1. Wymień rodzaje krzemianów (wzory) występujące w surowcach i materiałach budowlanych.

Ortokrzemiany wyspowe [ Si0₄ ]^4- : - klinkier portlandzki: -Ca₃[SiO₄]O - alit C₃S ; - β Ca₂[SiO₄] - belit C₂S

- żużle wielkopiecowe i stalownicze ( β Ca₂[SiO₄] ; monticellit CaMg[SiO₄] ; merwinit Ca₃Mg[SiO₄]₂ )

Pirokrzemiany [Si₂O₇]^-6 : Ca₃[Si₂O₇] - rankinit (żużle wielkopiecowe)

Krzemiany warstwowe [ Si₂0₅ ]^2- : - Skała ilasta ; - Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈ -kaolinit ; - Illit ; - Montmorylonit ;

- Granulowane żużle wielkopiecowe ; - Melility: Ca₂Al[AlSiO₇]-gelenit ; - Ca₂Mg[Si₂O₇]-akermallit

Krzemiany łańcuchowe, wstęgowe [ Si0₃ ]^2- :

1) mało reaktywne w stosunku do wody, występujące w żużlach: CaMg[Si₂O₆]- diopsyt oraz Ca[SiO₃] - wolastonit

2)odporne na korozję chemiczną, występujące w betonie kom: Ca₆[Si₆O₁₇](OH)₂ -xonotlit oraz Ca₅[Si₆O₁₈H₂]*4H₂O- tobermoryt

3) żużle hutnicze ; 4) bazalt 5) uwodnione krzemiany magnezu 6) porfir 7) beton

Krzemiany szkieletowe [ Si0 ]⁰ (najbardziej odporne na reakcje chemiczne): - kwarc SiO₂ ; - ortoklaz K[AlSi₃O₈] ;

- anortyt Ca[Al₂Si₂O₈] ; - nefelin Na[AlSi₃O₈] ; - granit ; - bazalt

2. Metody projektowania betonu zwykłego

Wstępne założenia do projektowania składu betonu obejmują wybór składników mieszanki betonowej z uwzględnieniem wymagań technologicznych i ekonomicznych. Metody projektowania: - obliczeniowa ; - doświadczalna ; - doświadczalno-obliczeniowa

Wstępne założenia projektowe: -klasa betonu; -warunki eksploatacji betonu; -przeznaczenie elementu lub budowli;

-kształt i wymiary elementu lub budowli; -ilość i rozmieszczenie zbrojenia; -sposób wbudowania mieszanki betonowej

-sposób pielęgnacji świeżego betonu Dobór: -rodzaju i klasy cementu ; -rodzaju, marki i uziamienia kruszywa - punktu piaskowego kruszywa; - domieszek i dodatków; -konsystencji mieszanki

Metody projektowania składu betonów zwykłych: - metoda trzech równań

- metoda dwustopniowego otulania żwiru (Paszkowskiego) - metoda zaczynożądności (Kopycińskiego)

- metoda kolejnych przybliżeń (Kuczyńskiego) - metoda przepełnienia jam kruszywa (Eymana)

Ustalenie składu betonu zwykłego: Zazwyczaj ustalenie składu betonu polega na wyznaczeniu zawartości jego składników w 1m³ mieszanki tj: C- cementu [kg], W- wody [kg], K- kruszywa [kg], użycie których powinno spełniać następujące warunki:

a)Warunek wytrzymałości): R = A(C/W - 0,5) w przypadku C/W < 2,5 ;+; R = A(C/W + 0,5) w przypadku C/W > 2,5

gdzie: R - średnia wytrzymałość na ściskanie betonu, [MPa], A - współczynnik zależny od rodzaju i marki kruszywa,

C/W - wskaźnik cementowo-wodny- stosunek ilości cementu do ilości wody w mieszance, powszechniej stosowana jest jego odwrotność W/C - wskaźnik wodno-cementowy

b)Warunek konsystencji: W= C · w_c + K · w_k gdzie: w_c -wodożądność cementu[dm³/kg] w_k- wodożądność kruszywa [dm³/kg].

