水泥工艺学水泥熟料的组成详解课件.pptVIP

第三章硅酸盐水泥熟料的组成水泥的质量主要决定熟料的质量。优质的熟料应该具有合适的矿物组成和岩相结构。因此控制熟料的化学成分是水泥生产的中心环节之一。硅酸盐水泥熟料的主要化学组成为氧化钙（CaO），二氧化硅（SiO），三氧化二铝（AlO）三氧化二铁（223FeO）。这四种氧化物组成通常在熟料中占95%以上，同23时含有5%以下的少数氧化物，如氧化镁（MgO）、硫酐（SO）、氧化钛（TiO）、氧化磷（PO）以及碱（k0、253Na0）等。222各种氧化物的范围一般：CaO：62-67%；SiO：20-24%；AlO：4-7%；FeO：2.5-6%23223

这四种氧化物构成水泥熟料的最主要的化学成分。它们在水泥熟料生产中是按一定含量和一定比例进行配比生产的。配比不恰当，将会直接影响到熟料的质量进而影响到水泥的质量。如熟料中若CaO含量过高，则CaO不能充分与硅酸性氧化物化合，部分呈现游离状态存在于熟料中，成“死烧状态”。这种“死烧状态”的氧化钙，其水化作用非常缓慢，常发生在水泥凝结硬化过程之后的水泥石中，致使水泥石膨胀变形、破裂。如氧化铝和氧化铁，它们是熟料烧成过程中产生液相的主要氧化物，如果它们的含量过高，则产生的液相量过多，使物料易结大块而影响操作；如果含量过低，则产生液相量过少，使烧成困难，熟料易于“粉化”。所以在熟料生产中化验人员要对原料进行认真分析计算，作出科学合理的配料方案，指导熟料生产。

第一节熟料的矿物组成硅酸盐水泥熟料中各氧化物不是以单独状态存在，而是由两种或两种以上的氧化物合成的多矿物集合体。因此，水泥熟料是一种多矿物组成的结晶细小的人造岩石。原料中CaO、SiO、AlO和FeO，这四种氧化物，经2过高温煅烧后发生化合反应，形成熟料中的四种主要矿物：2323

硅酸二钙（2CaO·SiO），简写为CS232硅酸盐矿物，占75%左右硅酸三钙（3CaO·SiO），简写为CS2铝酸三钙(3CaO·AlO)，简写为CA233熔剂矿物，占22%左右铁铝酸四钙(4CaO·AlO·FeO)2323简写为CAF4另外熟料中还有少量的游离氧化钙（f-CaO）、方镁石、含碱矿物（R0）以及玻璃体等。2

一、硅酸三钙1、形成3CaO+SiO23CaO·SiO2纯的CS是一种无色晶体，为介稳物质，1250℃-2065℃。3属于三个晶系、有七种晶型。熟料中的CS并不是纯的，是CS33和一些氧化物形成的固溶体，称为A矿或阿利特矿。2、特性C3S在熟料中的含量为50%左右；凝结时间正常、早期强度高、水化热大、28天和一年的强度在四种矿物中最高、抗水性差。

二、硅酸二钙1、形成2CaO+SiO22CaO·SiO2C2S有四种晶型，在1450℃以下会发生晶型转变。αα，βγ，其中α、α、β晶型不稳定，但有活性和水硬性，γ型晶型稳定，但没有活性和水硬性，体积会发生膨胀易粉化，强度较低。熟料中的CS也不是纯的，是CS和一些氧化物形成的固溶体，2称为B矿或贝利特矿。2

2、特性C2S在熟料中的含量为20%左右；凝结慢、水化较慢、水化热小、早期强度低、但28天强度发展快、一年的强度可赶上甚至超过CS、抗水性好。3三、中间相定义：填充在阿利特和贝利特之间的铝酸盐、铁酸盐、组成不定的玻璃体和含碱化合物等统称为中间相。（一）铝酸钙1、形成熟料中的铝酸钙为CA，含量在7-15%，有时还出现CA。3纯的CA是等轴晶系，熟料中的是单斜晶系。1273

2、特性水化迅速、硬化快、水化热多、早期强度发展快、后期强度不增长，甚至倒缩、干缩变形大、抗硫酸盐性能差。（二）铁相固溶体1、形成熟料中，含铁相比较复杂，其化学组成为一系列的连续固溶体，称铁相固溶体。在熟料中含量为10-18%，其成分接近铁铝酸四钙，所以常用CAF来代表熟料中的铁相固溶体，又4称才利特矿或C矿。2、特性水化速度在早期介于CS和CA之间，但是随后发展不如CS。3它的早期强度类似CA，而后期还能不断增长，类似CS。抗冲333击性能和抗硫酸盐性能好，水化热比CA低。23

（三）玻璃体1、形成熟料冷却速度较快，部分液相来不及结晶因而形成玻璃体。化学组成不定，主要为CaO、AlO、FeO和少2323量Mg0和R0。结构上原子、分子离子排列无序，含2量与冷却速度有关：慢冷0-2%、急冷8-22%。2、特性处于不稳定状态，具有较高的活性。以上中间相中，CAF和CA为熔剂性矿物，在43煅烧过程中形成液相，促进硅酸三钙的形成，是它们的重要作用之一。它们的液相量、粘度大小都将影响煅烧过程。

四、游离氧化钙和方镁石（一）游离氧化钙指熟料中没有以