硅酸盐水泥的分析实验报告
硅酸盐水泥中的SiO2，Fe2O3，Al2O3，CaO 和MgO含量的测定
摘要
硅酸是一种很弱的无机酸，在水溶液中绝大部分以溶胶状态存在在用浓酸和加热蒸干等方法处理后，能使绝大部分硅酸水溶胶脱水成水凝胶析出，因此可以利用沉淀分离的方法把硅酸与水泥中的铁、铝、钙、镁等其他组分分开重量法测定SiO2 的含量，Fe2O3 、Al2O3 、CaO和MgO的含量以EDTA配位滴定法测定。
关键词：SiO2、Fe2O3 、Al2O3 、CaO和MgO、EDTA
Abstract
Silicate is a weak inorganic acid , it exists in aqueous solution in most in the form of the gel .When heated with concentrated acid and evvaporated ,dehydration can make most of the acid water sol gel precipition into water . Therefore,the method can be used to precipition of iron silicate and cement ,aluminum,calcium and other components separately from the content
of the weight determination of SiO2,Fe2O3,Al2O3,CaO,and MgO content of the weight determination of SiO2,Fe2O3,Al2O3,CaO,and MgO content of the EDTA titrimetric method.
Keywords: SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO and MgO, EDTA
目 录
硅酸盐水泥中的SiO 2，Fe 2O 3，Al 2O 3，CaO 和MgO 含量的测定 ....................................................... I 摘 要 .......................................................................................................................................... I Abstract .......................................................................................................................................... I 前言 .................................................................................................................................................. 1 1.实验目的. (2)
1.1 学习复杂物质分析的方法 ................................................................................................ 2 1.2 掌握尿素均匀沉淀法的分离技术 .................................................................................... 2 2. 实验原理 .. (2)
2.1 硅酸盐水泥中SiO2含量测定原理 .................................................................................. 2 2.2 Fe2O3的测定原理 ........................................................................................................ 3 2.3 Al2O3的测定原理 ........................................................................................................ 3 2.4 硅酸盐水泥中CaO 和MgO 的测定原理 ...................................................................... 4 3.主要试剂和仪器 . (4)