c)Warunek szczelności: C/ρ_c + K/ρ_k + W=1000 gdzie: C - ilość cementu, [kg] W - ilość wody, [kg] K - ilość kruszywa [kg]

ρ_c - gęstość cementu [kg/dm³] ρ_k - gęstość kruszywa [kg/dm³]

3. Produkcja cementu portlandzkiego i hutniczego (właściwości)

Właściwości wszystkich cementów: - wytrzymałość, - czas wiązania (szybkość przechodzenia z masy plastycznej w stan stały) - stałość objętości (skurcz, zagęszczenie i ekspansja) -powierzchnia właściwa, -plastyczność, -ilość dodawanej wody.

Właściwości specjalne: -odporność na korozje chemiczną, małe ciepło twardnienia, duże wytrzymałości początkowe, mała zawartość alkalii (Na₂0, K₂0)

Cement hutniczy CEM III ( 3odmiany A-(36-65%) B-(66-80%) C-(81-95% ) Cement hutniczy ma właściwości zbliżone do cementu portlandzkiego. Głównym jego składnikiem jest granulowany żużel wielkopiecowy. Różnice w ilościach składników chemicznych (głównie mniej CaO, a więcej SiO₂) nadają mu szczególnych własności, do których- w porównaniu do cementu portlandzkiego można przede wszystkim zaliczyć: - wolniejszy proces wiązania i twardnienia

- opóźniony o około 30% w stosunku do cementu portlandzkiego początek i koniec wiązania;+: - wybitnie osłabiony proces wiązania w niskiej temperaturze, niższej od 5^oC;+: - wyższa odporność na działanie środowiska o średniej agresji, zwłaszcza siarczanowej;+: - wydzielanie mniejszych ilości ciepła przy wiązaniu :+; - wyższy przyrost wytrzymałości po upływie 28 dni, a o wiele wyższy po upływie 90 dni;+; - niższy skurcz o około 40%

- w kamieniu cementowym pory mają mniejsze wymiary;+: - niższa nasiąkliwość;+: - wyższa mrozoodporność

Cement portlandzki CEMI - wysoka wytrzymałość w pierwszych minutach twardnienia (duży przyrost wytrzymałości w 1 etapie twardnienia)

Produkcja cementu portlandzkiego: obejmuje trzy zasadnicze etapy: • przygotowanie surowca,

• wypalanie(uzyskuje się klinkier port­landzki) • mielenie, z dodatkiem gipsu - (uzyskuje się cement portlandzki).

