| cementklinker | |
|---|---|
| Mediefiler på Wikimedia Commons |
Klinker (i cementindustrien) er et mellemprodukt ved fremstilling af cement.
Først erhvervet af franskmanden Louis Vic i 1817.
Ved opvarmning af en blanding opnået af kalksten (ca. 75%) og ler (ca. 25%) eller andre materialer med lignende bruttosammensætning og tilstrækkelig aktivitet til en temperatur på 1450 ° C, forekommer delvis smeltning, og klinkergranulat dannes. For at opnå cement blandes klinkerne med nogle få procent gips (ca. 5 % afhængig af gipsmærke og SO 3 indholdet i klinken) og finmales. Gips styrer indstillingshastigheden; det kan delvist erstattes af andre former for calciumsulfat . Nogle specifikationer tillader tilføjelse af andre materialer ved slibning. En typisk klinker har en omtrentlig sammensætning på 67 % CaO , 22 % SiO 2 , 5 % Al 2 O 3 , 3 % Fe 2 O 3 og 3 % andre komponenter.
Det er den vigtigste komponent i alle konventionelle cementklinkere; dens indhold er 50-70%. Dette er et tricalciumsilikat, 3СаO*SiО 2 (forkortet C 3 S), hvis sammensætning og struktur er modificeret ved placering af fremmede ioner i gitteret, især Mg 2+ , Al 3+ og Fe 3+ . Alite reagerer relativt hurtigt med vand og spiller i normale cementer af alle faser den vigtigste rolle i udviklingen af styrke; for 28-dages styrken er bidraget fra denne fase særlig vigtigt.
Indholdet af belit for normale cementklinker er 15-30%. Dette er et dicalciumsilikat 2СаO*SiО 2 (C 2 S) modificeret ved indføring af fremmede ioner i strukturen og sædvanligvis fuldt ud eller for det meste til stede i form af β-modifikation. Belite reagerer langsomt med vand og har således ringe effekt på styrken de første 28 dage, men øger styrken markant i senere perioder. Efter et år er styrkerne af ren alite og ren belite under sammenlignelige forhold omtrent den samme.
Indholdet af aluminatfasen er 5-10 % for de fleste normale cementklinker. Dette er tricalciumaluminat 3СаO*Al 2 O 3 , væsentligt ændret i sammensætning, og nogle gange i struktur, på grund af fremmede ioner, især Si 4+ , Fe 3+ , Na + og K + . Aluminatfasen reagerer hurtigt med vand og kan forårsage en uønsket hurtig hærdning, medmindre et hærdningsregulerende middel, typisk gips, tilsættes.
Ferritfasen (CaAlFe) udgør 5-15 % af konventionel cementklinker. Dette er tetracalciumaluminoferrit 4CaO*Al 2 O 3 *Fe 2 O 3 , hvis sammensætning ændres væsentligt med en ændring i Al/Fe-forholdet og placering af fremmede ioner i strukturen. Den hastighed, hvormed den ferritiske fase reagerer med vand, kan variere noget på grund af forskelle i sammensætning eller andre karakteristika, men er generelt høj i starten og mellemliggende mellem alite og belit senere i livet.
I klinker er flere andre faser normalt til stede i små mængder, såsom alkalisulfater og calciumoxid.