1. Struktura i hidratacijska kemija kalcijevog aluminatnog cementa
1.1 Glavne faze i izvori sirovina
(Kalcij-aluminatni beton)
Kalcij aluminatni beton (CAC) je prilagođeni građevinski proizvod na bazi kalcijevog aluminatnog cementa (CAC), koji se bitno razlikuje od običnog Rose city cementa (OPC) i u sastavu i u izvedbi.
Glavni stupanj vezivanja u CAC je monokalcijev aluminat (CaO · Al ₂ O Četiri ili CA), obično čine 40– 60% od klinkera, zajedno s raznim drugim fazama kao što je dodekalcijev hepta-aluminat (C ₁₂ A ₇), kalcijev dialuminat (CA ₂), i manje količine tetrakalcij trialuminat sulfata (C ČETIRI KAO).
Ove faze nastaju spajanjem boksita visoke čistoće (ruda bogata aluminijem) i vapnenac u električnim lukovima ili rotirajućim pećima na temperaturnim razinama između 1300 °C i 1600 °C, što dovodi do klinkera koji se potom melje u fini prah.
Upotreba boksita jamči visok sadržaj aluminijevog oksida (Al dva O DVA) sadržaj– tipično između 35% i 80%– što je neophodno za vatrostalne i kemijski otporne zgrade proizvoda.
Za razliku od OPC-a, koji se oslanja na hidrate kalcijevog silikata (C-S-H) za rast izdržljivosti, CAC dobiva svoje mehaničke domove hidratacijom faza kalcijevog aluminata, razvijanje posebnog skupa hidrata vrhunske učinkovitosti u neprijateljskim okruženjima.
1.2 Mehanizam hidratacije i poboljšanje žilavosti
Hidratacija kalcijevog aluminatnog betona je laka, temperaturno osjetljiv postupak koji dovodi do razvoja metastabilnih i stabilnih hidrata u vremenu.
Na niže navedenim temperaturnim razinama 20 °C, CA hidratizira za razvoj CAH ₁₀ (kalcijev aluminat dekahidrat) i C DVA AH ₈ (dikalcij aluminat oktahidrat), koje su metastabilne faze koje nude brzu vrlo ranu žilavost– često postižući 50 MPa unutar 1 dan.
Međutim, na temperaturama iznad 25– 30 °C, ti metastabilni hidrati prolaze kroz transformaciju u termodinamički siguran stupanj, C ₃ AH ₆ (hidrogranat), i amorfni lagani aluminijev hidroksid (AH ŠEST), proces koji se naziva konverzija.
Ova konverzija smanjuje čvrstu količinu ovlaženih faza, povećavajući poroznost i potencijalno oštećujući beton o kojemu se inače prikladno brine tijekom njegovanja i servisiranja.
Na cijenu i opseg pretvorbe utječe omjer vode i cementa, ljekovita temperatura, i vidljivost aditiva kao što su silicijev dioksid ili mikrosilika, koji može ublažiti gubitak čvrstoće pročišćavanjem okvira pora i promicanjem sekundarnih odgovora.
Unatoč opasnosti obraćenja, brzo povećanje izdržljivosti i sposobnost ranog vađenja iz kalupa čine CAC prikladnim za montažne komponente i popravke u hitnim slučajevima u industrijskim postrojenjima.
( Kalcij-aluminatni beton)
2. Fizičke i mehaničke karakteristike u ekstremnim uvjetima
2.1 Visokotemperaturna izvedba i vatrostalnost
Jedna od najvažnijih karakteristika betona od kalcijevog aluminata je njegova sposobnost da izdrži ekstremne toplinske uvjete, što ga čini preporučenim izborom za vatrostalne stanične obloge u komercijalnim grijačima, peći za sušenje, i spalionice.
Kad se zagrije, CAC prolazi niz reakcija dehidracije i sinteriranja: hidrati se razgrađuju između 100 °C i 300 °C, nakon čega slijedi stvaranje međukristalnih faza kao što su CA ₂ i melilit (gehlenit) nad 1000 °C.
