硅酸盐水泥熟料矿物的组成

C3S的结构特征ห้องสมุดไป่ตู้：
⑴常温下存在介稳的高温型矿物，故其结构在热力 学上是不稳定的；
⑵在其结构中进入Al3+、Mg2+离子并形成固溶体，固 溶程度越高，活性越大；
⑶在其结构中，钙离子的配位数是6，比正常的配位 数低，并且处于不规则状态，因而使钙离子具有 较高的活性；
⑷在阿里特结构中存在着大尺寸的“空穴”，可以 使氢氧根离子直接进入晶格中，这一点便决定了 它具有大的水化速度。
• 2.1.2 硅酸二钙(β－C2S)
C2S也是硅酸盐水泥熟料的重要组成，其含量一 般为20％左右。在水泥熟料烧成过程中形成的C2S， 常常含有少量的杂质，如氧化铁、氧化钛等，所以 人们称它为贝利特或简称为B矿。
C2S有α、α’、γ和β四种晶型，其中只允许 β型出现在硅酸盐水泥中。β－C2S的水化过程特别 慢，约为C3S的1/20左右。
• 2.1.4 铁铝酸四钙(C4AF)
C4AF也叫才里特或简称为C矿，它在水泥熟料 中很容易用显微镜观察到。
水泥熟料矿物中含铁相的组分不一定就是 C4AF，而是组分在C6AF2和C6AF之间的固溶体，但 可以认为C4AF是最有代表性的铁相固溶体。
C4AF是高温时形成的一种固溶体，在铝原子 和铁原子相互取代时引起晶格稳定性降低，活性 就会有所提高。
β－ C2S的结构特征：
⑴常温下存在介稳的高温型矿物，故其结构在热力 学上不稳定的；
⑵在其结构中的钙离子具有不规则配位，使其具有 较高的活性；
⑶在其结构中有杂质和稳定剂存在，也会提高它的 结构活性；
⑷在其结构中不具有像C3S结构中所具有的那种大 “空穴”，这是它水化速度较慢的因素之一。
• 2.1.3 铝酸三钙(C3A)
图2.1 水泥熟料的显微镜照片
2.1 硅酸盐水泥熟料矿物的结构与 胶凝性
• 2.1.1 硅酸三钙(C3S) C3S是硅酸盐水泥的主要矿物，具备硅酸盐水泥
的一切主要性能，其含量通常在50％左右，有很 大的水化活性，并对水泥的各种性质有着重要的 影响。由于其结构里长含有氧化镁(1～1.5％)和 氧化铝(6～7％)而形成固溶体，所以人们称它为 阿里特或简称为A矿。
C3A调水后产生瞬凝现象，同时放出大量的 热，以致引起激烈的汽化。
C3A一天内就可以具有较高的强度，可之后 强度不再发展，在混合物中这个化合物的影响没 有一定的规律。
C3A的结构特征：
⑴在 C3A晶体结构中，钙离子具有不规则的配位数，其中处于配为数为6 的钙离子以及虽然配位数为12但联系松散的钙离子，均有较大的活性；
2.2 水泥熟料矿物具有胶凝能力的本质与条件
• 共同本质
A.硅酸盐水泥熟料矿物的水化反应活性取决于结构的不稳定 性。
B.硅酸盐水泥熟料矿物的水化反应活性取决于晶体结构中的 活性阳离子。
• 条件
A.形成的水化物必须是稳定的。 B.形成的水化物要有足够的数量，他们之间要能够彼此交叉、
连生，并且能够在整个水泥浆体的空间形成连续的网状结 构。
⑵在C3A晶体结构中，铝离子具有两种配为情况，而且四面体（AlO4）5是变了形的，因此，铝离子具有较大的活性；
⑶在C3A晶体结构中具有大的空穴，OH－离子根容易进入晶格内部，因此 C3A的水化速度很快。 C3A是否具有真正的水硬性，即，它是否是一个真正的水硬性胶 凝物质值得怀疑。因为，有人认为：虽然C3A获得很高的早强，但由 于试体膨胀而开裂，这些数据不能说明其有很好的胶凝性。
2 硅酸盐水泥熟料矿物的组成 结构及胶凝性能的关系
水泥熟料是一种多矿 物的聚积体。图2.1所示 为水泥熟料的显微镜照片， 图中呈黑色的六角形和棱 柱状粒子为硅酸三钙矿物 (C3S)，中间的圆形粒子为 硅酸二钙矿物(C2S)，它们 二者占70%以上。中间相 是铝酸三钙(C3A)和铁铝酸 四钙(C4AF)及玻璃相等。
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