Получение клинкера и цемента относится к энергоемким производствам, поэтому основной задачей промышленности строительных материалов является снижение топливно-энергетических ресурсов с сохранением качества продукции. В связи с этим представляют значительный интерес исследования, направленные на экономию топлива и повышение качества получаемого цемента. Одним из путей экономии топлива является использование минерализаторов, В качестве минерализатора применяли диоксид титана. Диоксид титана, практически всегда присутствует в глинах в количестве 0,1-1мас.%, в некоторых шлаках в количестве 10-12%. В клинкере TiO₂ на 80 - 90 % концентрируется в алюмоферритной фазе, через которую и оказывает влияние на фазовые соотноше­ния в клинкерной системе. Задача целенаправленного исследования влияния TiO₂ на процессы клинкерообразования особо актуальна в условиях все более широкого использования титансодержащих техногенных продуктов, таких как металлургические шлаки, отходы лакокрасочного производства и др.

Цель данной работы заключается в повышении активности клинкера с исследованием влияния диоксида титана на процессы жидкофазового синтеза алита с позиций образования высокоосновных неравновесных фаз на основе алюмоферрита кальция.

Влияние минерализатора TiO₂ изучалось на рядовом клинкере ЗАО «Белгородский цемент».

Минералы в системе CaO-TiO₂ синтезировались однократным обжигом. Клинкера подвергались кратковременной термохимической активации с минерализатором, что моделирует введение минерализующей добавки с горячего конца вращающейся цементной печи и присадку ее в конце зоны спекания в производственных условиях. Целью активации является образование дополнительных дефектов структуры, увеличивающих гидравлическую активность клин­керных фаз.

Клинкер размалы­вался в лабораторной мельнице до S_уд = 650 ±20 м²/кг. После чего измельченный клинкер легировался TiO₂, из полученной смеси прессовались таблетки диаметром 30 мм. Затем смесь подвергалась кратковременному обжигу при 1400 и 1440 °С. Время изотермической выдержки составляет 3, 7, 10, 15 мин. Полученный продукт обжига подвергался помолу в шаровой мельнице. Природный гипсовый камень добавлялся в количестве 5,0 масс.% от массы клинкера. Из полученной смеси при В/Ц=0,25 в дальнейшем формовались образцы с размером граней 1,41 см. После расформовки образцы помещались в сосуд с водой. По истечении срока хранения образцы подвергались испытанию на прочность при сжатии. Предварительно у образцов снимались размеры боковых граней, по которым осуществлялось сжатие образца. Данные представлены на в таблице 1.

Таблица 1

Изменение предела прочности образцов в зависимости
от количества добавки и режима обжига