WikiDer > Алюмоферрит кальция

Calcium aluminoferrite
Микрофотография (0,11 мм) полированного шлифа клинкера, показывающая алюмоферрит кальция (белый) и алюминат трикальция (серый) занимает промежуточное пространство между алит (синий) и белите (оранжевые) кристаллы. Это ложные (интерференционные) цвета.

Алюмоферрит кальция (Ca
2
(Al, Fe)
2
О
5
) Ca2(Al, Fe)2О5) - темно-коричневая кристаллическая фаза, обычно встречающаяся в цементы. В цементной промышленности его называют ферритом. Он также существует в природе как редкий минерал. браунмиллерит.

Свойства чистой фазы

При отсутствии других элементов, кроме кальций, алюминий, утюг и кислород, алюмоферрит кальция образует Твердый раствор ряд формулы Ca2(AlИксFe1-х)2О5 для всех значений x в диапазоне 0–0,7.[1]:28–32Составы с x> 0,7 при обычных давлениях не существуют (см. алюминат дикальция). Кристалл ромбический, и обычно имеет решетчатую форму. Его плотность варьируется от 4026 кг⋅м−3 (x = 0) до 3614 кг⋅м−3 (х = 0,7). Все композиции таять неконгруэнтно в диапазоне 1400-1450 ° C. Они есть ферромагнитный, тем более что по мере увеличения содержания железа. Эти фазы легко приготовить из оксиды.

Фазы в портландцементном клинкере

В портландцемент клинкер, алюмоферрит кальция встречается как «промежуточная фаза», кристаллизующийся из расплава. Его присутствие в клинкере связано исключительно с необходимостью получения жидкости на пике. печь температура обработки (1400-1450 ° С), способствующая образованию желаемых силикатных фаз. Помимо этого преимущества, его влияние на свойства цемента немного больше, чем у цемента. разбавитель. Он образует нечистый твердый раствор, который по составу заметно отличается от простого. химическая формула. Фаза алюмоферрита кальция действует как хранилище многих второстепенных элементов в клинкере. Большинство из переходные элементы в цементе находятся в фазе феррита, особенно титан, марганец и цинк. Также существует значительное количество магний и кремний, и из-за этого оксиды, отличные от CaO, Al2О3 и Fe2О3 часто составляют 15% от массы алюмоферрита кальция. Эта замена снижает температуру плавления примерно до 1350 ° C.

Типичный химический состав клинкера навалом Fe2О3 содержание:[1]:10[2]:160

ОкисьМасса%Масса%Масса%
Fe2О3 в клинкере0.292.884.87
SiO24.02.66.1
Al2О320.220.817.0
Fe2О324.523.927.7
CaO44.646.440.2
MgO3.73.14.9
Na2О0.10.10.1
K2О0.10.10.1
TiO21.92.71.7
Mn2О30.10.31.5
ZnO1.10.10.9

Поведение в цементах

Алюмоферрит кальция мало влияет на физические свойства цемента. На гидратация это формирует[1]:175 4CaO⋅Al2О3⋅nH2O и гидратированный оксид железа гель. В принципе, это быстрая и энергичная реакция, но осаждение нерастворимого слоя гидратированного оксида железа на поверхности кристалла алюмоферрита кальция создает барьер для дальнейшей реакции. В случае портландцемент, последующая медленная реакция с растворенным сульфатом образует Фаза AFm, обладающий незначительными прочностными свойствами. В случае кальциево-алюминатные цементы,[2]:726 ситуация менее ясна, но это мало способствует раннему укреплению. Алюмоферрит кальция также присутствует в сульфоалюминатных цементах и, опять же, не способствует прочности.

Рекомендации

  1. ^ а б c Х. Ф. В. Тейлор, Цементная химия, Academic Press, 1990, ISBN 0-12-683900-X.
  2. ^ а б П. К. Хьюлетт (Эд)Химия цемента и бетона Ли: 4-е изд., Арнольд, 1998, ISBN 0-340-56589-6.