알라이트
Alite알라이트는 규산염의 불순한 형태지만 CaSiO는35 3CaO·SiO2(시멘트 화학자 표기법에서 CS3)로 공식화되기도 하며 대체 산화물 함량이 보통 3~4%에 이른다.[1] 그것은 포틀랜드 시멘트의 주요한 특징적인 단계다. 이 이름은 1897년 Törnebohm이 포틀랜드 시멘트의 현미경 조사에서 확인된 결정체에 붙인 것이다.[2] 하트라이트는 CS를 대체하는3 광물의 이름이다.[1][3]
구성 및 구조
포틀랜드 시멘트에서 발견된 알라이트는 규산염 트리칼슘과는 성질이 다르다. 고체 용액이며, CaO와 SiO2 외에 소량의 다른 산화물을 함유하고 있다. 일반적인 구성은 다음과 같다.[4]
| 산화물 | 질량 % |
|---|---|
| CaO | 71.6 |
| SiO2 | 25.2 |
| 알로23 | 1.0 |
| Fe2O3 | 0.7 |
| MGO | 1.1 |
| Na2O | 0.1 |
| K2O | 0.1 |
| P2O5 | 0.2 |
이를 바탕으로 이 공식을 CaMgNaFeAlSiPO로2.900.060.010.030.040.950.015 표현할 수 있다. 실제로 클링커의 대량 구성에 따라 구성이 달라지며, 일정한 한계에 따라 구성이 달라진다. 칼슘 이온이나 직교이온을 대체하려면 전하가 균형을 유지하도록 해야 한다. 예를 들어, 각각의 황산염 이온에 대해 알루민산염(AlO5-4) 이온 2개도 교체할 경우 제한된 수의 정형외과(SiO4-4) 이온을 황산염(So2-4) 이온으로 교체할 수 있다.
폴리모르프스
규산염 트리칼슘은 1250°C 이하로 열역학적으로 불안정하지만 빠른 냉각에 의해 상온에서 측정 가능한 상태로 보존할 수 있다. 느린 냉각에서는 벨라이트(CaSiO24)와 CaO로 되돌아가는 경향이 있다.
온도가 변함에 따라 다음과 같은 몇 가지 다형성 상태를 통과한다.
| 온도(°C) | 이름 | 크리스털 |
|---|---|---|
| >1070 | R | 림보헤드랄 |
| 1060-1070 | M3 | 단음이의 |
| 990-1060 | M2 | 단음이의 |
| 980-990 | M1 | 단음이의 |
| 920-980 | T3 | 삼위일체 |
| 620-920 | T2 | 삼위일체 |
| <620 | T1 | 삼위일체 |
다형체는 기본 육각형 구조와 경미한 변형에 의해 구조적으로 다르다.
수화 단계
알라이트(Alite)는 포틀랜드 시멘트의 초기 강도 설정과 개발을 담당하는 주요 단계다. 다른 규산염인 벨라이트는 반응성이 낮기 때문에 "늦은" 강도에 기여한다. 알라이트는 더 높은 Ca 함량과 격자 내 산화 이온의 존재 때문에 더 반응적이다. 클링커 연삭 중 CS의3 부분 해체의 첫 단계는 표면 산화 이온의 수화를 수반하며 수산화 CS3 표면으로 이어진다.[5]
- 3Ca+2 + SiO4-4 + O2− + HO2 → 3Ca2+ + SiO4-4 + 2OH−
그것은 (거의) 반응에 따라 물과 반응한다.
- 2CaSiO35 + 6HO2 → 3CaO·2SiO2·3H2O + 3Ca(OH)2
시멘트 화학자 표기법에도 다음과 같이 표기할 수 있다.
