времени сохраняется.
Был так же проведен эксперимент по домолу цемента. Готовый цемент марки М400Д20 дополнительно промалывали и затем определяли прочность полученного цемента по ГОСТу 310.4-81 в возрасте 28 суток. Прочность домолотого цемента возрастает с 420 кгс/см2 до 560 кгс/см2. Т.е. с марочности 400 до 550 согласно ГОСТу 10178-85. Таким образом, активность цемента поднялась на 35% по сравнению с начальной. Эффект активации цемента сохраняется и через 2 недели после помола: прочность цемента, определенная на балочках, замешанных через 14 дней после помола, в возрасте 28 сут. составляет 540 кгс/см2.

Помол цементов на комплексе «Активатор С500»