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1.3 Fasi mineralogiche del clinker di Portland
Osserveremo ora, sulla base dei diagrammi di stato, i campi di esistenza delle
varie fasi mineralogiche presenti nel clinker di Portland.
Dal diagramma di stato binario ossido di silicio/ossido di calcio mostrato in
Figura 1.5, si individua una regione di basilare importanza, compresa in un
intervallo di composizione del 0-30% in peso di ossido di silicio, zona dove si
forma il silicato tricalcico (stabile in un intervallo di temperature compreso tra i
1250 e i 2200°C).
Figura 1.5 Diagramma di stato binario CaO/SiO2. la regione di interesse è
quella compresa tra 0 e 30% in massa di SiO2, dove si ha la formazione di
silicato tricalcico. [MacLaren et al., 2003]
Al limite inferiore di questo intervallo di temperature, la formazione di silicato
tricalcico avviene con una cinetica estremamente lenta, in quanto la reazione
coinvolge due fasi solide (la formazione di questa fase a temperature attorno ai
1200-1400°C può richiedere giorni di cottura, con ovvi svantaggi economici).
Per contro, al limite superiore di tale diagramma, si produce un fuso ad una
temperatura di 2200°C, limite decisamente poco realizzabile con impianti
comuni.
Per questi motivi, il sistema viene addizionato di un terzo componente, l’ossido
di alluminio, che all’interno del sistema funge da fondente, con lo scopo di
abbassare la temperatura di formazione del silicato tricalcico: infatti si forma
una nuova struttura cristallina, dove il C3S è in grado di accogliere dal 4 al 7%
di ossido di alluminio (come isomorfo dell’ossido di silicio, C3A); la stabilità