Silikat materiallar va nodir, kamyob metallar texnologiyasi - bet 50

β→ γ o‘tishida hajm o‘zgarishi ancha sezilarli (13 %) bo‘lib, β– modifikatsiyalarning
pishiq namunasini C
2
S-shaklning β- va γ aralashmasi tarzida bo‘lgan juda mayin
kukunga (30–40 mm) aylanishi bilan parchalanishiga olib keladi. Ushbu hodisa
«silikat parchalanish» deb nom olgan. Portlandsement klinkerlarida β→ γ belit
fazasining o‘zgarishi ularning gidravlik faolligining pasayishi sababli noxush va
zararlidir, chunki ikki kalsiyli silikatning γ-modifikatsiyasi suv bilan ta’sirga
kirishganda normal sharoitlarda qotmaydi.
Qoidaga ko‘ra klinkerlarni kuydirish va sovitish shart-sharoitlari ikki kalsiyli
silikatning β-shaklini barqarorligini ta’minlaydi. Bunda barqarorlashtirish ikki
kalsiyli silikatning kristall panjarasidagi turli ionlarning qattiq eritmalarining hosil
bo‘lishi hisobiga bo‘lgani kabi γ-shaklning hosilalarini izolyasiyalanishi hisobiga
amalga oshadi.
Ikkikalsiyli silikatning β-shaklini barqarorligini ta’minlash maqsadida va
gidravlik faolligini oshirish uchun klinkerlar keskin sovutilishi lozim. Aylanma
pechlarning sovutgichlarida bu jarayon yuqori bosimda (500–700 mm.suv.us.) havo
154
beruvchi ventilyatorlar yordamida «o‘tkir purkash» – bilan sovuq havo berish orqali
ta’minlanadi. Pech ichidan (1200–1100°C haroratda) chiquvchi klinker, panjara
ustida «qaynovchi qatlam» hosil qilinishiga ko‘ra biryo‘la 300–400 °C ga soviydi. β–
C
2
S ning kristallokimyoviy barqarorlashuvi klinkerni kuydirish jarayonida ikki
kalsiyli silikatning kristall panjarasiga xomashyo komponentlarida mavjud bo‘lgan
aralashma oksidlarining turli ionlarining bir vaqtning o‘zida kirishi hisobiga amalga
oshadi. β-modifikatsiyaning barqarorlashtiruvchilariga: Na
2
O, K
2
O, MgO, BaO,
Al
2
O
3,
Fe
2
O
3
, P
2
O
5
, Cr
2
O
3,
Mn
2
O
3
kabi oksidlar kiradi(jadval 18).
Ikki kalsiyli silikat uchun, uch kalsiyli silikat uchun bo‘lganidek
stexiometriyaning buzilishi qayd etilgan. Strukturada kalsiy oksidining ortiqcha
miqdori paydo bo‘lishining taxminiy sababi deb o‘xshash tekisliklar bo‘yicha
strukturalarning mikroepitaksial tarzda o‘sishi hisoblanadi. Ionlarning ba’zilari,
masalan, Fe
2+
ioni, β → γ modifikatsiyaga o‘tishini kuchaytiradi, ya’ni
nobarqarorlashtiruvchi sifatida maydonga chiqadi. Suning uchun klinkerlarni
kuydirishni oksidlanish muhitida olib borilishi lozim. Ikki kalsiyli temirning
birmuncha miqdori, yuqori haroratda (1400–1450 °C) kuydirishda ushbu yuqori
harorat ta’sirida uch valentli temir birikmalarining termik dissotsiatsiyasi oqibatida
hosil bo‘ladi. Ushbu omil ta’siri ostida hosil bo‘luvchi temir (II) oksid shaklining
ionlari miqdori odatda u qadar ko‘p bo‘lmay (0,05–0,10 og‘irl. %) yuqorida bayon
etilgan zararli oqibatlarni keltirib chiqarmaydi, biroq klinkerni kuydirish haroratini
1500 °C dan yuqoriga ko‘tarilishi termik parchalanishni jadallashtiradi, silikat
parchalanishni tezlashishiga va klinker faolligini pasayishiga olib keladi
Ikkikalsiyli silikatning polimorf o‘zgarishlar issiqligi α → αI → β → γ
o‘zgarishda sovitish chog‘ida DTA egri chiziqlar grafigida ekzoeffekt ko‘rinishida
qayd etiladi. O‘zgarishlar entalpiyalari β → γ o‘zgarish uchun 1460 kkal/mol va γ →
αz I o‘zgarishi uchun 3400 dan 2600 kal/mol miqdorni tashkil etadi.
Ikki kalsiyli silikatning β va γ-modifikatsiyalarining gidravlik faolliklari orasida
keskin farq mavjudligi munosabati bilan gidravlik faol bo‘lgan β-shaklini
barqarorlashtirish masalalari klinker texnologiyasi uchun katta ahamiyatga ega.
155
Chunki, shakl o‘zgarish hosilalarning hosil bo‘lishi va o‘sishi bilan, o‘zgarish sodir
bo‘luvchi C
2
S ning β-shakli zarrachalar o‘lchami, sovitish tezligi va harorat kabi
omillar o‘zgarishning borishiga sezilarli ta’sir ko‘rsatadi. C
2
S ikki kalsiyli silikatning
β-shakli normal haroratda barqaror bo‘luvchi kristallarining kritik o‘lchami 5 mkm
tashkil qiladi.
Shunday qilib, C
3
S va C
2
S oddiy temperaturada termodinamik nuqtai nazaridan
barqaror bo‘lmagan birikmalardir. N.A.Toropov, M.M.Sichev va boshqalarning
fikricha bu moddalarning suv bilan reaksiyaga kirishish aktivligiga ham shu sabab
bo‘ladi.
-C
2
S formaning
-C
2
S ga aylanishida umumiy hajmi 10 % ga ortadi. Shuning
uchun material donalarining yorilishi va kukunga aylanishi ko‘zatiladi,
-C
2
S 100 °C
gacha temperatura muxitida deyarli suv bilan reaksiyaga kirishmaydi. Shuning uchun
u bog‘lovchilik xususiyatlarini namoyon qilmaydi. Faqat nam issiq sharoitda ishlov
berilganda u bog‘lovchilik xususiyatlarini namoyon qiladi.
-C
2
S ning zichligi 3,28
ga teng,
-C
2
S niki esa 2,97 g/sm
3
.
Belitning gidravlik aktivligi, alit kabi kristallarning tuzilishi, kristallarning
o‘lchami, zichligi, yoriqlar va qo‘shimchalarning strukturasiga (kirib qolganligiga)
bog‘liq. Tojdor, chetli dumaloq, zich strukturali, o‘rtacha o‘lchamlari 20…50 mkm
bo‘lgan belitli sementlar yuqori mustahkamlikka ega. Kristallarning tezdan
parchalanishi tufayli katta sathni hosil qiluvchi sistemalar sementlarning gidravlik
aktivligini oshiradi.
18-Jadval
Ikki kalsiyli silikatlar polimorf o‘zgarishlarining kristallografik ma’lumotlari
Polimorf
gurux
Izox
Yacheykaning parametrlari, nm
Tevarak
atrof
guruxi
O‘qlar
nisbati
z
A
b
C
burchak*
1
0,5579
0,7150 γ=120
0
C R31s
-ac
2
2
0,949
0,559
0,685
Pcmn
abc
4
156
3
(/3.
0,548)
2,0871
3.0,6957
0,9496
0,680
Pna2
1
bca
12
4
0,5502
0,5081
0,6745
1,1224
0,9297
0,6278
β=9459
0
P2
1
/n
Pbnm
cab
bac
4
4
*Burchak 90
0
ga teng bo‘lmasa o‘klarning joylashishi quyidagicha a’
H
1.Stabilizatsiya bariy bilan o‘tadi
2.Stabilizatsiya 1200
0
C da P
2
O
5
bilan o‘tadi
3.Stabilizatsiya stronsiy bilan o‘tadi
4.Kristall stabilizatorsiz CaCl
2
eritmasidan olingan
|