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