Минерали циментов клинкер клинкер от Портландцимент съдържа четири основни
Портланд цимент клинкер е представена от четири основни "изкуствени" минерали:
клинкер на растението тези минерали съдържат изоморфни по-примес, така че трябва да се прави разлика между, например, С38 и С ,. получена ин витро на химически чистите компоненти (фигура 22), както и твърди разтвори на тяхна основа: alite и Белите, - формоване в TSE-elementwise клинкер.
Състав на конвенционални портландциментов клинкер варира в предварително въпроси: C38 = 45-60; (% МО.) = 20-30; C3A = 3-15; S4AR = 10-20.
Микроструктурата на циментов клинкер (фиг. 23) показва предварително imushchestvenno-силикати кристали между които има т.нар междинен етап. Междинната фаза съдържа калциеви алуминати и alyumoferrity в кристална форма, и стъкловидно фаза.
ALit. фаза алитам повикване, който е твърд разтвор на Сß с MgO (2%) и А1203 (0.9-1.7%). В промишлени alite клинкер-ЛИЗАЦИЯ може да съдържа 0,4-1,6% Fe, 03 до 0,3% Na20, К20 0.1% 0.6% ТЮ2. Ако суровината е замърсена с фосфор, в alite може да бъде до 2% P205. Понякога alite фаза може да съдържа изявления йони Fe2 +.
При кристализация от стопилка C3S образува твърди разтвори в неговото захващане структура MgO 1.0. Fe, О. CaO. Са2 + йони могат да бъдат включени в излишък от стехиометрия, се намира в осмостенно кухини. Магнезият може да бъде заменен с isomorphically Са2 + в решетката, при концентрации над 2% MgO във фазата на клинкер появява самостоятелно - perik- люк. Алуминият е способен на заместване Si4 + в тетраедрите [SiOJ, едновременно-Menno утаяване в структурата на осмостенно кухини или заменя schaya-Са2 + йони в осмостенно [Sa06], по този начин осигурява неутралност на електрони е. Железният оксид се разтваря в C3S до 1.6%. В тези твърди разтвори се заменя със ZSa2 + 3Fe3 +, 6Si4 + - в 6Fe3 +, и разликата в внезапни-редове се компенсира от една йонна Fe3 +, разположени в кухини в D-решетка.
Alite е стабилен между 1250 и 2070 ° С, 2070 ° С инвариантна топи конгруентно, за да се образува стопилка и СаО (вж. Фиг. 22). Под 1250 ° С се разлага много бавно, което позволява да се запази по време на бързо охлаждане синтерован клинкер. При нормални темпото-тури скорост alite разлагане е незначителен.
ALit - най-важният клинкер минерална силикатна определяне висока якост, бързо съхнеща и редица други имоти в Порт landtsementa. Клинкера се съдържа обикновено в количество от 45-60%. якост и други свойства на портланд цимент значително влияят alite кристали се формират в клинкера, техните размери, разпределението по размер, и степента на ™ кристализира т. П. Alite кристали обикновено ИПИ-са шестоъгълни или правоъгълна форма (вж. фиг. 23).
Избелва. Belit - фаза на дикалциев силикат. Разграничаване пет полиморфни форми на C2S:
За всички модификации C2S, характеризиращи се с факта, че те са изработени от изолационен силиций-кислород тетраедри свързан с калциеви атоми, координацията на който от А да образуват капки от 9 до 6. Съгласно много изследователи, преходни катиони Са2 на + в по-стабилна координация [Sa06 ] на нестабилна [CaOg] и [SaOd] е причина за хидравлична активност. Висока хидравлична активност и притежават " ßс-модификация nesover-shennoy кристализация.
Висока форма стабилизиран чрез разтваряне доста значителни количества примеси в промишлени клинкер така редки.
От най-голям интерес са ниската температура и Р-формата.
Решетка F-С, 8 изградена от изолиран силиций-кислород тетраедри [8YU4] и калциеви йони, двата вида Ca ^. тетраедър в свързващата верига и Ca.
Белите клинкер е под формата на Р-С ,. решетка е леко нарушава от присъствието на йони на примеси. Ion Са2 + в решетката може да бъде заместена 1U ^ 2 +, К +, Ва2 +, Cr3 +, Mn2 +, и групата [8104] 4-180 (|: или [P04] 3 Така, Белите е твърд разтвор P-. образуват с инча стабилизирана малко количество (1-3%) примеси.
Лятно P-С, 8 в Y-C ,. възможно чрез бавно охлаждане и недостатъчно стабилизиране, се придружава от увеличение на обема с около 10% (плътност C ,, P-8 беше 3.28, а Y-C, 8 - 2,97 грама / cm3); Получената в материал зърно крак и се разпада на прах. Този процес е нежелателно, тъй като при температури до 100 ° С в С, в по същество не реагира с вода и, следователно, не са стягащи свойства.
Belit - втори първичен минерална портландциментов клинкер - различен бавно втвърдяване, но постига висока якост на удължено втвърдяване Портланд цимент. То се намира в обикновен портланд циментов клинкер в размер на 15-30%. Хидравлична Белите активност зависи от структурата на кристали: техния размер, плътност, наличие на пукнатини и включвания.
Междинният материал, разположен между alite и Белите кристали включва alyumoferritnuyu и алуминат фази и вторични минерали в кристална форма, и накрая стъкловидно фаза. Всички тези фази при високи температури калциниране са в стопено състояние.
Алуминат фаза. В система на СаО - 5 А1203 съществува стабилен калциев алуминат в циментов клинкер от Портланд е предимно настоящото т.нар трикалциев алуминат C3A. Този минерал не проявява полиморфизъм, се топи с разлагане при 1540 ° С за образуване на СаО и стопи. C3A има кубична решетка, кристализира под формата на много фин шест шестоъгълници и правоъгълници. В промишлени клинкер C3A съдържа MgO и Na20.
Alyumoferritnaya фаза. През 1937 г., МА Toropov показа, че минералната brownmillerite (C4AF) - един от поредица от състави на твърди разтвори алуминат ферити. Твърдите разтвори в системата СаО - А1203 - Fe203 трябва ограничаващи формулировки на C2F (област богата Fe203), за да CA2F (област богата на А1203). фази Състав alyumoferritnoy в клинкера клинкера се определя и режим на охлаждане, съотношението на А1203: Fe203 в суровината. Обикновено Портландцимент alyumoferritnaya фаза в състава му е близо до alyumoferritu тетра. Следователно C4AF при изчисляването на минералния състав на циментов клинкер от химичния състав на известни конвенционално счита индивидуален-циален минерал. C4AF плътност е 3,77 грама / cm3. Този етап може да съдържа до 3% K, 0. 4% MgO и 7% Si02.
Така действителните портландциментов клинкер минерали са минерали модифицирани - monominerals съдържащи различни модифицираните оксиди.
Клинкер стъкло. Обикновено стъкло клинкер е в междинно вещество в количество от 5-15%. Такива значителни колебания са определени граници клинкер условия на охлаждане. Стъкло се състои главно от СаО, А1203 и Fe203. Обикновено то съдържа MgO, Na20 и K, 0.
Пориви цимент и може да доведе до неравномерно промяна обема си по време на втвърдяване се дължи на преминаването на СаО на Са (ОН). MgOcBo6 вредно влияние върху еднородността на обема на промени цимент проявява когато съдържанието му в количество по-голямо от 5% под формата на кристали periclase по-големи от 10 микрона, бавно взаимодействие с вода в вече zatver devshem цимента.