Portlandského Cementu

All the clinker compounds form solid solutions with small amounts of every element that is in a clinker., Kromě čtyř hlavních oxidů jsou ve většině surovin všudypřítomné nečistoty MgO, K2O a Na2O. Nečisté C3S se nazývá Alit: reaguje rychleji s vodou než čisté C2S. C2S existuje jako čtyři hlavní polymorfy: γ, β, α‘ a α. Při okolních teplotách je nehydraulický γ polymorf termodynamicky stabilní, ale v cementu nečistoty stabilizují hydraulický β polymorf. Nečistá C3A obsahuje značné množství (∼10 mol.% ) železa, které může být méně reaktivní než čistá sloučenina., Vysoké hladiny substituce sodíku modifikují jeho krystalovou strukturu z orthorhombické na kubickou s odpovídajícím snížením reaktivity.

C4AF nemá přesnou stechiometrii; kontinuální pevný roztok mezi a a F umožňuje jeho složení se liší od o C6A2F na C6AF2. Z tohoto důvodu se C4AF obvykle nazývá Feritová fáze. Ačkoli v mnoha cementech je složení Feritové fáze blízké C4AF, u těch, které mají velmi nízký obsah C3A, je kompozice blíže k C6AF2. Jak se zvyšuje obsah železa, reaktivita Feritové fáze klesá., Je to Feritová fáze, která dává cementu jeho barvu: když je MgO přítomen ve Feritové fázi, stává se černým a cementově šedým.

Pokud je obsah MgO nízký, nebo pokud Feritová fáze obsahuje znatelné železné železo (kvůli redukční atmosféře v peci), cement je hnědší. Kromě toho je krystalická MgO (periklasa) přítomna ve většině slínků, obvykle v rozmezí 2-4 wt.%. Množství MgO je omezeno, protože jeho pomalá hydratace může způsobit rušivé expanze v vytvrzené pastě., U slínků, které se vyrábějí za použití uhlí s vysokým obsahem síry jako paliva, se někdy vyskytují alkalické sírany, jako je KS nebo C2KS3; tyto sloučeniny mohou ovlivnit chování při nastavování a mohou snížit sílu 28 dnů.

cementy lze klasifikovat podle typů ASTM uvedených v tabulce 2. Tyto klasifikace jsou založeny převážně na výkonu, nikoli na složení, ačkoli obecně cementy stejného typu mají široce podobné kompozice. Více než 90% veškerého portlandského cementu vyrobeného v USA je Typ i. pokud je vyžadována vyšší pevnost v raném věku (1-3 dny), lze použít typ III., To je jemnější, takže jeho celková hydratace je rychlejší. Cement typu IV lze použít k zabránění tepelnému praskání v masovém betonu snížením hydratačního tepla a tím i vnitřní teploty hmoty, ale již se v USA nevyrábí. V přítomnosti vysokých koncentrací síranů v podzemních vodách nebo půdách mohou hydratační produkty C3A podstoupit další reakce, které vedou k rušivé expanzi. Odolnost betonu proti sulfátovému útoku lze zlepšit snížením obsahu C3A v cementu typu v., Cement typu II má vlastnosti mezilehlé mezi vlastnostmi typu I a typu v.

kromě pěti typů portlandského cementu ASTM jsou k dispozici další speciální cementy. Směsové cementy, obsahující reaktivní křemičité materiály (pozzolans), nebo hydraulické strusky směsi s typu I, jsou používány ve většině zemí jako alternativy typy IV a V. Na hydratace, tvoří se více C–S–H a méně hydroxid vápenatý. Expanzivní cementy jsou upraveny Portlandské cementy, které působí proti účinkům smršťování tím, že tvoří velké množství ettringite generovat zdrženlivý expanzi., Některé speciální cementy používají ettringit k zajištění vysoké časné pevnosti. Cementy zdiva a cementy z ropných vrtů jsou Portlandské cementy, upravené pro optimalizaci zvláštních požadavků těchto aplikací. Hlinitany vápenaté (cementy s vysokým obsahem oxidu hlinitého) se používají hlavně pro žáruvzdorné betony. Nemohou být použity pro strukturální účely z důvodu potenciální ztráty pevnosti během provozu. Cementy oxychloridu hořečnatého (Sorel) lze použít pouze pro aplikace v interiéru, protože neodolávají vlhkosti.