Portland Sement

All the clinker compounds form solid solutions with small amounts of every element that is in a clinker., I tillegg til de fire store oksider, MgO, K2O, og Na2O er allestedsnærværende urenheter i de fleste råvarer. Urene C3S kalles alite: den reagerer raskt med vann enn ikke ren C2S. C2S som finnes fire store polymorphs: γ, β, α’, og α. Ved omgivelsestemperaturer nonhydraulic γ polymorph er thermodynamically stabil, men, i sement, urenheter stabilisere den hydrauliske β polymorph. Urene C3A inneholder betydelige mengder (∼10 mol.%) av jern, noe som kan gjøre det mindre reaktive enn ren sammensatte., Høye nivåer av natrium substitusjon endre sin krystallstruktur fra orthorhombic å kubikk med en tilsvarende nedgang i reaktivitet.

C4AF har ikke en eksakt stoichiometry; kontinuerlig solid løsning mellom A og F lar sin sammensetning varierer fra om C6A2F å C6AF2. Av denne grunn C4AF er vanligvis kalt ferritt fase. Selv om det i mange sementerer sammensetningen av ferritt fasen er nær C4AF, i de som har svært lav C3A innhold, sammensetning er nærmere C6AF2. Som strykejern innhold øker, øker reaktiviteten av ferritt fase synker., Det er ferritt fase som gir sement sin farge: når MgO er til stede i ferritt fase, det blir svart og sement grå.

Hvis MgO-innholdet er lavt, eller hvis ferritt fase inneholder betydelig jern jern (på grunn av en reduserende atmosfære i ovnen), sement er brunere. I tillegg, krystallinsk MgO (periclase) er til stede i de fleste klinker, vanligvis i området 2-4 wt.%. Det er grenser plassert på mengden av MgO, fordi den langsomme fuktighet kan forårsake forstyrrende utvidelser i herdet lim inn., I klinker som er produsert ved hjelp av høy svovel i kull som brensel, alkali sulfates, for eksempel KS eller C2KS3 noen ganger oppstå; disse stoffene kan påvirke innstillingen atferd og kan senke den 28-dagers styrke.

Sementerer kan bli klassifisert i henhold til ASTM typer er gitt i Tabell 2. Disse klassifiseringene er i hovedsak basert på resultatene, og ikke sammensetning, men generelt sementerer av samme type har bredt lignende komposisjoner. Over 90% av alle Portland sement laget i USA er type I. Når høyere styrke er nødvendig tidlig alder (1-3 dager) en type III kan brukes., Dette er mer finmalt, slik at den totale hydrering er raskere. Type IV sement kan brukes til å unngå termisk cracking i masse betong, ved å senke varmen av fuktighet og dermed kan den interne temperaturen i massen, men er ikke lenger produsert i USA. I nærvær av høye konsentrasjoner av sulfates i bakken vann eller jord, hydrering produkter av C3A kan gjennomgå ytterligere reaksjoner som resulterer i forstyrrende ekspansjon. Motstanden av betong til sulfat angrep kan forbedres ved å senke C3A innhold i en type V sement., Type II sement har egenskaper mellomting mellom de av type i og type V.

Bortsett fra de fem ASTM typer av Portland sement, andre spesielle sementer er tilgjengelig. Blandet sement, som inneholder reaktive kiselholdige materialer (pozzolans), eller hydraulisk slags blandet med type i, er brukt i de fleste land som alternativer til typer IV og V. På hydrering, danner de mer C–S–T og mindre kaliumhydroksid. Ekspansiv sementer er endret Portland sement som kan motvirke effekten av tørking krymper ved å danne store mengder ettringite for å generere behersket ekspansjon., Noen spesielle sementerer bruk ettringite å gi høy tidlig styrke. Mur, sement og olje-vel sementer er Portland sement, modifisert for å optimalisere de spesielle kravene til disse programmene. Kalsium aluminates (high-alumina sementer) brukes hovedsakelig for ildfast betong. De kan ikke brukes for strukturelt grunn av potensielle styrke tap i løpet av tjenesten. Magnesium oxychloride (Sorel) sementerer kan brukes kun for innvendig bruk, fordi de ikke motstå fuktighet.