Синтез двухкальциевого силиката в присутствии пыли электрофильтров цементных печей

815

Журнал прикладной химии. 2020. Т. 93. Вып. 6

УДК 666.945:54.057

СИНТЕЗ ДВУХКАЛЬЦИЕВОГО СИЛИКАТА В ПРИСУТСТВИИ ПЫЛИ

ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ ЦЕМЕНТНЫХ ПЕЧЕЙ

Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова,

308012, г. Белгород, ул. Костюкова, д. 46

E-mail: px_2011@list.ru

Поступила в Редакцию 24 декабря 2019 г.

После доработки 18 июоя 2019 г.

Принята к публикации 21 февраля 2020 г.

Представлены результаты исследований влияния пыли электрофильтров цементных печей на синтез

вяжущего, содержащего преимущественно двухкальциевый силикат. Присутствие щелочных оксидов

калия и натрия, а также сульфат-ионов в пыли электрофильтров при обжиге карбонатно-кремнезе-

мистой смеси способствует образованию твердого раствора на основе структуры β-модификации

2СаО·SiO₂, увеличению дефектности его кристаллической решетки, сохранению в метастабильном

состоянии при охлаждении и повышению активности в гидротермальных условиях твердения.

Ключевые слова: двухкальциевый силикат; пыль электрофильтров; вяжущее; синтез; гидротермаль-

ное твердение

DOI: 10.31857/S0044461820060067

При производстве вяжущих материалов проис-

на 56%, что составляет 78.6% от степени гидратации

ходят выбросы мелкодисперсных частиц — пыли.

алита [1, 2].

Основу технологического процесса производства

Двухкальциевый силикат (2СаО·SiO₂) плавит-

цемента составляет обжиг портландцементного клин-

ся конгруэнтно при 2130°С, характеризуется весь-

кера при температурах 1350-1450°С. По фазовому

ма сложным полиморфизмом. В интервале 20-

составу портландцементный клинкер в основном

1500°С существует шесть кристаллических форм

представлен силикатами кальция: до 60% трех-

2СаО·SiO₂ — α, α′_Н, α′_L, β_H, β_L и γ, интервал устой-

кальциевого 3СаО·SiO₂ (алит С₃S) и 20-26% двух-

чивости которых при нагревании и при охлаждении

кальциевого 2CaO·SiO₂ (белит С₂S) силикатов. Алит

различен. При обжиге портландцементного клинкера

и белит образуются в цементной печи в различных

возможен модификационный переход β-С₂S в устой-

термических условиях и различаются гидравличе-

чивую модификацию γ-С₂S, которая в естественных

скими свойствами. Наиболее энергоемкой является

условиях не обладает вяжущими свойствами.

образование С₃S (температура образования 1400-

Поскольку гидравлическая активность различных

1450°С), белитовая фаза образуется при 1200-1300°С.

модификаций двухкальциевого силиката существенно

По гидравлическим свойствам наиболее активным

различается, проблема стабилизации β-2СаО·SiO₂ яв-

является алит, который быстро гидратирует и при-

ляется актуальной для технологий производства бели-

дает максимальную прочность цементному камню.

товых вяжущих и портландцементного клинкера. На

Белит характеризуется медленным схватыванием и

процесс стабилизации оказывают влияние различные

набором прочности в естественных условиях, но в

факторы: условия образования и роста зародышей,

поздние сроки твердения он интенсивно набирает

размер частиц, скорость охлаждения, температура,

прочность и может превысить прочность гидрати-

присутствие примесей, которые могут изоморфно

рованного алита. Так, через 3 сут твердения степень

замещать Са²⁺ или Si⁴⁺. Изоморфная емкость кри-

гидратации белита более чем в 3 раза ниже показа-

сталлической решетки двухкальциевого силиката

теля алита, через 6 мес белитовая фаза гидратирует

может составлять до 6 мас%, возможно изоморфное

816

Кудеярова Н. П. и др.

