Лекція 1.4. Портландцемент

Портландцемент - гідравлічне в'яжуче, що отримують при сумісному тонкому помелі клінкеру з гіпсом, а іноді з добавками. Додавання гіпсу спрямовано на регулювання швидкості тужавлення та підвищення міцності, оскільки чистий мелений клінкер без додавання гіпсу характеризується надто швидкими темпами тужавлення і, як результат, відносно низькою міцністю через надлишкові внутрішні напруження.

Клінкер отримують випалюванням до спікання сировинної суміші певного складу, що містить вапняк та глину або інші сировинні матеріали (мергелі, доменни шлак та ін) і забезпечують переважання високоосновних силікатів кальцію.

Основні властивості портландцементу визначаються перш за все якістю клінкеру, який являє собою спечені дрібні та крупні гранули і куски розміром від 10-20 до 50-60 мм. За мікроструктурою клінкер являє собою складну тонкозернисту суміш багатьох кристалічний фаз та незначної кількості скловидної фази.

Хімічний склад клінкеру коливається в широких межах, основними оксидами клінкеру є: СаО - 63-66%, SiO2 - 21-24 %, Al2O3 - 4-8% та Fe2O3 - 2-4 %, сумарний вміст яких досягає 95-97 %.

Основними мінералами цементного клінкеру являються аліт 3СаО.SiO2 або C3S та бєліт 2CaO.SiO2 або C2S.

Аліт - найважливіший клінкерний мінерал - силікат, який визначає високу міцність, швидкість тверднення та ряд інших властивостей портландцементу. Його вміст в клінкері зазвичай складає 45-60 %, кристали аліту мають шестикутну або п'ятикутну форму яка добре видима в мікроскоп на полірованих шліфах клінкеру. Чистий С3S стійкий в інтервалі температур від 120-12500С до 1900-20700С. При нижчезазначених температурах даний мінерал розкладається на С2S та СаО, а при температурах вище 20700С - плавиться. Практичне значення має нижня температурна межа, оскільки після випалювання відбувається охолодження клінкеру і він деякий час перебуває при температурі 1200-12500С, що може викликати його розкладання і, відповідно, - зниження якості. Окрім того на міцність та інші властивості портландцементу впливають форма кристалів аліту, їх розмір, розподілення по величині, ступінь закристалізованості та ін.

Беліт - інший основний мінерал портландцементного клінкеру, який відрізняється повільним твердненням, але забезпечує досягнення високої міцності при тривалому твердненні портландцементу. Беліт, як і аліт, являє собою твердий розчин бета-двокальцієвого силікату та незначної кількості домішок. Його вміст в клінкері становить 15-30 %. Встановлено існування п'яти поліморфних форм двокальцієвого силікату, кожна з яких має певні відмінності за гідравлічною активністю та іншими параметрами, деякі з них не мають такої взагалі при температурі менше 1000С. Гідравлічна активність беліту залежить від будови кристалів (їх величини, щільності, наявності мікротріщин та домішок).

Проміжна речовина, що знаходиться між кристалами аліту та беліту, включає алюмоферитну та алюмінатну фази, а також другорядні мінерали в кристалічному вигляді, і, зрештою скловидну фазу. Всі ці фази при високих температурах випалювання знаходяться в розплавленому стані.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Лекція 1.3. Будівельне вапно: повітряне та гідравлічне	\|	Лекція 1.5. Технологія виробництва портландцементу

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.031 сек.