Na temperaturnim razinama koje prelaze 1300 °C, tipovi gustog keramičkog okvira kroz sinteriranje u tekućoj fazi, uzrokujući značajan oporavak žilavosti i sigurnost količine.
Ova navika je u dramatičnoj suprotnosti s betonom na bazi OPC-a, koji se općenito raspada ili lomi 300 °C kao rezultat stvaranja naprezanja pare i razgradnje C-S-H faza.
Betoni na bazi CAC-a mogu održavati približno stalne razine temperature otopine 1400 °C, oslanjajući se na vrstu i rješenje agregata, i često se koriste u kombinaciji s vatrostalnim nakupinama poput kalciniranog boksita, šamot, ili mulit za poboljšanje otpornosti na toplinski udar.
2.2 Otpornost na kemijski udar i hrđu
Kalcijev aluminatni beton pokazuje izvanrednu otpornost na širok raspon kemijskih postavki, posebno kiseli problemi i problemi bogati sulfatima gdje bi se OPC brzo razgradio.
Vlažene aluminatne faze stabilnije su u atmosferama niskog pH, omogućujući CAC-u da izdrži udar kiseline iz izvora kao što je sumporna, klorovodična, i organske kiseline– uobičajeni u postrojenjima za obradu otpadnih voda, postrojenja za kemijsku preradu, i rudarskih radova.
Osim toga, vrlo je otporan na napad sulfata, značajan uzrok oštećenja OPC betona u tlu i vodenom okolišu, zbog nedostatka kalcijevog hidroksida (Portlandovci) i stupnjevi formiranja etringita.
Nadalje, CAC pokazuje nisku topljivost u morskoj vodi i otpornost na infiltraciju kloridnih iona, smanjujući opasnost od hrđe nosača u neprijateljskim pomorskim uvjetima.
Ova stambena ili poslovna svojstva čine ga idealnim za obloge u digestorima bioplina, spremnici tržišta celuloze i papira, i sustave za odsumporavanje dimnih plinova gdje postoje i kemijski i toplinski stresovi.
3. Mikrostruktura i kvalitete trajnosti
3.1 Struktura pora i propusnost
Čvrstoća kalcijevog aluminatnog betona usko je povezana s njegovom mikrostrukturom, posebno njegovu distribuciju dimenzija pora i povezanost.
Svježi hidratizirani CAC ima finiji okvir pora u usporedbi s OPC-om, s porama gela i kapilarnim porama koje smanjuju curenje u strukturi i povećavaju otpornost na prodor agresivnih iona.
Ipak, kako obraćenje napreduje, ogrubljivanje strukture pora zbog zgušnjavanja C THREE AH ₆ može povećati propusnost ako beton nije učinkovito zacijeljen ili zaštićen.
Dodavanje reaktivnih aluminosilikatnih proizvoda, kao što je leteći pepeo ili metakaolin, može poboljšati dugotrajnu dugovječnost konzumiranjem potpuno slobodnog vapna i razvojem dodatnog kalcijevog aluminosilikatnog hidrata (UNOVČITI) faze koje oplemenjuju mikrostrukturu.
Odgovarajuće ozdravljenje– specifično vlažno stvrdnjavanje na reguliranim temperaturama– od vitalnog je značaja za odgađanje pretvorbe i omogućavanje rasta debelog, neprobojna matrica.
3.2 Otpornost na toplinski udar i pucanje
Otpornost na toplinske udare važna je metrika učinkovitosti za proizvode koji se koriste u cikličkim kućnim grijanjima i rashladnim atmosferama.
Kalcij aluminatni beton, posebno kada se razvija s niskim sadržajem cementa i velikim vatrostalnim akumulacijskim volumenom, pokazuje izuzetnu otpornost na toplinsko pucanje zbog smanjenog koeficijenta toplinskog rastezanja i visoke toplinske vodljivosti u odnosu na druge vatrostalne betone.
Prisutnost mikropukotina i međusobno povezane poroznosti dopuštaju tjeskobnu dokolicu tijekom brzih prilagodbi razine temperature, štiteći od tragičnog pukotina.
