73. Вещественный, химический, минеральный, фазовый составы портландцемента.

портландцемент, он не содержит минеральных добавок и хорошо находит применение в изготовлении железобетонных конструкциях.

Хим состав выраж сод оксидов. Главн явл: CaO 63-66%, Sio2 21-24%, Al2o34-8% , Fe2o3, суммарное кол-во кот сост. 95-97%. В пр-се обжига, доводимого до спекания, главные оксиды обр силтикаты, алюминаты и алюмоферрит кальция в виде минералов крист ст-ры, а некоторая часть входит в стекловидную фазу.

Мин состав. Осн мин клинкера явл: алит, белит, трехкальциевый алюминат и алюмоферрит кальция.

Алит — основной минерал ПЦ клинкера. Содержание в клинкере- 45 ...65% (т.е. наибольшее). Алит быстро твердеет и набирает высокую прочность.

Белит — второй по важности и содержанию силикатный минерал клинкера (20 ...30%). Он медленно набирает прочность, но при длительном твердении в благоприятных условиях его прочность весьма высока.

Суммарное содержание алита и белита в клинкере портландцемента может доходить до 80%, что дает основание называть его силикатным цементом.

Трехкальциевого алюмината в портландцементе содержится 4... 12%. Самый активный из клинкерных минералов. Однако продукт его гидратации имеет повышенную пористость, низкую прочность и долговечность. Быстрое взаимодействие с водой вызывает преждевременное схватывание цементного теста.

Четырехкальциевого алюмоферрита в портландцементе содержится 10...20%. По скорости твердения занимает промежуточное положение между алитом и белитом, но не обладает высокой прочностью.

Кроме того, в составе клинкера в небольшом количестве имеется стекловидная фаза, состоящая в основном из CaO, A12O3, Fe2O3, MgO, Na2O, K2O, а также свободные MgO и СаО. Содержание свободных оксидов магния и кальция в виде пережога в клинкере не должно превышать соответственно 5 и 1 %. Эти ограничения должны исключить опасность неравномерного изменения объема при твердении цемента.

Щелочи входят в алюмоферритную фазу.

74. Реакции гидратации основных минералов портландцемента.

Алит с водой:

2(3Cao*Sio2)+6H2o=3Cao*2Sio2*3H2o+3Ca(OH)2

После затвор гидроксид кальция образуется из алита, т.к. белит гидратир медл алита и при его вз с водой выд меньше гидроксида кальция:

2(2Cao*Sio2)+4H2o=3Cao*2Sio2*3H2o+Ca(OH)2

Вз трехкальц алюмината с водой приводит к образ гидроалюм кальция:

3Cao*Al203+6H2o=3Cao*Al2o3*6H2o

Для замедл схват при помоле клинкера добавл небольш кол-во прир гипса:

3Сao*Al2o3+3(Caso4*2H2o)+26H2o=3Cao*Al2o3*3Caso4*32H2o

Четырехкальц алюмоферит при вз с водой расщепл на гидроалюминат и гидроферит:

4cao*al2o3*fe2o3+mh2o=3cao*al2o3*6h2o+cao*fe2o3*nh2o

75. Для чего в состав портландцемента вводится добавка гипса? с какими клинкерными минералами вз гипс, какое соед обр и как оно влияет процесс структурообразования?

Для замедления схватывания при помоле клинкера добавл небольш кол-во прир гипса(3-5%). Сульфат кальция играет роль хим активн составл цемента, реагир с трехкальц алюмин и связ его в гидросульфоалюминат кальция( эттрингит) в начале гидратации портландцемента.:

3Сao*Al2o3+3(Caso4*2H2o)+26H2o=3Cao*Al2o3*3Caso4*32H2o

Величина добавки гипса должна наход в соотв с сод в клинкере С3А, наиб быстро гидротир и упрочн мат. Недост кол-во гипса не успеет связать образующ гидроалюминат и произойдет преждевременная коагуляция схватывания цем теста, а чрезмерная добавка гипса вызовет ускорение схват цем. Гипс выпол роль добавки, регулир сроки схватывания цемента.