замещение как в катионной, так и в анионной частях

условиях (давление насыщенного водяного пара

структуры. Чаще всего встречается гетеровалентный

0.8 МПа; температура 175°С; режим — 2 ч подъем

изоморфизм типа Si⁴⁺

Si⁺ + Si³⁺ [3].

температуры и давления, выдержка при постоянных

При производстве портландцементного клинкера

температуре и давлении, 2 ч снижение температуры

отходящие газы проходят несколько ступеней очист-

и давления) оценивали по прочности при сжатии

ки, собираемая пыль является отходом производства.

образцов-цилиндров d = 20 мм, изготовленных мето-

По ступеням очистки газов в электрофильтрах пыль

дом полусухого прессования при давлении 20 МПа.

различается химическим составом. На первых сту-

Образцы готовили в смеси с кварцевым песком.

пенях пыль по составу близка к сырьевым компо-

Количество вводимого песка рассчитывали с учетом

нентам, последняя ступень отличается повышенным

содержания СаО в свободном состоянии в продукте

содержанием щелочных и сернокислых соединений.

обжига. Расчет количества воды для затворения про-

В работе использована пыль 4-й ступени очистки. По

водили с учетом расхода на гидратацию свободного

своему химическому составу пыль электрофильтров

оксида кальция, испарения при гашении и формовоч-

содержит кроме СаО и SiO₂ оксиды Al₂O₃, Fe₂O₃,

ной влажности смеси (W = 6.5%).

MgO, SO₃, R₂O и другие, присутствие которых мо-

При расчете соотношения исходных компонен-

жет повлиять на процесс стабилизации той или иной

тов смесей для синтеза двухкальциевого силиката

модификации 2СаО·SiO₂ [4, 5].

в виде γ- и β-модификаций параллельно учитывали

Цель работы — исследование влияния пыли элек-

содержание оксида кальция в свободном состоянии

трофильтров цементных вращающихся печей на

в продукте обжига. Приготовленные смеси обжига-

процесс синтеза и стабилизации двухкальциевого

ли в силитовой печи при температурах 1000, 1050 и

силиката преимущественно в виде β-модификации и

1100°С в течение 40 мин. Продукт обжига измель-

изучение процесса твердения вяжущего на его основе

чали до удельной поверхности 400 м²·кг^-1. Пыль

в условиях автоклавной обработки.

электрофильтров добавляли в смесь в количестве

5 мас%. Данные по химическому составу используе-

мых материалов, составу смесей и продуктов обжига

Экспериментальная часть

приведены в табл. 1, 2, фазовый состав продуктов

обжига — в табл. 3.

В работе был осуществлен синтез двухкальцие-

В продукте обжига определяли содержание СаО в

вого силиката в виде γ- и β-модификаций в присут-

свободном состоянии этилглицератным методом, со-

ствии пыли электрофильтров цементных печей из

держание SiO₂ — фотоколориметрическим методом*

химически чистых СаСО₃ и SiO₂, а также из при-

(табл. 4). Содержание минералов двухкальциевого

родных карбонатного и глинистого компонентов.

Определение фазового состава проводили с помо-

силиката, алюмината и феррита кальция, а также не-

щью химического (по количеству связанных оксидов

разложившегося СаСО₃ рассчитывали по результатам

смеси) и рентгенофазового (по интенсивности диф-

химического анализа продукта обжига (табл. 5).

ракционных отражений кристаллов с расшифровкой

Фазовый состав продукта обжига подтвержден

межплоскостного расстояния конкретной фазы) ме-

результатами рентгенофазового анализа (рис. 1, 2).

При обжиге смеси СаСО₃ и SiO₂ в температурном

тодов исследования на рентгеновском дифрактоме-

тре ARL9900 Intellipower Workstation [6]. Обработка

данных осуществлялась с помощью программных

* Бутт Ю. М., Тимашев В. В. Практикум по химической

комплексов Difwin, Crystallographica Search-Match.

технологии вяжущих материалов. М.: Высш. шк., 1973.

Гидравлическую активность в гидротермальных

С. 39-41.

Таблица 1

Химический состав сырьевых материалов Белгородского цементного завода

Содержание оксидов, мас%

Материал

потери

SiO₂

Al₂O₃

Fe₂O₃

CaO

MgO

SO₃

K₂O

Na₂O

прочие

при прокаливании

Мел

2.35

0.50

0.19

54.22

0.24

0.01

0.10

0.04

42.18

0.17

Глина

67.47

11.76

5.15

3.90

1.73

0.75

0.21

0.22

7.15

1.66

Пыль электрофильтров

3.10

0.86

0.56

16.5

0.23

12.15

25.82

1.27

15.59

18.1

Синтез двухкальциевого силиката в присутствии пыли электрофильтров цементных печей

817

Таблица 2

Расчетный химический состав смесей и продуктов обжига карбонатно-кремнеземистой смеси

Содержание оксидов, мас%

Состав смеси

потери

SiO₂

Al₂O₃

Fe₂O₃

CaO

MgO

SO₃

K₂O

Na₂O

прочие

при прокаливании

СаСО₃ + SiO₂

23.08

—

43.07

—

33.85

—

CaCO₃ + SiO₂ + пыль

22.09

0.04

0.03

41.75

0.01

0.61

1.29

0.06

32.44

0.91

электрофильтров

Мел + глина

17.98

3.20

1.38

42.14

0.60

0.19

0.13

0.08

33.77

0.61

Мел + глина + пыль

17.24

3.08

1.34

40.86

0.07

0.81

1.42

0.14

32.86

1.48

электрофильтров

Продукт обжига

СаСО₃ + SiO₂

34.88

—

65.12

—

CaCO₃ + SiO₂ + пыль

32.70

0.06

0.04

61.80

0.01

0.90

1.91

0.09

—

1.35

электрофильтров

Мел + глина

27.16

4.84

2.08

63.63

0.9

0.28

0.19

0.13

—

0.80

Mел + глина + пыль

25.68

4.59

2.00

60.86

0.10

1.21

2.11

0.21

—

1.19

электрофильтров

Таблица 3

Расчетный фазовый состав продукта обжига карбонатно-кремнеземистой смеси

Содержание минерала, мас%

Состав смеси

2СаО·SiO₂

CaO·Al₂O₃

2CaO·Fe₂O₃

CaSO₄

СаО

MgO

СаСО₃ + SiO₂

100

—

CaCO₃ + SiO₂ + пыль электрофильтров

93.74

0.06

0.07

1.04

—

0.01

Мел + глина

77.86

7.50

3.54

0.48

8.82

0.60

Мел + глина + пыль электрофильтров

73.62

7.11

3.40

2.06

8.15

0.10

Таблица 4

Химический состав продукта обжига карбонатно-кремнеземистой смеси

Содержание, мас%

Температура

∑ оксидов

Состав смеси

потери при

обжига, °С

СаО_своб

SiO_2cвоб

в свободном

в связанном

прокаливании

состоянии

СаСО₃ + SiO₂

1000

36.10

19.35

10.86

55.45

19.87

1050

24.61

13.19

9.56

37.80

40.47

1100

17.19

9.26

9.08

26.53

52.83

СаСО₃ + SiO₂ + 5% пыли электро-

1000

23.60

12.40

8.79

36.00

44.12

фильтров

1050

18.28

8.85

8.04

27.13

54.01

1100

14.34

7.32

7.16

21.66

62.07

Мел + глина

1050

24.05

10.35

11.86

34.40

39.31

1100

11.72

3.60

11.08

15.32

60.44

Мел + глина + 5% пыли электро-

1050

8.54

1.53

7.55

10.07

76.15

фильтров

1100

4.05

1.27

6.29

5.27

80.06

818

Кудеярова Н. П. и др.

Таблица 5

Фазовый состав продукта обжига карбонатно-кремнеземистой смеси

Содержание минералов, мас%

Температура

Состав смеси

обжига, °С

2СаО·SiO

CaO·Al₂O₃

2CaO·Fe₂O₃

СаСО₃

СаО

α-тридимит

СаСО₃ + SiO₂

1000

19.87

—

24.68

36.10

19.35

1050

40.47

—

21.73

24.61

13.19

1100

52.83

—

20.64

17.27

9.26

СаСО₃ + SiO₂ + 5% пыли

1000

43.18

0.06

19.98

23.60

12.40

электрофильтров

1050

54.45

0.06

18.27

18.28

8.85

1100

61.88

0.06

16.27

14.34

7.32

Мел + глина

1050

29.65

7.01

2.65

26.95

24.05

10.35

1100

50.02

7.28

3.14

24.24

11.75

3.60

Мел + глина + 5% пыли

1050

64.79

8.23

3.13

17.16

8.54

1.53

электрофильтров

1100

69.11

7.92

3.03

14.30

4.05

1.27

интервале 1000-1100°С в течение 40 мин 20-25%

K⁺, Mg²⁺, SO_42-, присутствующие в пыли, входят в

СаСО₃ остается в неразложившемся состоянии

кристаллическую решетку 2CаО·SiО₂, которая при

(табл. 4), продукт содержит оксиды СаО и SiO₂ в

этом претерпевает изменения, приводящие к ее ста-

свободном состоянии и двухкальциевый силикат в

билизации. Одновременно добавки могут оказывать

виде β- и γ-модификаций (рис. 1, а — d, Å: 3.01, 2.788,

влияние на реакционную способность соединения.

2.755, 2.614, 2.194).

Добавки-стабилизаторы в одних случаях значительно

Установлено [7], что чем мельче кристаллы

повышают, в других — резко снижают гидратаци-

β-2CаО·SiО₂, тем менее вероятно образование за-

онную активность. «Второстепенные» примесные

родышей γ-формы, в этом случае стабилизируется

оксиды (Na₂O, K₂O, MgO, SO₃ и др.), которые всегда

β-модификация. Повышение температуры обжига

содержатся в исходных сырьевых материалах, соз-

приводит к снижению содержания CaCO₃, оксидов

дают благоприятные условия для образования фаз с

в свободном состоянии, повышению количества

комплексом изоморфных замещений в их решетках,

2СаО·SiO₂.

снижают при этом температуру синтеза минералов.

Кристаллохимическая стабилизация основа-

Хорошо известны кристаллохимические особенно-

на на образовании твердых растворов 2CаО·SiО₂

сти этих фаз; применительно к 2CаО·SiО₂ твердые

с некоторыми добавками. Катионы (анионы) Na⁺,

растворы носят название белиты.

Рис. 1. Рентгенограммы продукта обжига смесей.

а — СаСО₃ + SiO₂, б — CaCO₃ + SiO₂ + 5 мас% пыли электрофильтров при Т = 1100°C.

Синтез двухкальциевого силиката в присутствии пыли электрофильтров цементных печей

