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Tabella 1.5 Composizione chimica delle fasi presenti in un clinker di
cemento Portland (percentuali in peso).
Na2OMgO Al2O3SiO2 P2O3 SO3 K2O CaO TiO2 Mn2O3Fe2O
Alite 0.1 1.1 1.0 25.2 0.1 0.1 0.1 71.6 0.0 0.0 0.7
Belite 0.1 0.5 2.1 31.5 0.2 0.2 0.9 63.5 0.2 0.0 0.9
Alluminati (cubici) 1.0 1.4 31.3 3.7 0.0 0.0 0.7 56.6 0.2 0.0 5.1
Ferriti 0.1 3.0 21.9 3.6 0.0 0.0 0.2 47.5 1.6 0.7 21.4
Alluminati
(ortorombici)
Alluminati (basso
tenore di ferro)
Ferriti (basso tenore
di alluminio)
1.4.2 Belite
0.6 1.2 28.9 4.3 0.0 0.0 4.0 53.9 0.5 0.0 6.6
0.4 1.0 33.8 4.6 0.0 0.0 0.5 58.1 0.6 0.0 1.0
0.4 3.7 16.2 5.0 0.3 0.3 0.2 47.8 0.6 1.0 25.4
Costituita da silicato bicalcico, la belite esiste in 4 modificazioni:
1425°
C ' 1160°
C ' 630−680°
C
< 500°
C
α ←⎯⎯→
α ←⎯⎯→
α ←⎯⎯⎯→
β ←⎯⎯→
γ
H
L
[Taylor, 1997]
Le distribuzioni anionica e cationica sono molto simili per i polimorfi α (3) e γ,
ma alquanto differenti per la forma β. L’unica forma stabile a temperatura
ambiente è quella γ che non presenta però proprietà idrauliche. Come per il C3S
i polimorfi a più alta temperatura possono essere stabilizzati da ioni sostituenti.
Le strutture dei polimorfi α e di quello β appartengono alla famiglia
caratterizzata dalla struttura della glaserite (K3Na(SO4)2.
Le strutture α ' H, α ' L e β sono derivate da quella dell' α-C2S con una progressiva
riduzione della simmetria, operata da una variazione delle orientazioni dei
tetraedri SiO4 4- e da piccoli movimenti degli iono Ca 2+ .
La struttura cristallina del γ-C2S è similare a quella delle Oivine (Mg,Fe)2SiO4.
In Tabella 1.6 e Figura 1.8 sono mostrati rispettivamente i dati cristallografici e
le strutture cristalline dei polimorfi del C2S.
Evidenze XRPD dimostrano che nella maggioranza dei clinker la belite è
principalmente o interamente composta dalla struttura β-C2S.
In Figura 1.9, i cerchi aperti grandi rappresentano gli atomi di calcio, i cerchi
pieni piccoli sono atomi di silicio, i triangoli indicano i tetraedri di atomi
ossigeno. Le altezze degli atomi sono date in centesimi dell’altezza di cella
(0.68-0.71 nm).