Ремонтно отделочные работы в Ростове на дону
+7 (951) 51 88 797
Сайт строителя

Определить содержание извести в клинкере

Формулы для определения содержания извести в клинкере.

Коэффициент насыщения известью по В. А. Кинду. Полное насыщение клинкера известью наступает тогда, когда весь кремнезем связан в C3S, весь оксид железа с эквивалентным количеством глинозема — в C4AF и оставшийся глинозем — в С3А:

3 * 56 1 масса. ч. SiO2 в C3S связывает -------- = 2,8 масс.ч. CaO; 60
3 * 56 » Al2O3 в Ca3A » -------- = 1,65 » ; 120
2 * 56 » Al2O3 в C4AF » -------- = 1,1 »; 102
2 * 56 » Fe2O3 в C4AF » -------- = 0,7 ». 160

Формулы для определения содержания извести в клинкере.

Чтобы найти весь глинозем в единице клинкера, необходимо разложить C4AF на C3A+CF. Теперь получаем по расчету, что 1 масс. ч. F2O3 связывает только 0,35 масс. ч. СаО.

Таким образом, максимальное количество извести СаО (TM > 0,64) равно 2,8SiO2+1,65Al2O3+0,35Fe2O3. Такой же результат может быть получен, если в формулу Богга подставить C22S = 0 или в формулу Кинда (см. ниже) KSK = 1.

Количество извести в клинкере характеризуется коэффициентом насыщения, т.е. отношением эффективного содержания извести в клинкере к максимально возможному:

100CaO KSG = -------------------------------- 2,8SiO2 + 1,65Al2O3 + 0,35Fe2O3

В СССР при применении формулы Кинда исходят из того, что неполное насыщение известью обусловлено только неполным связыванием извести с кремнеземом:

CaO = KSk*2,8SiO2+1,65Al2O3+0,35Fe2O3 откуда
CaO - (1,65Al2O3 + 0,35Fe2O3) KSk = ------------------------------- . 2,8SiO2
Степень насыщения известью, найденная по приведенной выше формуле, находится в пределах 0,80—0,95.

В клинкерах, богатых оксидами железа (TM ≤ 0,64), глинозем связан только в смешанно-кристаллической фазе С2(А, F), а максимальное количество извести и степень насыщения клинкера определяются по следующим уравнениям:

CaOmax = 2,8SiO2 + 1,1Al2O3 + 0,7Fe2O3;
(TM ≤ 0,64)
100CaO KSG = ------------------- . 2,8SiO2 + 1,1Al203 + 0,7Fe2O3
(TM ≤ 0,64)

Аналогичным образом при (TM ≤ 0,64) изменяются факторы в формуле Кинда.

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 1450°С 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 СзА, 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»:

СаОстанд = 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:

100CaO KST = ----------------------------- . 2,8SiO2 + 1,1Al203 + 0,7Fe2O3

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

100CaO KSTII = -------------------------------- . 2,8SiO2 + 1,18Al203 + 0,65Fe2O3

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:

100(CaO + 0,75MgO) KSTIII = -------------------------------- . 2,8SiO2 + 1,18Al203 + 0,65Fe2O3

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:

CaO - 0,7SO3 LSF = ------------------------------ =0,66 : 1,2 . 2,8SiO2 + 1,2Al203 + 0,65Fe2O3

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.