UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI

WYDZIAŁ INŻYNIERII I OCHRONY ŚRODOWISKA

CHEMIA BUDOWLANA

ĆWICZENIE NR 5 :

CEMENT PORTLADZKI. OZNACZENIE SKŁADU FAZOWEGO NA PODSTAWIE ANALIZY CEMICZNEJ

PROWADZĄCY

Dr. inż. Marek Świderski

ZESPÓŁ 45

ŁUKASZ KOZIOŁEK KRZYSZTOF MIROWSKI

ROK AKADEMICKI 2005/2006

1. Część ogólna.

1. Przedmiot badania - cement portlandzki CEM I 2

2.Zadanie do wykonania. 2

2.1. Oznaczenie zawartości podstawowych czterech tlenków cementu portlandzkiego 2.

2.2. Obliczenie składu fazowego na podstawie wykonanej analizy chemicznej.2

3.Cel ćwiczenia: 2

3.1. Poznanie składu chemicznego (tlenkowego) cementu. 2

3.2. Poznanie składu fazowego cementu i jego wpływ na kształtowanie się

podstawowych właściwości technicznych takich jak: 2

-wytrzymałości mechanicznej 2

-odporności na korozję, 2

-ciepła uwadniania. . 2

3.3. Poznanie podstawowych rodzajów cementu portlandzkiego według normy PN-EN 197-1: 2002 2

2. Część teoretyczna.

4. Podstawowe definicje, nazwy i określenia dotyczące cementu portlandzkiego

według. normy PN-EN 197-1: 2002 3

5. Podstawowe wiadomości z zakresu technologii produkcji cementu

portlandzkiego: 5

1. Surowce stosowane do produkcji klinkieru. 5

2. Podstawowe procesy technologiczne. Metoda mokra i sucha produkcji cementu 5

3. Przeciętny skład klinkieru: 6

1. Tlenkowy. 6

2. Fazowy. 6

4. Rodzaje, skład, symbol cementu; 7

1. Sposób budowania symboli cementu. 7

2. Rodzaje i skład cementu wg. Normy 8

III. Część doświadczalna.

6. Oznaczenie składu chemicznego cementu. 9

1. Oznaczenie tlenku krzemu. 9

1. zasada oznaczenia tlenku krzemu, 9

2. krótki opis doświadczenia, 9

3. obliczenie miana EDTA, 9

4. dane doświadczalne i obliczenia 9

2. Oznaczenie tlenku żelazowego, glinowego. 9

1. Oznaczenie tlenku żelazowego. 9

1. zasada oznaczenia tlenku żelazowego, 9

2. krótki opis doświadczenia, 9

3. obliczenie miana EDTA, 9

4. dane doświadczalne i obliczenia 9

1. Oznaczenie tlenku glinowego. 10

1. zasada oznaczenia tlenku glinowego, 10

2. krótki opis doświadczenia, 10

3. obliczenie miana EDTA 11

4. dane doświadczalne i obliczenia 11

1. Oznaczenie tlenku wapniowego. a) zasada oznaczenia tlenku wapniowego 12

2. krótki opis doświadczenia 12

3. obliczenie miana EDTA 12

4. dane doświadczalne i obliczenia 13

1. Tabelaryczne zestawienie badań chemicznych. 13

7. Obliczenie wartości modułów cementowych 13

1. Moduł hydrauliczny. 13

2. Moduł glinowy. 13

3. Moduł krzemianowy. 14

4. Moduł wysycenia. 14

5. Zestawienie tabelaryczne wartości modułów. 14

8. Obliczenie składu fazowego 14

1. Obliczenie zawartości alitu. 14

2. Obliczenie zawartości belitu. 14

3. Obliczenie zawartości fazy glino-żelazianowej. 14

4. Obliczenie zawartości fazy glinianowej. 14

5. Obliczenie zawartości fazy żelazianowej. 15

6. Obliczenie zawartości siarczanów wapnia. 15

7. Tabelaryczne zestawienie obliczonego składu fazowego badanego cementu.15

9. Wykaz literatury 15

II. Część teoretyczna.

4. 4. Podstawowe definicje, nazwy i określenia dotyczące cementu portlandzkiego według normy PN-B-19701.

