2780.Методы физико-химического анализа вяжущих веществ

спектроскопического расщепления g = 2,004±0,001, константа сверх­ тонкого взаимодействия А = 90,6±0,5* 10“4 см-1. Плотность 3,13; 3,25 г/см3. Твердость 5—6. Растворяется в НС1 Гидратируется, под-« вергаясь одновременно гидролизу. Продукт гидратации ппи ком­ натной температуре представляет собой тоберморитовый гель с высоким "отношением Ca0/Si02 (до — 1,77). Обладает резко выра­ женными вяжущими свойствами. Твердеет быстро, дает цементный

(0,5—1%), ZnO (2%), MnO (0,5-1% ), ТЮ2 (2 -3% ), SrO (до 6 -

пературах 1450—1500°С. Образец, содержащий 99% C3S, может быть получен однократным обжигом при 1500°С в течение 7 ч тонкоизмельченной в струйной мельнице до размера частиц менее Змкм шихты из СаС03 и Si02. Препарат, состоящий из 99,1% C3S, получается двукратным обжигом стехиометрической смеси из СаС03 и Si02 при температуре 1450°С. Монокристаллы C3S могут быть получены по следующей методике: составляется сырьевая смесь из тонкомолотых химически чистых C2S, Si02, СаО и СаС12, содержащая 35% (3Ca0 + Si02) +35% C2S+ 30% СаС12; темпера­ тура обжига 1450°С; длительность выдержки 4 ч; продукт обжига резко охлаждается, причем за счет перехода а- в y-C2S происходит его рассыпание в порошок, который затем обрабатывается этило­ вым спиртом для удаления остатков свободной СаО. Описанным методом удается получить некоторое количество кристаллов C3S размером около 1 мм, средний размер кристаллов составляет 0,5— 0,7 мм. В природе не встречается. Является основным минералом большинства портландцементных клинкеров.

54СаО* 16Si02• А120 3 MgO — алит (минерал портландцементного клинкера) (А4 = 4131,90, состав, %: СаО 73,29; Si02 23,27; А120 3 2,47; MgO 0,97; Са 52,38; Si 10,87; А1 1,31; Mg 0,59; О 34,85). Со­

= 0,0075. Алит представляет собой твердый раствор в ЗСаО-БЮг различных примесных соединений, главным образом А120 3 и MgO с предельной растворимостью соответственно 1 и 2,2%, а также оксидов железа (0,5—1,5%), хрома (0—1%), соединений марганца (0—3%), оксидов натрия, калия и т. д. В зависимости от темпера­ туры, вида и содержания примесей алит может аналогично чисто­

НС1. Получают из расплава при температуре около 1450°С. Кроме того, может быть получен в среде перегретого водяного пара при атмосферном давлении при температурах, которые примерно на 300°С ниже, чем в условиях сухого синтеза. Входит в состав домен* ных шлаков.

3Ca0-2Si02-CaF2 — куспидин (Л4 = 366,48; состав, %: СаО.45,91; Si02 32,79; CaF2 21,30; Са 43,74; Si 15,33; О 30,56; F 10,37). Моно­ клинная сингония; а = 7,55, 6= 10,43, с= 10,85 A. Z= 4. Дифракцион­ ная характеристика (d, А): 3,259 (3); 3,062 (10); 3,034 (3); 2,943 (4); 2,88 (3); 2,018 (2). Бесцветные или розовые копьевидные двойники по (100); псевдоромбические кристаллы; ясная спайность

другим данным синтетический куспидин плавится конгруентно при 1410°С. При длительном нагревании разлагается с образованием y-C2S и улетучиванием SiF4. ДТА: (—) 300—500 и (—) 800—900°С (разложение). Плотность 3,05; 2,95 г/см3; твердость 5—6. Раство­ рим в HN03, в НС1 желатинирует. Получается из расплава. Встре­ чается в природе. Кристаллизуется в некоторых шлаках.

(2 СаО*Si02)2-CaF2 (Л4 = 422,56; состав, %: СаО 53,08; Si02 28,44; CaF2 18,48; Са 47,43; Si 13,29; F 8,99; О 30,29). Аналог каль­ циевого хокдродита. Двухосный; отрицательный; средний коэффи­

Образует две модификации: высокотемпературную а- и низкотем­ пературную (3-формы. а-Форма устойчива при-температуре >1200°С и давлении 8,82 МПа; ромбическая сингония; % = 1,680, пр = 1,665;

2 V — большой; спайность совершенная по (001) и (010); бесцве­ тен. (3-форма моноклинная сингония; бесцветные короткостолбчатые

ДТА: (—) 900—950°С (декарбонизация). Плотность 3,01 г/см3, ^твердость 5. Растворяется в НС1. Природный и синтетический ми­ нерал. Возможно образование как промежуточного соединения при

Бесцветные призматические или пластинчатые кристаллы; (—) 2 F»0°; % = 1,637, пр= 1,629; также ng= 1,628, пр^=1,620. Разлага­ ется в твердом состоянии при температуре 1298°С на CaS04 и a' = C2S; по другим данным разлагается при 1250° на белит и ан­ гидрит. Растворим в НС1. Получается путем обжига при темпера­ туре 1000—1240°С смеси 2Ca0-Si02 с CaS04 в присутствии мине­ рализатора (1% NaF). Образует твердые растворы с хроматным спурритом. Встречается в обжигаемом материале и обмазке футе­ ровки портландцементных и известковых печей в области темпера­ тур 600—1200°С. Образуется как промежуточное соединение це­ ментного клинкера при комбинированном процессе производства цемента и серной кислоты из фосфогипса.

