Вся электронная библиотека >>>

Содержание книги >>>

 

Для студентов обучающихся по специальности «Производство строительных изделий и конструкций»

Минеральные вяжущие вещества


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

ГЛАВА 4. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ИЗВЕСТЬ И РОМАНЦЕМЕНТ

Характеристика клинкера

 

 

Качество цементного клинкера может быть охарактеризовано: содержанием отдельных оксидов (химическим составом); численными значениями модулей, выражающих соотношения между количествами главнейших оксидов в процентах; микроструктурой клинкера, размерами и конфигурацией кристаллов минералов; содержанием основных клинкерных минералов.

Характеристика клинкера по численным значениям модулей дается на основании сведений о процентном содержании главных оксидов в составе клинкера. Значения модулей оказываются численно одинаковыми как для клинкера, так и для сырьевой смеси.

Первоначально для характеристики состава клинкера пользовались одним гидравлическим модулем (иначе называемым основным). Он выражает отношение количества связанного оксида кальция (%) к количеству кислотных оксидов (%):

ОМ = (СаОобщ — CaOCB06)/[(SiO2 общ ~ si02 своб) + ~|-А1203-ЬРе203].

Значение основного модуля ОМ, обозначаемого также буквой т, у современных цементных клинкеров колеблется в пределах 1,7—2,4. Однако характеристика качества клинкера только по показателю гидравлического модуля оказалась недостаточной, что потребовало введения еще двух модулей — силикатного и глиноземного.

Силикатный или кремнеземистый'модуль СМ (или я) показывает отношение между количеством кремнезема (%), вступившего в реакцию с другими оксидами, и суммарным содержанием в клинкере глинозема и оксида железа (%):

СМ = (Si02 общ ~ Si02 СВОб)/(А1203 -J- Fe203).

СМ определяет в цементе отношение между минералами-силикатами и минералами-плавнями (алюмофер-ритной и алюминатной составляющими клинкера). Его численное значение для обычного портландцемента равно 1J—3,5,'а для сульфатостойкого повышается до 4 и более.

Глиноземный или алюмииатный модуль ГМ (или р) представляет собой отношение содержания (%) глинозема к содержанию (%) оксида железа: ГМ = А1203/Ре203.

ГМ определяет в клинкере соотношение между трех-кальциевым алюминатом С3А и железосодержащими соединениями. Значение этого модуля для обычных порт-ландцементов находится в пределах 1—2,5.

При прочих равных условиях при повышенном СМ сырьевая смесь трудно спекается, а цемент медленно схватывается и твердеет, но обладает высокой прочностью в отдаленные сроки. При малом значении ГМ портландцемента обладают повышенной стойкостью в минерализованных водах. Цементы с высоким ГМ быстро схватываются и твердеют, но имеют пониженную конечную прочность.

 

По рассмотренным выше модулям нельзя судить о тех соединениях, которые образуются в клинкере из оксидов и определяют свойства цементов. Поэтому Г. Кюль выдвинул понятие об «идеальном» клинкере, характеризующемся высокой прочностью и состоящем только из таких высокоосновных соединений, как: 3CaO-Si02, ЗСаО-А1203 и 2CaO-Fe203.

У клинкеров заводского изготовления КН колеблется в пределах 0,85—0,95 в зависимости от состава и свойств сырьевых материалов, вида установок для обжига клинкера, условий обжига и других факторов. Более высокие показатели КН свидетельствуют о повышенном содержании в клинкерах C3S, обусловливающего высокие показатели прочности цементов и скорости твердения. Сейчас качество клинкеров принято характеризовать коэффициентом насыщения КН, силикатным СМ и глиноземным ГМ модулями.

Портландцемеитный клинкер может иметь монадо-бластическую микроструктуру с четкой кристаллизацией алита и белита и равномерным распределением их в объеме клинкерных зерен ( 21). Такая структура получается при оптимальных условиях обжига сырьевой смеси, характеризующейся минимальным содержанием кварцевых зерен и высоким КН. Клинкеры, характеризующиеся плохой кристаллизацией алита и белита и скоплениями полей нераскристаллизованных минералов, имеют микроструктуру, называемую гломеробластичес-кой ( 22). Такая структура образуется при обжиге сырьевых смесей с пониженным КН и значительным содержанием кварцевых зерен.

Из клинкеров моиадобластической структуры при помоле получаются цементы более высокой активности (на 10—12 МПа) по сравнению с цементами из гломеробла-стических клинкеров даже при одинаковом химическом составе.