Cement jest materiałem ściśle znormalizowanym; skład i właściwości podane są na każdym worku w formie znormalizowanego oznaczenia. Ponadto wszystkie cementy muszą posiadać urzędowe certyfikaty, dopuszczające je do stosowania w budownictwie. Prawo budowlane wymaga poza tym prowadzenia nadzoru jakości podczas jego produkcji.

PN-B-19701 określa oznaczenia dla różnych rodzajów cementów i klas wytrzymałości. Na podstawie tych oznaczeń można dokładnie odczytać informacje na temat rodzaju cementu. Norma rozróżnia cztery główne rodzaje cementu w zależności od jego składu:

• CEM I: cement portlandzki

• CEM II: cement portlandzki mieszany

• CEM III: cement hutniczy

• CEM IV: cement pucolanowy

• CEM V: cement wieloskładnikowy

CEM II dzieli się ze względu na zawartość głównych składników:

• klinkier cementu portlandzkiego (K)

• pył krzemionkowy (D)

• żużel wielkopiecowy (S)

• pucolana naturalna

• popiół lotny krzemionkowy (V)

• popiół lotny wapienny (W)

• wapień (L)

W przypadku klinkieru obok skrótu CEM II podaje się także zawartość klinkieru:

A = minimum 80% klinkieru,

B = 65% do 79 % klinkieru.


- SKŁADNIKI GŁÓWNE CEMENTU:

Minerały nieorganiczne, których udział w stosunku do sumy wszystkich składników głównych i drugorzędnych przekracza 5%.

- SKŁADNIKI DRUGORZĘDNE:

Minerały nieorganiczne, których udział w stosunku do sumy wszystkich składników głównych i drugorzędnych nie przekracza 5%.

- KLINKIER CEMENTU PORTLANDZKIEGO:

Materiał hydrauliczny, składający się głównie z krzemianów wapnia, a także zawierający glin i żelazo związane w fazach klinkieru.

- GRANULOWANY ŻUŻEL WIELKOPIECOWY:

Materiał o utajonych właściwościach hydraulicznych, tj. wykazujący właściwości hydrauliczne przez pobudzenie, składający się głównie z tlenku wapnia, tlenku magnezu i dwutlenku krzemu, a także tlenku glinu i niewielkich ilości domieszek.

- PUCOLANA:

Materiały naturalne lub przemysłowe, odpowiednio przygotowane, krzemionkowe lub glinokrzemianowe, lub mieszanina obydwu, składające się głównie z reaktywowanego dwutlenku krzemu i tlenku glinu, a także tlenków żelaza i innych metali.

- POPIÓŁ LOTNY:

Materiał otrzymywany przez elektrostatyczne lub mechaniczne osadzanie pylistych cząstek spalin z palenisk opalanych pyłem węglowym.

- WAPIEŃ:

Skała pochodzenia osadowego, składająca się głównie z węglanu wapnia, a także krzemionki, tlenku glinu, tlenku żelaza i domieszek.

- PYŁ KRZEMIONKOWY:

Materiał pylisty składający się z bardzo drobnych kulistych cząstek o dużej zawartości krzemionki bezpostaciowej.

- SIARCZAN (VI) WAPNIA:

Materiał dodawany w małych ilościach do składników cementu podczas jego wytwarzania w celu regulacji czasu wiązania.

- DODATKI:

Składniki stosowane w celu ulepszenia wytwarzania lub właściwości cementu, np. wspomagające mielenie.

- WYTRZYMAŁOŚĆ NORMOWA:

Wytrzymałość znormalizowanej zaprawy na ściskanie, oznaczana po 28 dniach twardnienia.

- WYTRZYMAŁOŚĆ WCZESNA:

Wytrzymałość znormalizowanej zaprawy na ściskanie, oznaczana po dwóch lub siedmiu dniach twardnienia.

- KLASY CEMENTU:

W zależności od wytrzymałości na ściskanie, normowanej i wczesnej, rozróżnia się sześć klas cementu; symbol R jest wyróżnikiem klasy o wysokiej wytrzymałości wczesnej.

