原生硫酸盐对水泥熟料矿物形成的影响

硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计算

硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计算 第一节硅酸盐水泥熟料矿物组成 如前所述，硅酸盐水泥熟料是以适当成分的生料烧到部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的烧结块。因此，在硅酸盐水泥熟料中CaO,SiO2,A1203,Fe2O3 不是以单独的氧化物存在，而是以两种或两种以上的氧化物经高温化学反应而生成的多种矿物的集合体。其结晶细小，一般为30-60μm 。因此可见，水泥熟料是一种多矿物组成的结晶细小的人工岩石。它主要有以下四种矿物： 硅酸三钙3Ca0.Si02 ，可简写为C3S ； 硅酸二钙2Ca0.Si02 ，可简写为C2S ； 铝酸三钙3Ca0.A1203 ，可简写为 C 3 A ； 铁相固溶体通常以铁铝酸四钙4Ca0 . A1203 . Fe203 作为代表式，可简写成C4AF, 此外，还有少量游离氧化钙(f-Ca0 ) 、方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物及玻璃体。通常熟料中C3S 和C2S 含量约占75 ％左右，称为硅酸盐矿物。C3A 和C4AF 的理论含量约占22 ％左右。在水泥熟料锻烧过程中,C3A 和C4AF 以及氧化镁、碱等在1250℃- 1280℃会逐渐熔融形成液相，促进硅酸三钙的形成，故称熔剂矿物。 一?硅酸三钙 C3S是硅酸盐水泥熟料的主要矿物。其含量通常为50％左右，有时甚至高达60％以上。纯C3S只有在2065-1250℃温度范围内才稳定。在2065℃以上不一致熔融为Ca0 和液相；在1250℃以下分解为C2S 和Ca0 ，但反应很慢，故纯C3S 在室温可呈介稳状态存在。C3S 有三种晶系七种变型： 1070 ℃1060 ℃990 ℃960 ℃920 ℃520 ℃ R ←―→ MⅢ ←―→ MⅡ ←―→ MⅠ ←―→～T Ⅲ ←―→ T Ⅱ ←―→ T ⅠR 型为三方晶系，M 型为单斜晶系，T 型为三斜晶系，这些变型的晶体结构相近。但有人认为,R 型和M ，型的强度比T 型的高。 在硅酸盐水泥熟料中, C3S 并不以纯的形式存在，总含有少量氧化镁、氧化铝、氧化铁等形成固溶液，称为阿利特(Alite ）或 A 矿。 纯C3S 在常温下，通常只能为三斜晶系(T 型），如含有少量Mg0, A1203 , Fe2O3 , 503 , ZnO,Cr203,R20 等氧化物形成固溶体则为M 型或R 型。由于熟料中C3S 总含MgO,A12O3, Fe2O3 以及其他氧化物，故阿利特通常为M 型或R 型。据认为锻烧温度的提高或锻烧时间的延长也有利于形成M ．型或R 型。 纯C3S 为白色，密度为 3. 14g /cm3 , 其晶体截面为六角形或棱柱形。单斜晶系的阿利特单晶为假六方片状或板状。在阿利特中常以C3S 和CaO 的包裹体存在。 C3S 凝结时间正常，水化较快，粒径40-50μm 的颗粒28d 可水化70 ％左右。放热较多，早期强度高且后期强度增进率较大，28d 强度可达一年强度的70 ％-80％，其28d 强度和一年强度在四种矿物中均最高。 阿利特的晶体尺寸和发育程度会影响其反应能力，当烧成温度高时，阿利特晶形完整，晶体尺寸适中，几何轴比大（晶体长度与宽度之比L/B>2-3) ，矿物分布均匀，界面清晰，熟料的强度较高。当加矿化剂或用急剧升温等锻烧方法时，虽然

