8
.pdf
Минеральный состав клинкера
портландцементаа
|
|
Условное |
|
Содержание |
||
Минерал |
Наименование |
в клинкере, |
||||
обозначение |
||||||
|
|
|
% |
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
3CaO×SiO2 |
|
C3S |
Алит |
45-65 |
78- |
|
2CaO×SiO2 |
|
C2S |
Белит |
15-35 |
80 |
|
3CaO×Al O |
|
C3A |
Трехкальциевый |
4-14 |
|
|
3 |
|
|
||||
2 |
|
алюминат |
|
16- |
||
|
|
|
|
|||
4CaO×Al O ×Fe O |
C4AF |
Четырехкальциевый |
10-18 |
22 |
||
|
||||||
2 |
3 2 3 |
|
алюмоферрит |
|
|
|
Клинкерное стекло |
- |
- |
5-15 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
CaOсв и MgOсв ≤ 1 и 5% - для обеспечения равномерности изменения объема
Na2O и K2O ≤ 0,6%
Взаиморасположение клинкерных минералов
Двумерное смоделированное изображение цемента (на основе рентгеноструктурного анализа)
256 мкм × 200 мкм
Красный – алит
(C3S);
Голубой – белит
(C2S);
Зеленый –
трехкальцевый алюминат (C3A);
Желтый –
четырехкальцевый
алюмоферрит;
Темно-зеленый –
гипс; Белый – свободная
известь (СаО);
Темно-голубой -
K2SO4;
Розовый – периклаз.
Степень гидратации клинкерных минералов
Скорость гидратации в первые сутки: C3A > C3S > C4AF >C2S
Вклад клинкерных минералов в прочность цементного камня
Исходя из минерального состава клинкера выделяют цементы:
1.Высокоалитовый (C3S>60%);
2.Алитовый (C3S=50-60%);
3.Белитовый (C2S>35%);
4.Алюминатный (C3А>12%);
5.Алюмоферритный (C3А<2%, C4AF>18%).
Гидратация портландцемента
Гидратация силикатных фаз
C3S + nH2O → x×CaO.SiO2.mH2O (CSH) + yCa(OH)2
В зависимости от содержания воды и извести: n=2-5; m=1-4; y=1-2,2; x+y=3
C2S+ H2O → CSH + Ca(OH)2
Пластинки (лепестки) и волокна субмикрокристаллов CSH формируют пространственную сетку, придавая плотность и прочность цементному камню.
CSH занимает до 70% объема цементного камня.
Существует два типа CSH, отличающихся соотношением CaO и SiO2:
■CSH (I), если: 0,8< CaO/SiO2 <1,5 (« внутренний» гидрат в виде лепестков);
■CSH (II), если: 1,5< CaO/SiO2 <2 (« внешний» гидрат в виде волокон или игл).
В начальной стадии на поверхности цементных частиц образуется гелевая пленка из гидратов, включающих в первую очередь первичный гидросиликат C3SHx.
Синтезированный CSH