5. Podstawowe wiadomości z zakresu technologii produkcji cementu portlandzkiego.

1. Surowce stosowane do produkcji klinkieru.

Surowce do produkcji cementu to kopaliny naturalne, takie jak: wapień, wapień marglisty, margiel, glina. Są one pozyskiwane w zakładowych kopalniach odkrywkowych. Do korekcji składu surowcowego wykorzystuje się: łupek, pucolany, surowce żelazonośne, piasek. Przygotowanie zestawu surowcowego do pieca cementowego jest jedną z ważniejszych operacji w całym procesie technologicznym produkcji cementu. Utrzymanie zadanego stałego składu mąki surowcowej przygotowywanej do wypału w piecu jest podstawą otrzymania dobrego półproduktu - klinkieru cementowego. Surowiec dostarczany z kopalni jest kruszony i wstępnie uśredniany. Do przemiału na mąkę składniki dozowane są w ściśle określonych proporcjach

2. Metody produkcji. Podstawowe procesy technologiczne.

Podstawowa i najbardziej energochłonna część procesu produkcji cementu przebiega w piecu cementowym, w której podczas wielu reakcji i przemian fazowych otrzymywany jest klinkier cementowy. Aby można było "przekształcić" zestaw surowcowy w klinkier, przygotowany zestaw surowcowy jest w instalacji piecowej, podgrzewany, suszony, następuje rozkład surowców a następnie podczas przemian fizykochemicznych tworzą się minerały klinkierowe. W strefie spiekania pieca cementowego temperatura materiału osiąga wartość 1450^oC. Materiał w strefie wysokich temperatur (powyżej 800^oC) przebywa w zależności od konstrukcji pieca około 30 minut. Najwyższe temperatury podczas procesu wypału klinkieru sięgają blisko 2000^oC - jest to temperatura płomienia i gazów w strefie spiekania, które przebywają w tej strefie ok. 10 sekund. Klinkier cementowy wychodzący z pieca ma temperaturę od około 900^oC do około 1300^oC, Jest on następnie schładzany i po opuszczeniu chłodnika ma temperaturę około 100^oC. Gorące gazy z chłodnika klinkieru wykorzystywane są przy przemiale w młynach węgla.

Operacją, która prowadzi do uzyskania końcowego produktu jest mielenie. Młyny, w których odbywa się przemiał w to przeważnie młyny kulowe. Większość układów przemiałowych stosowanych zakładach cementowych pracuje w tzw. układach zamkniętych, z wykorzystaniem separatorów mechanicznych lub wysokiej sprawności separatorów cyklonowych. Osiąga się dzięki temu większą stabilność przemiału a zatem stabilność jakości produktu. Do operacji przemiału zużywa się najwięcej energii elektrycznej z pośród wszystkich operacji jednostkowych w całym procesie produkcji cementu.
W produkcji czystego cementu portlandzkiego do przemiału klinkieru dodawany jest gips pełniący rolę regulatora czasu wiązania cementu. Do cementów z dodatkami można stosować dodatki w ilościach od 5% do 80 %. Uzyskuje się dzięki temu asortyment cementów różniących się właściwościami w zależności od ich przeznaczenia. Tylko kilka rodzajów cementu wymaga przy produkcji specjalnych klinkierów cementowych.

3. Skład klinkieru (przeciętny).

1. Tlenkowy.

SKŁADNIK	% WAGOWY
CaO	62-68
SiO2	18-25
Al2O3	4-16
Fe2O3	4-10
MgO	0,5-0,6
Na2O+K2O	0,4-3
SO3	0,8-4

2. Fazowy.

Rodzaj fazy	Budowa fazy		Nazwa i symbol fazy
		Krystaliczna		Izotropowa
	Faza krzemianowa	3CaO·SiO2 Krzemian trójwapniowy	-	ALIT (C3S) 50÷65%
		2CaO·SiO2 Krzemian dwuwapniowy	-	BELIT (C2S) 15÷20%
Faza glinianowa	3CaO·Al2O3 Glinian trójwapniowy	Szkło glinianowe	C3A 10÷16%
Faza ferrytowa (glinianożelazianowa)	Krystaliczny rozwój ferrytowy (glinożelazianowy)	Szkło ferrytowe (glinożelazianowe)	Brownmilleryt C4(AF) 4÷10%
Fazy drugorzędne	- wolne wapno CaO - perykla MgO - popiół krystaliczny	Popiół zeszklony	-

4. Rodzaje, skład i symbol cementu.

1. Sposób budowania symbolu cementu.

Cementy CEM powinny być identyfikowane, przez, co najmniej, nazwę rodzaju cementu według tablicy 1 oraz liczby 32,5, 42,5 lub 52,5 wskazujące klasę wytrzymałości. W celu wskazania klasy wytrzymałości wczesnej powinna być dodana, odpowiednio, litera N lub litera R.

