Властивості портландцементу залежать від складу й особливостей структури клінкера. Підвищений вміст у клінкері оксиду кальцію, зв'язаного в мінерали, дозволяє одержати цемент із високою активністю і швидкістю зростання міцності в часі. Вміст вільного СаО в клінкері коливається від 0 до 2%, його зазвичай прагнуть звести до мінімуму за рахунок повного проходження реакцій клінкероутворення.
Вільний оксид кальцію, що залишився в клінкері, викликає нерівномірність зміни об'єму і знижує міцність цементного каменю.
Оксид магнію також негативно позначається на властивостях цементу. Вміст MgО у портландцементі повинен бути не більшим 5%. Шкідливий вплив вільних оксидів кальцію і магнію обумовлено їх здатністю до повільного гашення і розвитком внутрішніх напружень у затверділих бетонах і розчинах.
Найбільш значні за вмістом клінкерні мінерали називають алітом і белітом. Аліт – це твердий розчин трикаль-цієвого силікату C3S і невеликої кількості Аl2О3, MgО і ін.
Твердий розчин в даному випадку є результатом входження зазначених оксидів у кристалічні ґратки трикальцієвого силікату. Аліт в значній мірі визначає властивості портландцементу, його високу міцність і швидкість зростання її в часі.
Беліт є другим за вмістом клінкерним мінералом і являє собою твердий розчин бета-двокальцієвого силікату (b-С2S) і невеликих кількостей Na2O, Fе2О3 та ін. Він твердіє повільно, однак неухильно нарощує міцність у часі.
При розгляді клінкеру під мікроскопом чітко розрізняються призматичні кристали аліту й округлі – беліту. До складу проміжної речовини, що знаходиться між ними, входять алюмінатна й алюмоферитна фази. Алюмінати в клінкері представлені трикальцієвим алюмінатом ЗСаО.Al2О3 (C3A) – швидкотверднучим мінералом, що твердне в перші строки з великим тепловиділенням. Алюмоферитна фаза являє собою твердий розчин різних алюмоферитів і в більшості клінкерів близька за складом до чотирикальцієвого алюмофериту С4АF.
Мінералогічний склад клінкеру коливається в наступному діапазоні, %: C3S - 45...60, С3А - 5...12, C2S - 15...30, C4AF - 10...20. Для деяких спеціальних видів портландцементу мінералогічний склад може не укладатися в зазначені межі. Підвищення вмісту мінералів-силікатів (особливо аліту) поліпшує міцнісні й інші властивості цементу, однак утруднює випал клінкеру. При виробництві цементу вибирають раціональні склади клінкеру, що забезпечують як високу якість продукції, так і оптимальні умови роботи обертових печей.
ДСТУ Б В.2.7-46-96 ЦЕМЕНТИ ЗАГАЛЬНОБУДІВЕЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ |