硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件.ppt

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1、第三章硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计算3.1硅酸盐水泥熟料的化学组成和矿物组成硅酸盐水泥熟料----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。3.1.1熟料的化学组成◆主要化学成分与含量(1)主要氧化物：CaOSiO2Al2O3Fe2O3其总和通常占熟料总量的95%以上。(2)其它氧化物：如MgOSO3Na2OK2OTiO2P2O5等，其总量通常占熟料的5%以下。◆主要化学成分要求实际生产中，硅酸盐水泥中个主要

2、氧化物含量的波动范围一般为：CaO62%～67%SiO220%～24%Al2O34%～7%Fe2O32.5%～6%3.1.2熟料的矿物组成硅酸盐水泥熟料是一种多矿物组成的、结晶细小的人造石。通常为30～60μm。(1)主要矿物硅酸三钙（3CaO·SiO2，简写成C3S）硅酸二钙（2CaO·SiO2，简写成C2S）铝酸三钙（3CaO·Al2O3，简写成C3A）铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3，简写成C4AF）熟料的矿物组成及岩相结构(2)次要矿物游离氧化钙（f-CaO）方镁石（结晶MgO）玻璃体硅酸三钙和硅

3、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45～6538～6053545715～3220～332420204～114～787810～1813～201014103.1.3　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

4、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3.1.4　熟料矿物的特性◆硅酸三钙（C3S）◇存在形式纯C3S只在2065℃~1250℃温度范围内稳定，在2065℃以上不一致熔融为CaO与液相；在1250℃以下分解为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。在反光显微镜下为黑色多角形颗粒，又称阿利特（Alite）

5、，简称A矿。◇矿物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。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。◆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。◇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.

6、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-C2S几乎无水硬性。◇水化特性水化反应比C3S慢得多，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。◆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。◇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，但绝对

7、值不高，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；干缩变形大，脆性大，耐磨性差，抗硫酸盐性能差。◆铁铝酸四钙◇矿物特性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；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；水化热较铝酸三钙低，抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。

8、◆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。◆游离氧化钙（f-CaO）◇定义是指熟料中没有以化合状态存在而是以游离状态存在的氧化钙。◇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。