819

Установлено [8], что метастабильную β-модифика-

Присутствие оксидов МgO, K₂O, SO₃ приводит к

цию 2CаО·SiО₂ стабилизирует внедрение при синтезе

кристаллохимической стабилизации β-модификации

в его структуру различных по заряду ионов (гетеро-

2СаО·SiO₂, дифракционный максимум, характерный

валентный изоморфизм). Обязательным условием

для γ-модификации 3.01 Å, отсутствует. Содержание

осуществления замещений данного типа является

значительного количества K₂О (~25%) в пыли элек-

компенсация заряда. Изоморфные элементы в решет-

трофильтров могло бы обеспечить кристаллохимиче-

ках матричных минералов могут занимать различ-

скую стабилизацию β-модификации 2CаО·SiО₂ без

ные позиции. Так, ионы Na⁺, K⁺, Mg²⁺ в 2CаО·SiО₂,

участия других оксидов [12]. Смещение дифракцион-

как правило, замещают ионы Са²⁺, а в тетраэдрах

ных отклонений, характерных для β-модификации, в

[SiO₄] вместо Si⁴⁺ могут быть ионы S⁶⁺. В работе

сторону больших углов свидетельствует о внедрении

[9] определено, что чем больше пар гетеровалент-

в структуру двухкальциевого силиката ионов калия

ных изоморфных замещений присутствует в струк-

K⁺ взамен Са²⁺, S⁶⁺ взамен Si⁴⁺, что является рентге-

туре минерала, тем большие искажения претерпева-

нографическим признаком увеличения параметров

ет структура. За счет деформации кристаллической

элементарной ячейки и находится в хорошем соот-

решетки могут быть значительно изменены свойства

ветствии с размерными характеристиками взаимно

минералов и материалов, их содержащих (например,

замещающихся ионов (rCa2+ = 1.04 Å, rK+ = 1.33 Å,

характеристики гидратации и твердения). В связи с

rSi4+ = 0.39 Å, rS6+ = 0.29 Å). Разница в размерах ра-

относительно малым объемом элементарной ячейки

диусов ионов Са²⁺ и K⁺ 21.8%, Si⁴⁺ и S⁶⁺ — 25.6%,

β-2CаО·SiО₂ (0.343 нм³) в сравнении с объемами

а также содержание в пыли электрофильтров зна-

других высокотемпературных модификаций этого

чительного количества K₂О в сравнении с SO₃ объ-

соединения (например, у α′-2CаО·SiО₂ — 1.08 нм³)

ясняет смещение дифракционных максимумов для

объясним факт стабилизации меньшим количеством

β-2СаО·SiO₂ в сторону больших, а не меньших углов

примесей [10]. Содержание примесных ионов в кри-

что в целом повышает дефектность кристаллической

сталлической решетке β-2CаО·SiО₂, которые могут

структуры фазы β-2СаО·SiO₂ и ее гидратационную

внедриться в его структуру и замещать матричные

активность [13].

ионы, может составлять ~4-6 мас%.

В продукте обжига на основе мела и глины

Введение в состав смеси пыли электрофильтров,

с добавкой и без пыли электрофильтров кроме

содержащей значительное количество оксидов R₂О

β-2СаО·SiO₂ (d, Å: 2.784, 2.637, 2.194) обнаруже-

(R — щелочной металл), MgО и SO₃, приводит к

ны алюминат (d, Å: 2.988, 2.578), феррит кальция

интенсификации не только процесса декарбонизации

2СаО·Fe₂O₃ (d, Å: 2.79, 2.698), СаО в свободном со-

карбоната кальция, но и процесса взаимодействия

стоянии (d, Å: 2.414, 1.702) (рис. 2, а, б), что под-

СаО с кремнеземом [11]. Двухкальциевый силикат

тверждает данные расчета фазового состава по

(рис. 2, б — d, Å: 2.788, 2.759, 2.618, 2.196) содержит-

результатам химического анализа. С введением в

ся только в виде β-модификации, саморассыпания,

смесь пыли электрофильтров на рентгенограмме

характерного для перехода в γ-форму, не происходит.

продукта обжига наблюдается увеличение интен-

Рис. 2. Рентгенограммы продукта обжига смесей.

а — мел + глина, б — мел + глина + 5 мас% пыли электрофильтров при T = 1100°C.

820

Кудеярова Н. П. и др.

