Alit
Alit to nieorganiczny związek chemiczny, który jest solą kwasu krzemowego i wapnia. Ma zasadowy charakter i jest krzemianem wapnia o składzie 3CaO·SiO2, znanym również pod symbolem C3S. Stanowi kluczowy składnik klinkieru, który jest półproduktem w produkcji cementu portlandzkiego, a jego główną funkcją jest zapewnienie wczesnego wiązania cementu.
Odmiany polimorficzne i struktura
Alit występuje w siedmiu polimorficznych odmianach, które mogą przechodzić w siebie w ściśle określonych temperaturach. Alit w klinkierze portlandzkim jest rzeczywistym roztworem stałym z wyraźnie zdefektowaną strukturą. Klinkier portlandzki, produkowany w piecach obrotowych w temperaturze około 1450 °C, zawiera alit, który zazwyczaj krystalizuje w formie płytek. Pod mikroskopem te płytki przybierają postać mniej lub bardziej regularnych sześcioboków. Wymiary ziaren alitu mieszczą się w zakresie od kilku do kilkudziesięciu mikrometrów, a tylko w nielicznych przypadkach przekraczają 100 μm. Rozmiar ziaren, ich kształt oraz stopień defektów w strukturze mają znaczny wpływ na właściwości tego minerału.
Formy i inkluzje
Alit często przyjmuje formy poligonalne, które powstają na skutek zrastania się kryształów, ale czasami można spotkać także formy sferyczne. W ziarnach alitu często występują różnorodne inkluzje, takie jak wtrącenia belitu, niezwiązanego CaO, a także fazy wypełniające, takie jak glinian wapnia czy faza glinożelazianowa. Alit może ulegać częściowej dysocjacji, co jest wynikiem zbyt wolnego chłodzenia oraz obecności kationów Fe2+ w jego strukturze. W takich przypadkach wokół nienaruszonego rdzenia ziarna alitu tworzy się otoczka z drobnych ziaren CaO i β-C2S. Zwiększenie temperatury podczas syntezy prowadzi do wydłużenia ziaren alitu, które często ulegają korozji na skutek działania fazy ciekłej.
Znaczenie alitu
Alit jest najistotniejszym składnikiem mineralnym klinkieru portlandzkiego. Jego reaktywność w kontakcie z wodą ma kluczowe znaczenie dla procesu twardnienia zaczynu oraz właściwości cementu. Cements z wyższą zawartością C3S charakteryzują się większym ciepłem twardnienia, a także szybkim wzrostem wytrzymałości oraz wysoką wytrzymałością końcową.
Przypisy
Literatura przedmiotu
Wiesław Kurdowski: Chemia cementu. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1991. ISBN 83-01-10384-1. Brak numerów stron w książce.
Andrzej Bobrowski, M. Gawlicki, A. Łagosz, Wiesława Nocuń-Wczelik [red.], E. Paluch, M. Pyzalski, W. Roszczynialski: Laboratorium materiałów wiążących. Kraków: Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, 2003, seria: Skrypty Uczelniane – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, 0239-6114, nr 1656. Brak numerów stron w książce.
Wiesław Kurdowski: Poradnik technologa przemysłu cementowego. Warszawa: Arkady, 1981. ISBN 83-213-3024-X. Brak numerów stron w książce.
W. Brylicki, A Derdacka-Grzymek, M. Gawlicki, M. Małolepszy: Technologia budowlanych materiałów wiążących. Cz. 2: Cement. Warszawa: Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne, 1983. ISBN 83-02-02087-7. Brak numerów stron w książce.
