建筑材料学--胶凝材料.培训课件.ppt

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1、建筑材料学--胶凝材料.2009年全国水泥产量16.28亿吨，同比增长17.91%。2011年上半年全国水泥产量95083万吨，同比增长19.6%。其中6月份水泥产量19795万吨，同比增长19.9%。在一季度淡季情况下，上半年水泥产量还能有近20%的增长，可见今年的水泥走势还是处于高增长阶段，预计全年水泥产量依旧会再创新高，有望达到20亿吨。2011年上半年水泥产量月份产量（万吨）同比增长1月116159.10%2月881412.30%3月1645621.01%4月1855622.40%5月1976819.20%6月1

2、979519.90%合计9508319.60%4.2硅酸盐水泥1、硅酸盐水泥的生产：粘土质原料：SiO2、Al2O3、Fe2O3钙质原料:CaO校正原料:2、硅酸盐水泥的主要矿物：C3S、C2S、C3A、C4AF3、硅酸盐水泥熟料矿物的组成、结构及其与凝胶性能的关系硅酸盐水泥熟料矿物组成计算：熟料的矿物组成主要决定于熟料中各种氧化物的相对含量。CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、以及MgO、SO3等。CaO：为主要成分，64~68%，过少则C3S不足，过多游离CaO存在，影响安定性。SiO2：另一主要成分，21~2

3、3%，决定C3S、C2S的数量；Al2O3、Fe2O3：当C3A形成后只要有Fe2O3，则会生成C4AF，只有Fe2O3反应完，才会有C3A矿存在。硅率越大，则硅酸盐矿物含量越高，溶剂性矿物Al2O3、Fe2O3越少，在煅烧过程中出现的液相含量越小，要求的烧成温度越高。过小，水泥生产容易形成熟料大块，甚至结圈。三率值确定：从熟料形成过程的反应可知，只有当Al2O3与Fe2O3的分子比大于1（即质量比大于0.64时），在熟料中才能既形成C4AF又形成C3A，如果IM小于0.64时，则由于Al2O3含量没有多余，不能形成C3

4、A，多余的Fe2O3与CaO生产C2F。石灰饱和系数表示SiO2与CaO，饱和形成C3S的程度。石灰饱和系数是全部氧化硅SiO2生成硅酸钙所需的氧化钙CaO含量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值，也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。当KH值高时，煅烧困难，f-cao增加，有安定性不良趋势，硅酸三钙增加，硅酸二钙减少。其值一般为0.87～0.92实际值：KH=[(CaO-fCaO)-(1.65Al2O3+0.35Fe2O3+0.7SO3)]/2.8SiO2如果铝率小于0.64，KH=(

5、CaO-（f-CaO）-1.1Al2O3-0.7Fe2O3-0.7SO3)/2.8SiO2碱度N：表示与一个摩尔Si2O作用的CaO的摩尔数。N=2~3，全部生成C3S，N=3；全部生成C2S，N=2。N=3KHKH值与熟料矿物间的关系：从理论上讲：KH值高，则C3S较多，C2S较少。（1）、KH=1，熟料中只有C3S，而无C2S；（2）、KH＞1，无论生产条件多好，熟料中都有游离氧化钙存在；（3）、KH＜=0.667，熟料中无C3S。因此，熟料的KH值应控制在0.667~1之间。在实际生产中，为使熟料顺利形成，又不产生

6、过多的游离氧化钙，通常KH值控制在0.87~0.964、按水泥熟料化学成分计算矿物组成：（1）、计算铝率IM，铝率小于等于0.64；（2）、根据不同的铝率，按不同的公式计算KH值，（3）、分别计算C3S、C2S、C3A、C4AF的含量。a、C3S=3.8SiO2（3KH-2）b、C2S=8.61SiO2（1-KH）c、C3A=2.65（Al2O3-0.64Fe2O3）[铝率大于0.64]d、C4AF=3.04Fe2O3[铝率大于0.64]e、CaSO4=1.70SO3例题：某水泥厂熟料的化学成分如下，试计算其石灰饱和系数

7、及矿物组成。CaOSiO2Al2O3Fe2O3f-CaOSO3MgO%65.221.25.23.11.01.93.45、硅酸盐水泥熟料的矿物结构水泥熟料是一种多矿物的聚集体。硅酸三钙C3S：在1250℃以上才稳定的。（1）、C3S在常温下存在的介稳的高温型矿物。其结构是热力学不稳定的。（2）、在其结构中，进入了Al3+离子与Mg2+离子并形成固溶体，固溶程度越高，活性越大。（3）、C3S的结构中，钙离子的配位数是6，比正常的配位数低，并且处于不规则状态，因而使钙离子具有较高的活性。（4）、在其结构中存在着大尺寸的“空穴”

8、，这可以使氢氧根离子直接进人晶格中，这一点便决定了它具有大的水化速度。硅酸二钙C2S：（1）、β-C2S是在常温下存在的介稳的高温型矿物，其结构是热力学不稳定的。（2）、β-C2S中的钙离子具有不规则配位数，使其具有较高的活性；（3）、β-C2S的杂质和稳定剂的存在，也提高了它的活性；（4）、在β-C2S其结构中不具