3.3 指示剂 ................................................................................................................................ 4 3.4缓冲溶液 ............................................................................................................................. 4 3.5 其他试剂 ............................................................................................................................ 5 3.6 实验仪器 ............................................................................................................................ 5 4. 实验步骤（本组此次实验用的是4号试样） .. (5)
4.1 EDTA 溶液的标定 (5)
4.2 2SiO 的测定 .................................................................................................................... 5 4.3
3
2e O F ，
3
2l O A ，CaO ，MgO 的测定 (6)
4.3.1 溶样 ......................................................................................................................... 6 4.3.2 32e O F 和32l O A 含量的测定 .. (6)
4.3.3 CaO 和MgO 含量的测定 (7)
5.结果与讨论 (8)
5.1 EDTA 溶液的标定 (8)
5.2 2SiO 含量的计算 .............................................................................................................. 9 5.3
3
2e O F 含量的计算 ........................................................................................................... 10 5.4
3
2l O A 含量的计算 (11)
5.5 CaO 的含量计算 (12)
5.6 MgO 的含量计算 ............................................................................................................. 13 5.7 结果讨论与误差分析 ...................................................................................................... 13 6. 结 论 .................................................................................................................................... 15 参考文献 . (16)
前言
水泥主要由硅酸盐组成。按我国规定，分成硅酸盐水泥（熟料水泥），普通硅酸盐水泥（普通水泥），矿渣硅酸盐水泥（矿渣水泥），火山灰质硅酸盐水泥（火山灰水泥），粉煤灰硅酸盐水泥（煤灰水泥）等。水泥熟料是由水泥生料经1400℃以上高温煅烧而成。硅酸盐水泥由水泥熟料加入适量石膏而成，其成分与水泥熟料相似，可按水泥熟料化学分析法进行测定。
硅酸盐水泥熟料主要由氧化钙（CaO）、二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）和氧化铁（Fe2O3简写为F）四种氧化物组成。通常这四种氧化物总量在熟料中占95％以上。每种氧化物含量虽然不是固定不变，但其含量变化范围很小，水泥熟料中除了上述四种主要氧化物以外，还有含量不到5％的其他少量氧化物，如氧化镁(MgO)、氧化钛(Ti02)、三氧化硫(S03)等。
水泥熟料中碱性氧化物占60%以上，因此宜采用酸分解。水泥熟料主要为
硅酸三钙（3CaO·SiO
2）、硅酸二钙（2CaO·SiO
2
）、铝酸三钙（3CaO·Al
2
O
3
）和
铁铝酸四钙（4CaO·Al
2O3·Fe
2
O
3
）等化合物的混合物。这些化合物与盐酸作用
时，生成硅酸和可溶性的氯化物，反应式如下：
2CaO·SiO2+4HCl→2CaCl2+H2 SiO3+H2O
