Belit

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Uproszczona struktura belitu.

Belit – mineralogiczna nazwa krzemianu dwuwapniowego, 2CaO·SiO2 lub C2S (wg 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.

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 | edytuj kod]

Uwodnienie C2S przebiega podobnie do C3S i można ja schematycznie przedstawić następująco:[2]

2 Ca2SiO4 + 4 H2O → 3 CaO · 2 SiO2 · 3 H2O + Ca(OH)2

Używając uproszczonej symboliki stosowanej w chemii cementu (m.in. C=CaO, S=SiO2, H=H2O) reakcję tę zapisuje się jako

2 C2S + 4 H → 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 | edytuj kod]

Belit znajdujacy się w cemencie portlandzkim różni się składem od czystego chemicznie krzemianu dwuwapniowego. Jest to roztwór stały i zawiera niewielkie ilości innych tlenków niż CaO ai SiO2. Typowy skład:[3]

Oxide Mass %
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 dwa jony glinianowe (AlO45-) będą także podstawione.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Lech Czarnecki, Tadeusz Broniewski: Chemia w Budownictwie. ARKADY, 2010.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 Wiesław Kurdowski: Chemia Cementu i Betonu. Wydawnictow Polski Beton, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010.
  3. Taylor H.F.W. (1990), Cement Chemistry, Academic Press, 1990, ISBN 0-12-683900-X, str. 10-11.