002 (52)

Charakterystyka głównych faz klinkieru portlandzkiego

opracował: Dr inż. Marek Św iderski

ALIT - symbol - C3S - jest zmodyfikowanym przez podstawienia izomorficzne krzemianem trójwapniowym o wzorze tlenkowym 3CaO- Si0₂. Najczęściej występującym podstawieniem izomorficznym jest podstawienie polegające na wbudowaniu się w sieć krystaliczną krzemianu trójwapniowego dwóch atomów AJ w miejsce atomów' Si i dodatkowo wbudowanie się jednego atomu metalu dwuwartościowego Me

2Si^<4 -> 2 AT³ + Me^>2 2x4 —> 2x3 +1x2 8 -► 8

gdzie: Mc'² = Fe’²², Mg'² i inne

(Zachowany jest warunek elektroobojętności kryształu).

W sieci krystalicznej alitu występują także inne podstawienia izomorficzne. Stąd fazę alitową traktować można jako roztwór stały różnych tlenków w krzemianie trójwapniowym. Obok tltnków AI2O3, MgO i FcO, roztwory stałe C₃S, na drodze mechanizmu podstawień izomorficznych mogą tworzyć także takie tlenki jak Cr₂0₃, Mn₂0₃, K₂0, Na₂0 i inne.

Na podstawie badań strukturalnych ustalono, że alit może występować w sześciu odmianach polimorficznych

600 C    99.0C    980 C 990 C    1050 C

Ti T₂ o T₃ o Mj o M₂ o R

gdzie: 7' - odmiana polimorficzna trójskośna (krystalizująca w układzie krystalograficznym trójskośnym);

M - odmiana jednoskośna;

R - odmiana trygonalna.

Odmiany powyższe alitu mogą być identyfikowane za pomocą badań rentgenograficznych, na podstawie zwiększenia liczby refleksów (przy przemianach T₃ Mj i M₂ -> R ) lub na podstawie przesunięć podstawowych refleksów (przy przejściach Mi <-» M₂ i Tj <-» T₂ <-» T₃).

Na podstawie obecnego stanu wiedzy uznaje się, że alit jest ortokrzemianem, zbudowanym z samodzielnych tetraedrów krzemotlenowych [ SiO-i]*⁴, które są połączone ze sobą poprzez atomy wapnia Ca'².

Jony wapnia łączące ze sobą samodzielne tetraedry krzemotlcnowe są niesymetrycznie skoordynowane (otoczone) przez 6 atomów tlenu, które nie wszystkie są związane z atomami krzemu. Obecność jonów tlenu nic związanych z atomami krzemu wskazuje, że w^r istocie krzemian trójwapniowy (który jest wzorcem krystalograficznym dla alitu) jest oksyortokrzemianem wapnia o w-zorze