Отражающая способность клинкера

С целью выявления оптимальных условий отбеливания клинкера белого цемента проводились исследования коэффициента диффузного отражения отдельных минералов с красящими элементами, обожженных в слабоокиелительных условиях и отбеленных в воде и растворах три- и моноэтаноламина с помощью фотометрического и спектрофотометрического методов на универсальном фотометре ФМ-56 и спектрофотометре СФ-2М.

Так, белизна трехкальциевого силиката с Fe20 3 при отбеливании в растворах аминоспиртов возрастает на 2—6%, а с добавкой МпО — на 5—7%.

Электронные структуры красящих переходных элементов (Fe, Мп, Сг и др.), образующих в цементных минералах твердые растворы, характеризуются наличием d-оболочек, энергетические уровни которых занимаются электронами, легко возбуждаемыми световыми квантами.

Увеличение КДО минерала, отбеленного в растворах моно-п триэтаноламина, связано с изменением состояния атомов железа в структуре C 3 S. Твердые растворы C 3 S с МпО еще более чувствительны к отбеливанию, что обусловлено, по-видимому, большей способностью атомов марганца к превращениям в зависимости от среды обжига и охлаждения. Спектральные кривые диффузного отражения C 3 S с 0, 3% Fe 2 0 3, отбеленных в различных условиях, показали падение отражательной способности минерала в области коротких длин волн, что вызвано увеличением поглощения оптических квантов за счет присутствия ионов железа.

Белизна двухкальциевого силиката с добавкой Fe 2 0 3 также изменяется в зависимости от условий отбеливания. При этом белизна минерала при отбеливании его в растворах ПАВ на 2—3% выше, чем при отбеливании в воде. Еще более эффективно воздействуют растворы ПАВ на p-CgS с МпО. Эти данные хорошо согласуются со спектральными кривыми диффузного отражения в видимой области оптического спектра.

Трехкальциевый алюминат в большей степени, чем другие минералы, окрашивается при добавлении марганца. Этот эффект окрашивания, как и диффузного отражения, пропорционален концентрации добавки. Кривые спектрального отражения С 3 А с добавками МпО.

Наиболее существенное влияние оказывают водные растворы моно- или триэтаноламина на алюмоферритную и ферритную фазы цементного клинкера. Спектральные кривые алюмоферрнтнон фазы, охлажденной в водных растворах аминоспиртов, находятся выше, чем охлажденной в чистой воде. Максимумы на кривых отражения C 4 AF, охлажденного в водных растворах аминоспиртов, смещены в коротковолновую часть спектра, что свидетельствует об изменении структуры твердых растворов алюмоферритов кальция.

Повышение белизны и КДО клинкерных минералов, охлажденных в водных растворах ПАВ, показывает, что при отбеливании раскаленных клинкерных минералов происходит деструкция ПАВ, способствующая образованию восстановительной среды. Создание такой среды в продуктах обжига переводит ноны железа Fe 3+ в двухвалентные Fe 2+, которые обусловливают в твердых растворах цементных минералов более высокие коэффициенты диффузного отражения. Изменение соотношения Fe 3+ и Fe 2+ в клинкерных минералах способствует также переходу иона железа нз тетраэдрнческой координации в более высокую координацию — октаэтрическую.

Таким образом, проведенные определения коэффициентов диффузного отражения минералов белого цементного клинкера с примесями красящих переходных элементов, охлажденных в различных водных растворах, позволили впервые установить существенное влияние на КДО минералов присутствия в водных растворах моно- или триэтаноламинов.

Для проверки возможности структурных превращений цементных минералов в процессе отбеливания в воде и водных растворах проведен рентгенографический анализ.

Образцы клинкерных минералов сразу же после отбеливания заливались спиртом и высушивались в вакуумном шкафу. Рентгенографический анализ не выявил качественных различий в продуктах отбеливания C 3 S. Количественный рентгенографический анализ, оцененный по изменению дифракционного отражения (d = 1, 76 А), позволил определить, что степень гидратации алита, отбеленного в водных растворах ПАВ, несколько ниже, чем отбеленного в воде.

Так, если алит, отбеленный в воде, гидратируется на 10%, то алит, отбеленный в 1% растворе моно- или триэтаноламина, гидратиров лишь на 5%. Это обстоятельство объясняется адсорбированием на поверхности микрочастиц минерала и диффузией внутрь частиц молекул поверхностно-активных веществ, экранирующих поверхность минерала и тормозящих его взаимодействие с водой. Данный факт может быть полезен для сохранения гидратационной активности белых цементов при их длительном хранении.

Опубликовано:11 Апрель

Похожие записи