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。

熟料的矿物组成对强度影响

熟料矿物组成对水泥强度的影响 在硅酸盐水泥熟料中，四种主要矿物C3S、C2S、C3A、C4AF每一种都以单独的相存在，并在水化反应中显示各自不同的特征。因此，矿物组成及相对含量对水泥的水化速度、水化物的形态和尺寸有决定性影响，对水泥强度的形成和发展有着至关重要的作用。可以说，矿物组成是水泥早期强度、强度增长速度和后期强度高低位重要的影响因素。 表1和表2是水泥熟料四种单矿物质强度的测定结果。由于试验条件的差异，各方面所测单矿物的绝对强度不一样，但就其基本规律却是一致的，即硅酸盐矿物的含量是决定水泥强度的主要因素。 表1 四种主要矿物的抗压强度（一）单位：Mpa

其中C3S的早期强度最大，28天强度基本上依赖于C3S，C3S含量高，水泥的早期强度高，但以后强度增长不大。而C2S高的水泥虽然早期强度不高，但长期强度增幅大，到1年以后可以赶上甚至超过C3S高的水泥。C3S、C2S的相对含量对强度发展的影响如图2所示。 表2 四种主要矿物的抗压强度（二）单位：Mpa C3A的早期强度增长很快，一般认为，C3A主要对早期强度有利，但强度绝对值不高，而后期强度增长随龄期延长逐渐减少，甚至有倒缩现象。实验表明，当水泥中C3A含量较低时，水泥强度随C3A的增多而提高，但超过某一最佳含量后，强度反而降低，同时龄期越短，C3A的最佳含量越高。C3A的含量对1d、3d 的早期强度影响最大，如果超过最佳含量，则将对后期产生不利影响。 关于C4AF的强度，目前国内外有关实验证明，C4AF不仅对早期强度有利，而且有助于后期强度的发展，由表1和表2数据可知，其3d、7d、28d抗压强度远比C2S和C3A高，其一年强度甚至还能超过C3S。由此可知，C4AF也是一种

水泥生产工艺计算手册

水泥生产工艺计算手册 水泥质量主要取决于水泥熟料质量。优质熟料应具有合适的化学成分和矿物组成且岩相结构优良。表1-1列出各氧化物和水泥熟料矿物组成的缩写符号，人们通过各氧化物成分计算其潜在的矿物组成、率值和其他质量系数。 整理，找出个参数之间的内在规律，反过来再为生产服务。数理统计方法在本章第六节介绍。 第一节熟料矿物组成 水泥熟料是一种有多矿物组成的结晶细小的人造岩石。不同系列的水泥熟料其主要矿物组成不同。见表1-2 分计算。目前工矿企业广泛采用化学成分来计算熟料矿物组成。 一、由已知化学成分及率值计算矿物组成（表1-30）

二、特种水泥熟料的矿物组成 传统的硅酸盐水泥在建筑工程中占主要地位，为满足特殊工程需要，发展特种水泥，其矿物组成也有所不同，下面着重介绍一下几种： 1、高铝水泥 高铝水泥熟料以铝酸盐为主，主要矿物为铝酸一钙、二铝酸一钙、钙铝黄长石C2AS、钙钛石CT和镁尖晶石等。其矿物组成计算见表1-5 硫铝酸盐快硬水泥熟料，以无水硫铝酸钙C4A3SO3和β型C2S为主要矿物，还有少量的钙钛矿和铁相等。其矿物组成计算公式见表1-6 氟铝酸钙型快硬水泥熟料，以氟酸钙C11A7.CaF2为主要矿物，还有少量的硅酸钙和铁相等。有两种类型，矿物组成计算式见表1-7： 膨胀水泥熟料主要含C4A3SO3（3CaO.3Al2O3.CaSO4）,另外还含有C3S、C2S、C4AF及

无水石膏等。其矿物组成计算式见表1-8。 道路水泥熟料以硅酸盐矿物为主，严格控制铝酸盐相和铁相含量适当提高C3S含量，求得较好的耐磨性和较好的干缩性。《水泥》1997第五期介绍，在道路水泥中铁相不是C4AF，而是C4AF-C6A2F固溶体。其矿物组成计算式见表1-9 油井水泥主要用来胶结油井、气井能够的井壁和套管。随着井深的增大，井底温度和压力相应升高。水泥厂生产不同级别和类型的油井水泥时，选择合适的熟料矿物组成，以适应不同井深要求。其矿物组成计算式见表1-10。 中热水泥、低热矿渣水泥适用于要求水化热较低的大坝和答题及混凝土工程所用的水泥。抗硫酸盐硅酸盐水泥适用于一般受硫酸盐寝室的海港、水利、地下、隧涵、引水、道路和桥梁基础等工程。其孰料矿物组成见表1-11公式计算:

水泥熟料矿物的特性(精)

水泥熟料矿物的特性 硅酸三钙 硅酸三钙是硅酸水泥熟料中的主要矿物，它是在高温液相作用下，由先导形成的固相硅酸二钙吸收氧化钙而成。 （1）矿物特征 水泥熟料中的硅酸三钙并不是以纯的C 3 S形式存在，而总是与少量的其他 氧化物如A1 2O 3 、Fe 2 O 3 、MgO、R 2 O等形成固溶体。这种固溶体在反光显微镜下的 岩相照片为黑色多角形颗粒，将其定名为阿利物（Alite），简称A矿。 （2）水化特性 硅酸三钙加水调和后，在其为断的与水发生反应的过程中，具有如下特 性： ａ.水化较快，水化反应主要在28d以内进行，约经一年后水化过程基本完成； ｂ.早期强度高，强度的绝对值和强度的增进率较大。其28d强度可以达到它一年强度的70% ~ 80%，就28d或一年的强度来说，在四种主要矿物中硅酸三钙最高，它对水泥的性能起着主导作用。 ｃ.水化热较高，水化过程中释放出约500J/g的水化热；抗水性较差。因 此，如果要求水泥的水化热较低，抗水性较好时则宜适当降低熟料中的C 3 S含量。 硅酸二钙 硅酸二钙由C a O与SiO 2 化合而成，是硅酸盐水泥熟料中的主要矿物之一。 （1）矿物特征 硅酸二钙通常因溶有少量氧化物A1 2O 3 、Fe 2 O 3 、MgO、R 2 O等面呈固溶体存 在。这种固溶少量氧化物的硅酸二钙称贝利特（Belite），简称B矿。在硅酸盐水泥熟料中，贝利特呈圆粒状，但也可见其他不规则形状。这是由于熟料在煅烧过程中，先固相反应形成的贝利特，其边棱再溶进液相，在液相中吸收CaO 反应生成阿利特所致。在反光显微镜下，工艺条件正常的熟料中贝利特具有黑

白交叉双晶条纹；在烧成温度低且冷却缓慢的熟料中，常发现有平行双晶。 （2）水化特性 ａ.水化反应比C 3 S慢得多，至28d龄期仅水化20%左右，凝结硬化缓慢。 ｂ.早期强度低，但28d以后强度仍能较快增长，一年后其强度可以赶上甚至超过阿利特的强度. ｃ.水化热250J/g，是四种矿物中最小者；抗水性好，因而对大体积工程或处于侵蚀性大的工程用水泥，适当提高贝利特含量，降低阿利特含量是有利的。 铝酸三钙 铝酸三钙在熟料煅烧中起熔剂的作用，亦被称之为熔剂性矿物，它和铁铝酸四钙在1250～1280℃时熔融成液相，从而促使硅酸三钙顺利生成。 （1）矿物特征 铝酸三钙也可以固溶有少量SiO 2、Fe 2 O 3 、MgO、R 2 O等而成固溶体。 铝酸三钙晶型随原材料性质、熟料形成与冷却工艺的不同而有所差别，尤其是受熟料冷却速度的影响最大。通常，在氧化铝含量高的慢冷熟中，结晶出较完整的晶体，在反光镜下呈矩形或粒形；当冷却速度快时，铝酸三钙溶入玻璃相或呈不规则的微晶体析出，在反光镜下成点滴状。 在反光镜下，铝酸三钙的反光能力弱，呈暗灰色，并填充在A矿与B矿中间，故又称之为黑色中间相。 （2）水化特性 ａ.水化迅速，凝结很快，如不加石膏等缓凝剂，易使水泥急凝。 ｂ.早期强度较高，但绝对值不高。它的强度3d之内就大部分发挥出来，以后却几乎不再增长，甚至倒缩。 ｃ.水化热高，干缩变形大，脆性大，耐磨性差，抗硫酸盐性能差。故制造抗硫酸盐水泥或大体积混凝土工程用水泥时，应将铝酸三钙控制在较低的范围之内。

