29 Основные минералы (алит, белит) портландцементного клинкера и их влияние на его свойства.

Основными минералами клин­кера являются: алит, белит, трехкальциевый алюминат и алюмо­феррит кальция. Алит ЗСаО·SiО₂ (С₃S) 45-60%- главный клинкерный минерал, обладает большой активностью, определяет быстроту твердения, прочность и другие свой­ства портландцемента. Белит 2СаО·SiО₂ (С₃S) 20—30% - второй по важности и содержа­нию силикатный минерал клинкера. Значительно менее активен, чем алит. Тепловыделение при полной гидротации в 2 раза меньше, чем у алита. Медленно твердеет, прочность невысока, но достигает высокой прочности при длительном твердении (несколько лет) портландцемента; прочность возрастает, если температура положительна и влажная среда. Содержание минералов-силикатов в клинкере портландцемента в сумме около 75%, поэтому гидратация алита и белита в основном определяет технические свойства портландцемента. Остальные 25% составляет промежуточное вещество, заполняющее объем меж­ду кристаллами алита и белита . Промежуточное ве­щество состоит из кристаллов трехкальциевого алюмината (самый активный, быстро взаимодействует с водой, явл причиной сульфат коррозии), алюмоферрита

кальция (С4АF), стекла и второстепенных минера­лов.

30 Что такое удельная поверхность

усреднённая характеристика размеров внутренних полостей (каналов, пор) пористого тела. П. у. выражают отношением общей поверхности пористого или диспергированного в данной среде тела к его объёму или массе. П. у. пропорциональна дисперсности или, что то же, обратно пропорциональна размеру частиц дисперсной фазы. От величины П. у. зависят поглотительная способность адсорбентов, эффективность твёрдых катализаторов, свойства фильтрующих материалов. П. у. характеризует дисперсность порошкообразных материалов: минеральных вяжущих веществ, наполнителей, пигментов, пылевидного топлива и др. Величина их П. у. обычно находится в пределах от десятых долей до нескольких десятков м²/г. П. у. чаще всего определяют по количеству адсорбированного материалом инертного газа и по воздухопроницаемости слоя порошка или пористого материала.

31 Процессы, происходящие при обжиге клинкера во вращающихся печах.

Обжиг сырьевой смеси осуществляется в основном во вращающихся печах. Вращающиеся печи ра­ботают по принципу проти­вотока. Сырье в виде по­рошка (сухой способ) или в виде шлама (мокрый спо­соб) подается в печь со стороны ее верхнего (холод­ного) конца, а со стороны нижнего (горячего) конца вдувается топливо, сгорающее в виде факела на протяже­нии 20—30 м длины печи. Горячие газы поступают на­встречу сырью. Сырье занимает только часть печи по поперечному сечению, проходя различные температурные зоны. В зоне испарения происходит высушивание поступившего сырья при постепенном повышении температуры с 70—80°С. Подсушен­ный материал комкуется, при перекатывании комья распадаются на более мелкие гранулы. В зоне подогрева, при посте­пенном нагревании с 200 до 700°С сгорают находящиеся в нем органические примеси, из глинистых минералов удаляется кристаллохимическая вода и образуется каолинитовый ангидрид и другие соединения. В зоне кальцинирования температура поднимается с 700 до 1100°С, здесь завершается процесс диссоциации углекислых солей кальция и магния и появляется значительное количество свободной окиси кальция. В зоне экзотермических реакций (1100—1250°С) проходят твердофазовые реакции образования 3СаО·А1₂О₃; 4СаО·А1₂О₃·Fе₂О₃ и белита. В зоне спекания (1300—1450—1300°С) температура обжигаемо­го материала достигает наивысшего значения (1450°С), необходимого для частичного плавления материала и образования главного минерала клинкера - алита. Алит плохо растворя­ется в расплаве и вследствие этого выделяется из него в виде мел­ких кристаллов. В зоне охлаждения температура клинкера понижается до 1000°С; здесь полностью формируется его структура и состав, вклю­чающий алит С₃S, белит С₂S, С₃А, С₄АF, МgО. Цементный клинкер выходит из вращающейся печи в виде мел­ких камнеподобных зерен - гранул темно-серого или зеленовато-серого цвета. По выходе из печи клинкер интенсивно охлаждается с 1000 до 100—200°С в холодильниках. После этого клинкер выдерживается на складе 1—2 недели.