PRZYKŁAD 1

Cement portlandzki odpowiadający EN 197-1, o klasie wytrzymałości 42,5 i wysokiej wytrzymałości wczesnej jest identyfikowany przez:

Cement portlandzki EN 197-1 - CEM I 42,5 R

PRZYKŁAD 2

Cement portlandzki wapienny, zawierający między 6 % a 20 % masy wapienia, o zawartości TOC nie przekracza­jącej 0,50 % masy (L), o klasie wytrzymałości 32,5 i normalnej wytrzymałości wczesnej jest identyfikowany przez:

Cement portlandzki wapienny EN 197-1 - CEM II/A-L 32,5 N

PRZYKŁAD 3

Cement portlandzki wieloskładnikowy zawierający granulowany żużel wielkopiecowy (S), popiół lotny krze­mionkowy (V) i wapień (L) w łącznej ilości między 6 % a 20 % masy - o klasie wytrzymałości 32,5 i o wysokiej wytrzymałości wczesnej jest identyfikowany przez:

Cement portlandzki wieloskładnikowy EN 197-1 - CEM Il/A-M (S-V-L) 32,5 R

2. Rodzaje i skład cementu portlandzkiego według normy PN-EN 197-1

Tablica 1-27 wyrobów grupy cementów powszechnego użytku

Główne rodzaje	Nazwy 27 wyrobów (rodzajów cementu powszechnego użytku)		Skład (udział w procentach masy ^a)
						Składniki główne										Skład­niki drugo­rzęd­ne
						klinkier	żużel wielko­pieco­wy S	Pył krze­mion­kowy D"	pucelana natural­na p	pucelana natural­na wypala­na Q	popiół lotny krze­mion­kowy V	popiół lotny wa­pien­ny W	łupek palony T	Wapień	Wapień
CEM I	cement portlandzki	CEM I	95-100	-	-	-	-	-	-	-	-	-	0-5
CEM II	cement portlandzki żużlowy	CEM II/A-S	80-94	6-20	-	-	-	-	-	-	-	-	0-5
				CEM II/B-S	65-79	21-35	-	-	-	-	-	-	-	-	0-5
		cement portlandzki krzemion­kowy	CEM II/A-D	90-94	-	6-10	-	-	-	-	-	-	-	0-5
		cement portlandzki pucolano-wy	CEM II/A-P	80-94	-	-	6-20	-	-	-	-	-	-	0-5
				CEM II/B-P	65-79	-	-	21-35	-	-	-	-	-	-	0-5
				CEM II/A-Q	80-94	-	-	-	6-20	-	-	-	-	-	0-5
				CEM III/B-O	65-79	-	-	-	21-35	-	-	-	-	-	0-5
			cement portlandzki popiołowy	CEM II/A-V	80-94	-	-	-	-	6-20	-	-	-	-	0-5
				CEM II/B-V	65-79	-	-	-	-	21-35		-	-	-	0-5
				CEM II/A-W	80-94	-	-	-	-	-	6-20	-	-	-	0-5
			CEM II/B-W	65-79	-	-	-	-	-	21-35	-	-	-	0-5
		cement portlandzki łupkowy	CEM II/A-T	80-94	-	-	-	-	-	-	6-20		-	0-5
				CEM II/B-T	65-79	-	-	-	-	-	-	21-35	-	-	0-5
			cement portlandzki wapienny	CEM II/A-L	80-94	-	-	-	-	-	-	-	6-20	-	0-5
				CEM II/B-L	65-79	-	-	-	-	-	-	-	21-35	-	0-5
				CEM II/A-LL	80-94	-	-	-	-	-	-	-	-	6-20	0-5
				CEM II/B-LL	65-79	-	-	-	-	-	-	-	-	21-35	0-5
			cement portlandzki wielo­składniko­wy ^c	CEM II/A-M	80-94	<------------------------------------------6 - 20-------------------------------------- >									0-5
				CEM II/B-M	65-79	<------------------------------------------21 - 35-------------------------------------- >									0-5
	CEM III		cement hutniczy	CEM III/A	35-64	36-65	-	-	-	-	-	-	-	-	0-5
				CEM III/B	20-34	66-80	-	-	-	-	-	-	-	-	0-5
				CEM III/C	5-19	81-95	-	-	-	-	-	-	-	-	0-5
	CEM IV		cement pucola-nowy^c	CEM IV/A	65-89	-		<---------------11 35------------->				-	-	-	0-5
				CEM IV/B	45-64	-		<---------------36 - 55------------>				-	-	-	0-5
	CEM V		cement wielo­składniko­wy ^c	CEM V/A	40-64	18-30	-		-----18 - 30----->		-	-	-	-	0-5
				CEM V/B	20-38	31-50	-	<-------------31 - 50---------->			-	-	-	-	0-5
a Wartości w tablicy odnoszą się do sumy składników głównych i składników drugorzędnych. b Udział pyłu krzemionkowego jest ograniczony do 10 %. c W cementach portlandzkich wieloskładnikowych CEM II/A-M i CEM II/B-M, w cementach pucolanowyc CEM IV/A i CEM IV/B i w cementach wieloskładnikowych CEM V/A i CEM V/B - główne składniki inne niż klinkier należy deklarować poprzez oznaczenie cementu.