Характеристику клинкера по минеральному составу устанавливают, определяя процентное содержание в нем основных клинкерных минералов: C3S (алита), CyS (белита), С3А и C4AF—главных носителей вяжущих свойств портландцемента. Содержание их в клинкере можно определить экспериментальными методами (петрографическим, термографическим, рентгенографическим и др.), а также рассчитать по данным химического анализа. Экспериментальные способы дают более точные результаты, чем расчетный, однако его достаточно широко используют для приближенного определения содержания в клинкере основных минералов.

Минеральный состав обычных портландцементных клинкеров, выпускаемых в СССР, колеблется в пределах: C3S 45-60 %; C2S 20-30 %; С3А 3-15 %; C4AF 10—20%. При этом расчетное содержание   указанных минералов в клинкерах большинства заводов составляет 96—97%, из которых обычно 75—82 % приходится на долю минералов-силикатов C3S4-C2S и 18—25 % на долю минералов-плавней СзА + QAF.

Получать в производственных условиях клинкеры с более высоким, чем 25 %, а также с меньшим, чем 18 %, содержанием минералов-плавней очень сложно. В первом случае необходимо применять легкоплавкие сырьевые смеси, что может вызвать сваривание клинкера в крупные куски и образование колец из шихты на стенках вращающихся печей; во втором — следует повышать температуру обжига сырьевых смесей, что снижает стойкость футеровки.

Цементы с повышенным содержанием в клинкере C:JS и С3А твердеют особо быстро и используются для изготовления быстротвердеющих портландцементов. Цементы с высоким содержанием C2S и C4AF твердеют медленно, но выделяют при твердении мало теплоты и идут на изготовление цементов с умеренной экзотерми-ей. Цементы с высоким содержанием СзА быстро схватываются и твердеют в ранние сроки, но обладают пониженной морозостойкостью и стойкостью в минерализованных, в частности, сульфатных водах.

 

К содержанию книги: "Минеральные вяжущие вещества"

 

Смотрите также:

 

ВЯЖУЩИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ

ВОЗДУШНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА

 

Вяжущие материалы и заполнители

Глина   Известь   Цементы   Гипс   Заполнители

 

Строительные материалы для строительства дома

Вяжущие материалы

Черные вяжущие материалы

 

ИСКУССТВЕННЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ НА ОСНОВЕ  НЕОРГАНИЧЕСКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ

ИЗДЕЛИЯ НА ОСНОВЕ ИЗВЕСТИ

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ НА МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ

 

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА

 

Минеральные вяжущие вещества

Искусственные каменные материалы на основе минеральных вяжущих веществ

 Битумные и вяжущие вещества

 

Исходные материалы

Минеральные вяжущие вещества

 

Бетоны

КОМПОНЕНТЫ БЕТОНА И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ (ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА, ЗАПОЛНИТЕЛИ, ДОБАВКИ И ПР.)

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ И ШЛАКОПОРТЛАНДЦЕМЕНТ (ГОСТ 10178)

Быстротвердеющий портландцемент

Сверхбыстротвердеющие цементы (СБТЦ). ВНВ

ГИДРО-SI

Расширяющиеся цементы (РЦ)

Напрягающийся цемент

Портландцемент с пластифицирующими и гидрофобизирующими добавками

Тонкомолотый многокомпонентный цемент (ТМЦ)

ЭМАКО МАКФЛОУ

ГЛИНОЗЕМИСТЫЕ И ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫЕ ЦЕМЕНТЫ (ГОСТ 969)

БЕЛЫЕ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ (ГОСТ 965)

Супербелый датский портландцемент

Цветной портландцемент (ГОСТ 15825)

СУЛЬФАТОСТОЙКИЕ ЦЕМЕНТЫ (ГОСТ 22266)

Суперсульфатостойкие цементы

Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками ССПЦ 400 Д20

ТАМПОНАЖНЫЕ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ (ГОСТ 1581)

ЦЕМЕНТ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ (ГОСТ 25328)

Кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент

ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ БЕТОНА

Добавки в бетонные смеси

Минеральные порошки-заменители цемента (активные минеральные добавки и наполнители)

Суперпластификаторы

Методы выдерживания бетона на морозе

Биоциды

Комплексные добавки

Добавки в бетонные смеси. Добавки пластифицирующего действия

Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетонов

Регулирующие пористость бетонной смеси и бетона

Придающие бетону специальные свойства

Полифункционального действия

Комплексные добавки-модификаторы

Армирующая фибра

Добавки для бетона





Rambler's Top100