43. Характеристика клинкера.

Качество цементного клинкера может быть охарактеризовано:

1.содержанием отдельных оксидов (химическим составом);

2.численными значениями модулей, выражающих соотношения между количествами главнейших оксидов в процентах;

3.микроструктурой клинкера, размерами и конфигурацией кристаллов минералов;

4.содержанием основных клинкерных минералов.

Характеристика клинкера по численным значениям модулей дается на основании сведений о процентном содержании главных оксидов в составе клинкера.

1. Гидравлический модуль (основный). Он выражает отношение количества связанного оксида кальция (%) к количеству кислотных оксидов (%):

ОМ = (СаО_общ — CaO_своб)/[(SiO_{2 общ} – SiO_{2 своб}) + А1₂О₃ + Fe₂O₃] = 1,7 – 2,4

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

СМ = (SiO_{2 общ} - Si0_{2 своб})/(А1₂0₃ + Fe₂0₃).

СМ определяет в цементе отношение между минералами-силикатами и минералами-плавнями (алюмоферритной и алюминатной составляющими клинкера). СМ для обычного ПЦ равно 1,7 – 3,5,а для сульфатостойкого повышается до 4 и более.

3.Глиноземный или алюмииатный модуль ГМ (р) представляет собой отношение содержания (%) глинозема к содержанию (%) оксида железа: ГМ = А1₂0₃/Fе₂0₃ = 1-2,5

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

При обжиге клинкера в первую очередь образуются:

1.белит 2.алюминат 3.целит 4.CaSO₄

5.алит при избытке CaO

4.Коэффициент насыщения КН показывает отношение количества СaO в клинкере, фактически связанного с кремнеземом, к количеству его, теоретически необходимого для полного связывания SiO₂ в C₃S.

KH = (CaO-1,65Al₂O₃-0,35Fe₂O₃)/2,8SiO₂ = 0,85 – 0,95

Более высокие показатели КН свидетельствуют о повышенном содержании в клинкерах C₃S, обусловливающего высокие показатели прочности цементов и скорости твердения.

45. Сырье и топливо для производства ПЦ. При производстве ПЦ применяют разнообразные материалы, одни из которых идут непосредственно на изготовление клинкера, другие же в виде добавок используются при его помоле (гипс и минеральные добавки).Исходным сырьем для производства ПЦ служат горные породы - мергели, известняковые (известняки, мел, ракушечник, известковый туф и др.) и глинистые горные породы. С известняком в состав цемента. вносится основной оксид CaO; с глиной - оксиды кремния, алюминия, железа; с мергелем - все необходимые оксиды. В природе редко встречаются горные породы, химический состав которых обеспечивал бы получение после обжига ПЦ-ого клинкера необходимого качества, поэтому сырьевую смесь составляют из двух или нескольких компонентов. Соотношение компонентов сырьевой смеси выбирают с таким расчетом, чтобы полученный при обжиге ПЦ- ный клинкер удовлетворял химическому составу; 60 – 67 % СаО; 3 - 8 % Al₂О₃; 17 - 25 % SiO₂, 0,2 – 6 % Fe₂О₃. Обычно сырьевая смесь состоит из 75 - 78% известняка и 25 - 22% глины. Для обжига сырьевых материалов в цементном производстве применяют: 1.твердое 2.жидкое 3.газообразное топливо. Стоимость топлива составляет около 40 % себестоимости клинкера и до 25 % себестоимости готового цемента, поэтому экономии топлива на цементных заводах уделяется большое внимание.