1. Portlandsement tarkibi va turlari

Mineralogik tarkibi. Yuqorida ko’rsatib o’tilgan to’rtta oksid (CaO, SiO2, Al2O3 va Fe2O3) portlandsement klinkerida birikib kalsiy silikat, kalsiy alyuminat va kalsiy alyumoferritlarini hosil qiladi. Sement klinkerining shlifi mikroskop orqali ko’rilganda u asosan kristalik strukturali kalsiy silikatlardan iborat. Kalsiy silikatlar oralig’ida shishasimon amorf oraliq moddalar deb ataluvchi alyuminat va alyumoferritlar joylashadi. Portlandsement xossalari ana shu minerallar miqdoriga bog’liq.
Portlandsement klinkerining asosiy minerallari quyidagilar:
Uch kalsiy silikat (alit) —3CaO•SiO2 yoki C3S.
Ikki kalsiy silikat (belit) —2CaO•SiO2 yoki C2S.
Uch kalsiy alyuminat (selit) — 3CaO•Al2O3 yoki C3A.
To’rt kalsiy alyumoferrit (ferrit) —4CaO•Al2O3•Fe2O3 yoki C4AF.
Normal tarkibli portlandsement klinkerida asosiy minerallarning foiz miqdori quyidagicha bo’lishi mumkin:
C2 S - 45-60%; C2S - 15-37%; C3A - 7-15%; C4AF -10…18%.
Portlandsementning asosiy texnik xossalari klinker tarkibida muhim minerallardan necha foiz borligiga bog’liq.
Klinkerning mineralogik tarkibiga qarab portlandsement turlai:
1) alit portlandsement, undagi uch kalsiy silikat 60% dan ortiq, C3S: C2S nisbat esa 4 dan katta;
2) belit portlandsement tarkibida 37% dan ortiq ikki kalsiy silikat bor, C3S:C2S nisbat 1 dan kam;
3) alyuminat portlandsement, tarkibida uch kalsiy alyuminat 15% dan ortiq. C3A miqdoriga qarab sementlar oz alyuminatli (C3A dan 5% gacha), o’rtacha alyuminatli (5…9% C3A) va ko’p alyuminatli (C3A 9% dan ortiq) sementlarga bo’linadi;
4) alyumoferrit (selit) portlandsement, tarkibidagi to’rt kalsiy alyumoferrit 18% dan ortiq.
Klinker tarkibida ba’zan bir yo’la ikki xil mineral miqdori ko’p bo’lishi mumkin. Bunday portlandsement qo’sh nom bilan ataladi: alit-alyuminat, alit-belit yoki belit-tselit. Har bir klinker uchun mineralogik xossalar, beton ishlatiladigan sharoitlarga qarab tegishli mineralogik tarkibli sement tanlanadi.
Alit — portlandsementning yuqori mustahkamligi, tez qotuvchanligi va boshqa qator xossalarini ta’minlovchi klinkerning muhim silikat mineralidir. Uning miqdori klinker tarkibida 45…80%. Hozirgi kunda uni uch kalsiy silikatning kam miqdordagi MgO, A12O3, P2O5, Sg2O3 va boshqalar bilan qattiq eritmasi deb hisoblanadi. C3S tarkibida abu moddalarning miqdori kam bo’lishiga (2…4%) qaramay, ular C3S ning struktura va xossalariga ma’lum darajada ta’sir ko’rsatadi. Alit kristallar odatda oltiyoqlik yoki to’g’riburchaklik shaklda bo’ladi. Uning zichligi 3,15 g/sm3. Toza C3S 1200-1250°C dan 1900-20700C gacha harorat oralig’ida barqaror bo’ladi. Bu haroratdan pastda C3S—C2S va CaO ga parchalanadi. 2070oC dan yuqorida esa C3S eriydi. Pastki harorat chegarasi amaliy ahamiyatga ega, chunki klinker sanoat pechida sovish zonasiga o’tib soviyotganda bir oz vaqt 1200-1250 oC chegarada turib qoladi, bu esa C3S ning parchalanishiga olib keladi va demak, klinker sifatini yomonlashtiradi. Odatdagi haroratlarda o’ta sovish sababli klinker parchalanmaydi.