Особенности химического и минералогического состава клинкера (клинкерного кирпича), а также его структуры

Клинкер представляет собой продукт натурального происхождения. В процессе его создания участвует огонь, вода и глина. Специальные сорта глины смешиваются с водой, а затем помещаются в шнековое устройство. После окончательного смешивания масса режется на необходимые размеры и помещается в специальную печь, где происходит процесс обжига.

Структура КК

Структура клинкера представляет собой соединение множества кристаллов разных размеров, между которыми находится промежуточное вещество. На нее непосредственно влияет количество содержащихся в его составе оксидов. В частности свободный оксид кальция допускается не более 1% от всей массы. Большее его значение свидетельствует о неправильном процессе обжига.

В небольшом количество (до 5%) разрешается содержание оксида магния. Эта нежелательная составляющая влияет на структуру конечного продукта, а также на его свойства.

Структура клинкера может содержать следующие компоненты:

• Алюминат 5-15%;
• Алит 40-60%;
• Белит 15-40%;
• Алюмоферрит 10-20%.

Про клинкер нормированного состава и иные разновидности поговорим ниже.

Следующее видео рассказывает о растворе для придания различных цветов клинкерном кирпичу:

Составы клинкера

Состав клинкера подразделяется на химический и минералогический. Он влияет на свойства и технические характеристики конечного продукта.

Для начала поговорим про химический состав цементного и портландцементного клинкера.

Химический

Данный состав может колебаться в достаточно больших пределах. Его главными окислами, которые в сумме достигают до 97%, являются:

1. Окись кальция 64-66%;
2. Двуокись кремния 22-24%;
3. Окись железа 2-4%;
4. Окись алюминия 5-8%.

Химический анализ состава проводится по специальной методике, регламентированной стандарту ГОСТ в отношении клинкера.

• Чрезмерное содержание окиси кальция приводит к быстрому процессу твердения и повышению прочности, но при этом снижается коэффициент водоустойчивости.
• Замедление процесса твердения на начальных стадиях происходит в результате большого содержания кремнезема. При этом прочность материала нарастает стремительно именно на длительных сроках, а также увеличивается устойчивость к воздействию влаги.
• Повышенное количество глинозема в составе клинкера ухудшает его устойчивость к влаге и морозам.

Про минералогический (минеральный) состав портландцементного и иных типов клинкера, а также про влияние такого состава клинкера на свойства портландцемента и материалов поговорим ниже.

Минералогический

Основные оксиды, из которых состоит клинкер, при высоких температурах взаимодействуют между собой и образуют минералы. Их соотношение имеет непосредственное влияние на свойства конечного продукта.

Минералы, которые входят в состав клинкера:

• Алит включает в себя трехкальциевый силикат (C3S), который при кристаллизации присоединяет к себе MgO, A12O3, Fe2O3, что приводит к образованию твердого раствора. Форма алита, его размеры и степень кристаллизации влияют на свойства клинкера.
• Белит представляет собой b-форму C2S. Быстро охлажденный клинкер содержит белит округлой формы, когда при медленном его охлаждении минерал получает зазубренные края и неправильную форму. Содержание мелких кристаллов белита приводит к устойчивости b-формы.
• Трехкальциевый алюминат. Он имеет вид кристаллов, содержатся в промежуточной фазе.
• Алюмоферрит кальция в сочетании с клинкерным стеклом, а также алюминатами образуют промежуточное вещество между кристаллами. Эти компоненты являются твердым раствором и составляют не более 2,5% от общей массы.

Клинкер включает в себя смесь минералов, которые имеют непосредственное влияние на его свойства: скорость твердения, уровень прочности, долговечность, устойчивость к низким и высоким температурам, влаге и химическим компонентам. Это дает возможность для определенного строения подбирать оптимальный клинкер с нужными свойствами и техническими характеристиками.

Про раствор для создания и кладки клинкера рассказывает данное видео: