Belit
Belit – mineralogiczna nazwa krzemianu dwuwapniowego, 2CaO·SiO2 lub C2S (według oznaczeń stosowanych w chemii cementu[1]). Jeden z głównych składników klinkieru (półproduktu cementu portlandzkiego) odpowiedzialny za późne wiązanie cementu[2]. W postaci naturalnej występuje jako larnit.
.jpg)
Krzemian dwuwapniowy tworzy pięć faz (α, α'H, α'L, β, γ), ale faza β jest stosunkowo nietrwała. Wszystkie fazy C2S zbudowane są z wolnych czworościanów (tetraedrów) SiO4, połączonych atomami wapnia. Wzajemne położenie tetraedrów i atomów wapnia jest różne w poszczególnych odmianach polimorficznych[2].
Hydratacja krzemianu dwuwapniowego edytuj
Uwodnienie C2S przebiega podobnie do C3S i można ja schematycznie przedstawić następująco[2]:
- 2Ca2SiO4 + 4H2O → 3CaO·2SiO2·3H2O + Ca(OH)2
Używając symboliki stosowanej w chemii cementu (m.in. CaO = „C”, SiO2 = „S”, H2O = „H”), reakcję tę zapisuje się:
- 2C2S + 4H → C3S2H3 + CH
Znacznie mniejsza szybkość hydratacji C2S w porównaniu z C3S powoduje, że powstające kryształy Ca(OH)2 są na ogół większe niż dla reakcji C3S. Morfologia fazy (żelu) C-S-H, która jest głównym składnikiem uwodnionego cementu, jest natomiast bardzo zbliżona[2].
Skład edytuj
Belit znajdujący się w cemencie portlandzkim różni się składem od czystego chemicznie krzemianu dwuwapniowego. Jest to roztwór stały i zawiera niewielkie ilości innych tlenków niż CaO i SiO2. Typowy skład[3]:
| Tlenek | % (w/w) |
|---|---|
| CaO | 63,5 |
| SiO2 | 31,5 |
| Al2O3 | 2,1 |
| Fe2O3 | 0,9 |
| MgO | 0,5 |
| SO3 | 0,1 |
| Na2O | 0,1 |
| K2O | 0,9 |
| TiO2 | 0,2 |
| P2O5 | 0,2 |
W oparciu o te dane można podać wzór sumaryczny Ca1,94Mg0,02Na0,01K0,03Fe0,02Al0,07Si0,90P0,01O3,93. W praktyce formuła się zmienia w zależności od składu wsadu wykorzystanego do produkcji klinkieru cementowego. Podstawienie jonów wapnia lub krzemianowych wymaga zbilansowanie ładunku elektrycznego. Na przykład jony SiO44− mogą być zastąpione jonami siarczanowymi (SO42−) pod warunkiem, że na każdy jon siarczanowy będą także podstawione dwa jony glinianowe (AlO45−).
Zobacz też edytuj
Przypisy edytuj
- ↑ Lech Czarnecki, Tadeusz Broniewski: Chemia w Budownictwie. Arkady, 2010.
- ↑ a b c d Wiesław Kurdowski: Chemia Cementu i Betonu. Wydawnictwo Polski Beton, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010.
- ↑ Taylor H.F.W. (1990), Cement Chemistry, Academic Press, 1990, ISBN 0-12-683900-X, s. 10-11.