Восстановительные условия обжига переводят значительную часть Fe 3+ в C 3 S из IV в VI координацию, этим объясняется и повышение КДО, однако в процессе охлаждения на воздухе, вероятно, происходит частичное окисление Fe 2+ вновь до Fe 3+. Об этом свидетельствует то обстоятельство, что резкое охлаждение в воде снижает количество Fe 3+ и позволяет повысить КДО до 86%. Окраска C 3 S с Fe 2 0 3, охлажденного в восстановительных условиях, становится светло-кремовой, что характерно для минералов с Fe 2+, кроме того, спектры ЭПР указанного минерала показывают сильное обменное взаимодействие Fe 3+ и Fe 2+.
Весьма эффективным является влияние водных растворов три- или моноэтаноламинов на процесс охлаждения C3S с Fe203. В этом случае в окислительных условиях обжига удается повысить КДО до 86—88 против 83% для минерала, отбеленного охлаждением в чистой воде.
Это объясняется практически одинаковым соотношением Fe34 VI и IV координации, а также близким содержанием Fe2+.
Полученные данные позволяют установить существенное влияние водных растворов три- и моноэтаноламинов на стадии отбеливания C3S с Fe203, особенно эффективного при обжиге в окислительных условиях. По-видимому, присутствие радикалов газопаровой фазы, создаваемой водными растворами три- и моноэтаноламинов при охлаждении в них раскаленного клинкера, вызывает эффект восстановления Fe 3+ до Fe 2+ и частичный перевод Fe 3+ IV координации по кислороду в VI.
Атомы примесного марганца окрашивают C 3 S весьма интенсивно. Так, при обжиге минерала в окислительных условиях при небольших концентрациях марганца он приобретает голубую окраску, а с повышением его концентрации окраска минерала темнеет до серой. Спектры ЭПР образцов C 3 S с добавками Мп, обожженных в окислительных условиях, независимо от вида добавки (МпО, МпС0 3) не обнаруживают при 298 и 77 К линий поглощения, характерных для Мп 2+. Следует считать, что в условиях окислительного обжига весь марганец восстанавливается до более высоких валентных состояний, вероятнее всего Мп 4+, который обусловливает характерную окраску минерала.
Обжиг C 3 S с добавками марганца в восстановительных условиях, наоборот, вызывает восстановление части марганца Мп 2+ независимо от вида добавки, с которой был введен марганец (МпО, МпС0 3, Мп0 2). Мп 2+ окрашивает C 3 S в розовый и с повышением концентрации в светло- и темно-коричневые цвета.
Влияние условий охлаждения C 3 S с добавками Мп проявляется в несколько отличающемся соотношении атомов марганца в различном валентном состоянии. Полученные результаты свидетельствуют, что атомы марганца в большей степени, чем атомы железа, чувствительны к атмосфере обжига и условиям охлаждения.
Анализ спектров ЭПР C 3 S с Мп 2+ показывает, что Мп 2+ занимает в минерале позиции с VI координацией по кислороду, т. е. находится в Мп0 6 -комплексах. Следует полагать, что Мп 2+ занимает в C 3 S позиции атомов Са 2+, изоморфно замещая их в кристаллической решетке минерала.
Трехкальциевый силикат в этом случае окрашивается в голубые и с повышением концентрации в серые тона.
Влияние условий охлаждения на C 3 S с добавками марганца, по-видимому, сводится к эффекту создания в этот момент восстановительных условий. Так, обнаруженное влияние водных растворов ПАВ на количество атомов Мп 2+ в C 3 S и КДО минерала можно связать с наличием в газопаровой среде восстанавливающих радикалов, вступающих в химическое взаимодействие с поверхностью микрокристаллов C 3 S и восстанавливающих атомы марганца, расположенные на поверхности и вблизи ее.
В отличие от алита для белита условия обжига и охлаждения влияют только на соотношение Fe 3+ и Fe 2+ в минерале. Следует предполагать, что в белите атомы примесного железа в виде Fe 3- и Fe 2+ занимают позиции атомов Са 2
