Spiekanie klinkieru

Wpływ sumarycznego składu chemicznego mieszanki surowcowej na przebieg spiekania klinkieru portlandzkiego omówiono wstępnie, dotyczącym charakteryzowania składu chemicznego mieszanki (i klinkieru) za pomocą modułów.
Wraz ze wzrostem wartości modułu nasycenia zwiększają się również trudności spiekania mieszanki, gdyż synteza zwiększonej ilości alitu wymaga wyższej temperatury, a niejednokrotnie także nieco dłuższego czasu przebywania materiału w wysokich temperaturach (program uprawnienia budowlane na komputer).

Zwiększenie zawartości krzemionki, a więc podwyższenie wartości modułu krzemianowego, powoduje wzrost ilości obu faz krzemianowych kosztem zawartości związków glinu i żelaza. Prowadzi to do zmniejszenia ilości fazy ciekłej, co nieuchronnie jest przyczyną trudniejszego spiekania (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Podwyższona zawartość A1203, wyrażająca się wysokimi wartościami modułu glinowego, powoduje zwiększenie lepkości fazy ciekłej, co oczywiście utrudnia syntezę i krystalizację minerałów. Ponadto zwiększona ilość glinianu trójwapniowego rozpuszczając się w fazie ciekłej może ulec rozpadowi na C12A7 i na wolny CaO.

Zwiększenie zawartości Al2Os o 1% daje w temperaturze ok. 1400’JC większy przyrost ilości fazy ciekłej niż takie samo zwiększenie zawartości Fe2Os (uprawnienia budowlane). Można by więc sądzić, że podwyższenie zawartości ALO, jest dla spiekania korzystniejsze niż zwiększenie ilości Fe2Os. Jednakże istnieją uzasadnione poglądy, według których dla procesu spiekania korzystniejszy jest wpływ tlenku żelazowego nie tylko jako topnika, ale także wobec korzystnego wpływu Fe203 na. reakcję między SiO* i CaO, która przebiega jeszcze między fazami stałymi.

Tlenek magnezowy

Zawartość tlenku magnezowego w klinkierze nie przekracza na ogół 5-6%, taką bowiem górną granicę zawartości MgO wyznaczają normy państwowe w trosce o stałość obojętości betonu, która może być zagrożona obecnością kryształów wolnego MgO. Wiadomo jednak, że zależnie od warunków chłodzenia tylko część MgO wykrystalizowuje w postaci peryklazu, a reszta tego tlenku lokuje się w sieci przestrzennej obu krzemianów i fazy ferrytowej oraz w zestalonej w postaci szkła fazie ciekłej (program egzamin ustny).

Trzeba przy tym stwierdzić, że rozpuszczony w fazie ciekłej MgO zwiększa ilość tej fazy i obniża jej lepkość, co w znacznej mierze ułatwia proces spiekania.
Potasowce K20 i Na20 zwiększają ilość fazy ciekłej, co w zasadzie jest dla spiekania okolicznością korzystną; jednak bilans wpływu tych tlenków na proces spiekania jest ujemny. Tlenki te zastępują częściowo wapno w belicie, co prowadzi do powstania związku KzO (Na20), C23Sł2, ale uwolniony w ten sposób CaO z trudem reaguje z C2S, co przedłuża i utrudnia powstawanie dodatkowych ilości alitu i może spowodować nieoczekiwanie wyższą zawartość wolnego CaO w klinkierze.

Potasowce wypierają również część CaO z glinianów, dając w wyniku związek K (N) C„A3. Warto wspomnieć, że oba powyższe związki w nomenklaturze niemieckiej nazywane są ostatnio odpowiednio Alkalibelit i Alkali-Aluminat (opinie o programie).
Znana właściwość potasowców - sublimacja ich tlenków pod wpływem wysokich temperatur i łatwość tworzenia (także w fazie gazowej) K2S04 i Na2S04, jest przyczyną określonych trudności przy wytwarzaniu klinkieru portlandzkiego w piecu obrotowym. Dlatego zagadnienie to będzie bliżej omówione w rozdziale dotyczącym przemysłowej produkcji klinkieru (segregator aktów prawnych).

Oprócz omówionych wyżej tlenków podstawowych, surowce stosowane przez przemysł cementowy zawierają również niewielkie, czasem śladowe ilości związków tzw. towarzyszących (akcesorycznych). Można tu przykładowo wymienić Ti02, P205, Mn20„, BaO, które w złożach surowcowych występują czasem w ilościach rzędu dziesiątych części procentu. Niektóre z tych tlenków mają pewien wpływ na właściwości użytkowe cementu; sprawa ta będzie omówiona w dalszych rozdziałach (promocja 3 w 1).

Na tym miejscu należy wspomnieć, że na przebieg spiekania mieszanki surowcowej tlenki te w zasadzie nie mają istotnego wpływu. Mn2Os zachowuje się podobnie jak Fe203. Z tego względu, przy obliczaniu modułów krzemianowego i glinowego, można jego ilość doliczać do zawartości Fe20,. Natomiast P2Os, zdaniem niektórych badaczy, utrudnia syntezę alitu.