сивности дифракционного максимума 2.79 Å, ха-

мя отсутствует. В работе для активизации белитовой

рактерного для β-2СаО·SiO₂, что свидетельствует

составляющей клинкера использовалось гидротер-

о значительно большем содержании минерала бе-

мальное твердение при температуре 175°С, харак-

лита. Следовательно, использование пыли электро-

терное для известково-песчаных смесей [14]. После

фильтров цементных печей позволяет при относи-

автоклавной обработки и сушки образцы испытывали

тельно низких температурах получить вяжущее,

на прочность при сжатии, определяли содержание

содержащее двухкальциевый силикат в виде β-мо-

Са(ОН)₂ в свободном состоянии (табл. 6), фазовый

дификации.

состав оценивали по результатам рентгенофазового

Полученные результаты характерны для белито-

анализа (рис. 3).

вых клинкеров, производство которых с учетом их

Известково-кварцевое вяжущее, традиционно ис-

низкой гидратационной активности в настоящее вре- пользуемое при производстве изделий автоклавного

Таблица 6

Состав и свойства вяжущего гидротермального твердения

Вяжущее, содержащее

Прочность

продукт обжига, полученный

кварцевый

Са(ОН)_своб., %

при сжатии,

песок, %

МПа

из смеси

при температуре, °С

количество, %

СаСО₃ + SiO₂

1000

73.48

26.52

5.38

17.45

1050

80.25

19.75

2.62

26.08

1100

85.27

14.73

1.55

34.18

СаСО₃ + SiO₂ + 5% пыли электро-

1000

80.91

19.09

1.90

29.10

фильтров

1050

84.55

15.45

0.81

40.08

1100

87.46

12.54

0.25

51.00

Мел + глина

1050

80.61

19.39

—

35.65

1100

89.49

10.51

—

60.95

Мел + глина + 5% пыли электро-

1050

92.13

7.87

—

48.36

фильтров

1100

96.11

3.89

—

66.65

СаО

—

9.30

10.86

Рис. 3. Рентгенограммы гидратированного продукта обжига.

а — на основе извести и песка мела, б — на основе мела, глины и пыли электрофильтров.

Синтез двухкальциевого силиката в присутствии пыли электрофильтров цементных печей

821

твердения (силикатный кирпич, ячеистые автоклав-

Использование вяжущего, содержащего преи-

ные изделия), характеризуется относительно низкой

мущественно β-2СаО·SiO₂, позволяет значительно

прочностью при сжатии 10.86 МПа, при этом значи-

повысить прочностные характеристики. Фазовый

тельное количество Са(ОН)₂ остается в свободном

состав вяжущего, полученного из природного сырья

состоянии. Вяжущее, содержащее продукт обжига

с добавкой 5 мас% пыли цементных вращающихся

(СаСО₃ + SiO₂), после гидротермального твердения

печей, свидетельствует о возможности получения

отличается значительным повышением прочности до

белитовых клинкеров при относительно низких тем-

26.8 и 34.18 МПа при температурах 1050 и 1100°С.

пературах обжига в сравнении с производимыми в

Наибольшие показатели прочности имеет вяжущее

настоящее время алитовыми клинкерами. Совместная

с добавкой пыли электрофильтров до 51.0 МПа при

гидратация белитовой фазы и взаимодействие свобод-

температуре 1100°С, причиной этого является по-

ного оксида кальция продукта обжига с кремнеземом

вышенное содержание двухкальциевого силиката в

песка позволяют увеличить количество гидратных

виде β-модификации (до 61.88%) (табл. 5) в резуль-

фаз после гидротермального твердения и получить на

тате ускоренной гидратации β-2СаО·SiO₂ при гидро-

этой основе вяжущее высокой прочности. Ускоренная

термальной обработке (в сравнении с нормальными

гидратация двухкальциевого силиката при повышен-

условиями твердения) и взаимодействия свободного

ных температуре и давлении способствует увеличе-

оксида кальция с кремнеземом песка с образованием

нию гидратных фаз.

гидросиликатов кальция.

