7. Влияние свойств сырья и режима обжига на качество клинкера.

При повышении качества клинкера

1. C₃S>60%; 2) C₂S%; 3) C₃A>8%; 4) C₄AF.

C₃S и C₃A быстро твердеющие минералы, обеспечивают высокую прочность в первые сроки твердения и высокую марочность в 28 сутках. Если хотят получить БТЦ стараются иметь больше C₃S и C₃A. Но такой цемент имеет пониженную водостойкость, корозионно-сульфатостойкость. Он обладает высокой интенсивностью тепловыделения. Он не годится для гидротехнических сооружений в агрессивных средах, в морских средах.

Если имеем C₂S и C₄AF, то обеспечим медленное нарастание прочности, пониженная марочность цемента в 28 суток, но высокая водо- и корозионностойкость.

Качество клинкера зависит от св-в сырья и режима обжига.

Зависимость активности клинкера от содержания кварца в сырьевой смеси:

SiO₂ может находится в глинистых минералах, то при 500°С происходит разложение глин.

В этом случае выдел. SiO₂-Al₂O₃ в начальном периоде находится в аморфном состоянии. В этом случае этот кремнезем очень активен.

Усвоение кварца СаО

Т.о приведенные данные свидетельствуют, что как спекаемость сырья, так и качество клинкера в значительной степени зависит от содержания крупно кристаллического кварца. Чем больше его сод-е, тем труднее спекается клинкер и снижается его активность.

Зависимость активности клинкера от тонкости помола

Если в сырье имеется повышенное содержание кварца, то рекомендуется для получения высокой активности клинкера, обеспечить более тонкий помол сырья.

Если же трудно размалываемым компонентом является карбонатная порода, то можно допускать более грубый помол сырья.

Большое влияние оказывает щелочные соединения. Как правило, при содержании щелочей в сырье 1-1,5% наблюдается высокая скорость нарастания прочности в первые 2-3 суток твердения цемента и последующее замедление, особенно в период 7-28 суток.

Наблюдается такая зависимость, что при увеличении содержания 2-х валентного Fe в сырьевой смеси в виде седерита (FeCO₃) снижается активность клинкера, хотя при обжиге, при t-ре выше 1000-1100°С седерит разлагается и Fe²⁺, окисляется до Fe³⁺ и поэтому в клинкере отсутствует Fe²⁺.

Влияние Fe²⁺ в сланцах сырья на активность клинкера

Влияние различных примесных элементов на активность клинкера

Фосфорный ангидрит при введение его в клинкер около 0,3% обеспечивает значительное увеличение его прочности. Так например в 3-х суточном возрасте цементный камень полученный при твердении C₃S достигает прочности около 30 МПа. Причем как показали РФА и ДТА количество и состав гидратных фаз в том и другом случае практически одинаковый.

Электронная микроскопия показала, что микроструктура цементного камня сильно отличается.

При гидратации чистогоC₂S образуются отдельные крупные блоки Са(ОН)₂ (портландита) пространство между которым заполнено гидросиликатом. Если же C₃S имеется Р₂О₅, то наблюдается иная структура, а именно имеется также прослойки гидросиликата между тонкими блоками портландита. Вследствие чего и обеспечивается 4-ех кратное увеличение прочности. Механизм такого явления может представляться следующим образом:

В 1-ом случае возникают отдельные участки активной гидратации цемента;

Во 2-ом случае наблюдается большое количество центров кристаллизации по всему объему.