Силикатный модуль для цемента

Гидравлический модуль цемента

Гидравлический модуль имеет следующий вид:

Цементы хорошего качества имеют гидравлический модуль, примерно равный 2. Цементы с НМ Si0₂, Al₂O₃ и Fe₂0₃ . Обычно HM находится в пределах 1,7—2,3. Установлено, что с увеличением НМ требуется больше тепла для обжига клинкера, возрастают прочность цемента (особенно начальная) и теплота гидратации и снижается химическая стойкость.

Гидравлический модуль используют еще и сейчас. Позднее для лучшей оценки цемента ввели силикатный и глиноземный модули, которые до некоторой степени дополняют гидравлический модуль.

Силикатный модуль

Силикатный модуль представляет собой отношение по массе Si0₂ к сумме Аl₂O₃ и Fe₂O₃:

Силикатный модуль обычно находится в пределах 1,9 — 3,2. Наиболее благоприятные значения силикатного модуля расположены в интервале 2,2—2,6. Также встречаются и более высокие значения силикатного модуля, например 3—5, а иногда и выше; такие модули характерны для цементов с высоким содержанием кремнезема и для белых цементов.

Наряду с этим встречаются и низкие значения силикатного модуля, например 2—1,5. С ростом силикатного модуля ухудшается способность клинкера к обжигу при снижении содержания жидкой фазы; вероятность образования обмазки в печи незначительна. Кроме того, рост силикатного модуля является причиной замедления схватывания и твердения цемента. При уменьшении силикатного модуля возрастает содержание жидкой фазы; это обусловливает хорошую «обжигаемость» клинкера и образование обмазки в печи.

Кремнеземный модуль.

Кремнеземный модуль. Отношение Si02/Al203 названо Мусгиугом кремнеземным модулем. При обжиге клинкера во вращающихся печах в зоне спекания создаются благоприятные условия для образования обмазки, когда указанное отношение находится в пределах 2,5—3,5 и одновременно величина глиноземного модуля лежит в интервале 1,8-2,3. Кремнеземный модуль нельзя смешивать с силикатным модулем, рассмотренным выше.

Глиноземный модуль

Глиноземный модуль характеризует цемент с помощью массового отношения глинозема к оксиду железа:

Обычно глиноземный модуль находится в пределах 1,5—2,5. Цементы с высоким содержанием глинозема имеют ТМ, равный 2,5 и более. Глиноземный модуль цементов с низким содержанием глинозема не превышает 1,5 (так называемые ферроцементы). Глиноземный модуль имеет решающее значение при определении содержания жидкой фазы в клинкере. Если ТМ = 0,637, то выдерживается молекулярное соотношение между обоими оксидами и в клинкере может образоваться только четырехкальцисвый алюмоферрит 4САО • Аl₂O₃ • Fe₂O₃ ; поэтому, по расчету, клинкер не может содержать трехкальциевого алюмината ЗСаО • Аl₂O₃ .

Такой случай имеет место в так называемом цементе Феррари, который отличается низкой теплотой гидратации, медленным схватыванием и малой усадкой. Высокий глиноземный модуль при низком силикатном модуле характерен для быстросхватывающихся цементов, в которые приходится добавлять значительное количество гипса для регулирования сроков схватывания.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Силикатный модуль

Силикатный модуль характеризует соотношение твердой и жидкой фаз при температуре спекания. Низкий силикатный модуль показывает наличие большего количества расплава, и благодаря этому шихта хорошо спекается. Высокий модуль в шихте показывает незначительное количество расплава при обжиге и плохую спекаемость. Обычно цементы с низким силикатным модулем обладают высокой начальной прочностью, но незначительным ростом ее в последующие сроки. Наоборот, у цементов с высоким силикатным модулем прочность в первые сроки твердения не очень велика, но зато быстро нарастает в последующие сроки. [1]

