Задание 1. Определение расчетного минералогического состава клинкера по химическому составу Порядок выполнения работы

Каждой бригаде студентов выдается клинкер с известным химическим составом (содержанием оксидов CaO, SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, мас. %).

Расчетный минералогический состав клинкера – массовое процентное содержание минералов, вычисленное по формулам на основе химического состава клинкера, исходя из предположения достижения фазовых равновесий в системе CaO-SiO₂-Al₂O₃-Fe₂O₃ и строгой стехиометрии клинкерных минералов.

Коэффициент насыщения и минералогический состав клинкера рассчитывают по формулам, подставляя процентное содержание оксидов в клинкере:

;

;

;

;

,

где 3CaO·SiO₂, 2CaO·SiO₂, 3CaO·Al₂O₃, 4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃ – содержание соответствующих клинкерных минералов, %; CaO, SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃ – содержание соответствующих оксидов в портландцементном клинкере, мас. %.

Фактический фазовый состав, микроструктуру и коэффициент насыщения клинкера определяют петрографическим методом.

Задание 2. Приготовление аншлифа Приборы и материалы

Клинкер. Крупно- и мелкозернистые абразивные порошки; оксид хрома; дистиллированная вода; этиловый спирт; реактив Стрелкова. Металлический круг; диск, покрытый фетром; пипетка или стеклянная палочка; фильтровальная бумага; предметное стекло; ручной прессик; пластилин.

Порядок выполнения работы

Приготовление аншлифа из плотного образца клинкера требует (при наличии соответствующего оборудования и навыков) примерно 10…15 мин и делится на три основных операции: обдирка образца для получения плоскости, шлифование этой плоскости и полирование.

Из средней пробы клинкера, отобранного из вращающейся печи, выбирают 2…3 гранулы, характерные по внешнему виду (размеру и форме) для данной пробы. Сначала их подвергают грубой обдирке на металлическом круге при помощи крупнозернистого порошка, который увлажняется водой. Зерно клинкера рукой прижимают к вращающемуся кругу и стачивают примерно на 1/3 диаметра. Затем шлифуют образовавшуюся при обдирке плоскость с применением более мелких абразивных порошков.

После шлифовки плоскость аншлифа полируют на вращающемся диске, покрытом фетром. В качестве абразива применяют оксид хрома.

При изготовлении аншлифа из цементных клинкеров последние две операции необходимо проводить без применения воды (используют керосин, бензол или другие жидкости, инертные по отношению к клинкеру, для «связывания» абразивного порошка на диске станка), а также создавать следующие условия:

1. поверхность аншлифа должна быть совершенно плоской, без «завалов» к краям. Площадь поверхности – не менее 1 см²;

2. полированная поверхность должна быть зеркально-блестящей, не иметь царапин или выщербин;

3. на полированной поверхности не должно остаться следов абразивов или жидкостей.

Для более четкого определения границ кристаллов отдельных фаз (минералов) аншлиф подвергается травлению соответствующими травителями (табл. 10). На полированную поверхность аншлифа пипеткой наносят каплю реактива и (в зависимости от быстроты его действия) выдерживают требуемое время. Затем реактив смывают с аншлифа этиловым спиртом или слегка «оттягивают» фильтровальной бумагой. Приготовленный аншлиф просушивают на воздухе.

При травлении аншлифа клинкера универсальным травителем М.И. Стрелкова (0,25%-й спиртовой раствор уксусной кислоты) в течение 3…20 с кристаллы алита приобретают голубоватую (до синей) окраску, кристаллы белита – буроватую, а промежуточное вещество остается светлым. Свободный оксид кальция при этом окрашивается в цвета от зеленого до малинового.

Таблица 10