1. История развития производства вяжущих

Fe₂O₃ – является плавнем и улучшает спекание клинкера, а также является красящим оксидом. Цементы с высоким содержанием этого оксида при малом содержании глинозема обладают повышенной сульфатостойкостью.
МgO – нежелательная примесь в клинкере. Гидратируясь в затвердевшем цементе, вызывает снижение прочности и даже разрушение. Его содержание не должно превышать 5%.
TiO₂ – является полезным оксидом, способствует улучшению кристаллизации клинкерных минералов. Однако его содержание свыше 5% ухудшает качество цемента.
P₂O₅ – введенный в небольших количествах (0,2-0,3%) увеличивает прочность цемента в ранние сроки твердения. При бОльших его концентрациях прочность снижается.
Щелочи – значительное их содержание в клинкере приводит к образованию выцветов на изделиях. Щелочи взаимодействуя с активным кремнеземом заполнителей, вызывают избыточное расширение и разрушение бетона.


34.ПЦ Фазовый и минералогический составы клинкера

Наивысшая температура обжига клинкера 1450-1470 ^оС. При такой температуре существуют кристаллическая и жидкая фаза (жидкой фазы 15-22 %). В процессе остывания часть жидкой фазы кристаллизуется, а часть остается в виде стекла. Известно, что в жидкую фазу могут переходит алюминаты и ферриты, а силикаты кристаллизуются.

Двойные системы: СаО-SiO₂, CaO-Al₂O₃, CaO-Fe₂O₃.

Тройные системы: СаО- Al₂O₃-SiO₂, CaO-Al₂O₃- Fe₂O₃.


Основные фазы:


Алитовая фаза - Трехкальциевый силикат С₃S – основной минерал клинкера. Является основным носителем прочности. Схватывается в течение нескольких часов и быстро наращивает прочность.
Белититовая фаза – двухкальциевый силикат С₂S. Твердеет очень медленно. Спустя 1-2 года становится прочнее алита.
Промежуточное вещество – образуется из расплава. Это третья фаза клинкера (после алита и белита). Представлено: светлым веществом – алюмоферриты кальция, темным вещество – трехкальциевым алюминатом, клинкерным стеклом (6-12% массы клинкера).
Трехкальциевый алюминат С₃А. Схватывается почти мгновенно, выделяя большое количество тепла. На воздухе приобретает прочность, но в воде теряет ее. В присутствии других клинкерных минералов делает цемент быстротвердеющим.
Целит (алюмоферриты кальция) – четырехкальциевый алюмоферрит С₄АF. Имеет короткие сроки схватывания, но твердеет медленно, в течение длительного времени приобретая большую прочность.
Клинкерное стекло – содержит большое количество Fe₂O₃, Al₂O₃.


Второстепенные фазы:


Щелочные фазы (соединения натрия, калия)
Свободный СаО (до 1% массы клинкера) – оказывает отрицательное влияние на свойства ПЦ.
Периклаз MgO – нежелательная фаза.

На свойства ПЦ влияет не только фазовый состав клинкера, но и его структура, характер кристаллизации отдельных минералов.

Для получения клинкера оптимальной структуры (мелкая кристаллизация минералов) необходимы:

• 
  Однородность сырья
  
• 
  Тонкий помол сырьевой смеси
  
• 
  Использование беззольного топлива
  
• 
  Резкий обжиг и резкое охлаждение.