Силикатный модуль — отношение числа грамм-молекул кремнезема к числу грамм-молекул окиси натрия, вычисляемое по формуле М 1 0323 А / В, где М — силикатный модуль; А — содержание кремнезема в процентах; В — содержание окиси натрия в процентах; 1 0323 — отношение молекулярной массы окиси натрия к молекулярной массе кремнезема. [2]

Силикатный модуль — отношение числа молекул кремнезема к числу молрчул оксида натрия, вычисляемое по формуле М — 1 0323 Л / В, где М — силикатный модуль; I-содержание кремнезема, %; В — содержание оксида натрия, %; 1 0323 — отношение молекулярной массы оксида натрия к молекулярной массе кремнезема. Допускается выпадение осадка при хранении. [3]

Силикатный модуль является главной характеристикой раствора силиката натрия, определяющей его состав. [4]

Силикатный модуль — это отношение числа грамм-молекул кремнезема ( SiO2) к числу грамм-молекул оксида натрия, опре деляется в основном для моющего средства Анкрас. [5]

Силикатный модуль М рассчитывают из процентного содержания. [7]

Повышение силикатного модуля или, иными словами, уменьшение содержания щелочи в жидком стекле улучшает его качество. Попытки использовать в виде связующего для красочных составов натриевое жидкое стекло, — имеющее низкий модуль ( около 1 5), не дали благоприятных результатов, так как покрытия получались неустойчивыми, и на окрашенной поверхности появлялись высолы углекислого натрия в виде белых налетов. [8]

При низком силикатном модуле сырьевая смесь является легкоплавкой, что вызывает сваривание ее в крупные куски при обжиге и образование так называемых колец. [9]

При снижении силикатного модуля скорость растворения щелочного силикатного стекла увеличивается. Присутствие примесных оксидов снижает скорость растворения силикатного стекла. [10]

Хроматографическое определение силикатного модуля цеолитов , ( Разработан метод ГХ для определения силикатного модуля цеолитов. [11]

При снижении силикатного модуля стекла до 2 — 2 3 прочность этих составов повышается примерно в три раза. [12]

Цементы с повышенным силикатным модулем характеризуются низким содержанием минералов-плавней и, наоборот, весьма высоким содержанием силикатов. [13]

Если в производстве повышенный силикатный модуль клинкера обусловлен наличием в сырьевой смеси значительного количества кварцевого песка, то такая сырьевая смесь трудно обжигается. [14]

Жидкие стекла характеризуются силикатным модулем , выражающим молярное соотношение диоксида кремния и щелочного оксида, и плотностью, определяющей концентрацию оксидов в растворе. [15]

Источник

Расчет сырьевой смеси с применением модульных характеристик. Коэффициент насыщения, силикатный, глиноземный модули.

Процентное содержание оксидов выбирается на стадии разработки состава сырьевой смеси и выражается в виде МОДУЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

1. КОЭФФИЦИЕНТ НАСЫЩЕНИЯ — КНВ Великобритании обозначается LSF

этоотношение количества CaOостающегося после полного насыщения глинозема и оксида железа до минералов:3CaO·Al2O3; 4CaO·Al2O3·Fe2O3 к тому количеству CaO, которое необходимо длянасыщенияSiO2.

В ряде случаев применяется несколько другая формулировка –

Коэффициент насыщения КН, представляет собой отношение количества оксида кальция в клинкере, фактически связанного с кремнекислотой, к ее количеству, теоретически необходимому для полного связывания этой кислоты в трехкальциевый силикат.

В отечественной практике КН находится в пределах 0,85-0,95 (по КН оценивается количество свободной СаО),

В мировой практике КН находится в пределах 0.92-0.98.

При КН=1 в клинкере образуется только С₃S,

Если СаО связывается в С₂S, то коэффициент насыщения должен быть в пределах 0.64.

Чем выше КН, тем меньше в печи жидкой фазы и хуже спекание клинкера, тем больше в смеси несвязанного СаО. При высоком КН осложняется процесс обжига, т.е. чем больше в сырьевой смеси СаО, тем сложнее протекает усвоение его кислотными оксидами.

