стройматериалы оптом и в розницу

Структура клинкерных минералов

Этот эффект особенно ощутим в присутствии 2% триэтаноламина в водном растворе, что можно связать с образованием некоторого количества формы C₂S в минерале, которое происходит за счет частичного восстановления Ре³⁺до Fe²»% способствующего полиморфному переходу. По-видимому, именно этим обстоятельством объясняется и описанное в литературе снижение вяжущих свойств цементов, обожженных в восстановительных условиях, т. е. содержащих железо в закисной форме. Прогидратировать в процессе отбеливания не успевает.

Трехкальциевый алюминат аналогично трехкальциевому силикату успевает гидратироваться в воде на 10—12%. в присутствии добавок ПАВ в водном растворе степень гидратации СзА несколько ниже.

Рентгенографический анализ C₄AF, охлажденного в воде и водных растворах ПАВ, позволил сделать вывод, что кристаллическая структура данного минерала не претерпевает существенных изменений в процессе отбеливания.

Сравнение ИК-спектров минералов, охлажденных в воде и водных растворах ПАВ, позволяет отметить, что структурных изменений в кристаллических решетках C₃S, B-C₂S, С₃А и C₄AF при резком охлаждении в указанных растворах не происходит. В качестве различия в характере поглощения минералов следует отметить наличие на ИК-спектрах C3S и С3А интенсивного поглощения за счет захвата минералом молекул воды, чему соответствуют диффузные полосы 3300—3600 см с максимумом около 3450 см. Указанное обстоятельство следует объяснить частичной гидратацией минерала в процессе отбеливания, вызывающей образование небольшого числа гидратных новообразований, связывающих воду более прочно. Энергия водородных связей (ОН), определенная по, составляет около 1,8 ккал/моль для Са (ОН)₂ и 4,6 ккал/моль для гндросиликатов кальция.

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) позволяет получать информацию о состоянии красящих элементов в кристаллических решетках исследованных минералов. Успешное применение этого метода, получившего распространение в химии цемента в последние годы, объясняется тем, что примеси Fe, Мп, Сг и других переходных элементов, обусловливающие главные характеристики цветных цементов—-белизну и цвет, являются парамагнитными. Кроме того, количество указанных элементов в цветных цементах находится в пределах, доступных для наблюдения парамагнитного резонанса, т. е. 0.01 — 0,5% массы цемента.

С целью установления качественных и количественных изменений состояния красящих элементов (Fe и Мп) в цементных клинкерах в зависимости от условий отбеливания нами с помощью метода ЭПР были выполнены исследования состояния Fe, Мп в минералах белого цемента, обожженных в разных условиях обжига. Красящие элементы вводились в количестве 0,3% от массы минералов.

Спектры ЭПР трехкальциевого силиката с Fe₂03 при обжиге в окислительных условиях и охлаждении на воздухе представляют собой линию поглощения в области слабых полей. Минерал в этом случае имеет характерную желто-коричневую окраску, усиливающуюся с ростом концентрации Fe₂0₃ и переходящую в бурую с повышением ее до 1% от массы минерала. Характер парамагнитного поглощения и окраска минерала обусловлены в этом случае ионами Fe³⁺, находящимися в IV координации по кислороду.

Обжиг в восстановительных условиях вызывает переход части атомов Fe³⁺ из IV в VI координацию, что выражается в ослаблении окраски минерала и появлении линии парамагнитного поглощения.

Количественные определения соотношения числа Fe³⁺ в IV и VI координации показывают, что в условиях восстановительного обжига и резком охлаждении па воздухе около 60% Fe³⁺ переходит в состояние с VI координацией по кислороду. Следует отметить также, что сумма Fe³^ в IV и VI координации равна —90%) от количества введенного Fe₂03, что позволяет предположить восстановление части Fe³⁺ в процессе обжига в восстановительных условиях до Fe²⁺.

При резкой закалке C₂S с Fe₂0₃ в воде небольшая доля Fe³⁺ переходит из IV в VI координацию и, по-видимому, частично Fe³⁺ восстанавливается до Fe²⁺. Следует полагать, что эти эффекты связаны, вероятно, с атомами Fe³⁺, раслоложенными на поверхности или вблизи микрокристаллов, т. е. доступных для химического взаимодействия с радикалами газопаровой фазы.