Podstawowe operacje technologiczne przy produkcji klinkieru i cementu : a) wydobycie surowców- w kopalniach odkrywkowych typu stokowego lub stokowo-wgłębnego. Do wiercenia otworów strzałowych używa się wiertnic obrotowo- udarowych o dużej wydajności. b) rozdrabnianie- surowiec zostaje kruszony w kruszarkach młotkowych, c)homogenizacja- polega ona na formowaniu z surowców pryzmy przez usypywanie podłużnych warstw, z której następnie pobiera się materiał porcjami poprzecznymi. Odbieranie materiału odbywa się pod katem jego naturalnego zsypu. Aby uzyskać najlepszą homogenizację surowca, powinno się odbierać warstwę materiału małej grubości- 2 do 4 cm. Odpowiednia wydajność uzyskuje się przez dużą szybkość przesuwu urządzenia odbierającego. d)korekcja- homogenizacja szlamu lub maki surowcowej. Wyróżnia się korekcję mieszaną ( stosowaną we wszystkich starych zakładach, w których wyposażenie działu surowcowego składa się ze stosunkowo małych zbiorników korekcyjnych i znacznie większych basenów szlamowych) oraz korekcję całkującą ( zwykle w szeregowych basenach, która pozwala na ciągłą homogenizację szlamu i daje dobre wyniki, gdy znany jest skład chemiczny surowców podawanych do młyna) e)homogenizacja, f)mielenie i suszenie- mielimy w młynach misowo- rolkowych, które potrzebują mniej energii w porównaniu z innymi młynami ( 14kWh/tonę, mniej energii niż młyny kulowe 24kWh/tonę), mogą być zasilane gorącymi gazami, jest tam separator i transport pneumatyczny. g)spiekanie- etap ten składa się z procesów fizycznych i towarzyszących im reakcji chemicznych. Procesy fizyczne, do których zaliczmy przede wszystkim suszenie, podgrzewanie oraz chłodzenie materiału w wyniku wymiany ciepła między gazami i materiałem, umożliwiają przebieg szeregu reakcji chemicznych. h)chłodzenie- odbywa się w urządzeniach zwanych chłodnikami. Maja one poważny wpływ na ekonomiczna pracę pieca. Temperatura klinkieru na wlocie do chłodnika wynosi od 1200 do 1350˚C, a jego ciepło fizyczne od 1180 do 1640 kJ/kg (280-390 kcal/kg) klinkieru. Stąd uzyskanie ciepła z klinkieru do podgrzania powietrza wtórnego ma znaczny wpływ na sprawność cieplna pieca i temperaturę spalania. i)magazynowanie klinkieru, j)mielenie klinkieru z gipsem- w młynach kulowych, dodaje się gips- bo cement wg normy to mieszanina mielonego klinkieru z gipsem, który pełni funkcję regulatora wiązania. k)mielenie klinkieru z gipsem i dodatkami mineralnymi, l) fałszywe wiązanie cementu- jest to zjawisko nieformalnego i przedwczesnego wiązania cementu w okresie kilku minut od chwili dodania wody. Zjawisko to tłumaczy się obecnością w cemencie gipsu półwodnego lub anhydrytu III, tworzącego się podczas mielenia klinkieru z gipsem dwuwodnym przy podwyższonych temperaturach 130-160˚C. Produkcja cementu hutniczego: Produkcja cementu hutniczego (CEM III) przebiega w ten sam sposób co portlandzkiego jednakże, oprócz klinkieru i gipsu dodatkowym składnikiem jest żuzel( mielenie i mieszanie)

4.Omówić stosowane surowce w zaprawach (murarskich, tynkarskich, posadzkowych)

Cement portlandzki -jest spoiwem hydraulicznym który otrzymuje się przez wspólne zmielenie klinkieru i gipsu Głównie stosowany jako składnik mas tynkarskich. Wapno suchogaszone- spoiwo budowlane powietrzne które otrzymuje się przez działanie na wapno palone ograniczoną ilością wody Gips- spoiwo powietrzne otrzymywane przez częściową dehydratacje CaSO4* 2H₂O najbardziej charakterystyczną cechą jest krótki czas wiązania oraz wysokie wytrzymałości Woda-powinna być bez zapachu na głębokość 100 cm powinna być przezroczysta Piasek; Właściwości: właściwości reologiczne, przyczepność, współczynnik przewodnictwa cieplnego (w zewnętrznych elementach spoiny), trwałość (dla elementów zewnętrznych narażonych na zmiany środowiska), Barwa dla tynków

Dodatki: pucolanowe, hydrauliczne, popioły lotne, mączki szamotowe, żużlowe, wapienne i włókna.

Domieszki chemiczne: plastyfikujące, napowietrzająco-uplastyczniające, uszczelniające, przyśpieszające twardnienie

Podział ze względu na rodzaj: Zaprawy wapienne- są mieszaninami wapna, piasku i wody. Jako spoiwo wapienne można użyć wapna suchogaszonego lub ciasta wapiennego, wapna hydraulicznego.Z wyjątkiem wapna hydraulicznego z uwagi na brak odporności na wilgoć nie nadają się do wykonania murów piwnicznych i podziemnych, tynków wewnętrznych.

Zaprawy cementowe- są to mieszaniny cementu, piasku i wody. Zaprawa cementowa wykazuje znaczne zmiany liniowe, słabe właściwości ciepło- chronne oraz niska paroprzepuszczalność. Jest mało plastyczna i źle urabialna

Zaprawy cementowo - wapienne- są to mieszaniny cementu, wapna, piasku i wody. Podobnie jak w przypadku zapraw wapiennych można do ich wykonywania stosować ciasto wapienne jak i wapno suchogaszone.

