《无机材料工学教学课件》2-水泥熟料组成.ppt

《《无机材料工学教学课件》2-水泥熟料组成.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、水　泥　工　艺第二章硅酸盐水泥熟料的组成硅酸盐水泥熟料：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，所得到的以硅酸钙为主要成分的水硬性物质。2.1熟料的化学组成主要氧化物CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3总和通常占熟料总量的95%以上。其它氧化物MgO、SO3、Na2O、K2O、TiO2、P2O5，等总量通常占熟料的5%以下。水　泥　工　艺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%水　泥　工　艺水　泥　工　艺2.2熟料的矿物组成各种氧化物经煅烧后，两种或两种以上形成各种化合物，称之为矿物，熟料是各种矿物的集合体。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）水　泥　工　艺次要矿物游离氧化钙（f-CaO）方镁石（结晶MgO）玻璃体熟料矿物含量C3S+C2S硅酸盐矿物约占75

3、%C3A+C4AF熔剂矿物约占25%硅酸盐矿物+熔剂矿物约占95%左右。2.3熟料矿物的特性◆硅酸三钙矿物特点最重要的熟料矿物，四种主要矿物中最后生成。2CaO+SiO22CaO·SiO22CaO·SiO2+CaO3CaO·SiO2C3S通过固相反应形成时需要很高的温度1450℃少量形成1650℃加热1小时基本形成1800℃加热几分钟基本形成水　泥　工　艺阿利特（或A矿）C3S中含有少量其它氧化物形成的固溶体在反光显微镜下为黑色多角形颗粒水　泥　工　艺水化及性能水化较快水化反应主要在28d以内进行约经一年后

4、水化过程基本结束强度的绝对值和增进率较大早期强度高28d强度可达到一年强度的70%～80%水化热较高抗水性较差水　泥　工　艺◆硅酸二钙矿物特点2CaO+SiO22CaO·SiO2β-C2S与γ-C2S之间的晶型转变β-C2S→γ-C2S，体积膨胀10%,熟料粉化γ-C2S几乎无水硬性贝利物（B矿）C2S中含有少量其它氧化物形成的固溶体。反光显微镜下呈圆粒状，常有黑白交叉双晶条纹。水　泥　工　艺水化及性能水化慢反应比C3S慢得多，28d只水化20%左右早期强度低，后期强度增进较好一年后其强度可赶超阿利特水化热

5、小抗水性好水　泥　工　艺*C2S活化方法—固溶杂质、快冷、微细化意义—节省能源、资源，降低环境负荷，提高水泥性降低烧成温度、低品位石灰石应用、减少CO2和NOX排放、降低水化热、提高耐久性*大坝水泥提高C2S含量，降低水化热。水　泥　工　艺◆铝酸三钙矿物特点固溶体（黑色中间相）C3A可固溶有少量其它氧化物形成固溶体；反光镜下，呈暗灰色，填充在A矿与B矿中间。水　泥　工　艺水化及性能水化迅速易使水泥急凝早期强度较高，但绝对值不高强度3d之内大部分发挥出来有强度倒缩现象水化热高干缩变形大抗硫酸盐性能差水　泥　工

6、　艺◆铁铝酸四钙矿物特点固溶体（白色中间相）连续固溶体：C2AXF1-XX=0-0.7才利特(C矿)—固溶少量其它氧化物反光镜下呈亮白色，填充在A矿与B矿之间水　泥　工　艺水化及性能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；耐磨性能好；抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。水　泥　工　艺*道路水泥C4AF大于16%*高铁水泥C2S35%、铁相30%、C4A3S20%、CaSO415%煅烧温度1200℃*非拉瑞水

7、泥以C3S与铁相为主耐磨、抗硫酸盐侵蚀水　泥　工　艺◆玻璃体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水　泥　工　艺◆游离氧化钙（f-CaO）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。死烧f-CaO导致水泥安定性不良CaO+H2O→Ca(OH)2体积膨胀△V=97.7%水　泥　工　艺◆方镁石游离状态的氧化镁晶体安定性不良的根源之一MgO+H2OMg(OH)2体积膨胀△V=148%，方镁石水化缓慢通用水泥国家标准规定：

8、MgO小于5.0%，压蒸合格放宽到6.0%水　泥　工　艺氧化镁作为膨胀组分的膨胀水泥与膨胀剂从害怕膨胀→防止膨胀→利用膨胀，利用膨胀来补偿水泥混凝土的收缩，提高其抗裂能力。*氧化镁微膨胀水泥熟料中氧化镁含量3.5%-5.0%控制C3A、C3S含量三峡大坝工程采用该水泥*膨胀剂轻烧氧化镁水　泥　工　艺我国主要采用的三个率值是石灰饱和系数（KH）、硅率（n）、铝率（p）。率值是硅酸盐水泥熟料中各主要氧化物含量之间比例