Procesy i przemiany

Procesy i przemiany prowadzące do utworzenia klinkieru portlandzkiego z mieszanki zestawionej z surowców naturalnych - glin i wapieni - przebiegają łatwiej i szybciej niż podobne procesy zachodzące w mieszance o identycznym składzie chemicznym, ale zestawionej z wolnych tlenków (program uprawnienia budowlane na komputer).
Mineralne składniki surowców naturalnych kolejno ulegają w czasie ogrzewania rozkładowi, a produkty rozkładu bezpośrednio po ich pojawieniu się wykazują dużą reaktywność.

Świeżo utworzone produkty rozpadu termicznego minerałów ilastych znajdują się w ścisłym zetknięciu z pojawiającym się wskutek dysocjacji CaCOs wolnym tlenkiem wapniowym. Substraty reakcji stykają się więc z sobą niejako „in statu nascen- di”, ich budowa jest luźna, porowata, a sieć przestrzenna w znacznej mierze nieuporządkowana i zdefektowana. Jest to przyczyna wysokiej reaktywności tych materiałów, ułatwiająca przebieg kolejnych reakcji między tlenkiem wapniowym a tlenkami kwaśnymi, przy czym reakcje te niejednokrotnie rozpoczynają się w nieoczekiwanie niskich temperaturach (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Minerały ilaste, wchodzące w skład glin stanowiących składnik mieszanki surowcowej, tracą swą wodę konstytucyjną i ulegają rozpadowi w zakresie temperatur 400-600 C, dając produkty reaktywne, przygotowane do reagowania z tlenkiem wapniowym.

Węglan wapniowy w stanie daleko posuniętej dyspersji, w warunkach ścisłego kontaktu z aktywnymi produktami rozkładu minerałów ilastych, wchodzi z nimi w reakcję wydzielając C02 już przy temperaturach około 600-f- 700 C, a czasem nawet niższych. Wraz z rozpoczęciem rozkładu węglanu wapniowego powstają warunki umożliwiające syntezę przejściowych związków wapniowych, które w miarę dalszego wzrostu temperatury i wobec narastającej ilości wolnego tlenku wapniowego przyłączają dodatkowe ilości CaO (uprawnienia budowlane).

Rozkład węglanu wapniowego kończy się przy temperaturze ok. 1100 C. Związek ten znika, a zawartość wolnego tlenku wapniowego osiąga swoje maksimum, aby następnie zmniejszać się i zanikać wskutek postępującej reakcji z wstępnie utworzonymi związkami niskowapniowymi.

Mieszanka surowcowa

W pierwszej kolejności pojawiają się żelaziany wapniowe; w temperaturze ok. 700 C powstaje Ca0-Fe203, który w temperaturze 900°C wysyca się następnie do 2Ca0-Fe203.
Prawie równolegle, w tym samym zakresie temperatur, powstaje pierwszy glinian - CaO-Al2Os, który przy ok. 800″C wysyca się wapnem do 12Ca0-7Al203, a ten z kolei w zakresie 900-M000 C przyłącza dodatkowe ilości wapna, co prowadzi do najwyżej zasadowego glinianu - 3CaO-A120„ (program egzamin ustny).

Istnieją różne poglądy co do temperatury, przy której rozpoczyna się synteza związku potrójnego, tj. glinożelazianu wapniowego 4CaO-Al2Os- •Fe2Os (brownmilleryt). Na ogół przyjmuje się, że brownmilleryt powstaje dopiero ok. 1000-i-1100oC w wyniku reakcji uprzednio utworzonych C2F i CSA. Trzeba przy tym pamiętać, że ostateczny wynik tej końcowej reakcji, stanowiącej końcowy etap współistnienia tlenku wapniowego z tlenkami glinu i żelaza, zależy od wartości molowego stosunku ALOs: Fe2Os w mieszance surowcowej (opinie o programie). Przy stosunku molowym ALA,: Fe2Os > 1 znika całkowicie C2F, a obok C,AF pozostaje pewna iiość C3A; jeśli stosunek ten jest mniejszy od jedności, wówczas C3A zużywa się bez reszty, a brownmillerytowi towarzyszy C2F. W szczególnym przypadku, gdy stosunek molowy A1203 : Fe203 = 1, zarówno C3A jak i C2F zużywają się całkowicie na utworzenie C.,AF, który występuje wówczas jako jedyny związek tlenku wapniowego z tlenkami glinu i żelaza. Należy tu zwrócić uwagę na treść dotyczącą złożoności stechiometrii glinożelazianów występujących na prostej łączącej C2F i C2A układu trójskładnikowego CaO-Al2Os-Fe2Oa (segregator aktów prawnych).

Wkrótce po pojawieniu się wolnego tlenku wapniowego, a więc ok. 700°C, rozpoczyna się powstawanie ortokrzemianu wapniowego 2CaO* •Si02. Do ok. 900°C szybkość syntezy tego związku jest niewielka; wzrasta ona dopiero w zakresie 1100-M200 C, a równocześnie rozpoczyna się znaczniejszy spadek zawartości wolnego tlenku wapniowego (promocja 3 w 1).