- 2CS3 + 6H → CSH323 + 3CH
- + 6HO2 → C-S-H +
수화물은 규산칼슘 수화물 – "C-S-H-" 위상이라고 불린다. 그것은 수분이 함유된 시멘트 시스템의 강도를 제공하는 연동 바늘 덩어리로 자란다. 포틀랜드 시멘트 제조에서는 높은 알라이트 반응성이 바람직하며, 이는 소형이고 왜곡되고 결함이 높은 결정체에 가능한 한 고온 다형체를 유지함으로써 달성된다. 결함은 초기 물 공격을 위한 장소를 제공한다.
중세 석회 모르타르에서 발견된 규산염 단계의 전구체로서 알라이트
CaO를(71.6).%)에 앨라이트 부자들의 구성과 상대적으로 SiO2의 가난한(25.2cm이다.%)(그 hereabove 표를 봐주)이 충분히 높은 온도는 석회 가마에 충분한 시간 동안에 도달하면서 왜 특정한 조건 속에서, alite도 직접적으로(비정질 실리카를 함유하고 있는 오직 규산질 석회석 그을려서 형성될 수 있음을 알도록 도울지도 모릅니다.2 최대 25 – 30 wt. %)의 불순물 수압 모르타르나 포틀랜드 전 시멘트는 석회석이 무정형 실리카로 굳어져 있거나 체르 결절이나 점토 불순물이 많이 함유된 장소에서 중세 시대에 이런 식으로 소규모로 가끔 생산되었을 수 있다.
이것은 메르텐스 외 연구원이 만든 광물학 연구에 의해 밝혀진 바와 같이, 투르나이 대성당(벨기에)을 지을 때 사용되었던 몇몇 오래된 중세 석회 박격포가 예상치 못한 유압적 특성을 보이는 이유일 것이다. (2006) 라임 박격포에서 규산염 수화 칼슘 단계와 함께 월라스토나이트와 무정수의 존재를 입증한 사람. 석회 모르타르에서 일반적으로 예상되지 않는 이러한 규산염 단계가 발견된 것에 대한 유일한 설명은 석회 가마의 산화칼슘을 따라 고온에서 형성된 규산칼슘(CS353)이나 CaSiO24(CS2)와 같은 규산칼슘의 수화작용에 의해 형성되었다는 것이다.[6] 투르나이(벨기에) 지역에서는 투르나이산 리메스톤이 특히 무정형 실리카가 풍부해 매우 고대부터 석재와 석회 모르타르를 만드는 데 이용된다. 이 지역의 성당 건축가들이 석회 박격포의 수압적 성질을 알고 있었는지, 아니면 우연히 발견한 후에 의도적으로 그 용도를 개발했는지 알 수 없다.
탐지
벨라이트 기사를 보라.
참고 항목
메모들
- ^ a b Taylor, H.F W. (1997). Cement Chemistry (2nd ed.). London: T. Telford. ISBN 0-7277-2592-0. OCLC 38207086.
- ^ Bournazel, Jean-Pierre; Malier, Yves; Regourd, Micheline Moranville (1998). Concrete, from material to structure. Rilem Publications. ISBN 2-912143-04-7..
- ^ "Hatrurite". mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy. Retrieved November 5, 2020.
- ^ Taylor, H.F.W. (1990). Cement Chemistry. Academic Press. pp. 10–11. ISBN 0-12-683900-X. OCLC 925061061.
- ^ R. K. Mishra; R. J. Flatt; H. Heinz (2013). "Force Field for Tricalcium Silicate and Insight into Nanoscale Properties: Cleavage, Initial Hydration, and Adsorption of Organic Molecules". Journal of Physical Chemistry C. 117 (20): 10417–10432. doi:10.1021/jp312815g.
- ^ Mertens, Gilles; Elsen, Jan; Laduron, Dominique; Brulet, Raymond (2006-12-31). "Minéralogie des silicates de calcium présents dans des mortiers anciens à Tournai". ArchéoSciences. Varia (30): 61–65. doi:10.4000/archeosciences.150. ISSN 1960-1360. Retrieved 2010-07-21.
