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建筑材料与检测硅酸盐系列水泥的组成、凝结硬化机理

1.硅酸盐水泥的生产（1）硅酸盐水泥生产原材料原料：１）石灰质原料主要提供CaO，２）粘土质原料主要提供SiO2、Al2O3、以及Fe2O3。3）校正原料补充两种原料中所缺少的铁或硅。材料:粒化高炉矿渣、石膏等。

（2）硅酸盐水泥生产工艺概述1)把几种原材料按适当比例配合，在磨机中磨成生料；2)将制备好的生料入窑进行煅烧，烧至1450℃左右生成以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥“熟料”；3)为调节水泥的凝结速度，在烧成的熟料中加入适量的石膏共同磨细，即为硅酸盐水泥。因此，硅酸盐水泥生产工艺概括起来为“两磨一烧”。

2025/3/31土木建筑工程系4

2.熟料矿物组成、特性及与水泥性质关系（1）硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成硅酸三钙3CaO·SiO2，简式为C3S，37%～60％;硅酸二钙2CaO·SiO2，简式为C2S，15%～37％;铝酸三钙3CaO·Al2O3，简式为C3A，7%～15％;铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3，简式为C4AF，10%～18％。除四种主要成分外，水泥中尚含有少量游离CaO、MgO、SO3、及碱（K2O、Na2O）这些均为有害成分，国家标准中有严格限止。

矿物组成硅酸三钙C3S硅酸二钙C2S铝酸三钙C3A铁铝酸四钙C4AF与水反应速度中慢快中水化热中低高中对强度的作用早期良差良良后期良优中中耐化学侵蚀中良差优干缩性中小大小硅酸盐水泥主要矿物组成与特性

3.水泥的水化、凝结、硬化水化－水泥加水拌合后，水泥颗粒立即分散于水中并与水发生化学反应，生成水化产物并放出热量。凝结－水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。硬化－此后，浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体（水泥石），这一过程称为硬化。水泥＋水（流体）－可塑性浆体（塑性体）－固体(水泥石）

２）硅酸二钙1）硅酸三钙水化反应

４）铁铝酸四钙３）铝酸三钙3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O

水泥水化产物胶体－水化硅酸钙（C-S-H）70％水化铁酸钙C-S-H尺度为1.0～100nm,1nm=10-6mm晶体－氢氧化钙20～25％水化铝酸钙水化硫铝酸钙（石膏作用下生成）

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