3CaO·SiO2+6HCl→3 CaCl2+H2 SiO3+H2O
3CaO·Al2O3+12HCl→3 CaCl2+2AlCl3+6H2O
4CaO·Al2O3·Fe2O3+20HCl→CaCl2+AlCl3+2FeCl3+H2O
硅酸是一种很弱的无机酸，在水溶液中绝大部分以溶胶状态存在，其化学式
以SiO
2·nH
2
O表示。在用浓酸和加热蒸干等方法处理后，能使绝大部分硅胶脱水
成水凝胶析出，因此可利用沉淀分离的方法把硅酸与水泥中的铁、铝、钙、镁等其他组分分开。
水泥中的铁、铝、钙、镁等组分以Fe3+、Al3+、Mg2+离子形式存在于过滤SiO
2沉淀后的滤液中，它们都与EDTA形成稳定的络离子。但这些络离子的稳定性有显著的差别，因此只要控制适当的酸度，就可用EDTA分别滴定它们。
1.实验目的
1.1 学习复杂物质分析的方法
1.2 掌握尿素均匀沉淀法的分离技术
2. 实验原理
2.1 硅酸盐水泥中SiO2含量测定原理
SiO2的测定可分成容量法和重量法。本实验采用重量法测定其含量。重量法又因使硅酸凝聚所用物质的不同分为盐酸干固法、动物胶法、氯化铵法等，本实验采用氯化铵法。在水泥经酸分解后的溶液中，采用加热蒸发近干和加固体氯化铵两种措施，使水溶性胶状硅酸尽可能全部脱水析出。蒸干脱水是将溶液控制在100℃左右下进行。由于HCl的蒸发，硅酸中所含的水分大部分被带走，硅酸水溶胶即成为水凝胶析出。由于溶液中的Fe3+、Al3+等离子在温度超过110℃时易水解生成难溶性的碱式盐而混在硅酸凝胶中，这样将使SiO
2
的结果偏高，而
Fe
2O
3
，Al
2
O
3
等的结果偏低，故加热蒸干宜采用水浴以严格控制温度。
加入固体氯化铵后由于氯化铵易离解生成NH
3
·H
2
O和HCl，加热时它们易于
挥发逸去，从而消耗了水，因此能促进硅酸水溶胶的脱水作用，反应式如下：NH4Cl+H2O→NH3.H2O+HCl
含水硅酸的组成不固定，故沉淀经过过滤、洗涤、烘干后，还需经950-1000℃
高温灼烧成固体成分SiO
2，然后称量，根据沉淀的质量计算SiO
2
的质量分数。
灼烧时，硅酸凝胶不仅失去吸附水，并进一步失去结合水，灼烧所得的SiO2沉淀是雪白而又疏松的粉末。如所得沉淀呈灰色，黄色或红棕色，说明沉淀不纯。由于铁、铝与都能与EDTA形成稳定的络合物，而且生成的络合物稳定常数相差很大（lgK FeY=25.13，lgK AlY=16.17），因此可以利用控制溶液的酸度的不同在同一溶液中进行连续滴定来分别测定铁、铝的含量。
2.2 Fe2O3的测定原理
控制酸度为pH=2-2.5。试验表明，溶液酸度控制得不当对测定铁的结果影响很大。在pH=1.5时，结果偏低；pH>3时，Fe3+离子开始形成红棕色氢氧化物，往往无滴定终点，共存的Ti和Al3+离子的影响也显著增加。
滴定时以磺基水杨酸为指示剂，它与Fe3+离子形成的络合物的颜色与溶液酸度有关，pH=1.2～2.5时，络合物呈红紫色。由于Fe3+—磺基水杨酸络合物不及Fe3+—EDTA络合物稳定，所以临近终点时加入的EDTA便会夺取Fe3+—磺基水杨酸络合物中的Fe3+离子，使磺基水杨酸游离出来，因而溶液有红紫色变为微黄色，即为终点。磺基水杨酸在水溶液中是无色的，但由于Fe3+—EDTA络合物是黄色的，所以终点时由红紫色变为黄色。
测定时溶液的温度以60～75℃为宜，当温度高于75℃，并有Al3+离子存在时，
Al3+离子可能与EDTA络合，使Fe
2O
3
的测定结果骗高，而使得Al
2
O
3
的结果偏低。
当温度低于50℃时，则反应速度缓慢，不易得出准确的终点。（适用于Fe
2O
3
含量
不超过30mg）。
2.3 Al2O3的测定原理
以PAN为指示剂的铜盐回滴法是普遍采用的一种测定铝的方法。
因为Al3+离子与EDTA的络合作用进行得较慢，所以一般先加入过量的EDTA 溶液，并加热煮沸，使Al3+离子与EDTA充分络合，然后用CuSO
4
标准溶液回滴过量的EDTA。
Al-EDTA络合物是无色的，PAN指示剂在pH为4.3的条件下是黄色的，所以
滴定开始前溶液呈黄色。随着CuSO
4
标准溶液的加入，Cu离子不断与过量的EDTA 络合，由于Cu-EDTA是淡兰色的，因此溶液逐渐有黄色变绿色。在过量的EDTA
与Cu离子完全络合后，继续加入CuSO
4
，过量的Cu离子即与PAN络合成深红色络合物，由于兰色的Cu-EDTA的存在，所以终点呈紫色。滴定过程中的主要反应如下：
Al3++H2Y2→→AlY-(无色)+2H+
H2Y2-+Cu2+→CuY2-(兰色)+2H+-
Cu2++PAN（黄色）→Cu-PAN(深红色)
这里需要注意的是，溶液中存在三种有色物质，而它们的含量又在不断变化之中，因此溶液的颜色特别是终点时的变化就较复杂，决定于Cu-EDTA、PAN和Cu-PAN的相对含量和浓度。滴定终点是否敏锐的关键是兰色的Cu-EDTA浓度的大小，终点时Cu-EDTA的量等于加入的过量的EDTA的量。一般来说，在100mL 溶液中加入的EDTA标准溶液（浓度在0.015mol/L附近的）,以过量10mL左右为宜。
2.4 硅酸盐水泥中CaO和MgO的测定原理
