水泥熟料矿物组成

硅酸盐水泥熟料的矿物组成

硅酸三钙 3CaO·SiO2,可简写为C3S,50%左右,有时高达60%以上;

硅酸二钙 2CaO·SiO2,可简写为C2S,20-33%

铝酸三钙 3CaO·Al2O3:可简写为C3A,7-15%

铁相固溶体:常以铁铝酸四钙4CaO· Al2O3· Fe2O3代替,可简写为C4AF,10-18%。

另外,还有少量的游离氧化钙(f-CaO)、方镁石(结晶氧化镁f-MgO)、合碱矿物以及玻璃体等。 使用萤石或萤石、石膏复合做矿化剂的硅酸盐水泥熟料中,还有氟铝酸钙(C11A7·CaF2)、硫铝酸盐矿物等。

硅酸三钙的化学性质 :

加水调和后,凝结时间正常,水化较快,粒径为40-45μm的硅酸三钙颗粒加水后28天,可以水化70%左右。强度发展比较快,早期强度高,强度增进率较大,28天强度可以达到一年强度的70-80%,四种熟料矿物中强度最高。水化热较高,抗水性较差。

硅酸二钙的化学性质

C2S与水作用时,水化速度较慢,至28天龄期仅水化20%左右,凝结硬化缓慢,早期强度较低,28天以后强度仍能较快增长,一年后可接近C3S。它的水化热低,体积干缩性小,抗水性和抗硫酸盐浸蚀能力较强。

中间相:填充在阿利特、贝利特之间的物质通称为中间相,它包括铝酸盐、铁酸盐、组成不定的玻璃体、含碱化合物、游离氧化钙及方镁石等。

铝酸三钙的化学性能:铝酸三钙水化迅速,放热多,凝结硬化很快,如不加石膏等缓凝剂,易使水泥急凝。铝酸三钙硬化也很快,水化3天内就大部分发挥出来,早期强度较高,但绝对值不高,以后几乎不再增长,甚至倒缩。干缩变形大,抗硫酸盐浸蚀性能差。

铁相固溶体:C4AF水化硬化速度较快,因而早期强度较高,仅次于C3A。与C3A不同的是它的后期强度也较高,类似C2S。抗冲击,抗硫酸盐浸蚀能力强,水化热较铝酸三钙低。 游离氧化钙性能:1过烧的游离氧化钙结构比较致密,水化很慢,通常在加水3d以后反应比较明显。 2游离氧化钙水化生成氢氧化钙时,体积膨胀97.9%。3 随着游离氧化钙含量的增加,试体抗拉、抗折强度降低,3d以后强度倒缩,严重时甚至引起安定性不良。 方镁石的水化比游离氧化钙更为缓慢,要几个月甚至几年才明显起来。

方镁石水化生成氢氧化镁时,体积膨胀148%,导致体积安定性不良。

方镁石膨胀的严重程度与其含量、晶体尺寸等都有关系。方镁石晶体小于1μm,含量5%时,只引起轻微膨胀;方镁石晶体5-7μm,含量3%时,就会严重膨胀。

率值:用来控制熟料中各氧化物含量和彼此间比例关系的系数,称为率值。

水硬率的物理意义:表示熟料中氧化钙与酸性氧化物之和的质量百分数的比值,常用HM表示 影响:水硬率假定各酸性氧化物所结合的氧化钙是相同的。当各酸性氧化物的总和不变,它们之间的比例变化时,所需的氧化钙不同。

硅率的物理意义:硅率又称硅酸率,它表示熟料中SiO2的百分含量与Al2O3和Fe2O3百分含量之比,用SM或n表示。

影响:熟料硅率过高,由于高温液相量显著减少,熟料煅烧困难,硅酸三钙不易形成,如果熟料中游离氧化钙含量低,硅酸二钙含量多时,熟料易于粉化。 熟料硅率过低,则熟料因硅酸盐矿物太少而强度低,且由于液相量过多,易出现结大块,结炉瘤,结圈等,影响窑的操作。

铝率的物理意义:又称铝氧率或铁率,它表示熟料中Al2O3 与 Fe2O3 质量百分比,用IM或p表示。

影响:铝率高,熟料中铝酸三钙多,液相粘度大,物料难烧,水泥凝结快。 铝率过低,虽然液相粘度小,液相中质点易扩散对硅酸三钙形成有利,但烧结范围窄,窑内易结大块,不利于窑的操作。

石灰饱和系数KH表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度

影响:KH实际上表示了熟料中C3S与C2S百分含量的比例。

KH越大,则硅酸盐矿物中的C3S的比例越高,熟料质量(主要为强度)越好,故提高KH有利于提高水泥质量。

KH过高,熟料煅烧困难,保温时间长,否则会出现游离CaO,同时窑的产量低,热耗高,窑衬工作条件恶化。

硅酸盐水泥熟料各主要氧化物的组成范围是多少?

四种主要氧化物的波动范围一般为:

CaO:62-67%;SiO2:20-24%;Al2O3:4.0-7.0%;Fe2O3:2.5-6.0%。

3、什么是熟料的粉化?怎样才能避免?

熟料粉化主要是由于C2S在低于500℃时发生晶型转变所致。粉化后的熟料一般呈黄色,也有呈青灰色或白色的粉状。粉化后的熟料强度很低,甚至没有强度,所以粉化的结果会造成熟料质量的严重下降。

避免措施:配料适当;煅烧时合理用风,及时减少粉煤用量,保证正常煅烧;熟料出窑后尽快冷却,冷却机用风要合理

4、熟料中哪些物相会影响水泥的安定性?

(1)熟料中游离氧化钙过多(2)熟料中所含的游离氧化镁过多或掺入石膏过多 熟料矿物组成的选择

(1)水泥品种和强度等级(2)原料品质(3)燃料品质(4)生料成分的均匀性

(5)窑型和规格(6)生料的易烧性

硅酸盐水泥熟料的矿物组成

硅酸三钙 3CaO·SiO2,可简写为C3S,50%左右,有时高达60%以上;

硅酸二钙 2CaO·SiO2,可简写为C2S,20-33%

铝酸三钙 3CaO·Al2O3:可简写为C3A,7-15%

铁相固溶体:常以铁铝酸四钙4CaO· Al2O3· Fe2O3代替,可简写为C4AF,10-18%。

另外,还有少量的游离氧化钙(f-CaO)、方镁石(结晶氧化镁f-MgO)、合碱矿物以及玻璃体等。 使用萤石或萤石、石膏复合做矿化剂的硅酸盐水泥熟料中,还有氟铝酸钙(C11A7·CaF2)、硫铝酸盐矿物等。

硅酸三钙的化学性质 :

加水调和后,凝结时间正常,水化较快,粒径为40-45μm的硅酸三钙颗粒加水后28天,可以水化70%左右。强度发展比较快,早期强度高,强度增进率较大,28天强度可以达到一年强度的70-80%,四种熟料矿物中强度最高。水化热较高,抗水性较差。

硅酸二钙的化学性质

C2S与水作用时,水化速度较慢,至28天龄期仅水化20%左右,凝结硬化缓慢,早期强度较低,28天以后强度仍能较快增长,一年后可接近C3S。它的水化热低,体积干缩性小,抗水性和抗硫酸盐浸蚀能力较强。

中间相:填充在阿利特、贝利特之间的物质通称为中间相,它包括铝酸盐、铁酸盐、组成不定的玻璃体、含碱化合物、游离氧化钙及方镁石等。

铝酸三钙的化学性能:铝酸三钙水化迅速,放热多,凝结硬化很快,如不加石膏等缓凝剂,易使水泥急凝。铝酸三钙硬化也很快,水化3天内就大部分发挥出来,早期强度较高,但绝对值不高,以后几乎不再增长,甚至倒缩。干缩变形大,抗硫酸盐浸蚀性能差。