Чем выше КН, тем больше в цементе трехкальциевого силиката, выше прочность получаемого цемента, интенсивнее идет рост прочности в ранние сроки твердения, выше тепловыделение при твердении.

2.СИЛИКАТНЫЙ МОДУЛЬ – СМ — отношение процентного содержания в клинкере кремнекислоты к сумме процентного содержания оксидов алюминия и железа

; (2)

Силикатный модуль обозначают буквой n, в мировой практике — SR

Численное значение 1.7- 3.5, в основном n = 1.9 — 2.6

Высокий силикатный модуль определяет увеличенное содержание силикатов кальция в клинкере Σ3CaO·SiO2 + 2CaO·SiO2.

С повышением СМ цементы медленно схватываются и твердеют, но в длительные сроки твердения приобретают высокую прочность. С повышением силикатного модуля увеличивается стойкость цемента в минерализованных водах. Если модуль низкий сложно протекает обжиг, т.к. много жидкой фазы идет агломерация и появляются подвары на футеровке печи.

В мировой практике СМ = 2 — 3, эти значения не применимы для специальных типов клинкеров, таких как сульфатостойкого (п=4) и белого цементов.

3.АЛЮМИНАТНЫЙ (ГЛИНОЗЕМНЫЙ) МОДУЛЬ ГМ –

представляет собой отношение процентного содержания в клинкере оксида алюминия к процентному содержанию оксида железа (ГМ обозначается буквой р); р составляет 1 – 2.5. В мировой практике до 4.

(3)

ГМ обозначается буквойр, в мировой практике — AR

р = 1 – 2.5. В мировой практике до 4.

Варьирует в широком диапазоне, чем меньше р, тем выше содержание жидкой фазы при обжиге клинкера (максимум отмечается при значении алюминатного модуля 1.38).

С увеличением алюминатного модуля возрастает содержание трехкальциевого алюмината 3CaO·Al2O3, цементы быстро схватываются и быстро твердеют, обладают высоким тепловыделением. Обжиг усложняется, полученный цемент не имеет высокой коррозионной стойкости к минерализованным водам.

РАСЧЕТ СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ

Расчет основан на определении весовых соотношений, в которых должны дозироваться сырьевые компоненты при подготовке шихты. Расчет осуществляют на основе химического анализа компонентов шихты на содержание оксидов, % по массе: SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, R₂O, SO₃ и ППП (потери при прокаливании). При этом применяют некоторые усреднения:

При проведении расчетов сумму оксидов, полученную при анализе, пересчитывают на 100%. При обжиге клинкера на твердом топливе, а также при двустороннем питании печи, или в присутствии, компонента — например, пыли, вдуваемой в печь с ее горячего конца, учитывают присадку золы.

По количеству применяемого сырья смеси могут быть: двух-, трех-,четырехкомпонентными. Два компонента рассматриваются как основные, другие называют корректирующими. Корректирующие компоненты применяют в том случае, если из основных невозможно получить клинкер требуемого состава. Т.е. качество основных сырьевых компонентов достаточно переменно как по химическому составу, так и по содержанию примесей, поэтому для гарантированного обеспечения свойств портландцемента применяют корректирующие добавки.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник

Определение клинкера, цемента и добавок, вводимых при помоле

Первые «Нормы унифицированной поставки и проверки портландцемента» появились в Германии в 1878г. Это была первая немецкая норма, в которой нормировались качества такого материала, одновременно массового продукта. В 1909г. стандартизовались железистый портландцемент и в 1917г. — шлакопортландцемент.

Портландцемент производится из клинкера с добавкой сульфата (гипсовая горная порода или горная порода ангидрита в количестве 5-10%) Шлакопортландцемент и железистый портландцемент дополнительно содержат гранулированный доменный шлак, трассовый — дополнительно содержит трасс. Кроме этих видов в некоторых государствах производятся также глиноземный цемент и сульфатный шлакопортландцемент. Эти оба вида цемента в Федеративной Республике Германии не производятся и также не стандартизованы.