Дефектность структуры является фактором,

Выводы

влияющим на химические свойства минерала

β-2СаО·SiO₂. Замещение некоторого количества ио-

Теоретически обоснована и экспериментально

нов Са²⁺ на ионы K⁺ и Na⁺, а также Si⁴⁺ на S⁶⁺ позво-

установлена интенсификация процесса образования

ляет не только стабилизировать β-модификацию двух-

белитовой фазы в виде β-модификации при отно-

кальциевого силиката, но и значительно повысить

сительно низких температурах в результате заме-

его гидравлическую активность [13]. Активность

щения некоторого количества ионов Са²⁺ на ионы

вяжущего, синтезированного из природного сырья с

K⁺ и Na⁺, а также Si⁴⁺ на S⁶⁺, содержащиеся в пыли

использованием пыли электрофильтров цементных

электрофильтров вращающихся цементных печей.

печей, превышает 60 МПа, и при его гидратации

Увеличение дефектности структуры двухкальцие-

весь гидроксид кальция усваивается. Фазовый состав

вого силиката β-2СаО·SiO₂ при наличии комплекса

гидратированного продукта представлен гидроси-

примесей значительно повышает гидравлическую

ликатами кальция, что подтверждается результата-

активность этого минерала в гидротермальных усло-

ми рентгенофазового анализа (рис. 3, а, б). При ис-

виях. Прочность автоклавированного вяжущего на

пользовании продукта обжига на основе мела, глины

основе белитового клинкера в шесть раз превышает

с добавкой пыли электрофильтров гидратная фаза

прочностные показатели известково-песчаного вя-

клинкерной составляющей представлена как низкоо-

жущего при постоянных условиях твердения в ре-

сновными CSH(B) (d, Å: 3.043, 2.823), так и высоко-

зультате ускоренной гидратации белитовой фазы и

основными C₂SH(A) (d, Å: 4.22, 3.943, 3.555, 3.278)

образования большего количества гидратной фазы

гидросиликатами кальция (рис. 3, б). Гидратация

типа высокопрочных низкоосновных гидросиликатов

β-2СаО·SiO₂ происходит одновременно с гидрата-

кальция.

цией алюминатов и ферритов кальция (СаО·Al₂O₃

и 2СаО·Fe₂O₃), что приводит к образованию ги-

Благодарности

дроалюмината (d, Å: 3.126, 2.30) и гидроферрита

кальция (d, Å: 4.048, 2.069), которые способствуют

Авторы выражают благодарность сотрудникам

упрочнению структуры вяжущего. Гидроксид каль-

Центра высоких технологий Белгородского госу-

ция, образующийся при гидратации СаО, полностью

дарственного технологического университета им.

связывается кремнеземом в гидросиликаты кальция

В. Г. Шухова за определение химического соста-

с отношением СаО/SiO₂ ˂ 1.5, что повышает количе-

ва используемых сырьевых материалов, а также

ство низкоосновных высокопрочных гидросиликатов

Межкафедральной лаборатории рентгенофазового

кальция типа CSH(B) (частично закристаллизован-

анализа проб продуктов синтеза и гидратации вяжу-

ный тоберморито-подобный гидросиликат кальция

щего за проведение анализов исследуемых образцов,

с отношением СаО:SiO₂ ˂ 1.5 и переменным количе-

особая благодарность кафедре технологии цемента

ством воды) [13].

и композиционных материалов за предоставление

822

Кудеярова Н. П. и др.

установок для определения технологических свойств

[3] Wang Y. G., Zou B. S., Kuo K. H. X. High-resolution

вяжущих материалов.

electron microscopy study of belite // J. Mater. Sci.

1989. V. 24. P. 877-880.

https://doi.org/10.1007/BF01148771

Финансирование работы

[4] Нурымбетов Б. Ч., Туремуратов Ш. Н., Жу-

ков А. Д., Асаматдинов М. О. Влияние тонкодис-

Работа выполнена в рамках программы развития

персного наполнителя на процессы образования

опорного университета на базе Белорусского госу-

силикатов кальция // Вестн. МГСУ. 2017. Т. 12. № 4

дарственного технологического университета им.