Zaprawy gipsowe -skład gips bud., piasek , woda,(środki opóźniają. wiąz.)M1,5;3. Opóźniacz keratynowy lub z kleju kostnego

Zaprawy cementowo- gliniane -mieszaniny cementu i piasku z wodną zawiesiną gliny, która nadaje większą szczelność. Nie wolno ich stosować w miejscach wód agresywnych(siarczan). Zaprawy te są dobrze przyczepne do ceramiki i kamienia.

Zaprawy gipsowo - wapienne- jest to mieszanina, a skład której wchodzą: gips budowlany, wapno hydratyzowane (lub ciasto), piasek, woda, środki opóźniające. Stosowane do murowania ścian z elementów gipsowych, do wykonywania tynków nie podlegających zawilgoceniu, do mocowania płytek okładzinowych.

Zaprawy specjalne- zaprawy z domieszkami przyspieszając wiązanie i twardnienie. Stosowane do murowania, gdy ważne jest szybkie uzyskanie wymaganej wytrzymałości lub w celu umożliwienia wiązania przy niewielkim mrozie.

Zaprawy izolacyjne -ciepłochronne Lekkie wypełniacze dają niską gęstość pozorną. Stos. do murowania, łączenia ściennych elementów gazowych. Chronią mury przed zamarzaniem.

Zaprawy fabryczne- mieszaniny przygotowane fabrycznie, które po połączeniu z wodą dają gotową zaprawę. Stosowane są do tynków szlachetnych. Cechuje je wysoka jakość

5. Proces technologiczny produkcji betonu komórkowego.

Betony komórkowe można wytwarzać według wielu technologii, jedną z nich jest uniwersalna technologia polska UNIPOL, która polega na uaktywnieniu części kruszywa poprzez wspólny jego przemiał ze spoiwem do osiągnięcia odpowiedniego rozdrobienia i odpowiedniej powierzchni, powodującym szybsze wejście krzemionki w reakcje ze spoiwem. W zależności od wariantu produkcji betonu komórkowego występują trzy podstawowe układy zestawu surowców. Pomijając szczegółowy opis wariantów, można wymienić takie surowce jak; wapno palone, cement, gips dwuwodny, popioły lotne wspólnie mielone jako składniki spoiwa i piasek kwarcowy mielony z wodą na szlam i/lub popioły lotne niemielone jako kruszywo. Stosujemy środki porotwórcze (proszki metali Al., Zn, Mg, środki które wydzielają wodór , środki pianotwórcze)

Dobór cementu do produkcji autoklawizowanych betonów komórkowych należy dobrać cement których początek czasu wiązania wg Vicata zawiera się w przedziale od 1-3 godzin, a koniec czasu wiązania od 3-6 godzin. Ponadto cement powinien zawierać duży procent C3S i ograniczoną ilość C3A, któremu podczas hydratacji towarzyszy znaczny skurcz i wysokie wydzielenie ciepła.Dążenie do zmniejszenia wartości współczynnika przewodzenia ciepła λ przy jednoczesnym uzyskiwaniu jak najwyższych wartości wytrzymałości na ściskanie. Przewodność cieplna i wytrzymałość na ściskanie zależą od gęstości objętościowej betonu komórkowego. Obecnie dąży się do uzyskania jak najniższej gęstości objętościowej, ale takiej, która charakteryzuje się jednocześnie odpowiednią wytrzymałością, pozwalającą na stosowanie betonu jako materiału ściennego.

Odporność ogniowa betonu komórkowego pozwala na jego stosowanie w obiektach o wysokich wymaganiach ogniowych, zwłaszcza w obiektach przemysłowych i halach magazynowych.

Operacje technologiczne: przygotowanie spoiwa (cement, wapno, popioły lotne, gips, pisaek) →mielenie→ mieszarka→ (spoiwo+H₂0+mikrokruszywo) →mieszarka betonowa→formowanie→dojrzewanie→usuwanie nadrostów→ krojenie→ autoklawizacja→gotowy wyrób.

