Oсобенности получения высокоглиноземлистого цемента, содержащего оксифторидные добавки трёхвалентных элементов
Authors: Мовсисян Б. В. 
Published: April 2024

В данной работе приведены результаты исследования фазообразования при введении от 3,0 до 6,0 масс% Fe2O3 и AlF3 в систему CaO-Al2O3-SiO2, включающей поля первичной кристаллизации соединений C12A7, CA и ограниченной постоянным содержанием 10 масс% SiO2 и изменения температуры ликвидуса системы. Синтез производился методом плавления исходной шихты при температурах 1400-1500℃ при изотермической выдержке один час. Методами ДТА и РФА исследованы закономерности образования кристаллических фаз по разрезу с постоянным содержанием Al2О3 равным 50 масс% и уточнены поля первичной кристаллизации сосуществующих фаз при введении легкоплавких добавок. Выявлено, что основными кристаллическими фазами являются C12A7, CA, а отсутствие в продуктах кристаллизации расплавов алюмоферритных фаз связано с изоморфным замещением Al3+ на Fe3+ в кальциевых алюминатах. Выявлено, что дополнительное введение Fe2O3 и AlF3 в исходную систему приводит к снижению температуры ликвидуса, способствуя низко-температурному формированию алюминатов. Показано, что одновременное выделение двух алюминатных фаз, различающихся кристаллической структурой, способствует получению цемента с высокой скоростью схватывания.
Տվյալ աշխատանքում ներկայացված են CaO-Al2O3-SiO2 համակարգ 3.0-ից մինչև 6,0 զանգ% Fe2O3-ի և AlF3-ի ներմուծման դեպքում ֆազագոյացման ուսումնասիրության արդյունքները, որը ներառում է C3A, C12A7, CA միացոթյունների առաջնային բյուրեղացման դաշտերը՝ սահմանափակված SiO2-ի 10 զանգ.% հաստատուն պարունակությամբ և համակարգի լիքվիդուսի ջերմաստիճանի փոփոխությունները: Սինթեզն իրականացվել է սկզբնական բովախառնուրդի հալմամբ 1400-1500 ℃ մեկ ժամ հաստատուն ջերմաստիճանային պայ-մաններում։ ԴՋԱ և ՌՖԱ մեթոդներով ուսումնասիրվել են 50 զանգ% Al2О3 հաստատուն պարունակությամբ կտրվածքով բյուրեղային ֆազերի ձևավորման օրինաչափությունները, և ճշտվել են համատեղ բյուրեղացման առաջնային դաշտերը՝ դյուրահալ հավելումների ներմուծմամբ։ Բացահայտվել է, որ հիմնական բյուրեղային ֆազերն են՝ C12A7 և CA, իսկ հալույթների բյուրեղացման արգասիքներում ալյումինաֆերիտային ֆազերի բացակայությունը պայմանավորված է կալցիումի ալյումինատներում Al3+-ը Fe3+-ով իզոմորֆ փոխարինմամբ: Պարզվել է, որ Fe2O3-ի և AlF3-ի լրացուցիչ ներմուծումը նախնական համակարգ հանգեցնում է լիքվիդուսի ջերմաստիճանի նվազման նպաստելով ալյումինատների ցածրջերմաստիճանային ձևավորմանը: Ցույց է տրվել, որ բյուրեղային կառուցվածքով տարբերվող ալյումինատային երկու ֆազերի միաժամանակյա առաջացումը նպաստում է բարձր արագությամբ կապակցվող ցեմենտի ստացմանը։
This paper presents the results of a study of phase formation when introducing from 3.0 to 6,0 wt% Fe2O3 and AlF3 into the CaO-Al2O3-SiO2 system, including fields of primary crystallization of compounds C3A, C12A7, CA and limited to a constant content of 10 wt % SiO2 and changes in the liquidus temperature of the system. The synthesis was carried out by melting the initial charge at temperatures of 1400-1500 оС with isothermal exposure for one hour. The patterns of phase formation along a section with a constant Al2О3 content equal to 50 % wt. were studied using DTA and XRA methods. and the fields of primary crystallization of coexisting phases with the introduction of low-melting additives were refined. It has been revealed that the main crystalline phases are C12A7, CA, and the absence of aluminoferrite phases in the crystallization products of melts is associated with the isomorphic replacement of Al3+ by Fe3+ in calcium aluminates. It has been revealed that the additional introduction of Fe2O3 and AlF3 into the initial system leads to a decrease in the liquidus temperature, promoting the low-temperature formation of aluminates. It has been shown that the simultaneous separation of two aluminate phases, which differ in crystal structure, contributes to the production of cement with a high setting rate.