硅酸盐水泥熟料矿物组成及配料计算概述.ppt

章硅酸盐水泥熟料矿物组成及配料计算 ;本章三个要点：;第一节 矿物组成;熟料的化学组成： 主要化学成分：CaO 62%~67% 　 SiO2 20%~24% 　 Al2O3 4%~ 7% 　Fe2O3 2.5%~6% 其它氧化物　　MgO SO3 Na2O 　　 K2O TiO2 P2O5等 ;熟料的矿物组成;CaO　多　 C3S高　过多f-CaO 　 少　 C2S 多;主要熟料矿物的来源;一、硅酸三钙 3 CaO · SiO2 (C3S) 1） C3S是熟料的主要矿物，含量通常为50%～ 60%。 2）热学性质：纯C3S 在2065~1250℃内稳定； 在1250℃以下分解为C2S和CaO，但反应非常缓慢，使C3S在室温下呈介稳状态存在。 ;3）晶型：在1250℃以下，C3S有三种晶系七种晶型；;A矿;;A矿显微结构;理想A矿晶体形态为六方板状、柱状或片状 常见单斜晶系 ;A矿物形态与成因分析;;;;二、硅酸二钙;2、为何B矿中的C2S主要以β型存在？;;3、熟料粉化原因;4、B矿显微特征;B矿显微结构;B矿的晶体形貌特征是常呈近圆粒状半自形晶 常具有两组相互交叉的双晶纹 特殊条件下可见手指状、树枝状等;B矿物形态与成因分析;5、 B矿性能及应用;三、中间相;1、铝酸三钙C3A 含量:7~15% 存在形式:C3A和C12A7，可固溶少量其它氧化物。 1）矿物特性： 快冷时呈点滴状，慢冷时呈矩形或柱状，反光能力弱，一般称为黑色中间相。(Al2O3含量较高的 慢冷熟料中，才结晶出较完整的大晶体，熟料质 量比较差)。 2）水化特性： （1）水化快，凝结快； （2）早强较高，但绝对值不高。3d发挥出大部分强度，以后不增长，甚至倒缩。 （3）水化热高，干缩变形大，脆性大，耐磨性差，抗硫酸盐性能差。;2、铁铝酸四钙C4AF 含量:10~18% 存在形式: C矿(才利特) 形态：C矿常呈棱柱状和圆粒状晶体，反射能力强，呈白色，称白色中间相。 特性： （1）水化速度：早期介于C3A、C3S间，后期的发展不如C3S； （2）早强似C3A，后期能增长，似C2S （3）水化热较C3A低，抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。;硅酸盐水泥熟料的矿物组成;黑色中间相的形态与成因分析;;;硅酸盐水泥熟料的矿物组成;游离钙显微结构;5、方镁石;硅酸盐水泥熟料的矿物组成;综上所述：硅???盐水泥矿物组成很复杂，它是一个多 矿物及玻璃体组成的集合体。主要矿物组成： C3S 、C2S、C3A 、 C4AF;第二节 熟料的率值;主要概念: 率值 硅率(SM) 铝率(IM) 石灰饱和系数 (KH);?率值:硅酸盐水泥熟料中各氧化物之间的比例关系的系数。 硅酸盐水泥熟料中各氧化物并不是以单独状态存在，而是由各种氧化物化合成的多矿物集合体。因此在水泥生产中不仅控制各氧化物含量，还应控制各氧化物之间的比例即率值。 在一定工艺条件下，率值是质量控制的基本要素。因此，国内外水泥厂都把率值作为控制生产的主要指标，我国主要采用石灰饱和系数（KH）、硅率（SM）、 铝率（IM）三个率值。;一、 硅率;二、 铝率;三、 石灰饱和系数;当IM<0.64时,; KH＝1时，熟料中硅酸盐矿物全部为C3S ； KH＝0.667时，硅酸盐矿物全部为C2S， 故KH值介于0.667～1之间。 KH高→C3S含量多，有利于提高水泥质量，但煅烧困难，热耗高，易产生f－CaO。 KH低则C2S高，易烧性好，水化热低，但水泥凝结硬化慢，早期强度低。 为保证熟料质量，同时不出现过量f－CaO，通常KH值控制在0.82～0.96之间。;第三节 熟料矿物组成计算; 一般可用物相分析方法测定，但多数会利用化学组成计算。 包括：灰饱和系数法 鲍格法（H·R·Bogue） ;一、灰饱和系数法 ;设与SiO2反应的CaO量为Cs，与CaO反应的SiO2为Sc，则： Cs=CaO-（1.65 Al2O3＋0.35 Fe2O3＋0.7SO3）=2.8KH·Sc Sc= SiO2 ; 根据在一般情况下，CaO和SiO2反应先生成C2S，剩余的CaO再与C2S反应生成C3S。 而CaO和SiO2反应先生成C2S需要CaO的量为2Ca