6. Proces technologiczny otrzymywania klinkieru metodą suchą.

Po wstępnym rozdrobnieniu surowców w łamaczach 1 i 2 surowiec przechodzi do suszarni, która w nowoczesnych rozwiązaniach jest jednocześnie młynem obrotowym (młyn susząco-mielący). Tu materiał osusza się do wilgotności około 1-2% i rozdrabnia. Surowce drobne, jak np. żużle, dozowane są bezpośrednio do młyna susząco-mielącego w odpowiedniej proporcji w stosunku do pozostałych rozdrobnionych surowców. W tym stanie przesyła się materiał do zbiorników korekcyjnych, w których następuje skorygowanie składu i dokładne wymieszanie metodą pneumatyczną. Następnie - jak w metodzie mokrej - następuje wypał i leżakowanie. Oczywiście, w tej metodzie rozdrobniony surowiec wprowadzany jest do pieców wypałowych w stanie suchym jako proszek lub granulki. (Reszta w punkcie 3 tech przy produkcji klinkieru)

7. Rodzaje reakcji chemicznych pod względem energetycznym w produkcji materiałów budowlanych.

1)Ciało stałe - ciało stałe (reakcje w układzie homogenicznym) Dyfuzja: γ= -Dδ_ci/δ_x; δ_ci/δ_x=grad γ_i Spiekanie bez udziału fazy ciekłej:

-wyroby ceramiczne (cegła, pustaki ścienne i stropowe) - płytki ceramiczne - kruszywo lekkie (łupkoporyt, glinoporyt)

2)Ciało stałe - ciecz (reakcje w układzie heterogenicznym): Spiekanie: - cegła klinkierowa; -klinkier portlandzki; -kruszywo lekkie

Hydratacja, wiązanie i twardnienie: -dyfuzja - rozpuszczalność - krystalizacja

3)Ciało stałe - gaz (reakcja w układzie heterogenicznym): Rozkład termiczny: K= p^h_g -defekty sieci krystalicznej; -szybkość zarodkowania

Produkty: wapno, gips, metakaolinit.

9. Dlaczego beton zwykły może być nieodporny na korozję siarczanową (działanie Na₂SO₄, MgSO₄).

Korozja siarczanowa - najczęściej spotykana i najgroźniejsza dla betonu jest agresywność wód spowodowana zawartością w nich siarczanów. Korozja siarczanowa polega na utworzeniu w porach betonu trudnorozpuszczalnych soli, któremu towarzyszy znaczne zwiększenie objętości, co prowadzi do dużych naprężeń w betonie, a z czasem do jego rozsadzenia i zniszczenia. Tworzące się w tym przypadku sole, nazywane ze względu na zwiększanie objętości w czasie krystalizacji solami pęczniejącymi, to gips oraz trójsiarczanoglinian trójwapniowy zwany etringitem (sól Candlota). Krystalizacji tego związku towarzyszy zwiększenie objętości fazy stałej o około 168%. Mechanizm korozji siarczanowej jest skomplikowany ze względu na to, że zależnie od stężenia siarczanów, a także zmienności jonów towarzyszących oraz składu spoiwa w betonie.

Agresywność siarczanowa wywołuje korozję typu III. Jest to najczęściej spotykany typ korozji i zarazem najbardziej niebezpieczny, z uwagi na niemożność obserwacji jego przebiegu w początkowej fazie. Ze środowiska agresywnego zawierającego siarczany, jony przenikają do betonu i reagują: z wodorotlenkiem wapniowym, dając w wyniku gips, który po uwodnieniu wiąże z glinianem trójwapniowym tworząc etryngit: C₆AS₃H₃₂

Gips oraz etryngit posiadają znacznie większą objętość odpowiednio 2 i 2,3 razy niż składniki wyjściowe. Początkowo powstające kryształy uszczelniają beton i podnoszą jego wytrzymałość na ściskanie. Po przekroczeniu granicy uszczelniania struktury prowadzą do jej rozsadzenia i zniszczenia. Ten typ korozji mogą powodować w zasadzie wszystkie sole mineralne, jeżeli warunki eksploatacji sprzyjają krystalizacji soli w porach betonu (np. podsiąkanie kapilarne zasolonej wody połączone z obsychaniem).W poszczególnych przypadkach (mały ruch wody, szczelny beton) może nastąpić uszczelnienie powierzchni betonu w wyniku działania jonu SO₄^-2 i podwyższenie trwałości elementu. W przypadku jednak stałego dopływu, proces niszczenia trwa aż do całkowitego rozkładu cementu, czyli praktycznie do rozsypania się betonu.

