| cementklinker | |
|---|---|
| Mediafiler på Wikimedia Commons |
Klinker (inom cementindustrin) är en mellanprodukt vid tillverkning av cement.
Erhölls först av fransmannen Louis Vic 1817.
Vid uppvärmning av en blandning erhållen från kalksten (cirka 75%) och lera (cirka 25%) eller andra material med liknande bruttosammansättning och tillräcklig aktivitet till en temperatur av 1450 ° C, uppstår partiell smältning och klinkergranuler bildas. För att få fram cement blandas klinkern med några procent gips (ca 5%, beroende på gipsmärke och SO 3 -halten i klinkern) och finmals. Gips styr inställningshastigheten; det kan delvis ersättas av andra former av kalciumsulfat . Vissa specifikationer tillåter tillsats av andra material vid slipning. En typisk klinker har en ungefärlig sammansättning av 67% CaO , 22% SiO2 , 5% Al2O3 , 3 % Fe2O3 och 3 % andra komponenter .
Det är den viktigaste komponenten i alla konventionella cementklinker; dess innehåll är 50-70%. Detta är ett trikalciumsilikat, 3СаO*SiО 2 (förkortat C 3 S), vars sammansättning och struktur modifieras genom placeringen av främmande joner i gittret, speciellt Mg 2+ , Al 3+ och Fe 3+ . Alite reagerar relativt snabbt med vatten och spelar i normala cement av alla faser den viktigaste rollen i utvecklingen av styrka; för 28-dagarsstyrkan är bidraget från denna fas särskilt viktigt.
Innehållet av belit för normala cementklinker är 15-30%. Detta är ett dikalciumsilikat 2СаO*SiО 2 (C 2 S) modifierat genom införandet av främmande joner i strukturen och vanligtvis helt eller mest närvarande i form av β-modifiering. Belite reagerar långsamt med vatten och har därför liten effekt på styrkan under de första 28 dagarna, men ökar styrkan avsevärt i senare perioder. Efter ett år är styrkorna hos ren alite och ren belit under jämförbara förhållanden ungefär densamma.
Halten av aluminatfasen är 5-10 % för de flesta vanliga cementklinker. Detta är trikalciumaluminat 3СаO*Al 2 O 3 , avsevärt förändrad i sammansättning, och ibland i struktur, på grund av främmande joner, speciellt Si 4+ , Fe 3+ , Na + och K + . Aluminatfasen reagerar snabbt med vatten och kan orsaka en oönskat snabb härdning om inte ett härdningskontrollerande medel, typiskt gips, tillsätts.
Ferritfasen (CaAlFe) utgör 5-15 % av konventionell cementklinker. Detta är tetrakalciumaluminoferrit 4CaO*Al 2 O 3 *Fe 2 O 3 , vars sammansättning förändras signifikant med en förändring av Al/Fe-förhållandet och placering av främmande joner i strukturen. Hastigheten med vilken den ferritiska fasen reagerar med vatten kan variera något beroende på skillnader i sammansättning eller andra egenskaper, men är generellt hög initialt och mellanliggande mellan alite och belit senare i livet.
I klinker finns vanligtvis flera andra faser i små mängder, såsom alkalisulfater och kalciumoxid.