Влияние серы на портландцемент
Сернистые соединения обычно содержатся в глинистом компоненте
цементной сырьевой шихты и, особенно, в том случае, если сырьевым компонентом
является доменный шлак. Количество серы в пересчете на серный ангидрид (SO3) не превышает обычно 0,75— 1%. В исходном сырье сера встречается
как пирит, реже в виде сульфатов или органических соединений. Она может
поступать в обжигаемую шихту с твердым топливом, либо сернистым мазутом. В
процессе обжига, который, как правило, всегда является окислительным, сульфиды
окисляются и вступают в реакцию со щелочами, образуя сульфаты щелочей и
некоторое количество сульфата кальция. При высоких температурах сульфат
кальция может разлагаться, однако появляющийся серный ангидрид взаимодействует
с обжигаемой высокоизвестковой шихтой и вновь образует сульфаты. Поэтому в
отходящих газах вращающихся печей количество серного ангидрида обычно
незначительно; в улавливаемой из отходящих газов пыли содержатся, как
правило, сернокислые соединения.
Таким образом, в цементном клинкере имеется алит, основой которого
является C3S; двухкальциевый силикат - основа белита;
трехкальциевый алюминат и четырехкальциевый алюмоферрит, образующие
промежуточное вещество и в том числе стекловидную фазу. Присутствуют диоксид титана
в виде твердого раствора в трехкальциевом силикате; оксид магния в виде
периклаза, а также в составе твердого раствора в алите, белите, алюмоферрите и
трехкальциевом алюминате (кроме того, он входит в состав стекловидной фазы),
серный ангидрид в виде сульфатов щелочных металлов, а также сернокислого
кальция; щелочи в виде новообразований, являющихся продуктами взаимодействия
с двухкальциевым силикатом,
трехкальциевым алюминатом и сульфатом кальция;
несвязанный - не вступавший в реакцию, так называемый свободный оксид кальция; примеси фосфорного ангидрида
в составе белита и, возможно, алита; оксиды марганца преимущественно в
составе алюмоферритов; оксиды хрома
в составе силикатов кальция; нерастворимый (в
кислоте) остаток, содержащий преимущественно не вступавший в
реакцию кремнезем; возможны
примеси фтора и хлора. Кроме то го,
при ненормальном ходе
печи могут появиться сульфиды.
Количественное
содержание важнейших составляющих
клинкера таково (%): C3S – 40-68, C2S – 15-35,
С3А – 3-15, C4AF
-10-18, СаО<1. MgO - 0,5-4,5; SO3<l;
R2O<1; нерастворимый остаток
<0,5.
С.М.
Рояк, Г.С. Рояк, Специальные цементы, М.: Стройиздат, 1983 |