Mavzu: Klinkerlarning sinflanishi va portlandtsement turlari

To’yinish koeffitsiyenti (TK). Olimlardan V.A.Kind va V.N.yunglar tomonidan aniqlangan to’yinish koeffitsiyenti portlandtsement klinker mineralogik tarkibining eng muhim tavsifidir. Klinker minerallar orasida uch kalg’tsiy silikat eng muhim mineral hisoblanadi, portlandtsement xossalari ko’p jihatdan ana shu silikatning foiz miqdoriga bogiiq. Shu bilan birga, klinker tarkibidan uch kalg’tsiy silikat olish texnologik jihatdan juda murakkab. Qolgan uch tur silikat osongina hosil boiadi.
Shu narsa maiumki, ohak keragidan ko’p boisa, C₂S, S₃A va C₄AF ning hosil boiish jarayoni (shuningdek, CaO bilan SO₂ o’zaro tahsir yetishi tufayli CaSО₄ ning ham) uch kalg’tsiy silikat faqat ancha yuqori (1300°C dan ko’p) haroratda va kuydirilayotgan aralashmada suyuq faza boigandagina ikki kalg’tsiy silikatning ohak bilan to’yinishi hisobiga hosil boiadi.
Shunday qilib, portlandtsement klinker ishlab chiqarishda 2CaOSiО₂ ni 3CaOSiО₂ ga aylantirish va klinkerda kerakli miqdorda 3CaOSiО₂ hosil qilish kerak. Ammo klinkerda yerkin ohak qolmasligi kerak, yahni CaO dan C₃S, C₃A va C₄AF hosil qilish uchun ular kerakli miqdorda boiishi lozim. Bu vazifa qanchalik aniq bajarilayot-gani to’yinish koeffitsiyentining (TK) qiymati orqali aniqlanadi.
Portlandtsement klinkerining mineralogik tarkibini aniqlash. Klinkerning mineralogik tarkibi kimyoviy tahlil mahlumotlari va to’yinish koeffitsiyenti qiymati bo’yicha hisoblab aniqlanadi.
Kalg’tsiy silikatlar C₃S va C₂S miqdorini hisoblashda silikatlarning asoslilik darajasi (AD) degan tushunchadan foydalaniladi. AD deganda, bir molekula Si0₂ ga to’g’ri keladigan CaO molekulalar soni tushuniladi. Masalan, C₂S ning asoslilik darajasi 2 ga, C₃S ning asoslilik darajasi esa 3 ga teng. Klinkerdagi silikatlarning asoslilik darajasi 3 ga teng bo’lsa, u holda hamma kremniy ikki oksid ohak bilan uch kalg’tsiy silikat holida, AD 2 ga teng boisa, ikki kalg’tsiy silikat holida bog’langan bo’ladi. AD ning oraliq qiymatlari klinkerda C,S dan tashqari C₂S ham borligini ko’rsatadi. Modomiki, to’yinish koeffitsiyenti 1 ga teng bo’lganda hamma kremniy ikki oksid ohak bilan C₃S holida bog’langan. TK 1 dan kichik bo’lsa, klinkerda C₂S bor bo’ladi, har qaysi portlandtsement klinkeri uchun silikatlar asoslilik darajasini quyidagicha belgilash mumkin:
AD = 3TK.
Klinkerdagi uch kalg’tsiy silikatning foiz miqdori qum-tuproq foiz miqdoriga qarab aniqlanadi. Сhunki yuqorida aytilganidek, uch kalg’tsiy silikatda har 1% Si02 ga 2,8% CaO to’g’ri keladi. Ular o’zaro tahsirlashib, 3,8% C₃S ni hosil qiladi. U vaqtda klinkerdagi C₃S ning miqdorini quyidagicha aniqlash mumkin:
%C₃S=3,8-Si0₂(AD-2)
yoki
% C₃S=3,8Si0₂(3TK-2).
Formuladan ko’rinib turibdiki, ayinna (3TK-2) 1 ga teng bo’lsa (AD=3), klinkerning hamma qumtuprog’i C₃S holida birikkan bo’ladi.
C₂S ning miqdorini aniqlash uchun formula quyidagi ko’rinishga keltiriladi:

Yoki 

Сhunki ikki kalg’tsiy silikatda har 1 % Si0₂ ga 1,87 % CaO to’g’ri keladi. Ular o’zaro tahsirlashib, 2,87 %C₂S hosil qiladi.
ikkinchi formula AD-3 (TK-1) bo’lganda klinkerdagi C₂S miqdori nolga tengligini ko’rsatadi.
Klinkerdagi giltuproq (A1₂0₃) C₃A va C₄AF holida bog’langan bo’ladi. C₄AF holda birikkan giltuproqning foiz miqdori har 1% Fe₂0₃ ning 0,64% A1₂0₃ ni biriktirishiga qarab aniqlanishi mumkin:

Klinkerdagi qolgan giltuproq C₃A ni hosil qiladi. 1% ortib qolgan A1₂0₃ esa 1,65% CaO bilan o’zaro tahsir yetishib, 2,65% C₃A ni beradi. Bu sharoitda uch kalg’tsiy alyuminat miqdori quyidagi formuladan aniqlanadi:

Qavs ichidagi ayirma C₄AF hosil bo’layotganda Fe₂0₃ yutgan giltuproq miqdorini ifodalaydi.
To’rt kalg’tsiy alyumoferrit ilgari qabul qilingan shartga ko’ra ikki modda, yahni C₃A va CF dan iborat deb qaraladi. Har 1 % CaO 0,35% Fe₂0₃ bilan o’zaro tahsir yetishib, 1,35% CF hosil qilishi hisobga olinsa, C₄AF ning miqdori quyidagi formuladan aniqlanadi:
2,65 • 0,64-Fe₂O₃ ko’paytma C₄AF ning tarkibida C₃A holida birikkan giltuproq miqdorini ko’rsatadi.
1% Fe₂0₃ ning 3,04% C₄AF hosil qilishi ham aniqlangan. U vaqtda C₄AF foiz miqdori oddiyroq formula bo’yicha hisoblanishi mumkin:


Keltirilgan formulalardan foydalanib, klinkerning mineralogik tarkibini kimyoviy tahlil mahlumotlari bo’yicha aniqlash mumkin. Formuladagi SiO, va CaO ning foiz miqdori ularning birikkan holdagi miqdoriga teng. Bu miqdor shu oksidlarning klinkerdagi umumiy miqdori bilan yerkin holdagi miqdori ayirmasi tariqasida aniqlanadi.