III. Część doświadczalna.

6. Oznaczenie składu chemicznego cementu.

1. Oznaczenie tlenku krzemu.

1. Oznaczenie polegało na rozpuszczeniu próbki cementu w kwasie nadchlorowym, wydzieleniu bezwodnika kwasu krzemowego przez ogrzewanie z wrzącym monohydratem kwasu nadchlorowego, oraz wyprażeniu bezwodnika kwasu krzemowego (SiO₂)i części nierozpuszczalnych.

2. Skrócony opis oznaczenia:

• pobrano próbkę o masie 1,0 g;

• dodano do niej 15cm³ kwasu nadchlorowego;

• roztarto wszelkie grudki cementu;

• ogrzano do wrzenia;

• ogrzewano intensywnie około 5 minut;

• dodano 200cm³ gorącej wody;

• przesączono przez twardy sączek / pomyłka prowadzącego / ;

• przesącz zebrano do kolby 250cm³;

• sączek wraz z osadem wyprażono w tygielku nr B4.

3. Obliczenie miana EDTA wyrażone w gramach SiO₂ (K₁):

1) 1 dm³ wodnego roztworu EDTA 0.05 mol - 0.05 mol EDTA.

2) 1cm³ wodnego roztworu EDTA 0.05 - 0.05 mol/1000 mol = 0.00005 mol EDTA

3) 1cm³ wodnego roztworu EDTA 0.00005 - 0.00005 mol Si

4) 1cm³ wodnego roztworu EDTA 0.00005 - 0.00005 mol SiO₂

Masa molowa Si - 28u

Masa molowa O - 16u

Masa molowa SiO₂ - 60u

1 mol - 60g

0.00005 - K₁

60 · 0.00005 = 0.003g = K₁

4. Dane doświadczalne i obliczenia:


m - masa osadu a - naważka cementu

m = 0,30 g a = 1,0 g


= 30

1. Oznaczenie tlenku żelazowego i glinowego.

1. Oznaczenie tlenku żelazowego.

2. Oznaczenie tlenku glinowego.

1. Oznaczenie polegało na miareczkowaniu EDTA jonów żelazowych przy pH = 1,5 wobec kwasu salicylowego jako wskaźnika, a następnie, po doprowadzeniu roztworu do pH - 3,2 jonów glinu wobec układu wskaźnikowego PAN kompleksonianu miedziowego.

2. Skrócony opis oznaczenia:

OZNACZENIE ZAWARTOŚCI Fe₂O₃:

• polega na miareczkowaniu EDTA jonów żelazianowych przy pH = 1,5 wobec kwasu salicylowego jako wskaźnika PKM, a następnie po doprowadzeniu roztworu do pH 3,2 jonów glinu wobec układu wskaźnikowego PKM złożonego z odczynnika PAN i kompkeksonianu miedzi;

• odmierzyć 25 cm³ roztworu badawczego;

• rozcienczyć wodą destylowana do 50 cm³;

• mieszając dodać kilka kropli błękitu bromofenolowego do uzyskania żółtego zabarwienia;