第一节硅酸盐水泥熟料矿物组成

第一节硅酸盐水泥熟料矿物组成 如前所述，硅酸盐水泥熟料是以适当成分的生料烧到部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的烧结块。因此，在硅酸盐水泥熟料中CaO,SiO2,A1203,Fe2O3 不是以单独的氧化物存在，而是以两种或两种以上的氧化物经高温化学反应而生成的多种矿物的集合体。其结晶细小，一般为30^-60Icm 。因此可见，水泥熟料是一种多矿物组成的结晶细小的人工岩石。它主要有以下四种矿物： 硅酸三钙一～3Ca0 ．'3i02 ，可简写为C3S ； 硅酸二钙2Ca0 · Si02 ，可简写为C2S ； 铝酸三钙3Ca0 · A1203 ，可简写为 C 3 A ； 铁相固溶体通常以铁铝酸四钙4Ca0 . A1203 . Fe203 作为代表式，可简写成 C 4 AF, 此外，还有少量游离氧化钙(.f-Ca0 ) 、方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物及玻璃体。通常熟料中C3S 和C2S 含量约占75 ％左右，称为硅酸盐矿物。C3-ft 和C,AF 的理论含量约占22 ％左右。在水泥熟料锻烧过程中,C 3 A 和C,AF 以及氧化镁、碱等在1250 ^ - 12800C 会逐渐熔融形成液相，促进硅酸三钙的形成，故称熔剂矿物。 一? 硅酸三钙 C3S 是硅酸盐水泥熟料的主要矿物。其含量通常为50 ％左右，有时甚至高达60 ％以上。纯C3S 只有在2065^ 12500C 温度范围内才稳定。在20650C 以上不一致熔融为Ca0 和液相；在1250 0 C 以下分解为CZS 和Ca0 ，但反应很慢，故纯C,S 在室温可呈介稳状态存在。C,S 有三种晶系七种变型： 1070 0 C 1060 0 C 990 0 C 960 0 C 920 0 C 520 0 C R ←―― → M Ⅲ←――→ M Ⅱ←――→ M Ⅰ←――→ ～T Ⅲ←――→ T Ⅱ←――→ T Ⅰ

水泥熟料的岩相分析

实验15 水泥熟料的岩相分析 一、实验目的 了解水泥熟料的矿物组成、形态，掌握水泥熟料的岩相结构以及显微分析方法。 二、实验内容 硅酸盐水泥熟料中主要的矿物组成为硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）和铁铝酸四钙（C4AF）。 硅酸三钙在熟料中常固溶少量的MgO、Al2O3、Fe2O3等物质，又被称为A矿。A矿在单偏光显微镜下为无色透明的棱柱状晶体，Ng=1.722±0.002(Na)，Np=1.718±0.002(Na)，Ng-Np=0.004 – 0.007，Np近于平行C轴。在正交偏光显微镜下干涉色为一级灰白或深灰，平行消光，二轴晶正光性，光轴角2V=0-5°。 在反光显微镜下，用1%NH4Cl溶液侵蚀光片后，A矿呈兰色，用1%硝酸酒精侵蚀光片后，A矿呈棕色。图14-1和图14-2是反光显微镜观察到的A矿的形态。 图14-1 六角形板状和短柱状A矿晶体 图14-2 长柱状A矿晶体 硅酸二钙在熟料中常是含有Al3+、Fe3+、K+、Na+、Ti4+等离子的固溶体，又被成为B矿。B矿有多种晶型，水泥熟料中的型，属于单斜晶系，Ng=1.735，Nm=1.726，Np=1.717，Ng-Np=0.018，正交偏光显微镜下干涉色为一级橙黄，平行消光，二轴晶正光性，光轴角2V=64-69°。 B矿在反光显微镜下一般呈圆粒状，用1%NH4Cl溶液或1%硝酸酒精溶液侵蚀光片后，呈棕色或棕黄色。当煅烧温度高于1400°C，冷却较快时，常形成具有两组相互交叉的双晶纹（图14-3），当煅烧温度低于1400°C，冷却较慢时，形成具一组平行的聚片双晶纹（图14-4），当煅烧温度低于1300°C时，B矿一般不具有双晶。如果冷却时固溶组分分离，会形成花蕾状B矿（图14-5）和脑状B矿（图14-6）。如图14-7所示的手指状、树叶状B矿存在于在还原气氛条件下煅烧的熟料或含硫量高的熟料中。

硅酸盐水泥熟料的组成

第三章 硅酸盐水泥熟料的组成 概述： ? 主要化学成分： CaO 62%~67% SiO2 20%~24% Al2O34%~ 7% Fe2O3 2.5%~6% ? 其它氧化物：MgO SO3 Na2O K2O TiO2P2O5等 缩写符号： C a O－C SiO2－S Ai2O3－A F e O3－F M g O－M N a O－N K2O－K TiO2－T P2O5－P CO2－C SO3－S H2O－H 本章内容: 1. 熟料的矿物组成； 2. 熟料的率值； 3. 熟料矿物组成的换算。 熟料矿物含量范围（%）： 硅酸三钙和硅酸二钙合称硅酸盐矿物，约占75%左右。 铝酸三钙和铁铝酸四钙合称熔剂矿物，约占22%左右。 硅酸盐矿物和熔剂矿物总和约占95%左右 一、硅酸三钙（～50%，高的达60%） 1.存在形式（矿物特性）： 纯C3S T=2065～1250℃内稳定； T> 2065 ℃不一致熔融为CaO与液相 T＜ 1250℃C3S → C2S+CaO（反应慢，常温下C3S呈介稳状态）

熟料中C S并不以纯的形式存在，而是形成固溶体，称阿利特或A矿 3 2.形态 固溶体反光显微镜下呈黑色多角形颗粒。 3.水化特性 ⑴ 凝结时间正常，水化较快，水化反应主要在28d以内进行，约经一年后水化过程基本结束。 ⑵ 早期强度高，强度的绝对值和增进率较大,居四种矿物之首。其28d 强度可达到一年强度的70%～80%。 ⑶水化热较高；抗水性较差。 ⑷易磨性好，干缩变形小。 二、硅酸二钙（20% 1.存在形式 ＜500℃ S γ- C2S 多晶转变：α -C 几乎无水硬性 常温下，有水硬性，不稳定 密度(g/cm3):3.28 2.97 体积膨胀10%，熟料粉化 熟料中C2S通常固溶有少量氧化物形成固溶体，称贝利特 （Belite），简称B矿。 2.形态： 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。 3.水化特性 ⑴ 水化反应慢，28d水化20%，凝结硬化慢； ⑵ 早期强度低， 28d后强度较快增长，一年后赶超A矿。 ⑶ 水化热小；抗水性好；抗蚀性好。

水泥熟料矿物组成及矿物形态对水泥强度的影响

水泥熟料矿物组成及矿物形态对水泥 强度的影响 0 引言 水泥强度的影响因素主要来自水泥熟料的矿物组成和形态，以及水泥的颗粒组成、颗粒形貌和细度等方面。就熟料矿物而言，硅酸盐相是影响水泥强度的主要因素，硅酸盐矿物的含量是决定水泥强度的主要因素。一般认为C3S不仅影响早期强度，而且也影响水泥的后期强度，而C3S对早期强度影响不大，却是决定后期强度的主要因素；C3A 含量对水泥早期强度的影响最大；鲍格和泰勒等认为C4AF是熟料4种矿物中强度最差的一种，对水泥的强度不会有较大的作用，但另有学者的试验证明C4AF不仅对水泥的早期强度起相当大的作用，而且有助于后期强度的发展。 一般来说，熟料抗压强度越高，抗折强度也越高，在矿物组成对强度的影响方面，往往较多地研究其对抗压强度的影响，而关于矿物组成对抗折强度的影响的研究则较少，那么矿物组成对抗压强度和抗折强度的影响是否一致呢?抗压强度的影响矿物与抗折强度的影响矿物是否一定相同呢?熟料的矿物形态(包括晶粒尺寸、发育程度、缺陷等)对水泥强度有怎样的影响呢?本文对此进行了研究。 1 原材料与试验方法 取不同烧成工艺条件下生产的8个工业熟料(取自广东地区6大水泥厂，代号分别为A、B、C、D、E、F、G、H，其中A、B、C、D为预分解窑生产，E、F为湿法回转窑生产，G、H为机立窑生产)，各熟料的化学组成及计算矿物组成见表1。 表1 各熟料的化学组成及其计算矿物组成％ 1)将各熟料分别掺入4．5％的石膏(其化学成分见表2)，在同一实验小磨中粉磨成比表面积为(360±10)m2／kg的硅酸盐水泥，按GB／Tl7671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》分别检测其抗压强度及抗折强度。

