2015-08-21
2204
Химический состав клинкера характеризуется содержанием основных оксидов в следующих количествах, %:
| Оксид кальция CaO………. | 63–67 | Оксиды щелочных металлов | |
| Кремнезем SiO2…………... | 19–24 | Na2О+K2O............................. | 0,4––1,0 |
| Глинозем Al2O2…………… | 4–7 | Оксид хрома и оксид титана | |
| Оксид железа Fe2O3………. | 2–6 | TiO2+Cr2O3………................ | 0,2–0,5 |
| Оксид магния MgO………. | < 5 | Фосфорный ангидрид P2O5 | 0,1–0,3 |
| Сернистый ангидрид SO3... | 0,3–0,1 |
Минералогический состав клинкера. Перечисленные оксиды образуют силикаты, алюминаты и алюмоферриты кальция в виде твердых растворов. Силикаты – преимущественно в виде кристаллов, между которыми размещается промежуточное вещество, состоящее из алюминатов и алюмоферритов кальция в кристаллическом и аморфном виде (рисунок 3.5).
Относительное содержание этих минералов, %: трехкальце-вый силикат (алит) 3CaO · SiO2 (C3S)– –45–60; двухкальциевый силикат (белит) 2CaO · SiO2 (C2A) – 15–35; трехкальциевый алюми-нат 3СаО· Al2O3 (С3А) –4–14; четырехкальциевый алюмоферрит (целит) 4CaO Al2O3Fe2O3(C4AF) – 10–18.
|
|
|
Кроме перечисленных в клин-кере имеется небольшое коли-чество других минералов: алю-минатов, алюмоферритов и фер-ритов кальция, а также оксида кальция СаО в количестве 0,5–1 % и оксида магния MgO – до 5% в свободном состоянии, щелочных оксидов Na2O + K2O – до 1 %.
Свойства портландцементов оценивают по минералогическому составу клинкера.
Алит C3S состоит из кристаллов размером 3–20 мкм, быстро твердеет, много выделяет тепла и имеет высокую прочность.
Белит C2S состоит из плотных округлых кристаллов размером 20–50 мкм. Он медленно твердеет и достигает высокой прочности через длительное время. Мало выделяет тепла.
Трехкальциевый алюминат C3А находится в клинкере в виде кубических кристаллов размером 10–15 мкм. Быстро гидратируется и твердеет, много выделяет тепла, имеет небольшую прочность, которая через 180 суток уменьшается до нуля. При этом обеспечивает начальную прочность цементного камня в результате образования крупных кристаллов гидросульфоалюмината кальция 3CaO· Al2O3·3CaSO4·(31–32) H2O. Он является причиной сульфатной коррозии цементного камня и понижает морозостойкость.
Целит C4АF по скорости гидратации занимает промежуточное положение между алитом и белитом, твердеет медленней, чем алит, и быстрее, чем, белит.
Портландцементы с высоким содержанием в клинкере минерала С3S и умеренным содержанием минерала C3А быстро твердеют, такой состав характерен для быстротвердеющих портландцементов. Цементы с повышенным содержанием в клинкере минералов C2S и C4AF твердеют медленно и мало выделяют тепла. Это низкотермичные портландцементы.
Повышенное содержание в клинкере минерала C3А позволяет получить быстросхватывающиеся и твердеющие в ранние сроки цементы. Однако они имеют пониженную морозостойкость и сульфатостойкость.