Теперь в Германии и многих других европейских странах действует норма (стандарт) EN 197-1, дающая определение цемента следующим образом: «Цемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением неорганического материала, которое при смешивании с водой образует цементный клей, который гидратируется, затвердевает и становится устойчивым под водой и в помещении» [16].

По требованиям стандарта EN 197-1 существует цемент с введением второстепенных компонентов в количестве 0-5%. Следующие возможные основные компоненты:

● Портландцементный клинкер (K)

● Гранулированный доменный шлак (S)

— естественная пуццолана (P)

— естественная вулканическая пуццолана (Q)

— богатая кремнекислотой летучая зола (V)

— богатая известью летучая зола (W)

● Обожженный сланец (T)

Дополнительно цемент содержит еще сульфат кальция, а также некоторые цементные технологические добавки.

Состав сырьевой муки

Непрерывное производство высококачественных цементов возможно только, если у сырьевой смеси есть оптимальный химический состав и этот состав изменяется только в допустимых тесных пределах. Упомянутые в таблице 1.7 предельные значения нужно понимать как для производства в различных цементных заводах, в пределах предприятия колебания могут изменяться только в незначительных пределах. Поэтому материал в карьере выбирают таким образом, чтобы при минимальной коррекции сравнительно смягчить диапазон колебаний химического состава сырья.

В практике характеризуется состав сырья (также состав клинкера PZ) в большинстве случаев величиной отношения оксидов (так называемые модуля). Они устанавливаются из определенных химических анализов оксидов. Известковый стандарт (KSt или как принято в Казахстане коэффициент насыщения КН) в большинстве случаев служит для расчета оптимальной известковой составляющей. Высокая известковая составляющая (CaO) делает возможной образование богатых известью силикатных фаз клинкера во время его обжига. Они служат для обеспечения качества в отношении развития высокой прочности цемента. Содержание CaO должно быть согласовано с содержанием других оксидов — SiО₂, A1₂O₃, Fe₂О₃. Если существует избыток CaO (свободная известь CaO_своб), то она может привести к более поздней реакции с водой, образованию Са(ОН)₂, увеличению в объеме и разрушению цементного камня. Оптимальная известковая доля должно быть высокой, но не быть слишком высокой. Известковый стандарт (КН) служит для точного установления оптимальной известковой доли. Он выражается в сырье (или в клинкере), показывает имеющуюся долю CaO в процентах, который может связываться в процессе обжига с имеющимися оксидами SiО₂, A1₂O₃, Fe₂O₃ в клинкерные фазы; т.е. выражает фактически содержащееся в сырьевой смеси или в клинкере СаО, % к тому количеству СаО, которое может быть связано в технологическом процессе обжига и охлаждения клинкера.

Уравнение 1

Более точное определение извести возможно с КSt II. Сегодня он почти исключительно используется:

Уравнение 2

При более позднем учете MgO, который может заменять до 2 % CaO, введено KSt III

Уравнение 3

При этом нужно постоянно учитывать колебания MgO. Известковый стандарт технических клинкеров лежит между 90 и 104 [24], при особенно высококачественных клинкерах > 97.

КSt I = по известковому стандарту Кюля [17]

КSt II = по известковому стандарту Леи и Паркера [18]

КSt III = по известковому стандарту Шпана, Вёрманна и Кнёфеля [19]

w (оксид) = оксид в масс.%, причем как оксиды принимаются в расчет CaO, MgO, SiО₂, Al₂О₃ или Fe₂О₃.

Химический анализ сырьевой муки давал в итоге CaO = 65,7%, SiО₂ — 21,1%, Al₂О₃ = 6,6%, Fe₂О₃ = 3,1%, MgO = 2,0%, остаток — 1,5%.

Уравнение 4

Силикатный модуль (n) — это отношение SiО₂ — (кремнекислота) к сумме A1₂O₃ — (глинозем) и Fe₂О₃.

