《水泥工艺学》第三章硅酸盐水泥熟料的组成ppt课件.ppt

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1、第三章硅酸盐水泥熟料的组成概述：主要化学成分：CaO62%~67%SiO220%~24%Al2O34%~7%Fe2O32.5%~6%其它氧化物：MgOSO3Na2OK2OTiO2P2O5等＞95%＜5%缩写符号：CaO－CSiO2－SAi2O3－AFeO3－FMgO－MNaO－NK2O－KTiO2－TP2O5－PCO2－CSO3－SH2O－H本章内容1.熟料的矿物组成；2.熟料的率值；3.熟料矿物组成的换算。§3.1熟料的矿物组成主要矿物组成：硅酸三钙：3CaO·SiO2(C3S)硅酸二钙：2C

2、aO·SiO2(C2S)铝酸三钙：3CaO·Al2O3(C3A)铁铝酸四钙：4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)硅酸盐矿物~75%~22%~95%少量：游离氧化钙f-CaO、方镁石含碱矿物玻璃体熔剂矿物硅酸三钙和硅酸二钙合称硅酸盐矿物，约占75%左右。铝酸三钙和铁铝酸四钙合称熔剂矿物，约占22%左右。硅酸盐矿物和熔剂矿物总和约占95%左右。熟料矿物含量范围（%）熟料类别C3SC2SC3AC4AF回转窑熟料立窑熟料新型干法窑熟料国内重点企业熟料国外水泥企业熟料45～6538～6053545

3、715～3220～332420204～114～787810～1813～20101410一、硅酸三钙（～50%，高的达60%）1.存在形式（矿物特性）：·纯C3ST=2065～1250℃内稳定；T>2065℃不一致熔融为CaO与液相T＜1250℃C3SC2S+CaO（反应慢，常温下C3S呈介稳状态）·熟料中C3S并不以纯的形式存在，而是形成固溶体，称阿利特或A矿2.形态固溶体反光显微镜下呈黑色多角形颗粒。3.水化特性·凝结时间正常，水化较快，水化反应主要在28d以内进行，约经一年后水化过程基本结束

4、。·早期强度高，强度的绝对值和增进率较大,居四种矿物之首。其28d强度可达到一年强度的70%～80%。·水化热较高；抗水性较差。·易磨性好，干缩变形小。二、硅酸二钙（20%）1.存在形式·多晶转变：α-C2Sα‘-C2Sβ-C2Sγ-C2S·熟料中C2S通常固溶有少量氧化物形成固溶体，称贝利特（Belite），简称B矿。＜500℃常温下，有水硬性，不稳定几乎无水硬性密度(g/cm3):3.282.97体积膨胀10%，熟料粉化2.形态：反光显微镜下呈圆粒状，也可见其他不规则形状。正常熟料中具有黑白

5、交叉双晶条纹；低温煅烧且慢冷熟料中常发现有平行双晶。3.水化特性·水化反应慢，28d水化20%，凝结硬化慢；·早期强度低，28d后强度较快增长，一年后赶超A矿。·水化热小；抗水性好；抗蚀性好。·易磨性差。三.中间相填充在阿利特、贝利特之间的铝酸盐、铁酸盐、组成不定的玻璃体和含碱化合物等统称为中间相。1.铝酸三钙（C3A+C12A7）◇形态：快冷时呈点滴状，慢冷时呈矩形或柱状，反光能力弱，呈暗灰色，一般称为黑色中间相◇水化特性·水化迅速，放热量大，凝结较快；·早期强度较高，但绝对值不高，其强度3d

6、之内大部分发挥出来，以后几乎不增长，甚至倒缩；·干缩变形大，抗硫酸盐性能差。2.铁相固溶体（C4AF）◇形态：铁铝酸四钙代表的是一系列连续的铁相固溶体。通常固溶有少量的MgO、SiO2等氧化物，又称才利特（Celite）或C矿。在反光镜下其反射能力强，呈亮白色，并填充在A矿与B矿之间，也称白色中间相。◇水化特性：·水化速度早期介于C3A、C3S间，后期的发展不C3S；·早期强度似C3A，后期能增长，似C2S·水化热较C3A低，抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。3.玻璃体◇形成:部分熔融液相被快速冷却

7、来不及结晶而成为过冷凝体◇主要成分:Al2O3、Fe2O3、CaO、少量MgO和R2O◇含量:取决于液相量及冷却条件◇性能:不及晶体稳定，水化热较大；可改善熟料性能与易磨性28d内绝对强度：C3S＞C4AF＞C3A＞C2S水化速度：C3A＞C4AF＞C3S＞C2S水化热：C3A＞C3S＞C4AF＞C2S四种矿物性能比较四.游离氧化钙与方镁石（MgO）1.游离氧化钙（f-CaO）◇定义当配料不当，生料过粗或煅烧不良时，熟料中出现没有被吸收的以游离状态存在的氧化钙，称为游离氧化钙（f－CaO），又称

8、游离石灰。◇特征游离氧化钙在偏光显微镜下为无色圆形颗粒，有明显解理。在反光镜下用蒸溜水浸蚀后呈彩虹色。◇游离氧化钙产生原因：·配料不当，生料过粗或煅烧不良·熟料慢冷或在还原气氛下C3S分解，·熟料中的碱等取代C3S、C2S、C3A中的CaO，形成二次游离氧化钙。◇游离氧化钙危害：死烧的游离氧化钙结构致密，水化很慢，水化生成氢氧化钙时体积膨胀97.9%，在硬化水泥石内部产生膨胀应力。因此，随着游离氧化钙增加，抗拉、抗折强度降低，使3天以后强度倒缩，严重时引起安定性不良。◇控制：回转窑熟料﹤1.0%