10. Wymień rodzaje procesów termicznych do otrzymywania materiałów budowlanych - podaj przykłady.

Synteza - przy produkcji klinkieru portlandzkiego, cegła, cegła wapniowo-piaskowa Analiza - produkcja spoiwa wapiennego, rozpad gipsu, rozpad węglanu wapnia Egzotermiczny - ciepło wydziela się przy gaszeniu wapna, przy hydratacji cementu

13. Czynnki wpływające na wytrzymałość betonów zwykłych -właściwy dobór składników -prawidłowa technologia -pielęgnacja i czas dojrzewania (28dni)

-oddziaływanie środowisk korozyjnych -obciążenia mechaniczna stałe i zmienne -konserwacja -zagęszczenie (wibracja, prasowanie wibroprasowanie)

-warunki pielęgnacji (temperatura ,wilgotność ,czas) -rodzaj i ilość porów -łuszczenie powierzchni

-zmiany właściwości wytrzymałości w środowiskach siarczanowych-mniejszy spadek wytrzymałości , Wpływ zawartości granulowanego żużla na zmniejszenie reaktywności alkalicznej żużli(zaw. alkaliów w cemencie ok. 1,5%-ok.3 krotnie mniejsza ekspansja)

-rodzaj cementu, dodatki mineralne, domieszki chemiczne, w/c, warunki dojrzewania, czynniki zewnętrzne

Wolny tlenek Ca0 i Mg0 może spowodować brak stałości objętości cementu (nad­mierne pęcznienie po stwardnieniu betonu) i prowadzić do powstania mikrospękań. Za­wartość wolnego Ca0 w klinkierze nie powinna przekraczać 1,5%, natomiast zawartość Mg0 w składzie chemicznym klinkieru 5%.

K20 i NazO - (skladniki alkaliczne) mogą reagować z krzemionką opalową w kru­szywach, co prowadzi do pęcznienia i pękania betonów.

• Fe0 - nadaje ciemną barwę cementowi i obniża wrażliwość cementów na wody z siarczanami.

• C3S - wiąże szybciej niż CZS, ale daje niższą wytrzymałość końcową; wyrażenie „leniwe wiązanie" dobrze określa proces wiązania cementów zawierających dużo CZS.

• C3A-wiąże bardzo szybko, wydzielając przy tym dużo ciepla. Wpływa korzystnie na początkową, ale negatywnie na końcową wytrzymałość cementu. Obniża odporność na większość czynników chemicznie agresywnych.

• S03 - po przekroczeniu 3% masy cementu może wywołać korozję siarczanową.

• Gips (CaS04 x 2H20) - opóźnia wiązanie. W nadmiarze może prowadzić do roz­sadzania wyrobu reagując z C3A

15. Wymień podstawowe właściwości i zastosowanie wapna i gipsu.

Właściwości wapna: 1)Fizyczne: -stopień rozdrobnienia: analiza sitowa, powierzchnia właściwa; -stopień białości; -czas gaszenia (4-30 min.)

