熟料的矿物组成对强度影响.docxVIP

熟料矿物组成对水泥强度的影响 在硅酸盐水泥熟料中，四种主要矿物 C  3S、C  2S、C  3A、C  4AF 每一种都以单独 的相存在，并在水化反应中显示各自不同的特征。因此，矿物组成及相对含量 对水泥的水化速度、水化物的形态和尺寸有决定性影响，对水泥强度的形成和 发展有着至关重要的作用。可以说，矿物组成是水泥早期强度、强度增长速度 和后期强度高低位重要的影响因素。 表 1 和表 2 是水泥熟料四种单矿物质强度的测定结果。由于试验条件的差 异，各方面所测单矿物的绝对强度不一样，但就其基本规律却是一致的，即硅 酸盐矿物的含量是决定水泥强度的主要因素。 单位： 表 1 四种主要矿物的抗压强度（一） Mpa 矿物名称 3d 7d 28d 90d 180d C3S 24.22 30.98 42.16 57.65 57.84 C2S 1.73 2.16 4.51 19.02 28.04 C3A 7.55 8.14 8.04 9.41 6.47 C4AF 15.10 16.47 18.24 16.27 19.22 其中 C3S 的早期强度最大，28 天强度基本上依赖于 C3S，C3S 含量高，水泥 的早期强度高，但以后强度增长不大。而 C2S 高的水泥虽然早期强度不高，但 长期强度增幅大，到 1 年以后可以赶上甚至超过 C 3S 高的水泥。C 3S、C 2S 的相 对含量对强度发展的影响如图 2 所示。 表 2  四种主要矿物的抗压强度（二）  单位：Mpa 矿物名称 7d 28d 180d 365d C3S 31.60 45.70 50.20 57.30 C2S 2.35 4.12 18.90 31.90 C3A 11.60 12.20 0 0 C4AF 29.40 37.70 48.30 58.30 C3A 的早期强度增长很快，一般认为，C3A 主要对早期强度有利，但强度绝 对值不高，而后期强度增长随龄期延长逐渐减少，甚至有倒缩现象。实验表明， 当水泥中 C3A 含量较低时，水泥强度随 C3A 的增多而提高，但超过某一最佳含 量后，强度反而降低，同时龄期越短，C 3A 的最佳含量越高。C 3A 的含量对 1d、3d 的早期强度影响最大，如果超过最佳含量，则将对后期 产生不利影响。 关于 C  4AF 的强度，目前国内外有关实验证明，C  4AF 不仅对早期强度有利， 而且有助于后期强度的发展，由表 1 和表 2 数据可知，其 3d、7d、28d 抗压强 度远比 C2S 和 C3A 高，其一年强度甚至还能超过 C3S。由此可知，C4AF 也是一种 水化活性较好的熟料矿物，但其凝胶性能否正常发挥，不仅取决于不同条件下 形成的铁相固溶体的化学成分、晶体缺陷及原子团的配位状态等有关晶体结构 的内在原因，而且也与水化环境、水化产物形态等因素有关。 作为调凝剂加入的石膏，也能改变水泥的强度。石膏对强度的影响受细度、 C 3A 含量和碱含量等因素控制。当加入适量的石膏时，有利于提高水泥的强度， 特别是早期强度，但石膏加入量过多时，则会使水泥产生体积膨胀而使强度降 低。 由于熟料中存在的碱会使 C3S、C3A 等的水化速度加快，所以含碱水泥的早 期强度提高，但 28d 及以后的强度会降低。 应该注意的是，水泥的强度并非是几种矿物强度的简单加和，还与各种矿 物之间的比例、煅烧条件、结构形态、微量元素存在着一定的关联。因此，必 须把各种影响因素综合考虑，否则将直接影响水泥的强度。