Мінерал - портландцементний клінкер - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Мінерал - портландцементний клінкер
Мінерали портландцементного клінкеру, продуктів його взаємодії з водою, як і мінерали багатьох інших в'яжучих речовин, являють собою силікати, алюмосилікати, ферити та алюмінати. [2]
Реакції взаємодії мінералів портландцементного клінкеру та інших хімічних речовин, що містяться в портландцементі, з водою складні та різноманітні. Вони, як правило, не мають певної стехіометрії, ускладнені побічними реакціями, взаємодією вихідних речовин та продуктів реакції між собою. [3]
Хімічна активність мінералів портландцементного клінкеру по відношенню до води залежить від їхньої кристалічної структури. [4]
Реакції гідратації всіх мінералів портландцементного клінкеру протікають із значним виділенням тепла. Ця властивість використовується при електротермічному визначенні висоти підйому цементного розчину затрубному просторі свердловини. Тепловиділення при твердінні цементного каменю тим більше, чим більше міститься в цементі активних мінералів - трикальцієвого силікату та трикальцієвого алюмінату. Підвищення вмісту мінералів-силікатів понад 75 % дає суміш, що важко обпалюється, а підвищення вмісту мінералів-плавнів понад 25 % погіршує якість цементу, а також може викликати технологічні труднощі при випалюванні внаслідок надмірної легкоплавкості суміші. [5]
Більшість домішок входить у мінерали портландцементного клінкеру, заміщаючи в них частину основних іонів, або розчиняється в рідкому склі, проте частина MgO викристалізовується самостійно у вигляді мінералу періклазу. Частина СаО за час технологічного процесу не встигає зв'язатися з кислотними оксидами і залишається у вигляді окремого мінералу, що називається вільноювапном. [6]
У зв'язку з тим, що мінерали портландцементного клінкеру, шлакового та інших тампонажних цементів утворюють при гідратації різні хіміко-мінералогічні сполуки цементного каменю, кожному з яких відповідає властива йому кристалічна решітка і певна зміна питомого об'єму, неличина контракции є функцією мінералогічного відносини. [7]
У зв'язку з тим, що мінерали портландцементного клінкеру, шлакового та інших тампонажних цементів утворюють при гідратації різні хіміко-мінералогічні утворення цементного каменю, кожному з яких відповідають властиві йому кристалічні грати і певна зміна питомого об'єму, величина контракції є функцією. відносини. [8]
Для того, щоб дати воді доступ до мінералів портландцементного клінкеру, його подрібнюють тонкий порошок. Тонкість подрібнення має дуже велике значення. Швидкість реакції гідратації залежить від сумарної поверхні частинок цементу. Чим тонше подрібнюють цемент, тим більша сумарна поверхня частинок і швидше протікають реакції гідратації, що забезпечують швидке твердіння. Значення має як сумарна поверхню, а й розподіл часток за розмірами. Для отримання міцної та довговічної структури каменю в цементі повинні одночасно бути присутніми як дрібні частинки розміром близько 1 мк, так н більші, розміром в кілька десятків мікрон. Це забезпечується застосуванням кульових трубних млинів і певним завантаженням їх тілами, що мелють. [9]
Азбест завдяки тонковолокнистій будові має надзвичайно високу адсорбційну здатність по відношенню до мінералів портландцементного.клінкеру та портландцементу, до продуктів їх гідролізу та гідратації, а також до води. Завдяки цьому при замішуванні азбестоцементної суміші водою поверхня волокон азбесту покривається вологими зернами цементу і волокна азбесту швидко і рівномірно розподіляються в масі, що складається з азбесту, цементу і води. Виділилися на поверхні азбестових волокон продукти гідролізу та гідратації цементу міцно пов'язують їх один з одним і надають їм відповідної міцності. [11]
Решта СаО необхідна для утворення SCaO-SiOa - трикальцієвого силікату, найважливішого з мінералів портландцементного клінкеру. Однак шляхом твердофазових реакцій, характерних для інших названих вище мінералів, утворюється він з технологічно неприйнятно малою швидкістю. [12]
Так само при валовому хімічному аналізі неможливо відокремити оксид кремнію, що міститься в складі мінералів портландцементного клінкеру, від шлаку або глини, що міститься в добавці. [13]
Форма кривої визначається особливостями подрібнення у трубних (кульових) млинах та різною твердістю компонентів цементу - мінералів портландцементного клінкеру та добавок. Кількісні характеристики кривих розподілу залежать від тривалості подрібнення, співвідношення між обсягами тіл, що мелють, і матеріалу в млині, ступеня вентиляції, внутрішньомлинного простору, розмірів і кількості тіл, що мелють (куль і циліндрів), складу цементу та інших факторів. Помел в інших за принципом подрібнення пристроях дає інший вид кривої розподілу. [15]