Фториды.

 Содержание фторидов в обычной цементной строительной смеси для домов находится в пределах 0,03-0,08%. В отличие от хлоридов фториды из-за слабой летучести не образуют не­благоприятной циркуляции в системе печи. В настоящее время в большинстве случаев отказались от практиковавшейся ранее добавки фтористого кальция в сырьевую смесь (до 1%) для улучшения обжига клинкера, так как теперь связывание извести достигается улучшением гомогенизации и тонкости помола сырьевой   смеси. Фосфор. Содержание фосфора в большинстве природ­ных цементных строительных смесей для домов очень незначительно. Поскольку приходится перерабатывать материалы, богатые фос­фором (например, известняк, богатый Р₂0₅,-промышленные отходы при добыче фосфора), допустимое

содержание Р₂0₅ в клинкере принято равным 2,5% . Однако уже при содержа­нии Р₂0₅, превышающем 0,5%, может снизиться начальная проч­ность цемента.  Минералогический состав  портландцементного клинкера. Химический   состав   портландцементного   клинкера   приводится в строительных проектах домов.  

Портландцементный клинкер. Основные минералы, ко­торые может содержать портландцементный клинкер, даны в строительных проектах домов. Клинкерные минералы не являются чистыми соединениями, а представляют собой смеси, содержащие в незначительном количестве компоненты других минералов в виде смешанных кристаллических соединений; это относится и к остальным хи­мическим примесям клинкера, которые не могут образовать самостоятельных фаз. Поэтому, чтобы четко отличать чистые соединения от клинкерных минералов, Тёрнебом в 1897 г. дал основным минералам клинкера C3S и C2S названия «алит» и «белит» и, еще не зная их состава, исследовал под микроскопом отличия   между   ними.

 Алит. Алит C₃S является основным клинкерным мине­ралом, определяющим прочность строительного цемента. Из шести известных модификаций C3S в клинкере возникают только две высоко­температурные модификации, которые стабилизируются путем включения атомов примесей.

 Белит. Белит главным образом представляет собой р-форму C₂S. При температуре спекания клинкера, превышаю­щей 1420° С, образуется a-C₂S, а при температуре до 1420° С - a'-C₂S. Последняя форма во время охлаждения клинкера при температуре   670° С   превращается   в   метастабильный   f5-C₂S. При дальнейшем медленном охлаждении из p-C₂S может обра­зоваться стабильная у-ф Р^ма. Этот процесс протекает с увели­чением объема на 10% и при определенных условиях может привести к рассыпанию клинкера. Быстрое охлаждение клин­кера и наличие примесей препятствует переходу белита в гид­равлически инертную у-фазу, снижающую его качество. Белит твердеет значительно медленнее алита, но в конце концов достигает такой же прочности, как алит.

 Если в клинкере глинозема содержится меньше, чем оксида железа (в молях), то оба компонента, вступая в соеди­нение с известью, образуют алюмоферрит кальция -смешанно-кристаллическую фазу с конечным членом, где Fe может непрерывно замещаться AL Этот смешанно-кристаллический ряд сохраняет стабильность до молярного отношения. Однако в портланд-цементном клинкере, содержащем только соединения, богатые известью, ряд завершается уже при отношении 1:1. Если в клинкере преобладает глинозем, то его избыток сверх указан­ного отношения образует трехкальциевый алюминат, богатый известью. Трехкальциевый алюминат очень легко вступает в реакцию с  водой,  однако   не  имеет  ясно  выраженных  гидравлических свойств и совместно с силикатами повышает начальную проч­ность цемента. Алюмоферрит кальция мало способствует гид­равлическому твердению цемента.

Как уже указывалось, щелочи только тог­да попадают в клинкерные фазы, когда количество S0₃, содер­жащееся в клинкере, недостаточно для полного образования щелочных сульфатов. Щелочи входят в состав всех клинкерных фаз, однако преимущественно содержатся в алюминатной фазе в виде смешанных кристаллов, причем состав, указанный в проекте строительства дома, может быть получен только в присутствии Si0₂.

Расчетный минералогический состав клинкера.

Химический анализ позволяет установить состав оксидов, входящих в клинкер и цемент. Р. X. Богг разработал метод расчета, по которому на основе данных химического анализа может быть рассчитано содержание клинкерных минералов, прежде всего C3S, C₂S, -С₃А и C4AF. Необходимо отметить, что Богг назвал состав клинкера, определенный с помощью этого метода, «потенциальным» (расчетным) составом. Здесь поня­тие «расчетный» подразумевает возможный, но не фактический состав, и поэтому расчетный состав, найденный по методу Бог-га, не идентичен фактическому минералогическому составу клинкера.

Применение расчетного метода Богга получило широкое распространение благодаря наглядности при определении со­става клинкера и возможности предсказания свойств цемента. Этот метод расчета уже включен в стандарты на цемент, дейст­вующие в США, СССР и многих других странах. Однако стан­дарты на цемент в США содержат указание, согласно которому ограничения, накладываемые на расчетное содержание соеди­нений, не требуют, чтобы присутствующие оксиды полностью входили в состав этих соединений.

Браун в работе по исследованию свойств цемента определил с помощью микроскопии минералогический состав различ­ных клинкеров и одновременно произвел расчеты по методу Богга. В роектах строительства домов приведены расхождения в результатах оп­ределения минералогического состава клинкеров, полученных Брауном. Однако имеющийся опыт позволяет сделать вывод, что клас­сификация цементов на основе расчетного содержания клин­керных минералов дает достаточно хорошие результаты.

В СССР разработан химический метод анализа мокрым спо­собом для непосредственного количественного определения C₃S, C₂S и С₃А. Этот метод основан на различной растворимости ми­нералов в борной и уксусной   кислотах.