配料计算公式

配料机计算公式 1. 由化学组成计算各率值 石灰饱和系数KH 2332328.27.035.065.1SO SO O Fe O Al CaO ---(p>0.64) = 2332328.27.07.01.1SiO SO O Fe O Al CaO ---(p<0.64) 硅酸率n= 3232O Fe O Al SiO + 铝氧率p=3 232O Fe O Al 2. 由化学组成计算矿物组成 硅酸三钙(C 3S)=3.8SiO 2(3KH-2) =4.07CaO-7.6SiO 2-6.72Al 2O 3-1.43Fe 2O 3 硅酸二钙(C 2S)=8.6SiO 2(1-KH) =8.6SiO 2+5.07Al 2O 3+1.07Fe 2O 3-3.07CaO 铝酸三钙(C 3A)=2.65(Al 2O 3-0.64Fe 2O 3) 铁铝酸四钙(C 4AF)=3.04Fe 2O 3(p>0.64) =4.77Al 2O 3 铁酸二钙(C 2F)=1.7(Fe 2O 3-1.57Al 2O 3) 硫酸钙(CaSO 4)=1.7SO 3 3. 由矿物组成计算各率值 KH= S C S C S C S C 23233256.18838.0++ n=AF C A C S C S C 43230464.24341.13254.1++

p=AF C A C 431501.1+0.6383 4. 由矿物组成计算化学组成 SiO 2=0.2631C 3S+0.3488C 3S Al 2O 3=0.3773C 3A+0.2098C 4AF Fe 2O 3=0.3286C 4AF CaO=0.7369C 3S+0.6512C 2S+0.6227C 3A+0.4616C 4AF+0.4119CaSO 4 SO 3=0.5881CaSO 4 5. 由各率值计算化学组成 Fe 2O 3=35.165.2)1)(18.2(++++∑ p n p KH Al 2O 3=pFe 2O 3 SiO2=n(Al 2O 3+Fe 2O 3) CaO=∑-(SiO 2+Al 2O 3+Fe 2O 3) 式中∑=Fe 2O 3+Al 2O 3+SiO 2+CaO

