Mineralogik tarkibi - Silikat materiallar va nodir, kamyob metallar texnologiyasi

Mineralogik tarkibi. Portlandsement klinkeri ko‘p fazali, yarimkristall
material bo‘lib, klinkerda kalsiy yuqoriasosli silikatlari, alyuminatlari va
alyumoferritlarini hosil qilinishini ta’minlovchi xomashyo aralashmalarini pishishi
natijasida olinadi. Portlandsement klinkerining mineral tashkil etuvchilarining
tuzilishi tarkibining va xomashyo aralashmasining tuyilish mayinligining, kuydirish
va sovitish rejimining, gaz muhiti xususiyatining, xomashyo komponentlarining va
h.k. funksiyasidir. Klinker minerallarining xossalari xomashyoda mavjud bo‘lgan
(K
2
O,Na
2
O, MgO, SO
3
aralashmalar) va ikkinchi darajali (P
2
O
5
, TiO
2
,Cr
2
O
3
, Mn
2
O
3
va h.k.) oksidlarning ta’siri bilan keng chegaralarda o‘zgaradi Yuqorida ko‘rsatib
o‘tilgan to‘rtta oksid (CaO, SiO
2
, Al
2
O
3
va Fe
2
O
3
) portlandsement klinkerida birikib
kalsiy silikat, kalsiy alyuminat va kalsiy alyumoferritlarini hosil qiladi. Sement
klinkerining shlifi mikroskop orqali ko‘rilganda u asosan kristalik strukturali kalsiy
silikatlardan iborat. Kalsiy silikatlar oraligida shishasimon amorf oraliq moddalar deb ataluvchi alyuminat va alyumoferritlar joylashadi. Portlandsement xossalari ana
shu minerallar miqdoriga bog‘liq.
Portlandsement klinkerining asosiy minerallari kuyidagilar: Uch kalsiyli silikat (alit) — 3CaO•SiO
2
yoki C
3
S.
Ikki kalsiyli silikat (belit) — 2CaO•SiO
2
yoki C
2
S.
Uch kalsiyli alyuminat — 3CaO•Al
2
O
3
yoki C
3
A.
To‘rt kalsiyli alyumoferrit (selit) —4CaO•Al
2
O
3
•F
2
O
3
yoki C
4
AF.
Normal tarkibli portlandsement klinkerida asosiy minerallarning protsent miqdori
quyidagicha bo‘lishi mumkin:
C
2
S —45…60%; C
2
S—15…37%; C
3
A—7…15%; C
4
AF—10…18%.
Ishlab chiqarish sharoitlarida CaO ni yuqorida ko‘rsatib o‘tilgan minerallar
ko‘rinishida batamom biriktirish qiyin. Shuning uchun klinker tarkibida erkin,
birikmagan holda biroz CaO qolishi mumkin. Klinkerda erkin CaO bo‘lsa, u port-
landsement xossalariga magniy oksidga nisbatan xavfliroq ta’sir ko‘rsatadi, ya’ni u
hajmiy juda notekis o‘zgaradi. Erkin CaO sement toshini buzib yubormasligi uchun
145
klinkerni tuyishdan oldin erkin CaO havodagi nam ta’sirida so‘nib ulguradigan qilib
ma’lum vaqt omborlarda etiltiriladi. Shunda klinker birmuncha yumshaydi va uni
tuyish osonlashadi. Hozirgi vaqtda ishlab chiqarishni avtomatlashtirish munosabati
bilan klinker etiltirib o‘tirilmaydi, ishlab chiqarish ancha mukammal tashkil etiladi.
Portlandsementning asosiy texnik xossalari klinker tarkibida muxim minerallardan
necha protsent borligiga bog‘liq. Shuning uchun klinkerning mineralogik tarkibiga
qarab, portlandsement kuyidagi turlarga bo‘linadi:
alit portlandsement tarkibida 60% dan ortiq, C
3
S:C
2
S nisbat esa 4 dan katta;
belit portlandsement tarkibida 37% dan ortiq ikki kalsiy silikat bor, C
3
S:C
2
S
nisbat 1 dan kam;
alyuminat portlandsement tarkibida 15% dan ortiq. C
3
A miqdoriga qarab
sementlar oz alyuminatli (C
3
A dan 5% gacha), o‘rtacha alyuminatli (5…9% C
3
A) va
ko‘p alyuminatli (C
3
A 9% dan ortiq) sementlarga bo‘linadi;
alyumoferrit (selit) portlandsement, tarkibidagi to‘rt kalsiy alyumoferrit 18%
dan ortiq.
Strukturasi va tarkibiga ko‘ra klinker g‘ovakli (20–30 %) ko‘p fazalardan
bo‘ladi va qattiq – suyuq fazali pishish bosqichlari bilan o‘tuvchi murakkab
jarayonlar natijasida qattiq fazalarning mayda zarralarini agregatlanish yo‘li bilan
hosil qilinuvchi pishgan granulalar shakliga ega bo‘ladi. Klinkerning mineralogik
tarkibini tavsiflash fazalarning nostexiometrikligi va bir jinsli emasligi, klinker hosil
bo‘lish jarayonlarining tugallanmaganligi, alohida fazalarning kimyoviy tarkibining
o‘zgarmas emasligi va ularning polimorfizmining murakkabligi sababli juda qiyindir.
Klinker asosini tashkil etuvchilari alitli va belitli fazalar bo‘lib, uch kalsiyli alyuminat
va alyumoferritlarning qattiq eritmalaridir. Bunda alitli va belitli fazalar miqdori
(tarkibi bo‘yicha yuqori asosli kalsiy silikatlari asosidagi qattiq eritmalardan iborat)
ustunlik qiladi.
Yuqori asosli kalsiy silikatlarining jami miqdori klinkerda 75–85 % bo‘lgan
miqdorni tashkil etadi. Klinkerning silikatli fazalari sementning asosiy
mustahkamligini hosil qiladi (uning gidravlik faolligini). Uch kalsiyli alyuminat va
146
alyumoferritli tashkil etuvchilarni mineral eritmalar deb ataladi va ularning muvofiq
ravishda kuydirish jarayonida o‘z o‘rni bor. Mineral – eritmalarning miqdori 15–25
% chegarasida o‘zgaradi. Kam miqdordagi mineral eritmalarga ega bo‘lgan klinkerlar
qiyin eruvchanligi bilan tavsiflanadi va kuydirish agregatlarining unumdorligini
pasaytirib, yoqilg‘i sarfini ko‘paytiradi.