Portland Cement

All the clinker compounds form solid solutions with small amounts of every element that is in a clinker., Ud over de fire vigtigste o .ider er MgO, K2O og Na2O allestedsnærværende urenheder i de fleste råmaterialer. Uren C3S kaldes alite: det reagerer hurtigere med vand end ren C2S. C2S eksisterer som fire store polymorfer: γ, β, α’ Og α. Ved omgivelsestemperaturer er den ikke-hydrauliske polym-polymorph termodynamisk stabil, men i cement stabiliserer urenheder den hydrauliske polym-polymorph. Uren C3A indeholder betydelige mængder (10 10 mol.% ) af jern, hvilket kan gøre det mindre reaktivt end den rene forbindelse., Høje niveauer af natriumsubstitution ændrer sin krystalstruktur fra orthorhombisk til kubisk med et tilsvarende fald i reaktivitet.

C4AF har ikke en nøjagtig støkiometri; kontinuerlig fast opløsning mellem A og F tillader dets sammensætning at variere fra ca.C6A2F til c6af2. Af denne grund kaldes C4AF normalt ferritfasen. Selvom sammensætningen af ferritfasen i mange cement er tæt på C4AF, er sammensætningen tættere på c6af2 hos dem, der har meget lavt C3a-indhold. Når jernindholdet stiger, falder reaktiviteten af ferritfasen., Det er ferritfasen, der giver cement sin farve: når MgO er til stede i ferritfasen, bliver den sort og cementgrå.

hvis MgO-indholdet er lavt, eller hvis ferritfasen indeholder mærkbart jernholdigt jern (på grund af en reducerende atmosfære i ovnen), er cementen brunere. Derudover er krystallinsk MgO (periclase) til stede i de fleste klinkere, typisk i området 2-4 vægt.%. Der er grænser for mængden af MgO, fordi dens langsomme hydrering kan forårsage forstyrrende udvidelser i den hærdede pasta., I klinkere, der produceres ved hjælp af kul med højt svovlindhold som brændstof, forekommer undertiden alkalisulfater, såsom KS eller C2KS3; disse forbindelser kan påvirke indstillingsadfærd og kan sænke 28-dages styrken.cement kan klassificeres efter ASTM-typerne i tabel 2. Disse klassifikationer er hovedsageligt baseret på ydeevne, ikke sammensætning, skønt generelt cement af samme type stort set har lignende sammensætninger. Over 90% af Al Portland cement fremstillet i USA er type I. Når der kræves højere styrke i tidlige aldre (1-3 dage), kan en type III anvendes., Dette er mere finmalet, så dets samlede hydrering er hurtigere. Type IV cement kan bruges til at undgå termisk krakning i massebeton ved at sænke hydratiseringsvarmen og dermed massens indre temperatur, men fremstilles ikke længere i USA. I nærvær af høje koncentrationer af sulfater i grundvand eller jord kan hydratiseringsprodukterne fra C3A gennemgå yderligere reaktioner, der resulterer i forstyrrende ekspansion. Betonens modstand mod sulfatangreb kan forbedres ved at sænke C3a-indholdet i en type V-cement., Type II cement har egenskaber mellemliggende mellem dem af type I og type V.

bortset fra de fem ASTM typer Portland cement, andre særlige cement er tilgængelige. Blandet cement, der indeholder reaktive kiselholdige materialer (pozzolans), eller hydraulisk slagger blandet med type i, bruges i de fleste lande som alternativer til typer IV og V. På hydrering, de udgør mere C–S–H og mindre calcium hydroxid. Ekspansive cement er modificerede Portland cement, der modvirker virkningerne af tørring svind ved at danne store mængder af ettringit at generere behersket ekspansion., Nogle specielle cement bruger ettringit til at give høj tidlig styrke. Murværk cement og olie-brønd cement er Portland cement, modificeret til at optimere de særlige krav i disse applikationer. Calcium aluminater (høj-aluminiumo .id cement) anvendes hovedsagelig til ildfaste beton. De kan ikke bruges til strukturelle formål på grund af potentielt styrketab under service. Magnesiumo .ychlorid (Sorel) cement kan kun bruges til indendørs applikationer, fordi de ikke modstår fugt.