| Алит - фаза трехкальциевого силиката СзS. Одним из наиболее важных в химии цемента соединений извести с кремнеземом является трехкальциевый силикат СзS. Он устойчив в интервале температур от 1523 до 2343 К, при которых расплавляется с разложением (инконгруентно) на СаО и расплав; он может образовываться пу тем первичной кристаллизации из трех- или четырехкомпонентного расплава, содержащего алюминий и железо. В этом случае не удастся получить чистые кристаллы C3S, ибо в их твердом растворе содержится небольшое количество алюминатов и ферритов кальция.С. М. Рояк и О. К. Алешина наблюдали образование C3S при 1273 - 1473 К в зоне твердофазовых реакций в виде слоя толщиной около 1 мкм вокруг зерен СаО и в количестве менее 1% массы материала. Этот слой слу жит затравкой для основной массы алита, кристалли зующейся в жидкой фазе при 1723 К. Известен способ получения C3S из извести и кремнекислоты в расплаве хлористого кальция; после охлаждения расплав обраба тывается спиртом и водяным паром при 873 К. C3S мо жет образовываться путем твердофазовой реакции меж ду кремнекислотой и известью при температурах 1723 — 1873 К; при 2073 К реакция проте кает с большей скоро стью. Однако для осу ществления этой реакции необходим многократный обжиг тонкоизмельчен ного промежуточного про дукта. Только при этих условиях можно получить C3S, не содержащий сво бодной извести.
Микроструктура клинкера. Кристалл алита выделен синим цветом.
Структура алита сложена из тетраэдров (Si04) и отдельных ионов кислорода и кальция. Последние коорди нированы между собой шестью кислородными ионами. Для этой структуры характерна нерегулярная координа цияионов кальция и «пустот» между ними. Полагают, что такой координацией можно объяснить высокую энер гию решетки трехкальциевого силиката. Алит в портландцементном клинкере рассматривали как трехкальциевый силикат, в котором два атома кремния замещены двумя атомами алюминия, а для компенсации заряда в промежутках располагается атом магния. Такое заме щение происходит в каждых 18 молекулах C3S, что поз волило предложить следующую формулу алита -C54S16AM. Предлагают также рассматривать формулу алита в виде C51S16AM. Однако получить синтетический алит этого состава не удалось, продукт обжига содержал обычно некоторое количество свободного оксида каль ция. Это дало основание считать, что растворимость гли нозема значительно меньше, чем полагали ранее.
Кристаллы алита в портландцементном клинкере под сканирующим электронным микроскопом. Увеличение 3000X.
Был определен предел растворимости А1203 в C3S в количестве до 1%, a MgO до 2,5%. Однако С. М. Рояк химическим методом установил содержание MgO в алите всего лишь в количестве 1,4%. Возможны включе ния в состав алита помимо А1203 и MgO, содержащихся в расплаве, также оксидов хрома, железа, марганца и др., которые заметно влияют на условия полиморфных превращений алита. Кроме того, при этом существенно изменяются химические и другие свойства. Особый интерес представляет, например, тот факт, что при нали чии этих примесей увеличивается процент оксида каль ция, растворенного в решетке C3S сверх количества, соответствующего стехиометрическому составу. Таким об разом, по современным воззрениям алит можно рассматривать как твердый раствор трехкальциевого силиката цементного клинкера с алюминием, магни ем, а также с примесями в исходной сырьевой смеси, находящимися в твердом растворе, - титаном, желе зом, хромом, натрием и др. При высоких температурах алит устойчив в триклинной форме, а при охлаждении переходит в низкосимметричную форму.
По материалам: procement.com
| 
Простая ссылка:
Html 
ВВ ссылка: