На процессы, протекающие при обжиге сырьевых смесей, влияют как заведомо присущие сырью свойства (химический и минералогический состав сырья, температурный интервал плавления, вид и количество примесей и др.), так и ряд переменных параметров не менее существенно сказывающихся на эффективности трансформации сырье - клинкер, но поддающиеся регулированию (коэффициент насыщения и модульные характеристики, дисперсность и гранулометрия, скорость и температура нагрева и т.д.). Степень влияния перечисленных факторов на кинетику процесса клинкерообразования рассматривается ниже.

Влияние химического состава сырьевых смесей. Увеличение скорости роста прочности цемента может быть достигнуто при получении клинкера с высоким содержанием алита, а в ранние сроки твердения - и С₃А, что возможно при обжиге
сырьевых смесей с высоким содержанием СаО, т.е. с высоким КН. Но при высоком КН спекаемость клинкера ухудшается.
Увеличение силикатного модуля n снижает реакционную способность сырьевой смеси. Между КН и количеством
связанной извести существует почти прямолинейная зависимость.

Наибольшей реакционной способностью обладают сырьевые смеси с р=1,20-1,60. Высокий силикатный модуль замедляет реакции силикато-образования и снижает спекаемость клинкера, что в свою очередь, ухудшает условия охлаждения клинкера в холодильнике, т.к. образующиеся мелкие зерна укладываются более плотно и холодный воздух проходит межу ними хуже.

При производстве высокопрочных и быстротвердеющих цементов не рекомендуется обжигать клинкер, содержащий более 65-70% алита и 8% С₃А. По разным данным, рациональный состав клинкера обеспечивается при различных значениях характеристик (таблица 4.2).

Таблица 4.2 Значения показателей портландцементного клинкера

Лучшая активность клинкеров обеспечивается при содержании силикатных минералов в пределах: С₃S + C₂S = 75-78%, C₃S = 54-62%, С₂S = 14-24%. Увеличение содержания в клинкере алита свыше указанных пределов не повышает существенно активность цементов.

Влияние минералогического состава. Реакционная способность сырьевой смеси в первую очередь зависит от природы алюмосиликатного компонента. Наименее активным является кварц; несколько большими активностями обладают халцедон и опал. Высокотемпературные модификации еще более активны (тридимит и кристобалит), что объясняется разрыхлением кристаллической решетки при полиморфных превращениях.

Все глинистые минералы высокодисперсны и уже поэтому весьма активны. В интервале температур от 400 до 1200^оС более

высокой реакционной способностью отличается субмикрокристаллический монтмориллонит, весьма активны галлуазит, гидрослюды, каолинит и относительно менее активны слюды, хлорит, вермикулит. При температуре выше 1200^оС различие глинистых минералов по реакционной способности становится менее значительным.

Наличие щелочесодержащих минералов приводит к образованию промежуточных трудноразлагающихся соединений, что тормозит процесс связывания СаО. Из глинистых пород, высокую реакционную способность показывают мергель, глинистый сланец, бентонит и менее активно взаимодействуют с СаО лесс, сланец, биотитовая глина. Полевые шпаты имеют низкую активность.

Из карбонатных компонентов наиболее реакционноспособными являются мел и ракушечник.

Мелкокристаллические известняки активнее крупнокристаллических. Смеси, в которых вместо СаСО₃ вводится Са(ОН)₂, проявляют высокую активность, т.к. СаО , полученный из Са(ОН)₂ , активнее СаО, образовавшегося из кальцита. Если в состав смеси ввести негашенную известь, то ее реакционная способность падает, т.к. под действием высоких температур происходит рекристаллизация.

Замена глинистого компонента в шихте шлаком приводит к снижению активности. Степень усвоения извести в известково-шлаковых смесях при низких температурах незначительна.

Максимум усвоения извести наблюдается в интервале температур 1300-1400^оС. Основные шлаки несколько активнее кислых, поскольку в них уже содержатся С₂S, С₃S₂, СS.

При быстром обжиге активность шихты на основе белитового шлама, содержащего в основном С₂S в гидратированной форме, повышается. При медленном обжиге ее активность падает в связи с тем, что С₂S успевает рекристаллизоваться. Нельзя говорить об активности алюмосиликатного и известкового компонента в отрыве друг от друга. Если распад алюмосиликатного компонента совпадает по времени с тем моментом, когда скорость диссоциации СаСО₃ уже достаточна высока, то сырьевая смесь будет обладать наибольшей реакционной способностью.