水泥生产配料计算

4.1 配料方案的设计 配料方案的设计，要考虑原料、燃料的质量、水泥品种及具体的生产工艺流程，保证优质、高产、低消耗地生产水泥熟料。合理的配料方案既是工厂设计的依据，又是正常生产的保证。 4.4.1.1 确定配料方案的依据 A 原料的质量 原料的质量对熟料组成的选择有较大的影响。如石灰石品位低，而粘土氧化硅含量不高，就无法提高KH和n值。如石灰石中含燧石多，粘土中含砂多，生料易烧性差，熟料难烧，要适当降低KH以适应原料的实际情况。生料易烧性好，可以选择高KH、高n的配料方案。 B 燃料质量 煅烧熟料所需的煅烧温度和保温时间，取决于燃料的质量。煤燃烧后的灰分几乎全部掺入熟料中，直接影响熟料的成分和性质，因此，煤质好、灰分小，可适当提高熟料的KH值。如煤质差，灰分高，相应降低熟料的KH值。当煤质变化较大时，应考虑进行煤的预均化。 C 生料情况 生料细度、化学成分、均匀性对熟料的煅烧和质量有很大影响。如生料细度粗，均匀性差，不利于固相反应的进行，KH值不宜过高。如生料细度细，原料预均化较好的水泥企业，可适当提高KH。 D 水泥品种 水泥品种不同对熟料矿物组成的要求也不相同。如生产低热水泥时，应适当降低熟料中发热量较高的C3A和C3S的含量，相应提高C2S和C4AF的含量。生产快硬硅酸盐水泥时，需适当提高早期强度较高的C3A和C3S的含量。 E 生产工艺 物料在不同类型窑内的受热情况和煅烧过程不完全相同，率值的选择应有所不同。窑外分解窑，由于物料预热好，热工制度稳定，一般考虑中KH、高n、高p的配料方案。一般回转窑，由于物料不断翻滚，受热均匀和煤灰掺入均匀，配料可选用较高的KH。立窑由于通风、煅烧很不均匀，因此KH、n应适当降低。 F 矿花剂 矿化剂的作用是促进熟料的煅烧。因此在同一条件下，掺矿化剂时，KH可取高些。不掺矿化剂时，KH可取低些。 4.4.1.2 熟料率值的选择 熟料的三个率值（KH、n、p），是相互影响、相互制约的，不能片面强调某一率值而忽视其

水泥熟料真实矿物组成与计算矿物组成的差异

水泥熟料真实矿物组成与计算矿物组成的差异 硅酸盐水泥洲料矿物组成的计算是假设熟料是平衡冷却并生成C3S,C2S,C,A 和四种纯矿物，其计算结果与熟料真实矿物组成并不完全一致，有时甚至相差很大。其原因是： 1. 固溶体的影响 计算矿物为纯C3S,C2S,C 3A 和C, F, 但实际矿物为固溶有少量其他氧化物的固溶体，即阿利特、贝利特、铁相固溶体等。例如，若阿利特组成按CsaS16MA 考虑，则计算C3S 的公式中Si02 前面的系数就不是 3.80 而是 4.30, 这样实际含量就要提高11 ％，而 C 3A 则因有一部分A1203 固溶进阿利特而使它的含量减少。又如，铁相固溶体并非固定组成的C, AF, 而在高温或有MgO,CaF2 等条件下有可能是C6 2F , 其结果使实际矿物中铁相固溶液含量增加使 C 3A 含量减少。2. 冷却条件的影响 硅酸盐水泥熟料冷却过程，若缓慢冷却而平衡结晶，则液相几乎全部结晶出 C 3A ,C,AF等矿物。但在工业生产条件下，冷却速度较快，因而液相可部分或几乎全部变成玻璃体，此时，实际 C 3A ,C,AF 含量均比计算值低，而C3S 含量可能增加使C2S 减少。 3. 碱和其他微组分的影响 碱的存在可能与硅酸盐矿物形成KC23S12 ，与铝酸三钙形成NC 8A 3 ，而析出CaO ，从而使 C 3A 减少而出现NC 3A 3, 碱也可能影响C3S 含量。其他次要氧化物如Ti02 , MgO, P,05 也会影响熟料的矿物组成。 尽管计算的矿物组成与实测值有一定差异，但它能基本说明对熟料锻烧和性能的影响，也是设计某一矿物组成的水泥熟料时，计算生料组成的唯一可能的方法，因此在水泥工业中仍得到广泛应用。

硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算

硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算 水泥工艺学（2）-硅酸盐水泥生产技术（2.6） 2.6.1硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算 熟料的矿物组成可用仪器分析，如岩相分析、X射线分析的红外光谱等分析测定，也可用计算法，根据化学成分或率值计算。 根据熟料化学成分或率值计算所得的矿物组成与实际情况有一定出入，但计算结果一般已能说明矿物组成对水泥性能的影响，仍然得到广泛应用。 2.6.1.1化学法 其计算公式如下： C3S＝3.8（3KH－2）SiO2 C2S=8.61（1－KH）SiO2 当IM＞0.64时， C3A＝2.65（Al2O3－0.64Fe2O3） C4AF＝3.04 Fe2O3 当IM＜0.64时 C3A＝1.70（Fe2O3－1.57 Al2O3） C4AF＝4.77 Al2O3 2.6.1.2代数法 当IM＞0.64时： C3S＝4.07C－7.60S－6.72A－1.43F－2.86SO3 C2S＝8.60S＋5.07A＋1.07F＋2.15SO3－3.07C＝2.87S－0.754C3S C3A＝2.65A－1.69F C4AF＝3.04F CaSO4＝1.70SO3 当IM＜0.64时： C3S＝4.07C－7.60S－4.47A－2.86F－2.86SO3 C2S＝8.60S＋3.38A＋2.15F＋2.15SO3－3.07C＝2.87S－0.754C3S C4AF＝4.77F C2F＝1.70（F－1.57A） CaSO4＝1.70SO3 2.6.2熟料化学组成、矿物组成与率值的换算 2.6.2.1 由矿物组成计算率值

SiO2＝n（Al2O3＋Fe2O3） CaO＝∑－（SiO2＋Al2O3＋Fe2O3）2.6.2.3 由率值计算矿物组成 ∑＝CaO＋SiO2＋Al2O3＋Fe2O3 C4AF＝3.04Fe2O3 C3A＝(2.65P－1.69)Fe2O3 C2S＝8.61n(P＋1)（1－KH）Fe2O3 C2S＝3.80n(P＋1)（3KH－2）Fe2O3

【揭秘混凝土】第24篇：普通硅酸盐水泥熟料的矿物成分和水化性能

【揭秘混凝土】第24篇：普通硅酸盐水泥熟料的矿物成分和水化性能 普通硅酸盐水泥熟料含有四种主要矿物成分： 1.阿利特（Alite）或称A矿：主要成分是硅酸三钙（C3S）及少量其他氧化物。A矿晶体是细长的， 截面为六边形，长度一般为20μm--60μm。 2.贝利特（Belite）或称B矿：主要成分是硅酸二钙（C2S）及少量其他氧化物。B矿晶体多数是圆 形，直径为10μm—30μm。 3.铝酸三钙（C2A） 4.铁铝酸四钙（C4AF） 铝酸相和铝铁酸相晶体的形状不固定，变化很大。有时这两种晶体交织生长在一起。 阿利特—硅酸三钙（C3S）： C3S具有很强的反应活性和较快的水化速度，是普通硅酸盐水泥中的主要成分，通常占到50%--70%左右（重量比）。它是水泥强度的主要贡献者，28天可以水化约70%，强度达到一年强度的70%-80%。 C3S的水化热较高。 贝利特—硅酸二钙（C2S）：

C2S的反应活性比C3S稍差。在普通硅酸盐水泥中，它的含量一般在10%--30%左右。C2S的水化速度较慢，28天仅水化20%左右，早期强度较低。但强度可持续增长，一年后和C3S持平。C2S的水化热低，抗腐蚀性好。 铝酸三钙（C3A）： C3A是普通硅酸盐水泥熟料中反应活性最强的成分，但其强度很低。由于其反应速度快，能造成普通硅酸盐水泥速凝，因此必须加入石膏控制它的凝结速度。C3A的水化过程放热量大，干缩变形大，抗硫酸盐腐蚀的能力差。 铁铝酸四钙（C4AF）： C4AF的反应速度介于C3S和C3A之间，但强度不高。水化热较C3A小，抗冲磨性能和抗硫酸盐腐蚀性能较好。 既然铝酸盐和铁铝酸盐对普通硅酸盐水泥的强度贡献不大且有很多的负面作用，那为什么还要添加它们？简单来说，添加铝酸盐和铁铝酸盐的目的是为了促进C3S的形成。在熟料烧成过程中，只有四分之一的原料能熔融成液体，而其他四分之三的原料保持固体状态不变。离子在液体中的转移速度要比在固体中的转移速度快很多，有利于C3S的形成。而添加铝酸盐和铁铝酸盐的目的就是促进液体的形成。液体冷却后，就形成了C3A晶体和C4AF晶体。