(103). С. 446-451.

В. Г. Шухова, а также в рамках НИР № 532-2018-НИР

https://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.4.446-451

от 12.06.2018 г.

[5] Александров А. В., Немчинова Н. В. Роль поли-

морфных модификаций двухкальциевого силика-

та нефелиновых спеков при производстве глино-

Информация об авторах

зема // Вестн. Иркутского гос. техн. ун-та. 2016.

Кудеярова Нина Петровна, к.т.н., проф. Белго-

Т. 20. № 11. С. 170-183.

родского государственного технологического универ-

https://doi.org/10.21285/1814-3520-2016-11-170-183

ситета им. В. Г. Шухова, кафедра технологии цемента

[6] Чижов П. С. Анализ фазового и элементного со-

става сырьевых материалов и полупродуктов про-

и композиционных материалов; научное направле-

цесса производства чугуна и стали с использовани-

ние «Оптимизация производства низкообжиговых

ем аналитической системы ARL 9900 workstation //

вяжущих и силикатных материалов автоклавного

Литье и металлургия. 2011. № 2 (60). С. 172-174.

твердения с использованием техногенных продуктов

[7] Бойкова А. И. Цементные минералы сложного со-

производств»,

става // Химия силикатов и оксидов. Л.: Наука,

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0724-664X

1982. С. 255-274.

Бушуева Наталья Петровна, к.т.н., доцент

[8] Бойкова А. И. Кристаллохимия твердых растворов

Белгородского государственного технологического

минералов цементного клинкера // Цемент. 1982.

университета им. В. Г. Шухова, кафедра технологии

№ 9. С. 7-10.

стекла и керамики; научное направление «Физическая

[9] Бойкова А. И. Влияние примесей на фазовые со-

химия силикатных и тугоплавких неметаллических

отношения, состав и кристаллохимическое соот-

материалов»,

ношение фаз в многокомпонентных клинкерных

системах // Цемент. 1992. № 2. С. 17-19.

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1738-8510

[10] Шманина Е. А. Сравнительная характеристика

Панова Ольга Александровна, вед. инж. Белго-

электронного строения структурных фрагментов

родского государственного технологического

двухкальциевого силиката в различных полиморф-

университета им. В. Г. Шухова, кафедра техно-

ных модификациях // Научный поиск. Технические

логии стекла и керамики; научное направление

науки: Материалы третьей науч. конф. аспиран-

«Энергосберегающие процессы при обжиге порт-

тов и докторантов. Юж.-Урал. гос. ун-т. Т. 2.

ландцементного клинкера»,

Челябинск: Изд. центр ЮУрГУ, 2011. С. 191-195.

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4643-6403

[11] Ермоленко Е. П., Классен В. К. Щелочные соеди-

нения в производстве цемента // Сб. докл. «Алит-

информ». 2012. № 3. С. 44-53.

Список литературы

[12] Gutt W., Osborn E. F. The effect of potassium on the

[1] Тейлор Х. Химия цемента. М.: Мир, 1996. С. 150-

hydraulicity of dicalcium silicate // Cement Technol.

152.

1970. V. 1. N 4. P. 121-125.

[2] Gareev R. R., Korolev A. S., Shaimov M. Kh.,

[13] Бикбау М. Я. Кристаллическая структура и поли-

Trofimov B. Ya. A composite refractory binder based on

морфизм двухкальциевого силиката // Цемент и его

stabilized belite // Refractories and Industrial Ceramics.

применение. 2006. № 5. С. 64-67.

2006. V. 47. N 6. P. 381-385.

[14] Бутт Ю. М., Рашкович Л. Н. Твердение вяжущих

https://doi.org/10.1007/s11148-007-0012-x

при повышенных температурах. М.: Стройиздат,

1965. С. 197-201.