在测定中，Fe，Al含量高时，对Ca2+，Mg2+测定有干扰。因此，要把它们分离出来之后再进行钙，镁的测定。用尿素分离Fe，Al后，Ca2+，Mg2+是以GBHA 或铬黑T为指示剂，用EDTA络合滴定法测定。若试样中含Ti时，则CuSO4回滴法所测得的实际上是Al，Ti含量。若要测定TiO2的含量可加入苦杏仁酸解蔽剂，TiY 可成为Ti4+，再用标准CuSO4滴定释放的EDTA。如Ti含量较低时可用比色法测定。
3.主要试剂和仪器
3.1EDTA溶液0.02mol·L-1 在台秤上称取4g EDTA，加100mL 水溶解后，转移至塑料瓶中，稀释至500mL，摇匀。待标定。
C u S O标准溶液0.02mol·L-1 准确称取1.25g 分析纯五水硫酸铜，加
3.2 4
入适量蒸馏水溶解，待完全溶解后转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
3.3 指示剂
溴甲酚绿1g·L-120%乙醇溶液；
磺基水杨酸钠100 g·L-1；
PAN 3 g·L-1乙醇溶液；
铬黑T 1 g·L-1称取0.1g 铬黑T溶于75mL三乙醇胺和25mL乙醇中；
GBHA 0.4 g·L-1乙醇溶液。
3.4缓冲溶液
氯乙酸-醋酸铵缓冲液（pH=2）850mL 0.1 mol·L-1氯乙酸与85mL 0.1
mol·L-1NH4Ac混匀；
氯乙酸-醋酸钠缓冲液（pH=3.5）250mL 2 mol·L-1氯乙酸与500mL 1 mol·L-1NaAc混匀；
NaOH强碱缓冲液（pH=12.6）10g NaOH与10g Na2B4O7·10H2O（硼砂）溶于适量水后，稀释至1L；
氨水-氯化铵缓冲液（pH=10）67g NH4Cl溶于适量水后，加入520mL浓氨水，稀释至1L。
3.5 其他试剂
NH4Cl（固体）；氨水（1+1）；
NaOH溶液200 g·L-1；HCl溶液浓，6 mol·L-1，
2 mol·L-1；
尿素500 g·L-1水溶液；HNO3浓；
NH4F 200 g·L-1；AgNO30.1 mol·L-1；
NH4NO310 g·L-1。。
3.6 实验仪器
马弗炉，瓷坩埚，干燥器，长、短坩埚钳，酸、碱式滴定管，烧杯，容量瓶，锥形瓶和滴管等。
4. 实验步骤（本组此次实验用的是4号试样）
4.1 EDTA溶液的标定
用移液管准确移取10mL
CuSO标准溶液，加入5mL pH=3.5的缓冲溶液和
4
35mL水，加热至80℃后，加入4滴PAN指示剂，趁热用EDTA滴定至由红色变为绿色，即为终点，记下消耗EDTA溶液的体积。平行3次。计算EDTA浓度。
SiO的测定
4.2 2
恒重法
准确称取0.4g试样，置于干燥的50mL烧杯中，加入2.5~3g固体NH4Cl，用玻
璃棒混匀 ， 滴加浓HCl 溶液至试样全部润湿（一般约需2mL ），并滴加2~3滴浓HNO 3，搅匀。小心压碎块状物 ，盖上表面皿，置于沸水浴上，加热10min ，加热水约40mL ，搅动，以溶解可溶性盐类。过滤，用热水洗涤烧杯和沉淀，直至滤液中无Cl -反应为止（用AgNO 3检验）弃去滤液 。
将沉淀连同滤纸放入已恒重的瓷坩埚中，低温干燥、炭化并灰化后 ，950℃灼烧30min 取下，置于干燥器中冷却至室温，称量。再灼烧、称量，直至恒重。计算试样中SiO 2的质量分数。
4.3 32e O F ，32l O A ，CaO ，MgO 的测定
4.3.1 溶样
准确称取约2g 水泥试样于250mL 烧杯中，加入8g NH 4Cl ，用一端平头的玻璃棒压碎块状物，仔细搅拌20min 。加入12mL 浓HCl 溶液，使试样全部润湿，再滴加浓HNO 34~8滴，搅匀，盖上表面皿，置于已预热的沙浴上加热20~30min ，直至无黑色或灰色的小颗粒为止。取下烧杯，稍冷后加热水40mL ，搅拌使盐类溶解。冷却后，连同沉淀一起转移到500mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀后放置1~2h ，使其澄清。然后用洁净干燥的虹吸管吸取溶 液于洁净干燥的400mL 烧杯中保存，作为测定Fe ，Al ，Ca ，Mg 等元素之用。 4.3.2 32e O F 和32l O A 含量的测定
准确移取25mL 试液于250mL 锥形瓶中，加入10滴磺基水杨酸、10mL pH=2
的缓冲溶液，将溶液加热至70℃，用EDTA （稀释了十倍）标 准溶液缓慢地滴定至由酒红色变为无色（终点时溶液温度应在60℃左右），记下消耗的EDTA 体积 。平行滴定3次。 计算Fe 2O 3含量：
这里，ms 为实际滴定的每份试样质量。
于滴定铁后的溶液中，加入1滴溴甲酚绿，用（1+1）氨水调至黄绿色，然后，加入15.00mL 过量的EDTA 标准溶液，加热煮沸1min ，加入10mL pH=3.5的缓冲溶液，13滴PAN 指示剂，用铜标准溶液滴至茶红色即为终点。记下消耗的铜标准溶液的体积。平行滴定3份。计算Al 2O 3含量：
4.3.3 CaO和MgO含量的测定
