Ход урока
I. Постановка темы и целей урока
Сегодня на уроке мы познакомимся с видами и производством цемента и портландцемента (слайд 2).
Ответьте на вопрос:
Зачем нам необходимо знать о цементе? Но для успешного достижения нашей цели необходимо повторить пройденный материал из изученных вами ранее тем (слайд 3).
II. Актуализация опорных знаний
В тетрадях для тестовых заданий студенты выполняют задания. Проверка и оценка выполненных заданий выполняется учителем после урока. Оценки учащихся проставляются в журнал после урока.
III. Изучение нового материала
А сейчас мы узнаем откуда к нам пришло данное вяжущее.
(Выступление учащегося с докладом “История цемента”, доклад 1) (слайд 4).
Большой вклад в изучение вяжущих, внесли ученые (Выступление учащегося с докладом “Русские и советские ученые изучавшие твердение вяжущих веществ”, доклад 2) (слайд 5).
1. Основным минеральным вяжущим материалом в современном строительстве является цемент.
Сырьем для производства цемента служат мергели, известняки, ракушечник, глины и гипс. Для изготовления цемента природные мергели определенного состава или сырьевую смесь известняков и глины обжигают до спекания в специальных вращающихся печах. В результате получается цементный клинкер. Затем путем тонкого помола клинкера с необходимым количеством гипса, а иногда и со специальными добавками получают цемент.
В строительстве применяют большое количество разновидностей цементов (слайд 6). В зависимости от исходного сырья и составляющих добавок все цементы подразделяются на портландцементы, шлакопортландцементы, пуццолановые портландцементы, расширяющиеся и безусадочные портландцементы, глиноземистый цемент, цемент для строительных растворов.
Виды портландцементов.
Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) отличается быстрым ростом прочности в первые дни твердения. Выпускают БТЦ двух марок:
400 и 500, которые в трехсуточном возрасте должны иметь предел прочности при сжатии соответственно не ниже 25 и 28 МПа.
В составе БТЦ преобладают активные минералы: трехкальциевый силикат C3S — 50...55 % и трехкальциевый алюминат С-А— 5... 10 %. Тонкость помола у БТЦ выше, чем у обычного портландцемента (удельная поверхность до 5000 см2/г), поэтому при хранении он, впитывая пары воды из воздуха, комкуется и быстро теряет активность. БТЦ применяют для бетонов сборных конструкций с повышенной отпускной прочностью и монолитных конструкций. Коррозионная стойкость у БТЦ пониженная.
Пластифицированный портландцемент получают, добавляя к клинкеру при помоле гидрофильные поверхностно-активные вещества (например, сульфитно-спиртовую барду ССБ) в количестве 0,15...0,25 %. Такой цемент повышает пластичность бетонных и растворных смесей по сравнению с обычным портландцементом при одинаковом расходе воды. Это позволяет уменьшить расход портландцемента, повысить прочность и морозостойкость бетонов и растворов.
Гидрофобный портландцемент получают, добавляя к клинкеру при помоле гидрофобные поверхностно-активные вещества ПАВ (0,05...0,5 % от массы цемента), образующие на зернах цемента водоотталкивающие пленки. В качестве таких добавок используют главным образом отходы переработки нефти (мылонафт, асидол).
Гидрофобный портландцемент благодаря наличию защитных пленок при хранении и транспортировании даже во влажных условиях не намокает, не комкуется и почти не теряет своей активности.
При перемешивании гидрофобного цемента с водой и заполнителями ПАВ сдирается с цементных зерен и переходит в состав бетона или раствора. Поэтому бетонные и растворные смеси на гидрофобном цементе отличаются повышенной пластичностью, а после затвердевания — повышенной морозостойкостью и водонепроницаемостью.
Применяется гидрофобный цемент в тех случаях, когда трудно обеспечить необходимые условия хранения обычного цемента.
Сульфатостойкий портландцемент изготовляют из клинкера с пониженным содержанием трехкальциевого силиката C3S (не более 50 %) и трехкальциевого алюмината СА (не более 5 %). При таком составе цемента уменьшается возможность образования в цементном камне гидросульфоалюмината кальция («цементной бациллы») и тем самым повышается стойкость бетона к сульфатной коррозии. Кроме того, сульфатостойкий цемент характеризуется пониженным тепловыделением при твердении. Сульфатостойкий цемент выпускают марок 300, 400, 500.
Белый портландцемент получают из белых каолиновых глин и Чистых известняков или мела с минимальным содержанием окислов
железа, марганца и хрома. В таком цементе практически нет алюмо-феррита кальция QAF, имеющего серо-зеленый цвет. На основе белого цемента и щелочестойких пигментов (сурика, ультрамарина и др.) получают цветные цементы. Марки таких цементов 300, 400 и 500. Применяют белый и цветные цементы для отделочных работ.
Таблица 1. Разновидности портландцементов
IV. Закрепление изученного материала
Просмотр видеофильма «Производство портландцемента». https://www.youtube.com/watch?v=HBssnUpnORw
После просмотра видеофильма учащиеся делятся своими мыслями, участвуют в дискуссии. В ходе дискуссии могут выявляться моменты и вопросы, которые учащиеся не поняли. Вместе с ними анализируем их. Если обнаруживаются любознательные студенты, которые глубоко заинтересовались не только по теме, но и по предмету, то даю им индивидуальные задания - подготовить доклад, реферат или презентацию.
Для закрепления учебного материала ответим на следующие вопросы:
1. Что является основным сырьем для производства цемента?
2. Какие существуют способы производства цементов?
3. Назовитесвойства и применение пуццоланового портландцемента?
4. Назовите характеристики глиноземистого цемента?
5. Назовите области применения белых и цветных портландцементов.
За активное участие оценки проставляются в журнал.
V. Домашнее задание
Подготовит ответы в рабочих тетрадях на следующие вопросы:
1. Какие виды цементов выпускаются промышленностью?
2. Назовите виды и свойства портландцемента? Каковы области их применения?
3. Назовите виды, отличительные особенности и назначение глиноземистых, расширяющихся и водонепроницаемых цементов.
Литература:
-Учебник Лукин А.А. «Технология каменных работ».
-Учебник И.И.Чичерин «Общестроительные работы».
Интернет-ресурс:
-https://ru.wikipedia.org/wiki/Цемент