Hem › Flersprålkigt arkiv Index › Tricalcium aluminate

Tricalcium aluminate

Tricalcium aluminate (3CaO.Al₂Nolla₃) är det mest grundläggande av calciumaluminates. Det uppstår inte i natur, utan är en viktig mineral arrangerar gradvis in Portland cementerar.

Rekvisita

Den rena tricalcium aluminaten bildas, när anslå proportionerar av fin-delad kalciumoxid, och aluminiumoxiden värmas tillsammans ovanför 1300°C. Mineralen är kubik, med enhetscellen dimensionerar 1.5263 nm^[1] och har täthet 3064 kg.m^-3. Det smälter med upplösning på 1542°C.

I Portland cementera clinker, uppstår den tricalcium aluminaten som ”en interstitial arrangerar gradvis” och att kristallisera från melten. Dess närvaro i clinker är endast tack vare behovet att erhålla flytande på den maximala kilnen som bearbetar temperaturen (1400-1450°C) som gör bildandet av den önskade silikatet lättare, arrangerar gradvis. Frånsett gynnar detta, dess verkställer cementerar på rekvisita är mestadels oönskat. Det bildar en okysk fast lösning arrangerar gradvis, med 15-20% av aluminiumatomsna som byts ut av silikoner och, stryker och med variabelbelopp av alkali - belägga med metall atoms som byter ut calcium som är beroende på tillgängligheten av alkalioxider i melten. Det okyskt bildar har åtminstone fyra polymorphs:

Typiska kemiska sammansättningar är:

Verkställa cementerar på rekvisita

I att hålla med dess kickbasicity reagerar den tricalcium aluminaten starkast med bevattnar allra calciumaluminatesna, och den är det mest reactive av den Portland clinkeren arrangerar gradvis också. Dess hydration till arrangerar gradvis av bilda Ca₂AlO₃(OH) .nH₂Nolla-blytaket till fenomen av ”den pråliga uppsättningen” (den ögonblickliga uppsättningen) och ett stort belopp av värmer frambrings. Portland-skriva cementerar inkluderar ett litet tillägg av calciumsulfate (typisk 4-8%) för att undvika detta. Sulfatejoner i lösningen som är bly- till bildandet av ett olösligt lagrar av ettringite (3CaO.Al₂Nolla₃.3CaSO₄.32H₂O) över ytbehandla av aluminatekristallerna som passivating dem. Aluminaten reagerar därefter långsamt för att bilda AFmen arrangerar gradvis 3CaO.Al₂Nolla₃.CaSO₄.12H₂Nolla. Dessa hydrater bidrar lite till styrkautveckling.

Den Tricalcium aluminaten är tillhörande med viktiga tre verkställer som kan förminska hållbarheten av hårdnar:

• värma frigöraren, som kan orsaka spontan överhettning i stort samlas av hårdnar. Var nödvändigt, jämnar den tricalcium aluminaten förminskas för att kontrollera detta verkställer.
• sulfateattack, som sulfatelösningar, som hårdna är utsatt till, reagerar i med AFmen, arrangerar gradvis för att bilda ettringite. Denna reaktion är expansiv och kan avbryta mognar hårdnar. Var hårdna, ska förläggas i kontakt med, till exempel bevattnar sulfate-laden slipat, endera som ”sulfate-motstå” cementerar (med låg nivå av den tricalcium aluminaten) används, eller slag tillfogas till cementera eller till hårdnablandningen. Slagen bidrar tillräckligt aluminium för att dämpa bildande av ettringite.
• försenat ettringitebildande, var hårdna, kureras på temperaturer ovanför upplösningstemperaturen av ettringite (om 65°C). På att kyla äger rum expansivt ettringitebildande.

Därför att de är även mer grundläggande, är deladdade polymorphsna i motsvarande grad mer reactive. Uppskattbara belopp (>1%) cementerar in gör uppsättningen att kontrollera svårt, och cementera blir överdrivet hygroscopic. Cementera pudrar flowability förminskas, och lufta-uppsättningen klumpa sig ansar för att bilda. De återtar bevattnar från gypsum på lagring av cementera som leder till den falska uppsättningen. För detta resonera, deras bildande är den undvikna wherever möjligheten. Det är energetically gynnsamt för att natrium och potassium ska bilda sulfates och chlorides i kiln, men, om den otillräckliga sulfatejonen är närvarande, samlas några överskottalkalis i aluminaten arrangerar gradvis. Matningen och tankar i kilnsystemet kontrolleras helst chemically till uppehället sulfaten, och alkalis balanserar in. Emellertid underhålls denna stökiometri endast, om det finns verkligt överskottsyre i kilnatmosfären: om ”förminskande villkorar” uppsättningen in, därefter är svavel borttappadt som SÅ₂, och reactive aluminatesstart som ska bildas. Detta övervakas klart, genom att spåra clinkersulfaten som är jämn på entimme bas.

Hänvisar till

1. ^ Taylor för H F W, Cementera kemi, Akademiska Press, 1990, ISBN 0-12-683900-X, pp 23