Alit - Polski Serwis Naukowy

Alit – oksymonokrzemian wapnia, nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu krzemowego i wapnia o wzorze Ca3[SiO4]O (3CaO·SiO2), oznaczany też symbolem C3S. Jest składnikiem klinkieru (półproduktu cementu portlandzkiego) odpowiedzialnym za wczesne wiązanie cementu. Alit wiąże się z wodą około sto razy szybciej niż belit (C2S).

Polimorfizm (różnopostaciowość) – zjawisko występowania różnych odmian krystalograficznych tej samej substancji. Występuje ono wtedy, gdy ta sama substancja może występować w dwóch lub nawet kilku formach krystalicznych.

Klinkier cementowy - produkt w postaci grudek otrzymany przez wypalenie w temperaturze spiekania zmielonych i dokładnie wymieszanych surowców, dobranych w odpowiedniej proporcji. Stosowany do produkcji cementu. Rozróżnia się następujące rodzaje klinkierów:

Alit tworzy siedem odmian polimorficznych, odwracalnie przechodzących w siebie w ściśle określonych temperaturach. Alit występujący w klinkierze portlandzkim jest rzeczywistym roztworem stałym o silnie zdefektowanej strukturze. Klinkier portlandzki otrzymywany w piecach obrotowych w temperaturze około 1450 °C zawiera alit, który krystalizuje zwykle w postaci płytek, widocznych na powierzchniach zgładów pod mikroskopem jako mniej lub bardziej regularne sześcioboki. Wymiary ziaren alitu wahają się od kilku do kilkudziesięciu mikrometrów i jedynie w sporadycznych przypadkach przekraczają 100 μm. Wielkość ziaren, ich pokrój, jak również stopień zdefektowania struktury, wywierają duży wpływ na jego właściwości.

Sole - związki chemiczne powstałe w wyniku całkowitego lub częściowego zastąpienia w kwasach atomów wodoru innymi atomami, bądź grupami o właściwościach elektrofilowych, np. kationy metali, jony amonowe i inne postaci XR4+ (gdzie X = {N, P, As, ...}, R - dowolna grupa organiczna) itp. Sole znalazły liczne zastosowania jako nawozy sztuczne, w budownictwie, komunikacji, przemyśle spożywczym i wielu innych. Sole występują w przyrodzie, jako minerały lub w organizmach żywych w roztworach płynów ustrojowych.

Defekty sieci krystalicznej – niedoskonałości kryształów polegające na punktowym lub warstwowym zerwaniu regularności ich sieci. Defekty występują praktycznie we wszystkich rzeczywistych kryształach. Wynikają one z natury procesu krystalizacji.

Alit często tworzy formy poligonalne powstałe w wyniku zrastania się kryształów, czasem spotyka się również formy sferyczne. W ziarnach alitu często występują różnego typu inkluzje. Mogą to być wtrącenia belitu, niezwiązanego CaO, a także fazy wypełniającej (czyli glinianu wapnia lub fazy glinożelazianowej). Alit ulega częściowej dysocjacji w wyniku zbyt powolnego chłodzenia i obecności w jego strukturze kationów Fe. W takim przypadku wokół nienaruszonego rdzenia ziarna alitu tworzy się otoczka drobnych ziaren CaO i β-C2S. Podwyższenie temperatury syntezy powoduje natomiast wydłużenie ziaren alitu, często skorodowanych w wyniku działania fazy ciekłej.

Wapń (Ca, łac. calcium) - nazwa ta pochodzi od łacińskiego rzeczownika calx - wapno, co oznacza więc "metal z wapna", pierwiastek chemiczny z grupy metali ziem alkalicznych w układzie okresowym.

Roztwór stały – jednorodna pod względem fizycznym krystaliczna mieszanina dwóch lub więcej izomorficznych substancji, znajdująca się w stałym stanie skupienia. Mieszaninę taką traktuje się jako roztwór, jeżeli po dodaniu substancji rozpuszczonych struktura krystaliczna rozpuszczalnika nie zmienia się i roztwór ten pozostaje w pojedynczej fazie jednorodnej.

Alit jest najważniejszym składnikiem mineralnym klinkieru portlandzkiego. Jego reaktywność w stosunku do wody, decyduje o przebiegu twardnienia zaczynu i właściwościach cementu. Cementy zawierające podwyższoną ilość C3S charakteryzują się wyższym ciepłem twardnienia, ale także szybkim narastaniem wytrzymałości i wysoką wytrzymałością końcową.

Cement portlandzki "CEM I" – często stosowany rodzaj cementu. Jest to szary, sypki materiał, otrzymywany ze zmielenia klinkieru cementowego z gipsem w ilości do 5%. Wynalezienie cementu portlandzkiego przypisywane jest Anglikowi Josephowi Aspdinowi, który w 1824 uzyskał patent na jego wyrób. Nazwa pochodzi od koloru otrzymanego cementu, który przypominał wynalazcy kolor skał z wyspy Portland - wówczas jednego z najlepszych i najdroższych materiałów budowlanych w Wielkiej Brytanii.

Belit - mineralogiczna nazwa krzemianu dwuwapniowego, 2CaO·SiO2 lub C2S. Stosowany jako składnik klinkieru (półproduktu cementu portlandzkiego) odpowiedzialny za późne wiązanie cementu. W postaci naturalnej występuje jako larnit.

Literatura przedmiotu

Wiesław Kurdowski: Chemia cementu. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1991. ISBN 83-01-10384-1.

Andrzej Bobrowski, M. Gawlicki, A. Łagosz, Wiesława Nocuń-Wczelik [red.], E. Paluch, M. Pyzalski, W. Roszczynialski: Laboratorium materiałów wiążących. Kraków: Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, 2003, seria: Skrypty Uczelniane - Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, 0239-6114, nr 1656.

Wiesław Kurdowski: Poradnik technologa przemysłu cementowego. Warszawa: Arkady, 1981. ISBN 83-213-3024-X.

W. Brylicki, A Derdacka-Grzymek, M. Gawlicki, M. Małolepszy: Technologia budowlanych materiałów wiążących. Cz. 2: Cement. Warszawa: Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne, 1983. ISBN 83-02-02087-7.