Αρχική › Αρχείο Πολλαπλών Γλωσσών Δείκτης › Tricalcium αργιλικό άλας

Tricalcium αργιλικό άλας

Tricalcium αργιλικό άλας (3CaO.Al₂Ο₃) είναι ο πιό βασικός αργιλικά άλατα ασβεστίου. Δεν εμφανίζεται στη φύση, αλλά είναι μια σημαντική ορυκτή φάση μέσα Τσιμέντο του Πόρτλαντ.

Ιδιότητες

Το καθαρό tricalcium αργιλικό άλας διαμορφώνεται όταν θερμαίνονται μαζί τα κατάλληλα ποσοστά του λεπτά-διαιρεμένου οξειδίου ασβεστίου και του οξειδίου αλουμινίου επάνω από 1300°C. Το μετάλλευμα είναι κυβικό, με τη διάσταση κυττάρων μονάδων 1.5263 NM^[1] και έχει την πυκνότητα 3064 kg.m^-3. Λειώνει με την αποσύνθεση σε 1542°C.

Στο τσιμέντο του Πόρτλαντ κλίνκερ, το tricalcium αργιλικό άλας εμφανίζεται ως «διάμεση φάση», κρυσταλλώνοντας από το λειωμένο μέταλλο. Η παρουσία της στο κλίνκερ οφείλεται απλώς στην ανάγκη να ληφθεί το υγρό στη μέγιστη θερμοκρασία επεξεργασίας κλιβάνων (1400-1450°C), διευκολύνοντας το σχηματισμό των επιθυμητών φάσεων πυριτικών αλάτων. Εκτός από αυτό το όφελος, τα αποτελέσματά του στις ιδιότητες τσιμέντου είναι συνήθως ανεπιθύμητα. Διαμορφώνει μια impure στερεά φάση λύσης, με 15-20% των ατόμων αλουμινίου που αντικαθίστανται από το πυρίτιο και το σίδηρο, και με τα μεταβλητά ποσά αλκαλιμεταλλικών ατόμων που αντικαθιστούν το ασβέστιο, ανάλογα με τη διαθεσιμότητα των αλκαλικών οξειδίων στο λειωμένο μέταλλο. Η impure μορφή έχει τουλάχιστον τέσσερις πολυμορφίες:

Οι χαρακτηριστικές χημικές συνθέσεις είναι:

Επίδραση στις ιδιότητες τσιμέντου

Σύμφωνα με υψηλό basicity του, το tricalcium αργιλικό άλας αντιδρά ο εντονότερα με το ύδωρ όλων των αργιλικών αλάτων ασβεστίου, και είναι επίσης το πιό αντιδραστικό των φάσεων κλίνκερ του Πόρτλαντ. Η υδάτωσή του στις φάσεις του ασβεστίου μορφής₂AlO₃(OH) .nH₂Το Ο οδηγεί στο φαινόμενο του «συνόλου λάμψης» (στιγμιαίο σύνολο), και μια θερμότητα μεγάλου ποσού παράγεται. Για να αποφύγουν αυτό, τα τσιμέντα Πόρτλαντ-τύπων περιλαμβάνουν μια μικρή προσθήκη του θειικού άλατος ασβεστίου (χαρακτηριστικά 4-8%). Τα ιόντα θειικού άλατος οδηγούν σε λύση στο σχηματισμό ενός αδιάλυτου στρώματος ettringite (3CaO.Al₂Ο₃.3CaSO₄.32H₂O) πέρα από την επιφάνεια των κρυστάλλων αργιλικών αλάτων, που παθητικοποιεί τους. Το αργιλικό άλας αντιδρά έπειτα αργά για να διαμορφώσει τη AFm φάση 3CaO.Al₂Ο₃.CaSO₄.12H₂Ο. Αυτές οι ένυδρες ουσίες συμβάλλουν λίγα στην ανάπτυξη δύναμης.

