9

K2O, Na^Ojinne. Na podstawie badań strukturalnych ustalono, że i

IMKIMM&Ti 600C T₂ 920C T₃ 980C M₁ 990C M₂ 1050C R, gdżie T- odmiana poiimorficzna trójskośna, M- odmiana jednoskośna, R- odmiana trygonalna. Odmiany powyższe alit mogą być identyfikowane za pomocą badań rentgenograficznych, na podstawie zwiększenia liczby refleksów (przy przemianach T₃->Mi i M₂-*R) lub na podstawie przesunięć podstawowych refleksó\ (przy przejściach Mi<->M₂ i Ti<->T₂<->T₃). Na podstawie obecnego stanu wiedzy uznaje się, że alit jej ortokrzemianem, zbudowanym z samodzielnych tetraedów krzemotlenowych [SiO^⁴, które są połączone ze sobą poprzez atomy wapnia Ca⁺². Jony wapnia łączące ze sobą samodzielne tetraedr krzemotlenowe są niesymetrycznie skoordynowane (otoczoneO przez 6 atomów tlenu, które nie wszystkie są związane z atomami krzemu. Obecność jonów tlenu nie związanych z atomami krzemi wskazuje, że w istocie krzemian trójwapniowy, (który jest wzorcem krystalograficznym dla alitu) jest oksyortokrzemianem wapnia o wzorze strukturalnym Ca₃[Si0₄]0. Niesymetryczne otoczenie atomó\ wapnia przez atomy tlenu, (o czym świadczy m.in. różna długość wiązania Ca-O, która waha się w przedziale 2,54-3,24A) powoduje, że z jednej strony atomy wapnia są odsłonięte. Niesymetryczna koordynacja atomów tlenu wokół atomów wapnia, oraz obecność w strukturze krzemianu trójwapniowego luźniej wypełnionej atomami przestrzeni przylegającej do odsłoniętej strony atomów wapnia, determinują jego właściwości (np. duża reaktywność do wody - dużej zdolności do reakcji z wodą).    jest zmodyfikowanym przez szereg podstawień izomorficznych p -

'&&&&* rn Rodzaj i ilość obecnych atomów w struktuire|||||0MMI'Z jednej strony, oraz sposób obróbki termicznej, a zwłaszcza sposób schładzania klinkieru, z drugiej strony,

k

I

1

1

dla fazy belitowej, występuje w czterech odmianach: a, a’, p i y. p i y są odmianami niskotemperaturowymi występującymi w temperaturach naturalnych. Z diagramu Brediga, przemian polimorficznych wynika, że przy schładzaniu stopu występują reakcje: a)w temp 2130°C krystalizuje ze stopu odmiana a, która w temp 1450°C przechodzi łatwo i szybko w odmianę a’, b)w wyniku dalszego schładzania (powolnego) modyfikacja a C₂S przechodzi w temp 850°C w niskotemperaturową trwałą odmianę y C₂S, c)w przypadku szybkiego schładzania (z takim mamy do czynienia w piecu cementowym), a przechładza się i w temp 675°C przechodzi w nietrwałą odmianę p C₂S (nietrwała tzn. trwała w ograniczonym czasie), która następnie przechodzi w trwałą niskotemperaturową odmianę y C₂S. [Obecność w klinkierze nietrwałej odmiany p C₂S jest możliwa dzięki istnieniu w układzie, jaki stanowi mieszanka surowcowa tzw. stabilizatorów struktury odmiany p. Rolę stabilizatorów spełniają wbudowujące się w strukturę odmiany p C₂S domieszki izomorficzne którymi są przede wszystkim atomy fosforu, baru, arsenu, wanadu, chromu a także sodu i potasu. D< zahamowania przemiany p—>y, wystarczy niekiedy bardzo mała ilość tych atomów w macierzystej strukturze krzemianu dwuwapniowego (w przeliczeniu na tlenek kilka dziesiątych procenta np. 0,3-0,5% wag B₂0₃ w stosunku do całej masy C₂S). Stabilizująco na odmianę p C₂S w klinkierze działa szybkie jego schłodzenie po wyjściu z pieca. Przejście odmiany p-»y związana jest ze zmianą ciężaru właściwego (z 3,28g/cm³ odmiany p do 2,974g/cm³ odmiany y) oraz wzrostem objętości o ok. 10%. Znaczna zmiana objętości jest powodem, że przemianie towarzyszy samorozpad spieku krzemianu dwuwapniowego. Badania strukturalne wykazały, że wszystkie odmiany krzemianu dwuwapniowego są ortokrzemianami, zatem wzorem strukturalnym tego związku jest formuła

Przy

bardzo szybkim schładzaniu klinkieru krystalizacja fazy glinianowej w ogóle nie zachodzi i powstaje wówczas glinian trójwapniowy wyłącznie w postaci szklistej. Przy nieco wolniejszym schładzaniu obok szkła glinianowego powstają drobne i źle wykształcone kryształy C3A. Przy przemysłowej szybkości schładzania klinkieru, faza glinianowa składa się z mniej lub lepiej wykształconych kryształów C₃A oraz szkła glinianowego. Glinian trójwapniowy podobnie jak faza krzemianowa (tj. C₃S i C₂S) może tworzyć roztwory stałe z wieloma tlenkami (na drodze podstawień izomorficznych). Ocenia się, że ilość podstawień izomorficznych (w przeliczeniu na tlenki) takich atomów jak: Fe, Mg, Si, Na, K może w stałych roztworach CsA dochodzić do 10% wag. W klinkierze przemysłowym krystaliczna forma C₃A może występować w trzech odmianach polimorficznych: a)regularnej, b)tetragonalnej, c)rombowej. CsA należy do glinianów wyspowych. Zbudowany jest z pierście ni sześcioczłonowych, składających się z sześciu tetraedrów glinotlenowych [AIO4]'⁵. Pierścienie