Уравнение 5

Силикатный модуль характеризует отношение оксида кремния к сумме оксидов алюминия и железа. С повышением силикатного модуля в клинкере увеличивается содержание минералов – силикатов алита и белита. Фазы клинкера с оксидом алюминия и окисью железа являются легкоплавкими. В производственных цементах величина силикатного модуля в клинкере SM лежит в общем между 1,6 и 4,1 [24], чаще всего и наиболее благоприятно между 2,3 и 2,8 [4]. Низкий силикатный модуль ведет к более легкому обжигу клинкера, одновременно, также к ускорению образования клинкера в печи.

Модуль глинозема (ГM, р, глиноземный модуль) — это отношение оксида алюминия к оксиду железа:

Уравнение 6

Глиноземный модуль ГM характеризует клинкерный расплав, так как оба оксида существуют при температуре образования расплава почти полностью в жидкой фазе. При глиноземном модуле от 1,4 до 1,6 наибольшая масса расплава образуется при низкой температуре. При ГM

Цементный клинкер содержит немного до 2 % щелочи (Na₂О + K₂О), в среднем примерно 1 %. Они преимущественно вносятся глинистым компонентом сырьевой смеси. Содержание щелочей указывается в общем как эквивалент Na₂О [M.-%] и рассчитывается следующим образом:

Na₂О -эквивалент [M.-%] = 0,658 K₂О [M.-%] + Na₂О [M.-% ] Уравнение 7

Дальнейшая характеристика клинкера (SG). Кроме того, цементный клинкер содержит до 2 % SO₃ (также как сульфат). Сульфаты возникают из-за окисления серы, которые попадают в печь с сырьем и топливом. При обжиге сульфат соединяется с щелочами. Соединение щелочей к сульфату обозначается как (SG).

Уравнение 8

Он указывает процентное участие в щелочах, которое существует на основе расчета как сульфат щелочи. Сульфат щелочи от 100% значит, что все щелочи клинкера существуют полностью как сульфат. При обжиге сульфата (SG>100%) сера не соединяется полностью K₂SО₄, Na₂SО₄, K₂SО₄·2CaSО₄ и/или CaSО₄ образуется как ангидрит. Если обжиг сульфата произошел 1,5 % гидравлическая активность уменьшается [23]. В таблице 1.4 охвачены области и средние значения модулей немецких цементных клинкеров.

Таблица 1.4 — Модули в немецких портландцементных клинкерах [24]

Показатель	Max.	Средний	Min.
KSt	104,1	97,1	90,5
SM	4,1	2,5	1,6
TM	3,7	2,3	1,4
SG	188,5	80,1	34,8

Портландцементный клинкер

Портландцементный клинкер состоит из тесного соединении 4 кристаллических фаз Alit, Belit, алюминат кальция (фаза алюмината) и феррит алюминия кальция (ферритовая фаза). Наименования Alit, Belit, алюминат и феррит используют, чтобы отличать их от чистых фаз, различать от иных ионов. Кроме того, портландцементный клинкер содержит небольшую часть свободного оксида кальция и небольшое количество периклазов (MgO). Рисунок 1.2 показывает типичные формы проявления самых важных фаз клинкера в аншлифах клинкеров, как они могут наблюдаться под поляризационным микроскопом. Цвета фаз клинкера изменяются с травильным раствором. При показанных в рисунке 1.2 шлифах 1,2- Циклогександиамин-N, N,N’,N’-тетрауксусной кислоты ди-натриевая соль (CDTA) использовался как травильный раствор. Это дает ясные и вполне отличительные цвета для отдельных фаз клинкера. В зависимости от доли в сере и сырье щелочи могут встречаться в клинкере также в виде арканита (K₂SО₄), афтиалита ((Na,K)SО₄) и Ca-лангбейнит (K₂SО₄·2CaSО₄). Портландцементный клинкер производится синтезом точно составленной сырьевой смеси (сырьевая мука, влажная сырая масса или сырьевой шлам). Он содержит элементы, обычно такие как оксиды, а именно CaO, SiО₂, A1₂О₃, Fe₂О₃, а также незначительное количество других материалов. Сырьевая мука, влажная сырая масса или сырьевой шлам тонко размельчены и тщательно смешаны. Портландцементный клинкер — это гидравлический материал, который должен состоять после обжига как минимум на 2 трети из силикатов кальция (3CaО·SiО₂ и 2CaО·SiО₂). Остальное состоит из алюминий и железосодержащих фаз клинкера и других соединений. Массовое отношение CaO / SiО₂ должно составлять минимум 2,0. Масса оксида магния (MgO) не может превышать 5,0 %.