-temp. gaszenia (>60^oC); -barwa; -stałość objętości; -gęstość nasypowa; 2)temp. gaszenia: -niskotemperaturowe (<40^oC); -średnia temp. (40-55^oC)

-wysoka temp. (55-65^oC); -bardzo wysoka temp. (>65^oC) 3)czas gaszenia: -szybkogaszące; -sredniogaszące ; -wolnogaszące

Zastosowanie wapna: -budownictwo; -hutnictwo; -chemia; -rolnictwo; -odsiarczanie gazów

Właściwości gipsu: -czas wiązania; -wytrzymałość; -współczynnik rozmiękania; -zmiany objętości; -pęcznienie; -skurcz; -gęstość pozorna; -przyczepność

-współczynnik przewodnictwa; -ognioodporność; -mikroklimat; -podciąganie kapilarne; -nasiąkliwość

Zastosowanie gipsu: -materiały wykończeniowe; -zaprawy; -mieszanki tynkarskie; -masy posadzkowe; -sztuczny marmur

16. Wymień niekorzystne związki dla produkcji materiałów budowlanych

- dolomit - magnezyt (MgO równie_ nie wbudowuje sie w struktury, zwieksza się defektywnosc i wtedy jest pożądany.)

- piasek - struktura szkieletowa mało aktywna - siarczany i siarczki - reaguja z CaO i powstaje anhydryt ]

- chlor - ste_enie chloru, niskotopliwe zwiazki zatykające

W przypadku produkcji cementu: alkalia − zawartość ich w surowcu nie powinna przekraczać 1%. W przeciwnym razie trzeba się liczyć z szybszym zużywaniem się ogniotrwałych wyrobów zasadowych w strefie spiekania pieca obrotowego. W metodzie suchej z zewnętrznymi wymiennikami ciepła alkalia mogą powodować powstawanie narostów blokujących przepływ surowców i gazów. siarka − nie jest pożądana w ilości przekraczającej 1%. Zwłaszcza szkodliwa jest zmienna zawartość siarki, co stwarza trudności w utrzymaniu stałego poziomu SO₃ w cemencie. Trzeba uwzględnić zwiększenie zawartości siarczków w klinkierze w związku z występowaniem siarczków w paliwie. fosfor − obniża zawartość alitu. Przyjmuje się, że maksymalna zawartość P₂O₅ w klinkierze nie może przekroczyć 2%, co odpowiada 1,3% P₂O₅ w zestawie surowcowym. W połączeniu z fluorem już znacznie mniejsze zawartości P₂O₅ mogą źle wpływać na wartości użytkowe cementu. chlor− sumaryczna zawartość w zestawie surowcowym i paliwie nie może przekraczać 0,02%.

17. Odmiany polimorficzne siarczanu dwuwapniowego i trójwapniowego.

Alit C₃S -Oksyortokrzemian wapniowy Ca₃[SiO₄]O- C₃S, tworzy 6 odmian polimorficznych o strukturach, które można wyprowadzić drogą nieznacznych przekształceń ze struktury wysokotemperaturowej odmiany trygonalnej C₃S. Odmiany te odwracalnie przechodzą w siebie w temperaturach 1050, 990, 980, 600°C. Analogicznie przemiany polimorficzne obserwuje się w roztworach stałych C₃S z tym, żę obecne w strukturze oksyortokrzemianu wapniowego obce jony mogą zahamować cykl następujących po sobie przemian polimorficznych i ustabilizować w temperaturze pokojowej odmiany wysokotemperaturowe. Alit występujący w klinkierze portlandzkim jest rzeczywistym roztworem stałym, a rozmieszczenie obcych jonów w jego strukturze ma charakter statystyczny.

Belit C₂S -Ortokrzemian wapniowy Ca₂[SiO]₄ tworzy pięć odmian polimorficznych, z których cztery: α, α'_H, α'_L i γ posiadają rzeczywiste zakresy trwałości termodynamicznej, piąta natomiast β- C₂S, jest odmianą metatrwałą w całym zakresie temperatur. Występujący w klinkierze portlandzkim belit jest roztworem stałym ortokrzemianu wapniowego, który zawiera jony podstawiające kationy wapniowe jak też kationy krzemowe. Powszechnie uważa się, że belit posiada strukturę β- C₂S. Fazy o strukturze zbliżonej do α'- C₂S występują w klinkierze portlandzkim bardzo rzadko. Belit tworzy zazwyczaj owalne, prążkowane ziarna o wyraźnie płytkowatej mikrostrukturze.

---