• dodać kroplami wody amoniakalnej w takiej ilości, aby uzyskać trwale niebieskie zabarwienie;

• do badanego roztworu dodać 10 ml 0,1 molowego roztworu kw.solnego ( powinna wrócić barwa żółta );

• odmierzamy 5 roztworu buforowego wartości pH = 1,5;

• dodać 3 - 5 kropli kwasu salicylowego;

• podgrzać roztwór do temp. 40-50 °C;

• miareczkować roztworem EDTA do zmiany barwy na żółta

OZNACZENIE ZAWARTOŚCI Al₂O₃:

• dodawać kroplami octanu amonowego do uzyskania stałej niebieskiej barwy ( minimalna ilością octanu amonowego)

• dodac 5 kw.octowego

• dodać 5 kropli kompleksionanu miedziowego

• dodać 15 kropli roztworu PAN do uzyskania różowego zabarwienia

• roztwór zagrzać do wrzenia

• miareczkować EDTA do osiągnięcia barwy żółtej

3. Obliczenie miana EDTA:

• Obliczenie miana EDTA wyrażone w gramach Fe₂O₃ (K₁)

1) 1 dm³ wodnego roztworu EDTA 0.05 mol - 0.05 mol EDTA.

2) 1cm³ wodnego roztworu EDTA 0.05 - 0.05 mol/1000 mol = 0.00005 mol

EDTA

3) 1cm³ wodnego roztworu EDTA 0.00005 - 0.00005 mol Fe

4) 1cm³ wodnego roztworu EDTA 0.00005 - 0.00005 mol Fe₂O₃

Masa molowa Fe - 56u

Masa molowa O - 16u

Masa molowa Fe₂O₃- 160u

1 mol - 160g

0.00005 - K₁

(160 · 0.00005):2 = 0.004g = K₁

• Obliczenie miana EDTA wyrażone w gramach Al₂O₃(K₁)

1) 1 dm³ wodnego roztworu EDTA 0.05 mol - 0.05 mol EDTA.

2) 1cm³ wodnego roztworu EDTA 0.05 - 0.05 mol/1000 mol = 0.00005 mol

EDTA

3) 1cm³ wodnego roztworu EDTA 0.00005 - 0.00005 mol Al

4) 1cm³ wodnego roztworu EDTA 0.00005 - 0.00005 mol Al₂O₃

Masa molowa Al - 27u

Masa molowa O - 16u

Masa molowa Al₂O₃- 102u

1 mol - 102g

0.00005 - K₁

(102· 0.00005):2 = 0.0025g = K₁

4. Dane doświadczalne i obliczenia:

• Wyniki miareczkowania i obliczenie zawartości procentowej Fe₂O₃:

V₁' = 1 ml, V₂'' = 0,8 ml

V_1śr =0,9 ml

%Fe₂O₃ =


%Fe₂O₃ = 3,6

• Wynik miareczkowania i obliczenie procentowej zawartości Al₂O₃:

V₁' = 2,3 ml, V₂'' = 2,0 ml

V_2śr = 2,15 ml

%Al₂O₃ =


%Al₂O₃ = 5,375

1. Oznaczenie tlenku wapniowego.

1. Zasada oznaczenia:

Oznaczenie polegało na miareczkowaniu jonów wapnia roztworem KOH , /NaOH/ przy pH = 12÷13 wobec kalcesu jako punktu końcowego miareczkowania.

2. Krótki opis sposobu oznaczania.

• pobrano 25cm³ roztworu;

• rozcieńczono do około 200 cm³ woda destylowaną

• wkrapiano KOH 20% do uzyskania pH 4÷6;

• dodano 10 cm³ roztworu trójetanoloaminy;

• dodano 20cm³ KOH 20% (pH 12,5)

• dodano „szczyptę” kalcesu jako wskaźnik PKN i miareczkowano EDTA do zmiany barwy z czerwonej na czysto niebieską. Odczytano ilość zużytego EDTA.

3. Obliczenie miana EDTA.

Obliczenie miana EDTA wyrażone w gramach CaO (K₁)

1) 1 dm³ wodnego roztworu EDTA 0.05 mol - 0.05 mol EDTA.

