Определить содержание извести в клинкере

Степень насыщения известью.

Степень насыщения известью. При рассмотрении коэффициента насыщения известью, так же как и при расчете состава минералов по методу Богга (Расчетный минералогический состав клинкера.), принята предпосылка, что охлаждение клинкера сразу после достижения температуры спекания происходит столь медленно, что во время кристаллизации жидкие фазы находятся в равновесии с твердыми.

Этот случай не относится к клинкерам, содержащим С₃А. При температуре спекания около 1450С свободная известь еще не выделяется из силикатных минералов C₃S и C₂S, а минералы С₃А и C₄AF уже плавятся. Однако эти расплавы содержат меньше извести, чем должно быть в соответствии с долей С_зА, и могут получить недостающую известь только путем ее экстрагирования из твердых фаз — свободной СаО и C₂S. При быстром производственном охлаждении клинкера эти процессы не успевают протекать и практически расплав алюмината не может связать больше извести, чем ол успел абсорбировать при температуре спекания («замороженное равновесие», по Кюлю). Экспериментальные исследования показали, что наиболее богатые известью алюминатные расплавы практически связывают две молекулы СаО на каждую молекулу Al₂O₃. Это и есть достижимый предел насыщения известью, определяемый техническими условиями как «стандартное насыщение известью»:

СаО_станд = 2,8Si0₂ + 1, 1Аl₂0₃ + 0,7Fe₂0₃.

В эту формулу входят такие же коэффициенты, как при определении насыщения известью, где TM ≤ 0,64. Отсюда степень насыщения известью определяется как отношение фактического содержания к стандартному насыщению известью:

Этот коэффициент в дальнейшем обозначен KSTI, чтобы отличать его от более точного, основанного на исследовании системы из четырех компонентов CaO—Si0₂—Аl₂0₃—Fe₂0₃:

Изменившиеся коэффициенты получены в результате более точных исследований, при которых установлено, что в расплаве на каждую молекулу Al₂0₃ приходится 2,15 молекулы СаО, и для получения соответствующего расчету соединения с Fe₂0₃ остаются только 4—2,15=1,85 молекулы.

Недавно предложено дальнейшее уточнение формулы Кюля для определения стандартного насыщения известью с учетом содержания MgO:

В уточненную формулу подставляется содержание MgO, не превышающее 2%, так как при большем содержании MgO выступает в форме периклаза (см. разд. Дополнительные компоненты цементной сырьевой смеси. (часть 1)).

Обычно для практических нужд применяют величину KSTII. Полученное значение соответствует английскому «коэффициенту связывания извести» LSF, который отличается от принятой в Германии степени насыщения известью KSG.

«Коэффициент связывания извести» LSF принят в английских нормах для определения допустимых пределов содержания извести:

Коэффициент LSF в этой формуле относится к готовому цементу. Член —0,7 S0₃ в числителе означает, что найденное аналитическим путем содержание S0₃ нейтрализует соответствующее количество СаО из общей суммы, причем принимается, что все количество S0₃, получено из молотого гипса, а не из клинкера.

В обычных условиях высокий коэффициент связывания извести определяет высокую прочность цемента. В качестве отправных точек для классификации портландцементов могут быть приняты следующие значения коэффициента насыщения известью: обыкновенный портландцемент — 90—95%; высокопрочный (быстротвердсющий) портландцемент —95—98%.

Коэффициент насыщения известью, превышающий 100%, означает наличие свободной извести в клинкере. Высокий уровень насыщения известью требует повышенных затрат тепла при обжиге клинкера.