Цементы. Часть 5
Задача рациональной организации и сознательного регулирования процесса получения цемента заданных свойств (определяемых химическим и фазовым составом и физической структурой цементного клинкера, а также свойствами его стекловидной фазы в случае ее наличия) требует, естественно, строгого управления упомянутыми выше реакциями.
В связи, с этим заметим, что не все соединения, которые могут образоваться при обжиге реакционной смеси цементного производства, обладают вяжущими свойствами. Их лишены, например, силикат состава 3CaO-2SiO2 (рэнкинит), который может получиться в известном количестве одновременно c2CaO-SiO2, и алюмосиликат кальция состава СаО-Al2O3-2SiO2 (анортит), возникающий при получении глиноземистого цемента.
Вяжущие свойства некоторых других возможных компонентов цементного клинкера, таких, как геленит — 2СаО-Al2O3-SiO2 и у-модификация ортосиликата кальция, зависят от их структуры и условий гидратации. Показано [782], что геленит, считавшийся ранее гидравлически неактивной частью цементов, в присутствии Са(ОН)2 гидратируется с образованием гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, а при наличии ионов S04 в растворе — с образованием также и гидросульфоалюмината кальция. В другой работе [783] установлено, что эффективность гидратации γ-2СаО- SiO2 существенно снижается в присутствии β -модификации двухкальциевого силиката, а также при наличии полуторных окислов в исходной смеси. В отсутствие этих соединений γ-модификация 2СаО-•SiO2 гидратируется аналогично 6-модификации этого силиката. Активность при взаимодействии с водой минералов цементного клинкера, в частности таких важных из них, как алит и белит, зависит от дефектности их структуры. Будников и Стрелков [880] установили, что твердый ра створ трехкальциевого силиката с трехкаль-циевым алюминатом спекается значительно лучше, чем чистый трех-кальциевый силикат, и благодаря уменьшению количества дефектов кристаллической структуры упомянутый твердый раствор имел пониженную активность по сравнению с чистым трехкальциевым силикатом.
Юнг, Бутт и Тимашев [784—786] показали, что с этой точки зрения продолжительное спекание при умеренной температуре менее целесообразно, чем повышение температуры процесса; при длительной выдержке устраняются дефекты кристаллов, приобретенные ими в процессе быстрого роста, и выравнивается их структура, что, естественно, снижает их активность. Бутт и Тимашев [784] показали, что при образовании кристаллов белита и алита по реакциям в твердом состоянии структура их в значительной степени определяется структурой зерен кремнекис-лотного компонента. Так, на основе призматических кристаллов кристобалита образуется призматический белит, на основе зерен кварца — округлые или неопределенной формы кристаллы двухкальциевого силиката и т. п. В том случае, когда кристаллы алита и белита кристаллизуются из расплава, форма их становится более однородной: таблитчатые и игольчатые кристаллы алита и округлые — белита. Кристаллы алита и белита в заводских клинкерах характеризуются различными размерами, формой и структурой. Най дено около 20 различных по форме и структуре кристаллов белита и 12 разновидностей кристаллов алита.
Другие части: