硅酸盐水泥熟料矿物组成教学文稿.ppt

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1、硅酸盐水泥熟料矿物组成硅酸盐水泥熟料定义定义：以适当成分的生料烧至部分熔融，冷却后所得的以硅酸钙为主要成分的烧结物，称为硅酸盐水泥熟料，简称熟料2硅酸盐水泥熟料的化学成分主要成分：CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3，约95%次要成分：MgO、SO3、K2O、Na2O、TiO2、P2O5等约5%氧化物缩写符号普通名称质量分数/%CaOC氧化钙64.67SiO2S二氧化硅21.03Al2O3A氧化铝6.16Fe2O3F氧化铁2.58MgOM氧化镁2.62K2OK碱0.61Na2ON0.34SO3三氧化硫2.03CO2二氧化碳-H2OH水-通常使用的硅酸盐水泥典型的氧化物组成3CaO-SiO

2、2-Al2O3系统中的水泥区硅酸盐水泥熟料矿物组成4硅酸盐水泥熟料矿物组成硅酸三钙：3CaOSiO2，简写为C3S硅酸二钙：2CaOSiO2，简写为C2S铝酸三钙：3CaOAl2O3，简写为C3A铁铝酸四钙：4CaOAl2O3Fe2O3，简写为C4AF主要矿物：化学名称化学式缩写符号质量分数/%硅酸三钙3CaO.SiO2C3S55硅酸二钙2CaO.SiO2C2S18铝酸三钙3CaO.Al2O3C3A10铁铝酸四钙4CaO.Al2O3.Fe2O3C4AF8二水硫酸钙（石膏）CaSO4.2H2OCSH26了解硅酸盐水泥矿物组成不但能推测水泥的性能，而且更重要的是可通过矿物组成改变水泥的某些性能。

3、5游离氧化钙（f-CaO）方镁石（结晶游离态氧化镁f-MgO）含碱矿物、硫酸盐以及玻璃体等次要矿物：6硅酸盐矿物和熔剂性矿物C3S+C2SC3A+C4AF硅酸盐矿物熔剂性矿物熟料中硅酸盐矿物含量：～75%，熔剂性矿物含量：～22%7硅酸盐水泥熟料岩相特征C3S：边缘清晰并带有尖角C2S：圆形颗粒，有时有双晶纹C3A和C4AF：夹杂于C3S和C2S颗粒之间，外形不定。其中C4AF白色中间相，C3A黑色中间相8无机非金属材料工学硅酸盐水泥熟料无机非金属材料工学硅酸盐水泥熟料9BSEimageofclinkershowinginterstitialmatrix11BSEimageofclinker

4、12BSEimageshowingthefineintermixingoftheinterstitialphasesinconventionalindustrialPortlandcementclinker.BSEimageshowingthefineintermixingoftheinterstitialphases13四种主要矿物的特性14C3S：（50-60%）热力学稳定温度范围：2065～1250℃C3SCaO+液相（>2065℃）C3SC2S+CaO（<1250℃）硅酸三钙（C3S）15C3S的多晶转变R（三方）MIIIMIIMI（单斜）TIIITIITI（三斜）☆理论

5、上C3S单矿物合成时冷却后应为：TI型★水泥熟料中一般为：MIII、MI或R三个晶系七种晶型（1070℃-室温）阿利特（Alite）16无机非金属材料工学硅酸盐水泥熟料17C3S的固溶特性和阿利特阿利特(alite)：熟料中C3S的固溶体，也称A矿阿利特中常见的固溶物质：Al2O3：0.70-2.47、Fe2O3：0.40-1.60、MgO：0.30-0.98K2O：0.20、Na2O：0.10P2O5：0.10、TiO2：0.20-0.40无机非金属材料工学硅酸盐水泥熟料18由不同氧化物稳定的C3S晶型RMIIMITIITIZnO5.0%MgO2.0%ZnO1.5%Fe2O31.1%Cr2

6、O31.4%SrOZnO2.2%Ge2O31.9%Fe2O30.9%Al2O31.0%Ge2O30.9%MgO1.4%Al2O30.45%ZnO1.8%MgO0.55%ZnO0.8%阿利特Alite的性质密度：3.14-3.25g/cm3X-射线衍射特征谱三强线：2.78(100)，2.745(84)，2.61(80)断面外形呈六角形或棱柱形纯的C3S呈白色；固溶少量Cr2O3时呈绿色；固溶氧化钴时呈浅蓝或玫瑰红（Co的价态）；固溶氧化锰时呈红色-紫色（Mn的价态）；19无机非金属材料工学硅酸盐水泥熟料阿利特的水硬特性水化快，强度高，水化热较大，耐水性较差；28天强度可达一年强度的70-80

7、%；不同晶型的阿利特水硬性能有所差别，但不大；阿利特晶体尺寸以15左右，长宽比L/B≥2～3，水硬活性比较好；20无机非金属材料工学硅酸盐水泥熟料无机非金属材料工学硅酸盐水泥熟料21不同晶型的阿利特的抗压强度阿利特晶型抗压强度（MPa）1d3d28d三斜（纯C3S，TI）11.918.423.4三斜（C154M2S52，TII）9.219.222.8单斜（C151M5S52，M）16.024.728.3单斜