- •Isbn 978-9965-876-43-1
- •Isbn 978-9965-876-43-1
- •Содержание
- •Введение
- •1 Неорганические вяжущие вещества
- •1.1 Цемент
- •1.1.1 История
- •1.1.2 Экономика
- •1.1.4 Состав сырьевой муки
- •1.1.3 Определение клинкера, цемента и добавок, вводимых при помоле
- •1.1.5 Портландцементный клинкер
- •1.1.5.1 Номенклатура фаз клинкера
- •1.1.5.2 Алит
- •1.1.5.3 Белит
- •1.1.5.4 Фазы алюмината
- •1.1.5.5 Фаза феррита
- •1.1.5.6 Другие фазы клинкера
- •1.1.5.7 Состав и место происхождения
- •1.1.6 Анализ сырьевой муки, клинкера и цемента
- •1.1.7 Производство цемента
- •1.1.7.1 Сырье и топливо
- •1.1.7.1.1 Сырьевые материалы
- •1.1.7.1.2 Отходы
- •1.1.7.1.3 Добыча, переработка сырья, помол сырьевой муки и гомогенизация
- •1.1.7.2 Процесс обжига цементного клинкера
- •1.1.7.2.1 Процессы обжига
- •1.1.7.2.2. Топливо
- •1.1.7.2.3. Помол цемента
- •1.1.7.2.4. Тонкость помола и гранулометрический (зерновой) состав цемента
- •1.1.7.3. Хранение, упаковка, отгрузка цемента потребителю
- •1.1.8. Компоненты стандартного цемента
- •1.1.8.1. Основные составляющие портландцементного клинкера (k)
- •1.1.8.2 Мелкие составляющие
- •1.1.8.3 Сульфат кальция
- •1.1.8.4 Добавки к цементам
- •1.1.9 Цемент в соответствии со стандартом
- •1.1.9.1. Физические и химические свойства цементов по европейскому стандарту
- •1.1.9.2 Цементы со специальными свойствами
- •1.1.9.3 Тампонажный цемент
- •1.1.10 Гидратация
- •1.1.10.1 Реакция силикатов (c3s, c2s)
- •1.1.10.2 Реакции гидратации алюмината (c3a)
- •1.1.10.3 Гидратация феррита (c4af)
- •1. Модель Тейлора
- •2. Модель Старка
- •1.1.10.4 Гидратация цементов
- •1.1.10.5 Реакции вторичных составляющих
- •1.1.10.6 Гидратация цемента содержащего гранулированный шлак
- •1.1.10.7 Реакции пуццолановых материалов
- •1.1.10.8 Замедление затвердевания
- •1.1.11 Структура цементного камня
- •1.2 Строительная известь
- •1.2.1 Историческое и экономическое положение
- •1.2.2 Месторождения сырья
- •1.2.3 Производство извести
- •1.2.3.1 Добыча и переработка известняка
- •1.2.3.2 Обжиг извести
- •1.2.3.2.1 Шахтная печь на коксовом (угольном) и газовом топливе
- •1.2.3.2.2 Вращающаяся трубчатая печь
- •1.2.3.2.3 Противоточная регенеративная печь (ggr-печь)
- •1.2.3.2.4 Шахтная кольцевая печь
- •1.2.3.3 Помол и отгрузка обожженной извести
- •1.2.3.4 Гашение извести
- •1.2.4 Применение известковых продуктов
- •1.2.5 Требования гост 9179–79 к строительной извести
- •1.3 Гипс
- •1.3.1 История и экономика
- •1.3.2 Физико-химические основы гипсовых вяжущих
- •1.3.2.1 Фазы в системе CaSo4 - h2o
- •1.3.2.2 Кристаллические структуры, двойные соли, смешанные кристаллы
- •1.3.3 Месторождения и сырьё
- •1.3.3.1 Природный гипс, природный ангидрит
- •1.3.3.2 Химический гипс
- •1.3.3.3 Уддг-гипс
- •1.3.4 Производство кальциево-сульфатных вяжущих
- •1.3.4.1 Технологические процессы при производстве кальциево-сульфатных вяжущих
- •1.3.4.1.1 Автоклавный способ производства α-полугидрата
- •1.3.4.1.2 Гипсоварочный котел для производства ß-полугидрата
- •1.3.4.1.3 Метод высокотемпературного обжига гипса (многофазового гипса) на колосниковой решетке
- •1.3.4.2 Свойства способных к затвердеванию сульфатов кальция
- •1.3.5 Гидратация CaSo4-вяжущих
- •1.3.5.2 Природный -, уусдг - и химический ангидрит
- •1.3.5.3 Свойства обработанных гипсовых строительных материалов
- •1.3.5.4 Другие области применения
- •1.3.5.5 Нормы, химический анализ и фазовый анализ
- •1.3.5.6 Требования гост 125-79 к качеству строительного гипса
- •1.4 Другие неорганические вяжущие материалы
- •1.4.1 Глинозёмистый цемент
- •1.4.1.1 Производство
- •1.4.1.2 Химический и минералогический состав
- •1.4.1.3 Гидратация
- •1.4.1.4 Области применения
- •1.4.2 Магнезиальное вяжущее
- •1.4.3 Фосфатные вяжущие
- •1.4.3.1 Магнезиально-фосфатные вяжущие
- •1.4.3.2 Кальциево-фосфатные вяжущие
- •1.4.3.3 Алюминиево-фосфатные вяжущие
- •2 Строительно-химические добавки
- •2.1 Пластификаторы (разжижители), добавляемые при изготовлении бетона
- •2.2 Пластификаторы (разжижители), добавляемые в бетонные смеси
- •2.2.1 Поликонденсаты
- •2.2.1.1 Нафталинсульфоновая кислота-формальдегид-смола
- •2.2.1.2 Меламин-формальдегид-сульфитные смолы
- •2.2.2 Поликарбоксилаты
- •3 Системы стройматериалов
- •3.1 Бетон
- •3.1.1 Передвижные бетонные заводы
- •3.1.2 Бетон для сборных железобетонных элементов
- •3.1.3 Самоуплотняющийся бетон
- •3.2 Строительный раствор
- •3.2.1 Стяжка
- •3.2.2 Выравнивающие массы
- •3.2.3 Плиточный клей
- •3.2.4 Затирка и массы
- •3.2.5 Цементный раствор
- •3.2.6 Штукатурка
- •3.3 Гипсокартон
- •3.4 Краски и лаки
