Цементы. Часть 9

Подчеркивая место, отводимое Богом жидкой фазе в указанных выше реакциях, мы не останавливаемся в данном случае на важности анализа и сознательного регулирования ее роли, поскольку эти вопросы применительно ко всем вообще реакциям в кристаллических смесях подробно рассмотрены выше.

Состояние цементного клинкера, получаемого на практике, не является равновесным. Можно указать три источника или три формы этой неравновесности:

1) незавершенность реакций взаимодействия остаточной окиси кальция с образовавшимся ранее ортосиликатом кальция, вследствие недостаточной скорости этих реакций;

2) отклонения от равновесной кристаллизации жидкой фазы, обусловленные весьма малым обычно временем охлаждения клинкера по сравнению с необходимой продолжительностью процесса равновесной кристаллизации;

3) неравновесность состава фаз, вызванная разного рода диффузионными сопротивлениями достижению гетерогенного равновесия (изоляция отдельных зерен и т. д.).

Указанные обстоятельства приводят иногда к существенным отличиям действительных состава и свойств клинкера от ожидаемых на основании стехиометрических расчетов и лабораторных исследований.

Существенное влияние на процессы образования цементного клинкера и на его свойства оказывает образование твердых растворов трехкальциевый алюминат—трехкальциевый силикат [791], двухкальциевый феррит — двухкальциевый алюминат [792—794], пятикальциевый трехалюминат — двухкальциевый феррит — окись кальция [795, 796], четырехкальциевый алюмоферрит —двухкальциевый феррит [775], щелочи — глинозем — двухкальциевый силикат [677] и др. Массообмен в реакциях образования цементного клинкера и ограничение их скорости диффузионными явлениями делают весьма важным его регулирование с помощью так называемых минерализаторов.

На практике в качестве ускорителя этих реакций наиболее широко используют фтористый кальций в виде природного плавикового шпата или Na2SiFe. В СССР первые опыты применения CaF2 проведены еще в 1933 г. Макашевым и Рояком [797, 798]. В настоящее время в результате исследований Рояка, Макашева [799], Торо-пова с сотрудниками [337, 431, 800], Юнга и Азелицкой [801] и многих других авторов (см., например, [802—804 и 805]) установлено существенное повышение скорости силикатообразования, а также скорости улетучивания щелочных окислов в присутствии 0,7—1,5% фторидов от веса реакционной смеси и нецелесообразность большого увеличения в ней фторидов, описана эффективность действия различных ускорителей процесса обжига при разных температурах, указано значение строения и вязкости жидкой фазы (возникающей в присутствии минерализатора — плавня) на скорость процесса и т. д. Однако вопрос о минерализаторах в химии и технологии цементов является все же наименее изученным, это связано главным образом с недостаточной разрабо танностью общей теории действия ускорителей реакций в твердых телах [894].

Отметим, наконец, существенное влияние состава топлива и газовой фазы (среда обжига) на направление и скорость описываемых реакций и на состав и свойства получаемого клинкера. Естественно, что зольность и состав золы топлива (содержание в ней R2O, R2O3, RO) не могут не сказываться в известной мере на условиях и результатах процесса обжига. Что касается состава газовой фазы, то известно положительное влияние на процесс присутствия в ней паров воды и минимально возможного количества кислорода. Регулирование его содержания в строгих пределах в некоторых случаях, например, как установлено в свое время Рояком [341], при получении цемента из гипса является важнейшим условием успешного протекания процесса.

 

Другие части:

Цементы. Часть 1

Цементы. Часть 2

Цементы. Часть 3

Цементы. Часть 4

Цементы. Часть 5

Цементы. Часть 6

Цементы. Часть 7

Цементы. Часть 8

Цементы. Часть 9

Цементы. Часть 10

Цементы. Часть 11

Цементы. Часть 12

Цементы. Часть 13

Цементы. Часть 14

 

 

Содержание