硅酸鹽水泥熟料的組成課件

1、 第三章 硅酸鹽水泥熟料的組成The component of Portland Cement clinker3-1熟料的組成(The component of Portland Cement clinker)一、化學(xué)組成(Chemistry components)： 主要化學(xué)成分：CaO 62%67% SiO2 20%24% Al2O3 4% 7% Fe2O3 2.5%6% 其它氧化物：MgO SO3 Na2O K2O TiO2 P2O5等 95%5%二、礦物組成(Mineral component) 主要礦物組成： 硅酸三鈣：3CaOSiO2 (C3S) 硅酸二鈣：2CaOSiO2 (C2

2、S) 鋁酸三鈣：3CaOAl2O3 (C3A) 鐵鋁酸四鈣：4CaO Al2O3 Fe2O3 (C4AF) 硅酸鹽礦物75%22%95%其它： 游離氧化鈣：f-CaO 方鎂石：（即結(jié)晶氧化鎂） 玻璃體：熔劑礦物3-2熟料礦物特性(the characteristic of clinker mineral)一、硅酸三鈣(C3S)（50%，高的達(dá)60%）（一）、礦物特性： 1、純C3S只在20651250內(nèi)穩(wěn)定； 1250 C3S C2S+CaO 反應(yīng)慢，常溫下呈介穩(wěn)狀態(tài)； 2、不純，形成固溶體，簡稱A礦（阿利特） 3、反光顯微鏡下呈黑色多角形顆粒。（二）、礦物水化特性(the hydrated

3、characteristic of mineral)水化較快，水化反應(yīng)主要在28d內(nèi)進(jìn)行，約經(jīng)一年后水化過程基本完成。早期強(qiáng)度高，強(qiáng)度的絕對值和強(qiáng)度的增進(jìn)率大，居四種礦物之首，28d強(qiáng)度達(dá)一年強(qiáng)度的70%80%；水化熱較高；抗水性較差。 二、硅酸二鈣C2S(20%)（一）、礦物特性：1、多晶轉(zhuǎn)變： -C2S - C2S - C2S - C2S2、不純，形成固溶體，簡稱B礦（貝利特）500常溫下，有水硬性，不穩(wěn)定幾乎無水硬性密度(g/cm3):3.28 2.97體積膨脹10%，熟料粉化三方或六方斜方單斜斜方The microstructure of Belite反光顯微鏡下呈圓粒狀，也可見其他不

4、規(guī)則形狀。正常熟料中具有黑白交叉雙晶條紋；低溫煅燒且慢冷熟料中常發(fā)現(xiàn)有平行雙晶。（二）礦物水化特性mineral hydrated characteristic水化反應(yīng)慢，28d水化20%，凝結(jié)硬化慢；早期強(qiáng)度低， 28d后強(qiáng)度較快增長，一年后趕超A礦。水化熱??；抗水性好；三、鋁酸三鈣(C3A)（一）、礦物特性：1、不純，形成固溶體，稱黑色中間相2、晶型隨原材料性質(zhì)、熟料形成與冷卻工藝的不同而有所差別。（二）水化特性：1、水化快，凝結(jié)快；2、早強(qiáng)較高，但絕對值不高。3d發(fā)揮出大部分強(qiáng)度，以后不增長，甚至倒縮。3、水化熱高，干縮變形大，抗硫酸鹽性能差。四、鐵鋁酸四鈣(C4AF)（一）、礦物特性：

5、1、鐵鋁酸四鈣代表的是一系列連續(xù)的固溶體。2、不純，形成固溶體，稱C礦（才利特）白色中間相。（二）、水化特性：1、水化速度(hydrated rate)：早期介于C3A、C3S間，后期的發(fā)展不如C3S；2、早強(qiáng)似C3A，后期能增長，似C2S；3、水化熱較C3A低，抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能較好。四種主要礦物的特牲Name of mineralsbynameHydrated rateForepart strengthHydrated heatC3SA礦Rather rapidhighRather highC2SB礦slowslowlittleC3A黑色中間相rapidRather highgrea

6、tC4AF白色中間相介于C3S和C3A間早期似C3A后期似C2SFew little28d內(nèi)絕對強(qiáng)度：C3SC4AFC3AC2S水 化 速 度：C3A C4AF C3SC2S水 化 熱：C3A C3S C4AF C2S28天硬化速度： C3A C4AF C3SC2S四種礦物性能比較種 類產(chǎn) 生 原 因特 點(diǎn)對水泥安定性的影響欠燒游離氧化鈣（欠燒f-CaO）熟料煅燒過程中因欠燒、漏生，在11001200低溫下形成結(jié)構(gòu)疏松多孔、不大一次游離氧化鈣（一次f-CaO）因配料不當(dāng)、生料過粗或煅燒不良，尚未與S、A、F反應(yīng)而殘留的CaO呈“死燒狀態(tài)”，結(jié)構(gòu)致密大二次游離氧化鈣（二次f-CaO）熟料慢冷或還

7、原氣氛下，C3S分解而形成的經(jīng)過高溫，水化較慢較大五、游離氧化鈣（f-CaO) 形 成：工廠實(shí)際生產(chǎn)條件下，硅酸鹽水泥熟料中的部分熔融液相被快速冷卻來不及結(jié)晶而成為過冷凝體稱為玻璃體。 主要成分：Al2O3 Fe2O3 CaO及少量MgO Na2O K2O 等。性 能：水化熱較大；可改善熟料性能和易磨性。 方鎂石指游離狀態(tài)的氧化鎂晶體，是熟料中氧化鎂的一部分。 性 能：水化很慢，水化時(shí)，固體體積膨脹148%，引起水泥的安定性。六、玻璃體(vitreous body)七、方鎂石3-3 熟料的率值(modulus rate of clinker)一、KH(lime saturation facto

8、r)：公式： KH=意義：水泥熟料中的總CaO含量扣除飽和酸性氧化物（氧化鐵、氧化鋁等）所需要的氧化鈣后，所剩下的與二氧化硅化合成硅酸鈣（包括硅酸二鈣和硅酸三鈣）的CaO含量與理論上二氧化硅全部化合成硅酸三鈣所需要的氧化鈣含量的比值。簡言之:KH表示熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度。取值：0.850.95 二、硅 率(silicon Modulus)公式: n(SM)=含義: 反映了熟料中硅酸鹽礦物、熔劑礦 物的相對含量。取值：1.53.5（預(yù)分解窯：2.42.7） 公式: p(IM)=含義：說明熟料中C3A、C4AF的相對含量。 反映液相的性質(zhì)。(C3A 產(chǎn)生的液相 粘度大；C4A

9、F產(chǎn)生的液相粘度小。)取值：0.643.0。三、鋁 率(Aluminium Modulus) 3-4 熟料礦物組成的計(jì)算熟料礦物組成可用：測定法計(jì)算法(化學(xué)成分)巖相分析X射線分析紅外光譜 一、計(jì) 算依據(jù)：熟料化學(xué)成分或率值公式： 1、化學(xué)法 C3S=3.80(3KH-2)SiO2 C2S=8.60(1-KH) SiO2 C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3) C4AF=3.04Fe2O3 適用于IM0.64 2、代數(shù)法(鮑格法)C3S=4.07C-7.60S-6.72A-1.43F-2.86SO3C2S=8.60S+5.07A+1.07F+2.15SO3-3.07C =2.87S-0.754C3SC3A=2.65A-1.69FC4AF=3.04FCa