2) 1cm³ wodnego roztworu EDTA 0.05 - 0.05 mol/1000 mol = 0.00005 mol

EDTA

3) 1cm³ wodnego roztworu EDTA 0.00005 - 0.00005 mol Ca²⁺

4) 1cm³ wodnego roztworu EDTA 0.00005 - 0.00005 mol CaO

Masa molowa Ca - 40u

Masa molowa O - 16u

Masa molowa CaO - 56u

1 mol - 56g

0.00005 - K₁

56 · 0.00005 = 0.0028g = K₁

4. Dane doświadczalne i obliczenia.

• Wyniki miareczkowania i obliczenie zawartości procentowej CaO

V₃' = 20,9 cm³, V₃' = 20,4 cm³, V₃' = 21,7 cm³, V₃ =21,8 cm³

V_3śr = 21,2 cm³

%CaO =


% CaO = 59,36

V_3śr - średni wynik miareczkowania

w - współczynnik przeliczeniowy

K₁ - miano EDTA wyrażone w gramach CaO/cm³

m - masa próbki badanego materiału wzięta do analizy wyrażona w gramach

1. Tabelaryczne zestawienie wyników badań.

SKŁADNIK OZNACZANY
Lp.	Nazwa	Symbol oznaczany	Zawartość w % wag.
1	Sumaryczna zawartość tlenku krzemu i części nierozpuszczalnych	SiO2 + CN	30,98
2	Części nierozpuszczalne w cemencie	CN	0,98
3	Tlenek krzemu SiO2	S	30
4	Tlenek żelazowy Fe2O3	F	3,6
5	Tlenek glinu Al­2O3	A	5,38
6	Tlenek wapnia CaO	C	59,36
7	Wolne wapno	Cw	-----

7. Obliczenie wartości modułów cementowych.

1. Moduł hydrauliczny.

M_H = C : ( S + A + F ) = 59,36 : [30,0+3,6+5,38 ]= 1,52

2. Moduł glinowy.

M_G = A : F = 5,38 : 3,6 = 1,49

3. Moduł krzemianowy.

M_K = S : ( A + F ) = 30 : 8,98 = 3,34

4. Moduł wysycenia.

M_W = [C - (1,65A + 0,35F)] : 2,80S = [59,36-1,65X5,38+0,35X3,6] : 84 = 0,62

5. Zestawienie tabelaryczne wartości modułów.

Lp.	NAZWA MODUŁU	WARTOŚĆ
1	Moduł hydrauliczny	1,52
2	Moduł krzemianowy	3,34
3	Moduł glinowy	1,49
4	Moduł wysycenia	0,62

8. Obliczenie składu fazowego.

Symbolika faz cementowych:

C₃S - faza alitowa

C₂S - faza belitowa

C₃A -faza glinianowa

C₂ (AF) - faza ferrytowa

Symbolika tlenków:

C - CaO

S - SiO₂

F - Fe₂O₃

A - Al₂O₃

1. Obliczanie zawartości alitu.

C₃S = 3,80(3 x M_W - 2) S = 3,8 x ( 3 x ,62 - 2) x 30 = 0,0%

2. Obliczanie zawartości belitu.

C₂S = 8,6(1 - M_W)S = 8,6 X ( 1 - ,62) x 30 = 98,04%

3. Obliczanie fazy glino-żelazianowej jako C₄AF.

M_G>0,64

C₄AF = 3,04 x F = 3,04 x 3,6 = 10,94%

4. Obliczenie zawartości fazy glinianowej C₃A.

M_G>0,64 - 2,65x[%A - %Fx0,64] = 8,16%

5. Obliczanie zawartości fazy żelazianowej.

M_G<0,64

C₂F = 1,7 x (F - 1,57 x A ) = 1,7 x (3,6- 1,57 x 5,38) = 0,0%

6. Tabelaryczne zestawienie obliczonego składu fazowego.

Lp.	Nazwa fazy	Symbol nazwy	%zawartość
1	Faza alitowa	C3S	0,0
2	Faza belitowa	C2S	98,04
3	Faza krzemianowa	C3S+C2S	98,04
4	Faza glino-żelazianowa	C4AF	10,94
5	Faza żelazianowa	C2F	0,0
6	Faza glinianowa	C3A	8,16
7	Siarczan wapnia	SC	----
8	Wolne wapno	Cw	-----

9. Literatura:

Władysław Skalmowski : „Chemia materiałów budowlanych”

PN-EN 197-1: 2002

14

---