Το Tricalcium αργιλικό άλας συνδέεται με τρία σημαντικά αποτελέσματα που μπορούν να μειώσουν τη διάρκεια του σκυροδέματος:

• απελευθέρωση θερμότητας, η οποία μπορεί να προκαλέσει την αυθόρμητη υπερθέρμανση στις μεγάλες μάζες του σκυροδέματος. Όπου είναι απαραίτητο, τα tricalcium επίπεδα αργιλικών αλάτων μειώνονται για να ελέγξουν αυτήν την επίδραση.
• επίθεση θειικού άλατος, στην οποία οι λύσεις θειικού άλατος στις οποίες το σκυρόδεμα εκτίθεται αντιδρούν με τη φάση AFm ettringite μορφής. Αυτή η αντίδραση είναι επεκτατική, και μπορεί να αναστατώσει το ώριμο σκυρόδεμα. Όπου το σκυρόδεμα πρόκειται να τοποθετηθεί σε επαφή με, παραδείγματος χάριν, τα άλας-φορτωμένα υπόγεια νερά, είτε μια «άλας-αντίσταση» του τσιμέντου (με τα χαμηλά επίπεδα tricalcium αργιλικού άλατος) χρησιμοποιούνται, είτε σκουριά προστίθεται στο τσιμέντο ή στο συγκεκριμένο μίγμα. Η σκουριά συμβάλλει το ικανοποιητικό αλουμίνιο για να καταστείλει το σχηματισμό ettringite.
• καθυστερημένος ettringite σχηματισμός, όπου το σκυρόδεμα θεραπεύεται στις θερμοκρασίες επάνω από τη θερμοκρασία αποσύνθεσης ettringite (περίπου 65°C). Στην ψύξη, ο επεκτατικός ettringite σχηματισμός πραγματοποιείται.

Επειδή είναι πιό βασικοί, οι αλκαλικός-φορτωμένες πολυμορφίες είναι αντίστοιχα πιό αντιδραστικές. Τα αξιόλογα ποσά (>1%) στο τσιμέντο καθιστούν τον καθορισμένο έλεγχο δύσκολο, και το τσιμέντο γίνεται υπερβολικά υγροσκοπικό. Flowability σκονών τσιμέντου μειώνεται, και να θέσει τα κομμάτια τείνει να διαμορφώσει. Αποσύρουν το ύδωρ από το γύψο στην αποθήκευση του τσιμέντου, που οδηγεί στο ψεύτικο σύνολο. Για αυτόν τον λόγο, ο σχηματισμός τους αποφεύγεται οπουδήποτε είναι δυνατόν. Είναι πιό δραστήρια ευνοϊκό για το νάτριο και το κάλιο για να διαμορφώσει τα θειικά άλατα και τα χλωρίδια κλίβανος, αλλά εάν το ανεπαρκές ιόν θειικού άλατος είναι παρόν, οποιαδήποτε αλκάλια πλεονάσματος συναθροίζονται στη φάση αργιλικών αλάτων. Η τροφή και τα καύσιμα στο σύστημα κλιβάνων ελέγχονται κατά προτίμηση χημικά για να κρατήσουν το θειικό άλας και τα αλκάλια στην ισορροπία. Εντούτοις, αυτή η στοιχειομετρία διατηρείται μόνο εάν υπάρχει ουσιαστικό οξυγόνο πλεονάσματος στην ατμόσφαιρα κλιβάνων: εάν «μειώνοντας τους όρους» θέστε μέσα, κατόπιν το θείο χάνεται όπως ΕΤΣΙ₂, και αντιδραστική έναρξη αργιλικών αλάτων στη μορφή. Αυτό ελέγχεται εύκολα με την καταδίωξη του επιπέδου θειικού άλατος κλίνκερ σε μια βάση ώρα--ώρας.

Αναφορές

1. ^ Χ Φ W Taylor, Χημεία τσιμέντου, Ακαδημαϊκός Τύπος, 1990, ISBN 0-12-683900-Χ, PP 23