1、 第三章第三章 硅酸盐水泥熟料的组成硅酸盐水泥熟料的组成The component of Portland Cement clinker3-13-1熟料的组成熟料的组成(The component of Portland Cement clinker)l一、化学组成(Chemistry components)：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 95%5%二、矿物组成二、矿物组成(Mineral component)主要矿物组成：硅酸三钙：3CaOSiO2 (C3
2、S)硅酸二钙：2CaOSiO2 (C2S)铝酸三钙：3CaOAl2O3 (C3A)铁铝酸四钙：4CaO Al2O3 Fe2O3 (C4AF)硅酸盐矿物75%22%95%其它：游离氧化钙：f-CaO 方镁石：（即结晶氧化镁）玻璃体：熔剂矿物3-23-2熟料矿物特性熟料矿物特性(the characteristic of clinker mineral)l一、硅酸三钙一、硅酸三钙(C3S)（50%，高的达60%）（一）、矿物特性：l 1、纯C3S只在20651250内稳定；1250 C3S C2S+CaO 反应慢，常温下呈介稳状态；l 2、不纯，形成固溶体，简称A矿（阿利特）l 3、反光显微镜下呈
3、黑色多角形颗粒。（二）、矿物水化特性（二）、矿物水化特性(the hydrated characteristic of mineral)l水化较快，水化反应主要在28d内进行，约经一年后水化过程基本完成。l早期强度高，强度的绝对值和强度的增进率大，居四种矿物之首，28d强度达一年强度的70%80%；l水化热较高；抗水性较差。二、硅酸二钙二、硅酸二钙C2S(20%)l（一）、矿物特性：l1、多晶转变：-C2S -C2S -C2S -C2Sl2、不纯，形成固溶体，简称B矿（贝利特）500常温下，有水硬性，不稳定几乎无水硬性密度(g/cm3):3.28 2.97体积膨胀10%，熟料粉化三方或六方斜方
4、单斜斜方The microstructure of Belitel反光显微镜下呈圆粒状，也可见其他不规则形状。正常熟料中具有黑白交叉双晶条纹；低温煅烧且慢冷熟料中常发现有平行双晶。（二）矿物水化特性（二）矿物水化特性mineral hydrated characteristicl水化反应慢，28d水化20%，凝结硬化慢；l早期强度低，28d后强度较快增长，一年后赶超A矿。l水化热小；抗水性好；l三、铝酸三钙(C3A)（一）、矿物特性：l1、不纯，形成固溶体，称黑色中间相l2、晶型随原材料性质、熟料形成与冷却工艺的不同而有所差别。（二）水化特性：l1、水化快，凝结快；l2、早强较高，但绝对值不高
5、。3d发挥出大部分强度，以后不增长，甚至倒缩。l3、水化热高，干缩变形大，抗硫酸盐性能差。l四、铁铝酸四钙(C4AF)l（一）、矿物特性：l1、铁铝酸四钙代表的是一系列连续的固溶体。l2、不纯，形成固溶体，称C矿（才利特）白色中间相。l（二）、水化特性：l1、水化速度(hydrated rate)：早期介于C3A、C3S间，后期的发展不如C3S；l2、早强似C3A，后期能增长，似C2S；l3、水化热较C3A低，抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。四种主要矿物的特牲Name of mineralsbynameHydrated rateForepart strengthHydrated heatC3SA
6、矿Rather rapidhighRather highC2SB矿slowslowlittleC3A黑色中间相rapidRather highgreatC4AF白色中间相介于C3S和C3A间早期似C3A后期似C2SFew littlel28d内绝对强度内绝对强度：C3SC4AFC3AC2Sl水水 化化 速速 度度：C3A C4AF C3SC2Sl水水 化化 热热：C3A C3S C4AF C2Sl28天硬化速度：天硬化速度：C3A C4AF C3SC2S四种矿物性能比较四种矿物性能比较种种 类类产产 生生 原原 因因特特 点点对水泥安定对水泥安定性的影响性的影响欠烧游离氧化钙（欠烧f-CaO）
7、熟料煅烧过程中因欠烧、漏生，在11001200低温下形成结构疏松多孔、不大一次游离氧化钙（一次f-CaO）因配料不当、生料过粗或煅烧不良，尚未与S、A、F反应而残留的CaO呈“死烧状态”，结构致密大二次游离氧化钙（二次f-CaO）熟料慢冷或还原气氛下，C3S分解而形成的经过高温，水化较慢较大五、游离氧化钙五、游离氧化钙（f-CaO)形形 成成：工厂实际生产条件下，硅酸盐水泥熟料中的部分熔融液相被快速冷却来不及结晶而成为过冷凝体称为玻璃体。主要成分主要成分：Al2O3 Fe2O3 CaO及少量MgO Na2O K2O 等。性性 能能：水化热较大；可改善熟料性能和易磨性。方镁石指游离状态的氧化镁晶
8、体，是熟料中氧化镁的一部分。性 能：水化很慢，水化时，固体体积膨胀148%，引起水泥的安定性。六、玻璃体六、玻璃体(vitreous body)七、方镁石七、方镁石3-3 熟料的率值(modulus rate of clinker)一、一、KH(lime saturation factor)：l公式：KH=l意义：水泥熟料中的总CaO含量扣除饱和酸性氧化物（氧化铁、氧化铝等）所需要的氧化钙后，所剩下的与二氧化硅化合成硅酸钙（包括硅酸二钙和硅酸三钙）的CaO含量与理论上二氧化硅全部化合成硅酸三钙所需要的氧化钙含量的比值。简言之:KH表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。l取值：0.85
9、0.952332328.27.035.065.1SiOSOOFeOAlCaO 二、硅二、硅 率率(silicon Modulus)公式:n(SM)=含义:反映了熟料中硅酸盐矿物、熔剂矿 物的相对含量。取值：1.53.5（预分解窑：2.42.7）32322OFeOAlSiO3232OFeOAl公式公式:p(IM)=含义含义：说明熟料中C3A、C4AF的相对含量。反映液相的性质。(C3A 产生的液相 粘度大；C4AF产生的液相粘度小。)取值取值：0.643.0。3-4 3-4 熟料矿物组成的计算熟料矿物组成的计算l熟料矿物组成可用：测定法计算法(化学成分)岩相分析X射线分析红外光谱 一、计一、计
10、算算l依据：熟料化学成分或率值l公式：1、化学法 l C3S=3.80(3KH-2)SiO2l C2S=8.60(1-KH)SiO2l C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3)l C4AF=3.04Fe2O3l 适用于IM0.64 2 2、代数法、代数法(鲍格法鲍格法)lC3S=4.07C-7.60S-6.72A-1.43F-2.86SO3lC2S=8.60S+5.07A+1.07F+2.15SO3-3.07Cl =2.87S-0.754C3SlC3A=2.65A-1.69FlC4AF=3.04FlCaSO4=1.70SO3l 适用于IM0.64l硅酸盐水泥熟料的组成：硅酸盐水泥熟料的组成：l熟料矿物特性：熟料矿物特性：l熟料的率值：熟料的率值：l熟料矿物组成的计算熟料矿物组成的计算化学组成矿物组成KHSM（n）IM（P）小小 结结作业作业:1、熟料的率值有哪几个?其含义分别是什么?2、已知：熟料的率值为：KH=0.90 n=2.5 p=1.4 求熟料的化学成分？