Рисунок 1.2— Схематическое изображение составных частей цементного клинкера (травление проводилось 1,2- Циклогександиамин-N, N,N’,N’-тетрауксусной кислоты ди-натриевой солью (CDTA)

Номенклатура фаз клинкера

Короткие формулы в цементной химии с упрощением химической номенклатуры, как правило, используются для обозначения оксидов. Употребляются следующие сокращения. Именно так обыкновенные символы элементов не путают в химии цементов.

Таблица 1.5 дает общий обзор состава и качества фаз в портландцементном клинкере.

Таблица 1.5 — Общий обзор состава и качества фаз в клинкере

Наименование фазы в клинкере	Алит Трехкальцевый силикат	Белит Двухкальцевый силикат	Алюминатная фаза Трехкальциевый алюминат	Ферритная фаза Кальциевый алюмоферрит
Состав чистой фазы	3CaO·SiО2	2CaО·SiО2	3CaO·Al2О3	2CaО·(AI2О3, Fe2О3)
Краткое название	C3S	C2S	C3A	C2(A,F) или C2ApFe1-p
Установленные посторонние примеси	Mg, Al, Fe	Щелочи, Al, Fe, флюориты, фосфаты	Щелочи, Fe, Mg, силикаты	Силикаты, Mg, Ti
Количество модификаций
Сингония в техническом клинкере	Моноклинная Ромбическая	β-белит, моноклинная (γ- и γ’-белит)	Кубическая, орторомбическая, тетрагональная	Орторомбическая
Цвета чистых фаз	Белый	Белый	Белый	Темно-коричневое, с присутствием MgO серо-зеленое
Содержание в клинкере, масс. % Высокое Среднее Низкое	0,2

Алит

Трехкальциевый силикат — это основной компонент портландцементного клинкера и состоит из C₃S, который содержит ряд иных оксидов-примесей, примерно 2% MgO, наряду с этим A1₂O₃, Fe₂О₃, TiО₂ и т.п. Нормы внедрения примесей зависят, в частности, от состава исходного материала, температуры обжига и режима охлаждения. Содержание оксидов влияет на качество клинкера, например, возрастающая доля СаО повышает, как правило, прочность цемента. При температуре менее 1250 °C C₃S при очень медленном охлаждении может распадаться на CаО и C₂S, особенно если устанавливается восстановительная среда при горении топлива. Трехкальциевый силикат как основной компонент в значительной степени определяет качество цемента, особенно рост прочности при гидратации и конечную марку. Трехкальциевый силикат образует большие кристаллы с поперечным размером и диаметром примерно от 1-10 мкм. Часто кристаллы трехкальциевого силиката зарастают с приложением двухкальциевого силиката и включениями фазы клинкерного стекла. Под поляризационным микроскопом они проявляются (при травлении с CDTA) в характерно светло-желтом цвете (смотрите рисунок 1.2). При влажном хранении (попадании воды) происходит типичное разъедание краев алита (смотри рисунок 1.2 слева снизу) возникают в кристаллах алита. Рисунок 1.3 показывает частично освобожденный клинкерной фазой белит под растровым электронным микроскопом [5, 25,26, 27]. Белит, при температуре появления расплава преимущественно находится в твердом состоянии, в клинкере с высоким известковым стандартом белит образуется только в незначительных количествах. У белита рост прочности происходит медленно, однако, через длительное время она достигает по меньшей мере, тех же самых прочностей, как трехкальциевый силикат. В клинкере преимущественно существует ß-модификация без достаточного внедрения иных ионов. При комнатной температуре ß-С₂S стабильна и в термодинамике более стабильна гидравлически. Модификация менее активно переходит в другие формы. Переход в другие формы может произойти при недостаточном внедрении в решетку иных ионов, в частности щелочей, а также может произойти при медленном процессе охлаждения.

