第三章 熟料的组成第三章 料的组成第三章 熟料的组成第三章 熟料的组成.ppt

(一)化学成分 四种主要氧化物:CaO,SiO2,Al2O3,Fe2O3,其总量大于95%，一般硅酸水泥熟料各氧化物含量波动范围为:CaO 62~67%，SiO2 20~24%，Al2O3 4~7%，Fe2O3 2.5~6.0%; 白色硅酸盐水泥熟料中Fe2O3必须小于0.5%，SiO2高于24%，甚至可达27%。 (二)矿物组成 四种矿物主要是:硅酸三钙,3CaO.SiO2,简写C3S; 硅酸二钙,2CaO.SiO2,简写C2S; 铝酸三钙,3CaO.Al2O3,简写C3A; 铁铝酸四钙,4CaO.Al2O3.Fe2O3,简写C4AF; 此外,熟料中还有:fCaO，和MgO,含碱矿物及玻璃体。 注意:在反光显微镜下,C3S呈黑色多角形;C2S呈黑白双晶条纹的圆形;反射能力强的白色中间相是铁相固溶体,反射能力弱的黑色中间相是C3A; 硅酸盐矿物:C3S+C2S约75% 熔剂矿物:C3A和C4AF,以及氧化镁,碱等. 1.硅酸三钙(C3S) C3S是硅酸盐水泥熟料的主要矿物,其含量通常在50%以上.纯C3S只有在2065~1250oC温度内才稳定,所以在室温下C3S呈介稳状态;它有三种晶系七种变形. R型为三方晶系,M型为单斜晶系,T型为三斜晶系;这些变型的晶体结构相近. 由于在硅酸盐水泥熟料中,C3S常含有少量MgO, Al2O3, Fe2O3等形成固溶体,称为Alite(A矿),通常为M型或R型 . 在Alite 中常以C2S和CaO的包裹体存在。 C3S凝结时间正常,水化较快,放热较多,早期强度高且后期强度增进率较大,28d强度可达一年强度的70~80%,其28d强度和一年强度在四种矿物中均最高.但C3S的水化热较高,抗水性较差. 颗粒层的填充结构 1、等径球形颗粒群的规则排列结构 等径球形颗粒的平面排列形式： 立方排列和六方排列 规则填充 规则填充：(a)和 (d)是在下层球的正上面排列上层球； (b)和(e)是在下层球和球的切点上排列上层球； (c)和(f)是在下层球间隙的中心上排列上层球。 布拉伐格子是晶格的 一种数学抽象，其中 布拉伐格子的所有格 点都是几何位置上等 价、周围环境相同的 点；若把原子或原子 团安置在布拉伐格子 的每一个格点上，就 可得到相应的晶格。 虽然晶格的类型很多， 但自然界中的布拉伐格子却只有14种。这14种布拉伐格子又可划分为七大晶系。 七大晶系分别是：单斜晶系、三斜晶系、三方晶系、四方晶系、斜方晶系、六方晶系、立方晶系 面心立方堆积 2.硅酸二钙（C2S) 在熟料中含量约为20%左右，是硅酸盐水泥熟料的主要矿物之一。在熟料中并不是以纯的形式存在，常含少量MgO, Al2O3, Fe2O3, R2O等氧化物形成固溶体，通常称之为 Blite或B矿，纯C2S在1450以下有下列晶型转变。 C2S存在α,α’,β,γ等变形,在室温下, α,α’,β变形是不稳定的,有转变成γ型的趋势.一般在熟料中α和α’较少存在；在烧成温度较高，冷却较快时,由于固溶了少量的MgO、Al2O3、Fe2O3、R2O等氧化物形成固溶体而以β型存在,通常所指的硅酸二钙或B矿即为β型硅酸二钙.由于有固溶体的存在, β型的C2S可以稳定. α,α’型C2S强度较高,而γ型C2S几乎无水硬性.在立窑厂有时熟料常出现粉化现象,就是由于出现了β型向γ转变,体积膨胀的结果. Blite水化反应较慢,28d仅水化20%左右,凝结硬化缓慢,早期强度较低,但后期强度增长率较高,在一年后可赶上Alite,Blite的水化热较小,抗水性较好. 3.中间相 填充在Alite和Blite 之间物质通称为中间相,部分结晶,部分成为玻璃体. (1)铝酸三钙(C3A) 在熟料中含量约在7~15%的范围内,结晶完善的C3A呈立方,八面体或十二面体.一般成玻璃相或不规则微晶体.在反光镜下,快冷呈点滴状,慢冷呈矩形或柱形,常因反光能力差,呈暗灰色,故称黑色中间相. C3A水化迅速,放热多,凝结很快,硬化快,强度3d内就发挥出来,但绝对值不高,以后几乎不增长,甚至倒缩.干缩变形大,抗硫酸盐性能差. (2)铁相固溶体 在熟料中一般10~18%。熟料中含铁相较复杂，是一系列的连续固溶体，一般用C4AF表示，称为铁铝酸四钙，又称为Clite,C矿，属斜方晶系，常呈棱柱状和圆粒状晶体,在反光镜下由于反射能力强，呈亮白色，故通常称为白色中间相。 C4AF的水化速度在早期介于C3A与C3S之间，但随后的发展不如C3S。早期强度类似C3A，后期还能不断地增长，类似于C2S.抗冲击性能和抗硫酸盐性能好，水化热较C3A低，含C4AF