Расчетный минералогический состав клинкера.
Химический анализ позволяет установить состав оксидов, входящих в клиикер и цемент. P. X. Богг разработал метод расчета, по которому на основе данных химического анализа может быть рассчитано содержание клинкерных минералов, прежде всего C3S, C2S, С3А и C4AF. Необходимо отметить, что Богг назвал состав клинкера, определенный с помощью этого метода, «потенциальным» (расчетным) составом. Здесь понятие «расчетный» подразумевает возможный, но не фактический состав, и поэтому расчетный состав, найденный по методу Богга, не идентичен фактическому минералогическому составу клинкера.
Применение расчетного метода Богга получило широкое распространение благодаря наглядности при определении состава клинкера и возможности предсказания свойств цемента. Этот метод расчета уже включен в стандарты на цемент, действующие в США, СССР и многих других странах. Однако стандарты на цемент в США содержат указание, согласно которому ограничения, накладываемые на расчетное содержание соединений, не требуют, чтобы присутствующие оксиды полностью входили в состав этих соединений.
Если содержания оксидов CaO, Si02, Al203, Fe203 обозначить буквами а, 6, с, d, а соединений C3S, C2S; С3А, C4AF — буквами w, x, у, z то можно провести соответствующие расчеты. Но прежде необходимо отметить, что C3S содержит 73,69% СаО и 26,31% Si02, a C2S содержит 65,12% СаО и 34,88% Si02. Составы С3А и C4AF приведены в табл. 1.6.1.
Символ | Формула | C3S(ω) | C2S(x) | C3A(y) | C1AF(z) |
a | CaO | 0,7369 | 0,6512 | 0,6227 | 0,4616 |
b | SiO2 | 0,2631 | 0,3488 | - | - |
c | Al2O3 | - | - | 0,3773 | 0,2098 |
d | Fe2o3 | - | - | - | 0,3286 |
Теперь с учетом табл. 1.6.1 можно сказать, что в смеси из четырех соединений количество СаО в C3S равно 0,7369 процентного содержания C3S; количество СаО в C2S равно 0,6512 процентного содержания C2S и т. д. Общее количество СаО равно сумме этих значений:
Соединения в других системах могут рассчитаны аналогичным образом. Практически встречаются следующие клинкерные фазы:
- № 1 - обыкновенный цемент .....................................C3S + C2S + C3A + C4AF
- № 2 - цемент, богатый окислами железа ....................C3S + C2S + C4AF + C2F
- № 3 - цемент, богатый известью ...............................CaO + C3S + C3A + C4AF
- № 4 - цемент, богатый известью и окислами железа .. CaO + C3S + C4AF + C2F
Формула Кинда
Так же существует другой способ расчета минералогического состава на основе формулы Кинда, определяющий насыщение известью.
Браун в работе по исследованию свойств цемента определил с помощью микроскопии минералогический состав различных клинкеров и одновременно произвел расчеты по методу Богга. В табл. 1.6.2 приведены расхождения в результатах определения минералогического состава клинкеров, полученных Брауном.
№ клинкера | C3S | C2S | C3A | C4AF | ||||
M | B | M | B | M | B | M | B | |
M - | значение получено с помощью микроскопии; | |||||||
B - | значение рассчитано по методу P. X. Богга. | |||||||
11 | 57,7 | 55,1 | 12,8 | 19,4 | 5,4 | 12,6 | 2,8 | 7,3 |
18 | 60,3 | 48,9 | 16,9 | 26,3 | 6,3 | 14,0 | 3,9 | 6,6 |
33 | 70,2 | 63,5 | 4,2 | 12,4 | 10,0 | 11,2 | 4,3 | 7,9 |
51 | 39,6 | 46,7 | 44,5 | 36,5 | 1,0 | 4,0 | 6,3 | 9,8 |
Однако имеющийся опыт позволяет сделать вывод, что классификация цементов на основе расчетного содержания клинкерных минералов дает достаточно хорошие результаты. В СССР разработай химический метод анализа мокрым способом для непосредственного количественного определения C3S, C2S и С3А. Этот метод основан на различной растворимости минералов в борной и уксусной кислотах.
Книга «Цемент»
- Книга Вальтера Дуды «Цемент». Предисловие.
- Сырье для производства цемента. Карбонатные породы
- Сырье для производства цемента. Глина.
- Сырье для производства цемента. Мергель.
- Корректирующие добавки цементной смеси.
- Дополнительные компоненты цементной сырьевой смеси. (часть 1)
- Дополнительные компоненты цементной сырьевой смеси. (часть 2)
- Состав портландцементного клинкера.
- Расчетный минералогический состав клинкера.
- Гидравлический модуль цемента.
- Формулы для определения содержания извести в клинкере.
- Прочие модули.
- Расчет состава сырьевой смеси.
- Расчет по заданному значению гидравлического модуля.
- Расчет по заданному значению коэффициента насыщения известью.
- Скачать книгу «Цемент» Автор: В. Дуда.