Зерно - клинкер
Cтраница 2
Здесь не учитываются весьма малые остаточные напряжения в связях структуры, возникающие: а) от действия собственного веса при зависании; б) в результате кристаллизационных процессов; в) от действия всестороннего сжатия в монолитных зернах клинкера. [16]
Исследование норовой структуры образцов цементного камня с добавками кристаллов ГСК методом ртутной порометрии показало, что наиболее плотной структурой через 1 сут обладают образцы с добавками ГСК-2 и ГСК-3: 2 - 4 % капиллярных макро-пор с г10 мкм между малогидратированными зернами клинкера, гидратными новообразованиями, Са ( ОН) 2 и продуктами перекристаллизации; 30 - 40 % пор с г 4 - 10 - 3 - МО 2 мкм в субмик-рокрнсталлической массе псевдогеля. [17]
Это зависит от того, что, как правило, реакции в твердом состоянии сопровождаются сцеплением зерен порошка между собой; данное явление нельзя смешивать со спеканием, зависящим от образования ( и последующего застывания) жидкой фазы и сопровождающимся сильным упрочнением и потемнением зерен клинкера. [18]
Как удалось показать в работе, выполненной Р. Б. Шапиро совместно с нами, положительное влияние цемента в битумном покрытии можно объяснить уплотнением пористой пленки новообразованиями при гидратации зерен клинкера. Образование жесткого каркаса из зерен клинкера в пленке битума при запаривании в автоклаве предотвращает впитывание битума в ячеистый бетон и обеспечивает высокое сопротивление сдвигу арматуры в бетоне. [19]
В результате взаимодействия расплавов происходит припекание зерен клинкера к поверхности огнеупора. По данным В. И. Шубина, температура начала припекания зерен клинкера нормального состава ( / СЯ0 89 - 0 90, 1 8 - 2 2, р 1 - 1 4) составляет 1573 - 1673 К. В этот момент поверхность огнеупора, контактирующая с газами, имеет более высокую температуру и покрыта соответствующим по составу расплавом. Прилипание к ней более холодных зерен клинкера приводит к охлаждению поверхности огнеупора в зонах, контакта, что сопровождается охлаждением, кристаллизацией и в конечном итоге затвердеванием контактной жидкой фазы. [20]
Эта поверхность будет объединять наиболее нагруженные участки структуры, которыми являются области концентрации растягивающих напряжений на контурах капиллярных пор. При этом формирующаяся поверхность разрушения будет огибать остатки непрогидрати-ровавших зерен клинкера, размещающихся в глубине флокул кристаллогидратной массы и достаточно прочно связанных с этой массой, так что практически ни объемное содержание, ни механические характеристики этих включений не окажут влияния на структуру поверхности разрушения и соответственно на прочность. Поверхность разрушения А - А ( см. рис. 4.30 б в), таким образом, количественно будет характеризоваться относительным плоским содержанием кристаллогидратной связки, численно равным, согласно (2.11), объемной концентрации связки Ф в так называемом пространстве в силу равенства объемной и плоской концентраций фаз. [21]
 |
Микроструктура портландцементных клинкеров ( отраженный свет, Х400. [22] |
В мелких зернах клинкера кристаллы алита оказываются несколько более значительными по размерам, чем в крупных, вследствие быстрого их прогрева. Вместе с тем в одном и том же зерне клинкера величина кристаллов минерала оказывается неодинаковой: в поверхностных слоях часто образуются более крупные кристаллы алита, чем в середине зерен. Объясняется это тем, что поверхностные слои зерен испытывают в зоне спекания острое воздействие пламени, получают много тепла и перегреваются с образованием повышенного количества расплава, способствующего росту кристаллов; наоборот, средняя часть зерен получает за короткое время обжига несколько меньше тепла и процессы перекристаллизации в ней проходят с меньшей полнотой. [23]
Термические напряжения в зернах клинкера возникают как в результате разности температур между их поверхностью и ядром, так и из-за различия коэффициентов термического расширения кристаллов C3S, C2S и других минералов. Когда величина напряжений превышает прочность сцепления кристаллов в зерне клинкера, в последнем появляются трещины, причем наибольшая концентрация их приходится на поверхностный слой, характеризующийся пониженной прочностью. В результате совместного развития процессов трещинообразования и истирания от поверхностного слоя зерен клинкера отщепляются частицы разной величины. [24]
При достаточной вязкости и зависящей от нее сопротивляемости расплава на разрыв прилипшие зерна, выходя при вращении печи из материала, не оторвутся от поверхности футеровки. Под действием пламени, благодаря повышению температуры, взаимодействие прилипших зерен клинкера с футеровкой продолжается, образуется новое количество расплава, и по мере вращения печи зерна налипают вплоть до появления сплошного слоя обмазки. Для образования обварки или обмазки большое значение имеет количество жидкой фазы или так называемых плавней в спекающемся клинкере. [25]
Образование клинкера затруднено при малом содержании жидкой фазы или плавней, например при 15-процентном их содержании или меньше. В сырьевой смеси, в которой содержится 30 % плавней, зерна клинкера легко могут свариваться в более крупные образования - комья. Таким образом, чем богаче клинкер плавнями, тем легче он пристает к поверхности футеровки. Для образования обмазки при клинкерах с незначительным количеством плавней ( с высоким силикатным модулем) рекомендуется, например, периодически пропускать сырьевую смесь, искусственно обогащенную окисью железа. [26]
 |
Схематическое изображение изменения положения зоны. спекания в зависимости от длины факела. [27] |
Избирательный пылевынос материала из вращающейся печи, а также разная скорость перемещения в ней зерен разного размера, могут вызвать колебания химического состава шихты в разных ее микрообъемах. Это явление, называемое расслоением материала в печи, проявляется также и в том, что зерна клинкера разного размера могут иметь хотя и близкий, но неодинаковый химический и минералогический составы, что обусловлено несовпадением некоторых условий, сопровождавших их - агрегирование. Наиболее значительное различие в составе зерен наблюдается при работе печи на твердом топливе, когда происходит нерегулируемая присадка золы топлива к обжигаемому материалу. В работающих на газе и мазуте печах расхождение химического состава зерен клинкера разного размера при правильном ведении процесса обжига небольшое. [28]
При смешении цемента с водой на начальных стадиях в реакцию гидратации интенсивно вступает алюминат и алаыоферрит, благодаря более высокой константе скорости растворения по сравнению с алм-том и белитом. Раствор становится пересыщенным по отношении к ко - печному продукту и из пересиленного раствора на поверхности зерен клинкера и в объеме раствора образуются иглообразные кристаллы гидроалюминатов и гидроферритов кальция различного состава, В общем виде их сосгав можно обозначить п СоО - А Оз - - кНгО и n CQ 0 Fei03 К. Значения коэффициентов могут изменяться в различных соотношениях и зависят, главным образом, от термодинамических условий процессов гидратации. [29]
При смешении цемента с водой на начальных стадиях в реакцию гидратации интенсивно вступает алюминат и алаыоферрит, благодаря более высокой константе скорости растворения по сравнению с алм-том и белитом. Раствор становится пересыщенным по отношении к ко - печному продукту и из пересиленного раствора на поверхности зерен клинкера и в объеме раствора образуются иглообразные кристаллы гидроалюминатов и гидроферритов кальция различного состава, В общем виде их сосгав можно обозначить п СоО - А Оз - - кНгО и n CQ 0 Fei03 К. Значения коэффициентов могут изменяться в различных соотношениях и зависят, главным образом, от термодинамических условий процессов гидратации. [30]
Страницы: 1 2 3 4