Цементы. Часть 7

Сульфат кальция (особенно в виде фосфогипса), введенный в сырьевую шихту белитоглиноземистого и белого цемента, как показали исследования [877, 882], играет роль минерализатора — способствует образованию C2S, СА и C3A3CaS04 при снижении температуры обжига клинкера до 1100—1250° С и препятствует образованию геленита при использовании в качестве сырьевой смеси некондиционных бокситов. Гипс, введенный в портландцемент-ную шихту, способствует появлению жидкой фазы при снижении температуры обжига, что содействует скорости диффузии и процессу образования в клинкере кристаллической фазы.

Полученный при этом цемент приобретает более быстрое нарастание прочности в первые сроки твердения за счет образовавшегося в нем при обжиге алита и возможно комплексного соединения 3CaO-3Al2O3-CaS04 [877]. Сульфатнокальциевый алюминат образуется при взаимодействии кальциевых алюминатов с сульфатом кальция в интервале температур 1100—1400° С. Это соединение кристаллизуется в виде прозрачных изотропных пластинок с показателем светопреломления 1,568 и хорошо обнаруживается на рентгенограмме. При температуре около 1450° С C3A3-CaS04 частично разлагается [877]. До сих пор еще не выяснено, в какой период образуется гидро- сульфоалюминат кальция при гидратации составляющих портландцемента (алюмината и сульфата кальция). Неясно также, в каком виде возникает гидросульфоалюминат кальция: в виде низкосульфатной соли ЗСаО-Al2O3-CaS04-12Н20 (моносульфат) или в виде высокосульфатной ЗСаО-Al2O3-3CaS04-31H20 (эттрингит).

Хаттери и Еффери [889] на основе исследований, проведенных с помощью электронного микроскопа и рентгеноструктурного анализа, считают, что в гидратированном цементе эттрингит образуется не на первой стадии гидратации, а несколько позднее. Этот вывод не соответствует мнениям Швите [890], который также изучал реакции сульфатсодержащих составляющих портландцемента и исследовал под электронным микроскопом гидратированные частицы портландцемента и углеродные реплики этих частиц. На основе этих исследований установлено, что эттрингит образуется немедленно после введения воды в портландцемент.

Весьма возможно, что Хаттери и Еффери использовали для исследований смесь клинкера и гипса и поэтому не обнаружили эттрингит в первый период гидратации. Нестабильность эттрингита, возникающего в первый период гидратации цемента в смеси с гипсом, по мнению Швите, можно объяснить следующим образом. Для стабилизации эттрингита необходим избыток ионов S04- в жидкой фазе. Однако в первый период гидратации происходит энергичное образование алюминатных и ферритных фаз, что снижает содержание ионов SO4. Тепло, которое выделяется при этих реакциях, также оказывает влияние на образование эттрингита.

В процессе взаимодействия с водой портландцемента составляющие его минералы гидратируются вначале независимо друг от друга, а затем возникшие новые продукты могут образовывать комплексные соли. Кристаллогидраты (CSH — В, C2SH2, С3АН6, С4АН13, C3AS3H31 и др.) образуют вблизи поверхности зерен цемента оболочку, которая тормозит дальнейшее течение реакции.

 

Другие части:

Цементы. Часть 1

Цементы. Часть 2

Цементы. Часть 3

Цементы. Часть 4

Цементы. Часть 5

Цементы. Часть 6

Цементы. Часть 7

Цементы. Часть 8

Цементы. Часть 9

Цементы. Часть 10

Цементы. Часть 11

Цементы. Часть 12

Цементы. Часть 13

Цементы. Часть 14

 

 

Содержание