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Belite

Belite es el nombre mineralógico para el silicato dicálcico, CA₂SiO₄. Es un mineral presente adentro Cemento de Portland. También-raro-ocurre naturalmente, como larnite.

Composición y estructura

El belite encontró en el cemento de Portland diferencia en la composición del silicato dicálcico simple. Es una solución sólida y contiene cantidades de menor importancia de otros óxidos además del CaO y de SiO₂. Una composición típica^[1]:

De acuerdo con esto, el fórmula se puede expresar como CA_1.94Magnesio_0.02Na_0.01K_0.03FE_0.02Al_0.07Silicio_0.90P_0.01O_3.93. En la práctica, la composición varía con la composición a granel de la escoria, conforme a ciertos límites. La substitución de los iones del calcio o de los iones del orthosilicate requiere que las cargas eléctricas estén mantenidas balance. Por ejemplo, un número limitado del orthosilicate (SiO₄^4-) los iones se pueden substituir por el sulfato (TAN₄^2-) iones, a condición de que para cada ion del sulfato, aluminato dos (AlO₄^5-) los iones también se substituyen.

Organismos polimorfos

El silicato dicálcico es estable, y está preparado fácilmente del CaO reactivo y de SiO₂ en 300°C. La forma de la baja temperatura es γ-belite, u olivine de la cal. Esta forma no hidrata, y se evita en la fabricación del cemento.

Mientras que se levanta la temperatura, pasa a través de varios estados polimórficos:

Hidración

Belite es el mineral en el cemento de Portland responsable del desarrollo de la “última” fuerza. El otro silicato, alite contribuye la fuerza “temprana”, debido a su reactividad más alta. Belite reacciona con agua (áspero) según la reacción:

2Ca₂SiO₄ + 4H₂→ 3CaO.2SiO de O₂.3H₂O + CA (OH)₂

Se refiere el hidrato como la fase de “C-S-H”. Crece como masa de las agujas que se enclavijan que proporcionan la fuerza del sistema hidratado del cemento. La reactividad relativamente alta del belite es deseable en la fabricación del cemento de Portland, y la formación de la γ-forma unreactive debe ser evitada rigurosamente. Esto es alcanzada por refrescarse rápido, formando los cristales que son pequeños, torcido y altamente defectuoso. Los defectos proporcionan los sitios para el ataque inicial del agua. La falta de refrescar la escoria conduce rápidamente a la inversión del belite a la γ-forma. La γ-forma tiene una estructura y una densidad substancialmente diversas, de modo que la inversión conduzca a la degradación del cristal y de su matriz circundante, y puede también accionar la descomposición del vecino alite. Esto se observa macroscópico como “polvoreda”: los nódulos de la escoria caen a un polvo fino.

Detección

Los minerales adentro Cemento de Portland la escoria se puede observar y cuantificar cerca petrographic microscopia. Los nódulos de la escoria se cortan y se muelen a un plano, superficie pulida. Los minerales expuestos son hechos visibles e identificables grabando al agua fuerte la superficie. La superficie se puede entonces observar en luz reflejada por microscopia óptica. En el ejemplo, un nódulo de la escoria se ha pulido y se ha grabado al agua fuerte con el vapor del fluoruro del hidrógeno. El alite demuestra como marrón, el belite como azul, y las fases del derretimiento como blanco. La microscopia electrónica puede también ser utilizada, en este caso los minerales se pueden identificar por análisis del microsondeo electrónico. El método preferido para cuantificar los minerales está exactamente Difracción de radiografía en la escoria pulverizada, el usar Rietveld técnica del análisis.

Notas

1. ^ H F W Taylor, Química del cemento, Prensa académica, 1990, ISBN 0-12-683900-X, pp 10-11