Рисунок 1.3– REM электронное изображение кристалла алита со значительной фазой клинкерного стекла [28]

Белит

Двухкальциевый силикат состоит из C₂S, который содержит те же оксиды трехкальциевого силиката. Двухкальциевый силикат при температуре появления расплава существует преимущественно в твердом состоянии, в клинкере с высоким известковым стандартом (КН) его содержание в незначительном количестве. Рост прочности C₂S происходит медленно, однако, при длительной гидратации прочность белита достигает, по меньшей мере, тех же самых прочностей как трехкальциевый силикат. В клинкере существует преимущественно ß-модификация без достаточного внедрения чуждых ионов, при комнатной температуре C₂S стабильна и в термодинамической более стабильная чем гидравлически, тем не менее, эта модификация малоактивная. Преобразование может быть проведено внедрением иных ионов, в частности щелочей, а также более быстрым процессом охлаждения. В cоставе клинкера двухкальциевый силикат образует кристаллы округлой формы, в электронном микроскопе видны кристаллы коричневого цвета с крестообразной штриховкой из пластин. Двухкальциевый силикат образуется в большинстве случаев ячейками (скоплениями), так как происходит локальный недостаток в CaO. Это происходит вследствие недостаточного перемешивания и неоднородности сырьевой муки. При известковом стандарте (КН) 0,96-0,98). В аншлифе клинкера при травлении свободная известь видна в форме окрашенных частиц от бирюзового до синего цвета. Часто можно наблюдать, что свободная известь встречается в гнездах (рисунок 1.2). Это объясняется в большинстве случаев на плохой гомогенностью сырьевой муки. Свободная известь нежелательна, так как она может вызывать (например, в количествах > 2,5 %) неравномерное изменение объема цемента, затвердевший цементный камень может расшириться и появиться трещины. Известковые трещины возникают из-за увеличения объемов примерно в 2 раза при гидратации CaO с превращением в Са(ОН)₂. Насыщенные MgO клинкеры могут содержать свободный MgO — периклаз. Так как примерно 2,0-2,5 % MgO как и другие ионы может внедряться в фазы клинкера, то часть MgO может остаться свободной и образовать периклаз. В стандартизованном цементе по требованиям EN 197 германского промышленного стандарта может содержать максимум 5,0 % MgO, максимум 2,5-3,0 % свободного периклаза. Содержание MgO, которое связывается в других фазах, зависит от химического состава клинкера и его условий изготовления. В аншлифе клинкера MgO в большинстве случаев встречается в шестиугольной форме. Следует отличать появляющиеся розовые окрашенные кристаллы периклаза от трехкальциевого силиката. Наряду с разным цветом при травлении он выявляет меньшие размерами кристаллы, часто встречающиеся гнездами. Они несколько возвышены и выделяются из отполированной площади клинкера, так как MgO имеет более высокую твердость, чем другие фазы клинкера. Периклаз нежелателен, так как при более высоком содержании вредность магнезии (аналогично свободной извести) может проявиться. Вредность магнезии коварнее, так как разрушение бетонных изделий может проявиться только через много лет. В тонко-кристаллических и равномерно распределенных периклазах явления расширения проявляются значительно меньше, чем в крупнокристаллических MgO или в «гнездах» MgO. Это характерно также и для свободной несвязанной извести.

Источник