【资料】铝酸盐水泥(1)汇编

（3）七铝酸十二钙（C12A7）
结构中铝和钙的配位极不规则，结构中存在大
量空腔，水极易进入。因此，C12A7水化、凝结极快， 但强度不及CA高。当水泥中C12A7较多时，水泥出 现快凝，甚至强度倒缩，耐热性下降。
（4）钙铝黄长石（C2AS）
晶格中离子配位对称性很高，故水化活性极低。
（5）六铝酸一钙（CA6）
（2）铝硅比系数（A/S）
A/S越高，S越少，水泥强度越高。A/S大于7时，水泥标号可达到325#，A/S大于9时，水 泥标号可达到425#。
（3）水泥熟料的矿物组成计算
CA=1.55（2Am-1）（A-1.70S-2.53M）；CA2=2.55（1-Am）（A-1.7S-2.53M）
C2AS=4.57S；CT=1.70T；C2F=1.7；MA=3.53M。
低钙铝酸盐水泥中常见的一种矿物，为惰性矿 物，无水硬性。但其可提高水泥的耐热性。
2、化学组成
主要化学成分为CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3，还有少量 的MgO、TiO2等。
（1）氧化铝（Al2O3）
氧化铝是保证形成低碱性铝酸钙的基本成分，我国采用 烧结法生产时氧化铝大于45%；国外氧化铝为35%~45%。 氧化铝过低，熟料中易出现C12A7，使水泥快凝，强度下降； Al2O3过高，CA2过多，使水泥早期强度降低。
铝酸盐水泥(1)
二、组成
1、矿物组成 由于高铝水泥以Al2O3、CaO、SiO2为主
要成分，因此其矿物组成为C12A7、CA和 C2S，CA、C2S和C2AS，或CA、C2AS和 CA2。
（1）铝酸一钙（CA）
CA是高铝水泥的主要矿物，它使高铝水泥的初 始强度发展速率远比高C3S含量的硅酸盐水泥快。 其特点是凝结正常，硬化迅速，是高铝水泥强度的 主要来源。但是CA含量过高时，强度发展主要集中 在早期，后期强度增进率不显著。
CA时所需的CaO量之比。
Am=（C-1.87S-0.70（F+T））/（0.55（A-1.70S-2.53M））
Am越大，表示熟料中CA/CA2之比值越大；反之，CA/CA2之比值越小。熟料中除生成 C2AS和MA之外，当Am=1时，其余Al2O3全部化合成CA，而不存在CA2；当Am=0.5时， 只形成CA2，而不存在CA。我国生产高铝水泥时，Am下限一般为0.5左右，上限值为 0.8~0.9。当上限值接近于1时，用熔融法制得的水泥会出现快凝；烧结法生产水泥时易结 窑引起产量明显下降。Am降低，水泥凝结变慢，强度降低，若Am低于0.5，则水泥强度 发展很慢。
五、高铝水泥的性能
1、强度 GB201-81规定，高铝水泥分为四个标号。
特性：强度发展非常迅速，24h几乎可达到最高强度的80%。 在低温（5~10℃）也能很好硬化。但其强度发展与养护温度、 水灰比的关系很大，水化产物的晶型转变还将导致强度倒缩。 温度高于30 ℃，水泥强度剧烈下降。使用环境温度不得高于 30 ℃。
CA属于单斜晶系，熔融温度1600℃。其晶形与 煅烧方法、冷却条件等因素有关，熔融法生产高铝 水泥熟料中的CA呈棱柱状（5~10微米），烧结法 生产熟料中的CA呈不规则矩形或板状。
（2）二铝酸一钙（CA2）
高铝水泥中CaO含量较低时，CA2较多。其水 化硬化较慢，早强低，但后期强度能不断增长。如 果CA2含量过高，将影响高铝水泥的快硬性能。但 随CA2增加，水泥的耐热性能提高。属于单斜晶系。 熔融法生产时，CA2晶体呈巨大棱柱状；烧结法生 产时，呈粒状（10~20微米）。
（2）氧化钙
氧化钙过高，熟料中容易出现C12A7；氧化钙过 低，大量形成CA2。熟料烧成温度随CaO含量增加 而降低，采用烧结法生产时，若CaO过高，烧成温 度范围较窄，生产不易控制。
（3）氧化硅
适量（4%~5%）能促进生料更均匀地烧结，加 速熟料形成。但氧化硅过多，C2AS含量相应增加， 水泥的早强性能降低。一般认为SiO2含量不宜超过 10%。
2、凝结时间
初凝不得早于40min，终凝不得迟于10h。温度低于25 ℃，对凝结时间不明 显；超过25 ℃，凝结变慢。因此高铝水泥不需要加石膏作缓凝剂。增加溶液pH 值的物质如CH、NaOH、Na2CO3、Na2SO4等可加速高铝水泥凝结；而NaCl、 KCl、NaNO3、酒石酸、柠檬酸、糖蜜、甘油等可使水泥凝结变慢。少量 CaSO4（0.25%）能延缓凝结，但1%的CaSO4可使水泥终凝缩短至30min以下。
3、生产方法 可采用熔融法和烧结法。
（1）熔融法 将生料置于电炉、高炉、反射炉或转炉中熔融
制取熟料。实际生产的熔融温度1300~1400℃。 （2）烧结法
回转窑烧成，烧成温度1300~1330 ℃。
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四、高铝水泥的硬化过程
高铝水泥水化生成的CAH10、C2AH8属于六方 晶系，所形成的片状与针状晶体互相交叉搭接，形 成坚固的骨架结构，氢氧化铝凝胶填充其间，且结 合水量大，因此孔隙率低，结构致密，使水泥获得 较高的机械强度。
（7）其他
碱可使熔融温度降低，但含量超过0.5%，会引起水泥快 凝和强度下降。P2O5含量超过1%时，水泥的强度下降。
三、高铝水泥的生产
一、原料
生产高铝水泥的原料为矾土和石灰石。 矾土主要成分为Al2O3，我国采用回转窑烧结法生产水泥时对矾土的要求 为：
SiO2<10%，Al2O3>70%，Fe2O3<1.5%，TiO2<5%， Al2O3/SiO2>7%。熔融法生产水泥时可采用低品位铁矾土。 对石灰石的要求为：
（4）氧化铁
熔融法生产时，氧化铁能降低熔融温度，但含 量不宜超过15%；烧结法生产时，少量氧化铁使熟 料易于烧结，但超过4%时熟料容易产生夹馅现象， 即表面正常，内部生烧，使水泥的凝结变快，强度 降低。
（5）二氧化钛
含量超过4%时，水泥活性降低。
（6）氧化镁
少量MgO（1%~2%）能加速熟料形成，降低高铝熔融 物的粘度和熔融温度。随着MgO增多，镁铝尖晶石相应增加， MA不具有胶凝性，生产中MgO含量应不小于2%。
要求采用较纯的石灰石，其中CaO≥52%，SiO2<1，MgO<2%。
2、配料计算 与硅酸盐水泥熟料生产相似，为了得到含适量
CA的高铝水泥熟料，必须控制熟料中CA与CA2的比 例。一般采用铝酸盐碱度系数（Am）和铝硅比系数 （A/S）来配制。
（1）铝酸盐碱度系数（Am） 铝酸盐碱度系数（ Am ），是指熟料中形成CA和CA2的CaO量与熟料中铝酸钙全部为