硅酸盐水泥熟料的组成 水泥工艺学ppt课件.ppt

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1、§3硅酸盐水泥熟料的组成熟料§3.1化学组成国内部分新型干法水泥企业的硅酸盐水泥熟料化学成分％一、主要氧化物（≈97％）CaO——C62%～67％SiO2——S20％～24％Al2O3——A4％～7％Fe2O3——F2.5%～6.0％二、次要氧化物（量少）MgO——MSO3——STiO2——TP2O5——PNa2O，K2O——R2O§3.2矿物组成水泥熟料是一种多矿物组成的结晶细小的人工岩石。四种主要矿物相：硅酸三钙：3CaO·SiO2，C3S，60～70％；硅酸二钙：2CaO·SiO2，C2S，≈20％；铝酸三钙：3CaO·Al2O3，C3A，7～15％铁相固溶体：4CaO·Al2O

2、3·Fe2O3，C4AF，10～18％硅酸三钙铝酸三钙硅酸盐矿物熔剂矿物硅酸二钙铁相固溶体反光显微镜下：C3S——板状多角颗粒黑色C2S——圆形颗粒黑白双晶条纹C3A——中间相黑色中间相C4AF——中间相白色中间相C3SC3AC4AFC4AFC3AC2S次要矿物：游离氧化钙（ƒ-CaO）方镁石（结晶MgO）含碱矿物玻璃体一、硅酸三钙与A矿1.硅酸三钙⑴组成固定组成3CaO·SiO2⑵物理性能洁白色，γ＝3.14g/cm3⑶化学性能①多晶转变R：三方晶系M：单斜晶系T：三斜晶系1250℃以下：C3SC2S＋CaO（反应较缓慢）常温下介稳存在，具有一定的活性。②固溶性C3S固溶少量氧化物（

3、BaO、P2O5、MgO、Al2O3）形成固溶体，称为A矿[Alite(阿利特)]。从工艺来看：晶体（完美、活性低）固溶体（活性高）结论：杂质是有利的?③水化性能a水化较快，水化反应主要在28d内进行b凝结时间正常c早强较高，强度值高，强度增长率大d水化热较高，抗水性较差④形成无液相：约1800℃有液相：1250～1450℃2CaO＋SiO2＝C2SC2S＋CaO＝C3S2.A矿⑴组成近似于C3S,不固定⑵物理性能颜色因固溶物而异，γ＝3.14～3.25g/cm3⑶化学性能①反应活性比C3S高②受阿利特晶体尺寸和发育程度影响阿利特晶形完整、晶体尺寸适中、矿物分布均匀、界面清晰时，熟料的

4、强度较高工艺措施：提高烧成温度；加入矿化剂或急剧升温煅烧；急冷。3.C3S与A矿关系⑴组成、结构、性能相近⑵工业水泥熟料中仅存在A矿，无C3S⑶把A矿“视为”C3S二、C2S与B矿1.C2S⑴组成固定组成2CaO·SiO2⑵物理性能洁白色α-C2Sα’-C2Sβ-C2Sγ-C2S密度3.043.403.282.97⑶化学性质①多晶转变在室温下，α、α´H、α´L、β等变形都是不稳定的，有转变成γ型的趋势。②水硬性α、α´、β型有水硬性，γ型无水硬性工艺控制：常温下要求保留β型——急冷检测方法：密度差异，β型向γ型转变体积膨胀10％，易造成熟料粉化。③固溶性C2S固溶少量氧化物（A、F、

5、M、R2O、T、P等）形成固溶体，称为B矿[Belite，贝利特]。2.B矿⑴组成近似于C2S，不固定⑵物性颜色因固溶物而异⑶化学性能：①水化慢，28d只水化20%左右②早强低，后期强度高（一年赶上A矿，二年超过A矿）③水化热低，抗水性好工艺措施：a磨细水化加快，早强提高b掺外加剂（如CaCl2）水化加快3.C2S与B矿的关系与C3S和A矿相同三、中间相1.铝酸钙⑴组成：主要为C3A，有时有C12A7，C3A可固溶有少量SiO2、Fe2O3、MgO、R2O等形成固溶体。⑵水化特性①水化迅速，凝结较快，如不加石膏等缓凝剂，易使水泥急凝；②早期强度较高，但绝对值不高，其强度3d之内大部分发

6、挥出来，以后几乎不增长，甚至倒缩；③水化热高；④干缩变形大，脆性大，耐磨性差；⑤抗硫酸盐性能差2.铁铝酸四钙⑴组成：较复杂，成分接近于铁铝酸四钙（C4AF），固溶有少量的MgO、SiO2等氧化物，又称才利特（Celite）或C矿。⑵水化特性①水化速度在早期介于铝酸三钙与硅酸三钙之间，但随后的发展不如硅酸三钙；②早期强度类似于铝酸三钙，而后期还能不断增长，类似于硅酸二钙；③水化热较铝酸三钙低，抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。四种主要矿物性能比较：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、次要矿物1

7、.玻璃体形成部分熔融液相被快速冷却来不及结晶而成为过冷凝体主要成分Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、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。2.方镁石（MgO）来源：主要是石灰石中含有白云石（CaCO3·MgCO3），部分来自粘土和页岩。危害：方镁石含量越多，晶体尺寸越大，引起的破坏越严重；工艺控制：熟料冷却速度越快，方镁石晶体越小，含量越少。3.游离氧化钙（f-CaO）是指熟料中没有以化合状