铁相固溶体:C4AF水化硬化速度较快,因而早期强度较高,仅次于C3A。与C3A不同的是它的后期强度也较高,类似C2S。抗冲击,抗硫酸盐浸蚀能力强,水化热较铝酸三钙低。 游离氧化钙性能:1过烧的游离氧化钙结构比较致密,水化很慢,通常在加水3d以后反应比较明显。 2游离氧化钙水化生成氢氧化钙时,体积膨胀97.9%。3 随着游离氧化钙含量的增加,试体抗拉、抗折强度降低,3d以后强度倒缩,严重时甚至引起安定性不良。 方镁石的水化比游离氧化钙更为缓慢,要几个月甚至几年才明显起来。

方镁石水化生成氢氧化镁时,体积膨胀148%,导致体积安定性不良。

方镁石膨胀的严重程度与其含量、晶体尺寸等都有关系。方镁石晶体小于1μm,含量5%时,只引起轻微膨胀;方镁石晶体5-7μm,含量3%时,就会严重膨胀。

率值:用来控制熟料中各氧化物含量和彼此间比例关系的系数,称为率值。

水硬率的物理意义:表示熟料中氧化钙与酸性氧化物之和的质量百分数的比值,常用HM表示 影响:水硬率假定各酸性氧化物所结合的氧化钙是相同的。当各酸性氧化物的总和不变,它们之间的比例变化时,所需的氧化钙不同。

硅率的物理意义:硅率又称硅酸率,它表示熟料中SiO2的百分含量与Al2O3和Fe2O3百分含量之比,用SM或n表示。

影响:熟料硅率过高,由于高温液相量显著减少,熟料煅烧困难,硅酸三钙不易形成,如果熟料中游离氧化钙含量低,硅酸二钙含量多时,熟料易于粉化。 熟料硅率过低,则熟料因硅酸盐矿物太少而强度低,且由于液相量过多,易出现结大块,结炉瘤,结圈等,影响窑的操作。

铝率的物理意义:又称铝氧率或铁率,它表示熟料中Al2O3 与 Fe2O3 质量百分比,用IM或p表示。

影响:铝率高,熟料中铝酸三钙多,液相粘度大,物料难烧,水泥凝结快。 铝率过低,虽然液相粘度小,液相中质点易扩散对硅酸三钙形成有利,但烧结范围窄,窑内易结大块,不利于窑的操作。

石灰饱和系数KH表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度

影响:KH实际上表示了熟料中C3S与C2S百分含量的比例。

KH越大,则硅酸盐矿物中的C3S的比例越高,熟料质量(主要为强度)越好,故提高KH有利于提高水泥质量。

KH过高,熟料煅烧困难,保温时间长,否则会出现游离CaO,同时窑的产量低,热耗高,窑衬工作条件恶化。

硅酸盐水泥熟料各主要氧化物的组成范围是多少?

四种主要氧化物的波动范围一般为:

CaO:62-67%;SiO2:20-24%;Al2O3:4.0-7.0%;Fe2O3:2.5-6.0%。

3、什么是熟料的粉化?怎样才能避免?

熟料粉化主要是由于C2S在低于500℃时发生晶型转变所致。粉化后的熟料一般呈黄色,也有呈青灰色或白色的粉状。粉化后的熟料强度很低,甚至没有强度,所以粉化的结果会造成熟料质量的严重下降。

避免措施:配料适当;煅烧时合理用风,及时减少粉煤用量,保证正常煅烧;熟料出窑后尽快冷却,冷却机用风要合理

4、熟料中哪些物相会影响水泥的安定性?

(1)熟料中游离氧化钙过多(2)熟料中所含的游离氧化镁过多或掺入石膏过多 熟料矿物组成的选择

(1)水泥品种和强度等级(2)原料品质(3)燃料品质(4)生料成分的均匀性

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