- •3.5 Цементирование глубинных скважин
- •4 Обзор (Заключение)
- •Литература
- •Химия строительных материалов
- •Химия строительных материалов учебник
1.1.5.4 Фазы алюмината
Мелкозернистые фазы алюмината и ферритовые фазы часто обобщаются как "промежуточное вещество" или "основная масса" цементного клинкера. Оба образуются при охлаждении клинкера из его жидкой фазы (расплава) и обозначаются поэтому также как фаза расплава. Также фаза алюмината (C3A) содержит иные ионы, особенно щелочи (Na2О, K2О), которые могут внедряться в количестве более чем 5%. Фазы состава Na2О·8CaO·3A12O3 и K2О·8CaO·3A12O3 известны. В составе клинкера фазу алюмината и ферритовую фазу нужно отличать только при нормальном и медленном охлаждении клинкера, так как они очень тонко кристаллизованы. Идеоморфический алюминат существует в постепенно охлажденном клинкере в длинных, серо окрашенных призмах или иглах (рисунок 1.2). Фаза алюмината имеет высокую гидратационную активность. Она еще существенно может повышаться внедрением щелочей в ранней фазе реакции (5-15 мин.). Тем не менее, следующая реакция, которая начинается после 2-4 ч., существенно замедляется щелочами [4, 27,31].
1.1.5.5 Фаза феррита
Ферритовая фаза не имеет определенного состава, а представляет собой смешанный ряд кристаллов, замыкающие звенья C2A (существующее только при крайних условиях) и C2F: C2A····· C6A2F····· C4AF····· C6AF2 ····· C2F. Состав ферритовой фазы определяется железом. Часто он соответствует алюминиевой доле сырьевой муки, приблизительно формулы C4AF, который соответствует существующему в природе минералу браунмиллерит. Общая формула смешанного ряда кристалла C2(A,F). Также в ферритовую фазу входят иные ионы. Магний обуславливает серый цвет цемента; чистый C4AF коричневый, насыщенный MgO C4AF напротив - серо-зеленый. Ферритовая фаза гидратирует с водой медленнее, чем фаза алюмината. Ее реакционная способность тем незначительнее, чем выше содержание Fe2О3 [4, 5, 25, 133]. В аншлифе клинкера ферритовая фаза появляется при травлении как фиолетовая матрица, в которую входят другие фазы (смотри рисунок 1.2).
1.1.5.6 Другие фазы клинкера
В портландцементном клинкере часто остается 1-2 % свободной CaO (свободная известь). Причинами этого могут быть: недостаточная подготовка сырья (грубо измельченная или неоднородная сырьевая мука), недостаточная температура и продолжительность обжига, вследствие чего CaO неполностью связывается с другими оксидами, слишком медленное охлаждение, когда происходит частичное разложение C3S и C3A, или слишком высокий коэффициент насыщения КН > 0,96-0,98). В аншлифе клинкера при травлении свободная известь видна в форме окрашенных частиц от бирюзового до синего цвета. Часто можно наблюдать, что свободная известь встречается в гнездах (рисунок 1.2). Это объясняется в большинстве случаев на плохой гомогенностью сырьевой муки. Свободная известь нежелательна, так как она может вызывать (например, в количествах > 2,5 %) неравномерное изменение объема цемента, затвердевший цементный камень может расшириться и появиться трещины. Известковые трещины возникают из-за увеличения объемов примерно в 2 раза при гидратации CaO с превращением в Са(ОН)2. Насыщенные MgO клинкеры могут содержать свободный MgO - периклаз. Так как примерно 2,0-2,5 % MgO как и другие ионы может внедряться в фазы клинкера, то часть MgO может остаться свободной и образовать периклаз. В стандартизованном цементе по требованиям EN 197 германского промышленного стандарта может содержать максимум 5,0 % MgO, максимум 2,5-3,0 % свободного периклаза. Содержание MgO, которое связывается в других фазах, зависит от химического состава клинкера и его условий изготовления. В аншлифе клинкера MgO в большинстве случаев встречается в шестиугольной форме. Следует отличать появляющиеся розовые окрашенные кристаллы периклаза от трехкальциевого силиката. Наряду с разным цветом при травлении он выявляет меньшие размерами кристаллы, часто встречающиеся гнездами. Они несколько возвышены и выделяются из отполированной площади клинкера, так как MgO имеет более высокую твердость, чем другие фазы клинкера. Периклаз нежелателен, так как при более высоком содержании вредность магнезии (аналогично свободной извести) может проявиться. Вредность магнезии коварнее, так как разрушение бетонных изделий может проявиться только через много лет. В тонко-кристаллических и равномерно распределенных периклазах явления расширения проявляются значительно меньше, чем в крупнокристаллических MgO или в "гнездах" MgO. Это характерно также и для свободной несвязанной извести.