Гипс вводят в состав портландцемента для регулирования (замедления) сроков схватывания. Его содержание нормируют в пересчете на S03. Содержание S03 ( %—масс.) должно быть: в рядовых портландцементах — не менее 1 и не более 3,5, в высокомарочных и быстротвердеющих портландцементах — не менее 1,5 и не более 4,0, в шлакопортландцементах - не менее 1,0 и не более 4,0.
Возможно использование как природного гипсового камня, так и промышленных отходов — фосфогипса и борогипса.
Наряду с бездобавочным портландцементом (обозначение: ПЦ— ДО) выпускаются также два вида портландцементов с активными минеральными добавками — с содержанием добавок до 5%—масс, (обозначение: ПЦ-Д5) и до 20%-масс. (обозначение: ПЦ-Д20).
Таким образом, ПЦ—ДО состоит из двух компонентов — клинкера и гипса; ПЦ-Д5 может содержать до 5% активных минеральных добавок всех видов; ПЦ-Д20 - до 20% доменных, электро-термофосфорных гранулированных шлаков, глиежей, добавок вулканического происхождения или до 10% добавок осадочного происхождения. Введение активных минеральных добавок снижает себестоимость портландцемента и повышает стойкость цементного камня в минерализованных водах.
Качество клинкера зависит от его химического и минералогического состава. Химический состав характеризуется содержанием в клинкере различных оксидов, а минералогический — количественным соотношением минералов, образующихся в процессе обжига. Портландцементный клинкер состоит в основном из (% мае): СаО - 64+67; Si02 - 21+25; А1203 - 4+8; Fe203 - 2+4. Кроме того, в виде примесей могут присутствовать оксиды щелочных металлов, магния, титана и др.
Вышеперечисленные оксиды при обжиге взаимодействуют между собой, образуя клинкерные минералы. Портландцементный клинкер состоит из ряда кристаллических фаз, отличающихся друг от друга по химическому составу, и стекловидной фазы. Основные минералы клинкера: алит ЗСаО • Si02 (сокращенная запись — C3S); белит - р-модификация 2СаО • Si02 (C2S); трехкальциевый алюминат - ЗСаО • А1203 (С3А) и алюмоферрит кальция переменного состава от 8СаО • ЗА1203 • Fe203 до 2СаО • Fe203 (сокращенная запись - C8A3F - C2F). При расчетах, как правило, пользуются формулой усредненного состава алюмоферритов — 4 СаО • А1203 • Fe203 (сокращенная запись C4AF).
Алит представляет собой кристаллическую фазу, в основе структуры которой лежит структура трехкальциевого силиката. Однако отождествлять полностью алит и трехкальциевый силикат нельзя. При кристаллизации из расплава C3S образуются твердые растворы, в структуру которых встраиваются ионы Mg2+, Al3+, Fe3+ и др. Кристаллы алита в непрозрачных шлифах выглядят как призмы с голубоватой окраской (рис. 3.9 а).
Структура белита основана на кристаллической решетке р-мо-дификации двухкальциевого силиката, в которой катионы Са2+ частично замещаются на ионы Mg2+, Ва2+, Сг3+, К+, а анионы Si04
Рекомендуем почитать
Tags: гипс, минералы, портландцемент, цемент