硅酸盐水泥熟料的矿物组成

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1、硅酸盐水泥熟料是一种由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按适当比例配合磨成细粉（生料）烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的水硬性胶凝物质。10.3硅酸盐水泥熟料的矿物组成一、熟料的化学组成◆主要化学成分与含量主要氧化物：CaOSiO2Al2O3Fe2O3其总和通常占熟料总量的95%以上。其它氧化物：如MgOSO3Na2OK2OTiO2P2O5等，其总量通常占熟料的5%以下。一、熟料的化学组成◆主要化学成分要求实际生产中，硅酸盐水泥中个主要氧化物含量的波动范围一般为：CaO62%～67%SiO2

2、20%～24%Al2O34%～7%Fe2O32.5%～6%二、矿物组成主要矿物组成：硅酸三钙：3CaO·SiO2(C3S)硅酸二钙：2CaO·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%游离氧化钙：f-CaO其它：方镁石：（即结晶氧化镁）玻璃体：熔剂矿物熟料的矿物组成及岩相结构三、熟料的物理性能要求◇凝结时间◇安定性◇强度硅酸盐水泥熟料物理性能的检验，是通过将水泥熟料在Φ500mm×500mm标准小磨中与二水石

3、膏一起磨细至表面积350m2/kg，80m方孔筛筛余≤4%制成P.Ⅰ型硅酸盐水泥后进行的。四、化学成分与矿物组成间的关系熟料中的主要矿物均由各主要氧化物经高温煅烧化合而成，熟料矿物组成取决于化学组成，控制合适的熟料化学成分是获得优质水泥水泥熟料的中心环节，根据熟料化学成分也可以推测出熟料中各矿物的相对含量高低。（1）CaO；（2）SiO2；（3）Al2O3；（4）Fe2O3；（5）其他少量氧化物和微量元素五、熟料矿物的特性◆硅酸三钙◇存在形式：纯C3S只在2065℃-1250℃温度范围内稳定，在1250℃以下分

4、解为C2S和CaO。纯C3S具有同质多晶现象,熟料中C3S不纯，总是与少量的其他氧化物如Al2O3、Fe2O3、MgO、R2O等形成固溶体。在显微镜下为黑色多角形颗粒，又称阿利特（Alite），简称A矿。◆硅酸三钙◇水化特性：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。早期强度高，强度的绝对值和增进率较大。其28d强度可达到一年强度的70%～80%。水化热较高；抗水性较差。五、熟料矿物的特性◆硅酸二钙◇矿物特性熟料中硅酸二钙通常固溶有少量氧化物如Al2O3、Fe2O3、MgO、R2O等形成

5、固溶体，称贝利特（Belite），简称B矿。在反光显微镜下呈圆粒状，常具有黑白交叉双晶条纹。五、熟料矿物的特性◆硅酸二钙◇水化特性水化反应比C3S慢的多，28d只水化20%左右，凝结硬化慢；早期强度低，但28d后强度仍能较快增长，一年后其强度可赶超阿利特；水化热小；抗水性好。五、熟料矿物的特性◆硅酸二钙◇多晶转变纯C2S在1450℃以下有同质多晶现象。其中：γ-C2S的密度为2.97g/cm3，β-C2S的密度为3.28g/cm3，故发生β→γ转变时，伴随着体积膨胀10%，结果是熟料崩溃，生产中称之为粉化。而γ-

6、C2S几乎无水硬性。五、熟料矿物的特性◆铝酸三钙◇矿物特性C3A可固溶有少量SiO2、Fe2O3、MgO、R2O等形成固溶体，在反光镜下，其反光能力弱，呈暗灰色，并填充在A矿与B矿中间，又称黑色中间相。五、熟料矿物的特性◆铝酸三钙◇水化特性水化迅速，凝结较快，如不加石膏等缓凝剂，易使水泥急凝；早期强度较高，其强度3d之内大部分发挥出来，以后几乎不增长，甚至倒缩；水化热高；脆性大，耐磨性差，抗硫酸盐性能差。五、熟料矿物的特性◆铁铝酸四钙◇矿物特性：1、铁铝酸四钙代表的是一系列连续的固溶体。2、不纯，形成固溶体，称C

7、矿（才利特）,又称白色中间相。五、熟料矿物的特性◆铁铝酸四钙◇水化特性：1、水化速度：早期介于C3A、C3S间，后期的发展不如C3S；2、早期强度似C3A，后期能增长，似C2S；3、水化热较C3A低，抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。五、熟料矿物的特性◆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。五、熟料矿物的特性◆游离氧化钙（f-CaO）◇定义是指熟料中没

8、有以化合状态存在而是以游离状态存在的氧化钙。五、熟料矿物的特性◇游离氧化钙的种类及其对安定性的影响种类产生原因特点对水泥安定的影响欠烧f-CaO熟料煅烧过程中因欠烧、漏生，在1100～1200℃低温下形成结构疏松多孔不大一次f-CaO因配料不当、生料过粗或煅烧不良，尚未与S、A、F反应而残留的CaO呈“死烧状态”，结构致密大二次f-CaO熟料慢冷或还原气氛下，C3S分解而