2(2CaO-Si02) • CaCr04— хроматный спуррит (Af = 500,55; состав,

>950°С на Ca2Si04, СаСг04 и СаО. Образует твердые растворы с

23,62; CaF2 10,23; Са 52,53; Si 11,04; F 4,98; О 31,45). Кристаллы зеленоватого цвета; пср= 1,690; (—) 2 У<15°. Плавится инконгруентно, образуя C3S и> жидкость. Неустойчив ниже температуры 1130°С, диссоциируя в зависимости от температуры на C2S, СаО и CaF2 или выделяя (2СаО-Si02)2-CaF2. Получен нагреванием смеси соответствующего состава в запаянной платиновой трубке по ре­ жиму: 30 мин при 1300 и затем 7 суток при 1130°С.

СаО-ТЮ2 — перовскит (М= 135,98; состав, %: СаО 41,24; ТЮ2 ■58,76; Са 29,47; О 35,30; Ti 35,23). Псевдокубическая или ромбиче­

Черный, бурый, желтый, в шлифе — серый, зеленоватый; плео­ хроизм слабый; спайность несовершенная по (001); изотропный

при нормальных, так и в гидротермальных условиях (185°С) покры­ вается тонкой гелеобразной Пленкой, препятствующей дальнейше­ му процессу гидратации. Вяжущими свойствами не обладает. Кристаллы перовскита были получены при нагревании смеси соот­ ветствующих оксидов с флюсом, а также трехкратным спеканием оксидов при температуре 950°С. Входит в состав доменных титани­ стых шлаков.

СаОТЮ 2- Si02 — титанит (сфен) (М= 196,06; состав, %: СаО 28,60; ТЮ2 40,75; Si02 30,65; Са 20,44; Ti 24,43; Si 14,33; О 40,80). Моноклинная сингония; простр. гр. С2/с; а = 6,55, 6= 8,70, с= 7,43 А.

Дифракционная характеристика:

Кристаллы клиновидной формы; цвет в зависимости от приме­ сей коричневый, серый, желтый, зеленый, розово-красный, черный, показатели светопреломления меняются в зависимости от содержа­ ния титана: пё= 2,093—1,943, /гт = 1,970—1,870, пр= 1,901—1,843; (+ ) 2 V = 23—35°; спайность ясная по (НО). ИКС: полосы поглоще­ ния при (см-1) 420—500 (деформационные колебания Si—О—Si); 750 (полоса поглощения, характерная для кольцевых кремнекисло­ родных мотивов); 820—1080 (валентные колебания Ti—О). Плот­ ность 3,4—3,6 г/см3; твердость 5—5,6. Под воздействием воды и водных растворов Са(ОН)2 на кристаллах титанита формируется тонкая гелеобразная пленка, препятствующая их растворению. Вя­

Изотропный, n=2,120 (С); 2,137 (Na); бесцветный, каштановый, коричневый. Слабо растворяется в воде, растворяется в кислотах. АН°=—482,39 кДж/моль, ДС°=—477,40 кДж/моль, S°=59,87 Дж/ /(моль-град). Плотность 2,71 г/см3.

FeO — вюстит (М = 71,846; состав, %: Fe 77,73; О 22,27). Обыч­ но содержит в решетке избыток кислорода, поэтому состав вюстита соответствует формуле FeOi,09—FeOi.os или Fe0,9iO—Fe0l95O. Ку­

на кривых ДТА двух небольших эндотермических эффектов при 215 и 263°С не установлена. 7’Пл=1370°С, АН°=—264,51 кДж/моль, ДС°=—245,97 кДж/моль, S°=59,45 Дж/(моль-град). Плотность 5,5 г/см3. Не растворяется в воде, спиртах, щелочах, разлагается в

Кристаллизуется в видегексагональных бипирамид, одноосный, положительный, пе= 1,605, п0= 1.600, бесцветный. Гпл=1630°С.

К20-8Са0-ЗА120з (М= 848,72; состав, %: КгО 11,10; СаО 52,86; А120 з 36,04; К 9,22; Са 37,87; А1 19,07; О 33,93). Трактуется как твердый раствор КгО в ЗСа0-А120 3. Рентгенограмма несуществен­ но отличается от рентгенограммы ЗСаО-А12Оз.

Кристаллы кубического или октаэдрического облика с совершен­ ной кубической и несовершенной октаэдрической спайностью, изо­ тропный, п= 1,7335 (С), 1,7366 (D), 1,7475 (F), бесцветный. Твл = = 2800°С; Д#° = —601,64 кДж/моль, AG°=—569,33 кДж/моль, S°= = 26,96 Дж/(моль-град). Плотность 3,56 г/см3, твердость 5,5. Полу­ чается при сплавлении бората магния и извести; при разложении MgCl2 при температуре красного каления в присутствии НС1, СаО или Н20; из расплавленного MgO; при обжиге MgC03 или Mg (ОН) 2. Растворяется в кислотах.

MgS— сульфид магния (М = 56,37; состав, %: Mg 43,12; S бб^вв).

>2000°С. Плотность 2,84 г/см3. Разлагается в воде, растворяется в

Псевдооктаэдрические кристаллы с совершенной спайностью по базису; одноосный, отрицательный; п0 = 2,45, пе = 2,15; коричнево­ черный цвет, непрозрачный. ДТА: (—) 950—1050°С (переход а-Мп3С>4 в р-Мп30 4); (—) 1080—1200°С (обратимое полиморфное превращение p-Mq30 4 в у-Мп30 4). ДН° = —1387,09 кДж/моль, AG°= = —1280,53 кДж/моль, 5°= 154,07 Дж/моль*град. Плотность 4,84 г/см3; твердость 5,5. Получают путем нагревания МпО на воз­ духе.