Podrška od vlakana– pomoću čelika, polipropilen, ili bazaltna vlakna– više povećava čvrstoću i otpornost na cijepanje, posebno tijekom prve faze zagrijavanja komercijalnih obloga.
Ove značajke jamče dug radni vijek u primjenama kao što su stanične obloge lonca u proizvodnji čelika, rotirajuće peći u proizvodnji betona, i petrokemijski krekeri.
4. Industrijske primjene i budući trendovi razvoja
4.1 Ključna tržišta i arhitektonska namjena
Kalcijev aluminatni beton važan je u industrijama u kojima konvencionalni beton prestaje funkcionirati zbog toplinske ili kemijske izloženosti.
U sektoru čelika i ljevaonice, koristi se za monolitne obloge u loncima, u razredima, i saturirajuće jame, gdje je otporan na poziv ukapljenog čelika i toplinske cikluse.
U postrojenjima za spaljivanje otpada, Vatrostalni materijali na bazi CAC-a štite površine zidova kotla od kiselih dimnih plinova i neugodnog letećeg pepela na povišenim temperaturama.
Okvir zajednice za otpadne vode koristi CAC za okna, pumpni terminali, i kanalizacijske cijevi izložene biogenoj sumpornoj kiselini, značajno produljenje životnog vijeka u usporedbi s OPC-om.
Također se koristi u sustavima brzih popravaka za autoceste, mostovi, i aerodromske piste, gdje njegova priroda brzog postavljanja omogućuje nastavak prometa na web stranici istog dana.
4.2 Održivost i napredne formulacije
Bez obzira na njegove prednosti izvedbe, proizvodnja kalcijevog aluminatnog cementa je energetski intenzivna i ima veći ugljični otisak od OPC-a zbog visokotemperaturnog klinkera.
Kontinuirana studija usmjerena je na smanjenje utjecaja na okoliš putem djelomične zamjene industrijskim spin-off proizvodima, kao što su aluminijska troska ili troska, i optimiziranje učinkovitosti peći.
Nove formule koje integriraju nanomaterijale, kao što su nano-aluminij ili ugljikove nanocijevi, Cilj je povećati ranu snagu, niža destrukcija povezana s pretvorbom, i proširiti ograničenja temperature otopine.
Dodatno, rast niskocementnih i ultraniskocementnih vatrostalnih betona (ULCC-ovi) poboljšava gustoću, snaga, i izdržljivost minimiziranjem količine osjetljive matrice uz maksimalno iskorištavanje akumulirane blokade.
Budući da komercijalni postupci zahtijevaju sve više otporne proizvode, beton od kalcijevog aluminata nastavlja napredovati kao kamen temeljac visokih performansi, otporna gradnja i konstrukcija u najtežim okruženjima.
U rezimeu, beton od kalcijevog aluminata kombinira brzi napredak u izdržljivosti, zaštita od visokih temperatura, i izvanrednu otpornost na kemikalije, što ga čini važnim materijalom za objekte izložene ekstremnim toplinskim i oštrim problemima.
Njegova jedinstvena kemija hidratacije i mikrostrukturni razvoj zahtijevaju pažljivo rukovanje i stil, međutim kada se učinkovito primijeni, pruža neusporedivu čvrstoću i sigurnost u komercijalnim primjenama diljem svijeta.
5. Davatelj
Cabr-Concrete je pod TRUNNANO dobavljačem kalcijevog aluminatnog cementa s preko 12 godine iskustva u očuvanju energije u nanogradnjama i razvoju nanotehnologije. Prihvaća plaćanje putem kreditne kartice, T/T, West Union i Paypal. TRUNNANO će robu slati kupcima u inozemstvo putem FedExa, DHL, zračnim putem, ili morem. Ako tražite aluminatni cement, slobodno nas kontaktirajte i pošaljite upit. (
oznake: kalcijev aluminat,kalcijev aluminat,aluminatni cement
Svi članci i slike su s interneta. Ako postoje problemi s autorskim pravima, kontaktirajte nas na vrijeme za brisanje.
Upitajte nas