Другие фазы клинкера

В портландцементном клинкере часто остается 1-2 % свободной CaO (свободная известь). Причинами этого могут быть: недостаточная подготовка сырья (грубо измельченная или неоднородная сырьевая мука), недостаточная температура и продолжительность обжига, вследствие чего CaO неполностью связывается с другими оксидами, слишком медленное охлаждение, когда происходит частичное разложение C₃S и C₃A, или слишком высокий коэффициент насыщения КН > 0,96-0,98). В аншлифе клинкера при травлении свободная известь видна в форме окрашенных частиц от бирюзового до синего цвета. Часто можно наблюдать, что свободная известь встречается в гнездах (рисунок 1.2). Это объясняется в большинстве случаев на плохой гомогенностью сырьевой муки. Свободная известь нежелательна, так как она может вызывать (например, в количествах > 2,5 %) неравномерное изменение объема цемента, затвердевший цементный камень может расшириться и появиться трещины. Известковые трещины возникают из-за увеличения объемов примерно в 2 раза при гидратации CaO с превращением в Са(ОН)₂. Насыщенные MgO клинкеры могут содержать свободный MgO - периклаз. Так как примерно 2,0-2,5 % MgO как и другие ионы может внедряться в фазы клинкера, то часть MgO может остаться свободной и образовать периклаз. В стандартизованном цементе по требованиям EN 197 германского промышленного стандарта может содержать максимум 5,0 % MgO, максимум 2,5-3,0 % свободного периклаза. Содержание MgO, которое связывается в других фазах, зависит от химического состава клинкера и его условий изготовления. В аншлифе клинкера MgO в большинстве случаев встречается в шестиугольной форме. Следует отличать появляющиеся розовые окрашенные кристаллы периклаза от трехкальциевого силиката. Наряду с разным цветом при травлении он выявляет меньшие размерами кристаллы, часто встречающиеся гнездами. Они несколько возвышены и выделяются из отполированной площади клинкера, так как MgO имеет более высокую твердость, чем другие фазы клинкера. Периклаз нежелателен, так как при более высоком содержании вредность магнезии (аналогично свободной извести) может проявиться. Вредность магнезии коварнее, так как разрушение бетонных изделий может проявиться только через много лет. В тонко-кристаллических и равномерно распределенных периклазах явления расширения проявляются значительно меньше, чем в крупнокристаллических MgO или в "гнездах" MgO. Это характерно также и для свободной несвязанной извести.