由于Fe3+，Al3+干扰Ca2+，Mg2+的测定，须将它们预先分离。为此，取试液100mL于200mL烧杯中，滴入（1+1）氨水至红棕色沉淀生成时，再滴入2 mol·L-1HCl溶液使沉淀刚好溶解。然后加入25mL尿素溶液，加热约20min，不断搅拌，使Fe3+，Al3+完全沉淀，趁热过滤，滤液用250mL烧杯承接，用1%NH4NO3热水洗涤沉淀至无Cl-为止（用AgNO3溶液检查）。滤液冷却后转移至250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。滤液用于测定Ca2+，Mg2+。
用移液管移取25mL试液于250mL锥形瓶中，加12滴GBHA指示剂，滴加200 g·L-1NaOH使溶液变为微红色后，加入10mL pH=12.6的缓冲液和20mL水，用EDTA标准溶液滴至由红色变为亮黄色，即为终点。记下消耗EDTA标准溶液的体积。平行测定3次。计算的含量CaO。
在测定CaO后的溶液中，滴加2 mol·L-1HCl溶液至溶液黄色褪去，此时pH 约为10，加入15mL pH=10的氨缓冲液，9滴铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴至由红色变为纯蓝色，即为终点。记下消耗EDTA标准溶液体积。平行测定3次。计算MgO的含量。
5.结果与讨论
5.1 EDTA 溶液的标定
数据
项目
1 1
2
3
硫酸铜V 标准溶液/mL
10 10 10 EDTA V 标准溶液 /mL 9.10 9.12 9.09 EDTA C /1
-?L mol
0.02200
0.02195 0.02202
EDTA
C /1
-?L
mol
0.02199
i d /1
-?L
mol 0.00001
-0.00004 0.00003
d /1
-?L mol
0.000027 r
d /%
0.12
EDTA
C =
1
4
250
104
-??L mol V
M
m EDTA
cuso cuso
44c u s o
c u s o M
m 的数值为1.2512/250=0.0050048
i d =x -i x d =
∑
=3
1
3
1i i d r d =
%100x
d ?=
=?%1002199
.0000027.000.12%<0.2%
误差较小
次数
本次操作只做了两次,
数据 项目
1 1
2
试样的质量 / g 0.4103 0.4008 2SiO 的净质量/ g
0.0870
0.0780
2SiO 的含量/ %
21.20 19.46
2SiO 的平均含量 / %
20.33
偏差/% 0.87
-0.87
平均偏差/% 0.87 相对平均偏差/%
4.28
%
1002
2?=
试样
净
w w
w SiO SiO
i d =x -i x d =
∑
=3
1
3
1i i d r d =
%100x
d ?=
=?%1003
.32087.0 4.28%>0.2%
误差很大
次数
数据 项目
1 1
2
3
32O Fe V /mL
25 25 25
EDTA V /mL
11.99 12.01 12.02
3
2w
O Fe /%
2.1008 2.1043 2.1060
3
2w
O Fe /%
2.1037
i d /%
-0.0029 0.0006 0.0023
d /%
0.0019
r d /%
0.09
()9
.6159g 042.02%10025
50010
1.50w
3
23
23
2e ==??
??
?=O Fe O Fe EDTA
O F M
m m M
CV
水泥水泥
其中
i d =x -i x d =
∑
=3
1
3
1i i d r d =
%100x
d ?=
=?%100037
.12019.000.09%<0.2%
误差较小
次数
数据 项目
1 1
2
3
32O Al V /mL
25 25 25
4uSO C V /mL
10.05 10.07 10.04
32O Al w /%
6.5550 6.5346 6.5652
32O Al w /%
6.5516
i d /%
0.0034 -0.0170 0.0136
d /%
0.0113
r d /%
0.17
()()[
]()6
.91010032985.0001.00152199.00%
10025
5005.03
23
24
32==??=??
?-=O Al EDTA
O Al CuSO
EDTA
O Al M
CV m M
CV CV
w 其中水泥
i d =x -i x d =
∑=3
1
3
1
i i d r d =
%100x
d ?=
=?%100516
.56113.000.17%<0.2%
误差较小
次数
5.5 CaO 的含量计算
数据 项目
1 1
2
3
O C V a /mL
25 25 25
EDTA V /mL
20.19 20.20 20.18
CaO w /%
62.1153 62.1460 62.0845
CaO w /%
62.1153
i d /%
0.0000 0.0307 -0.0308
d /%
0.0205
r d /%
0.03
()8.056%10050=???=
CaO
CaO
EDTA
CaO M
m M
CV w 其中水泥
i d =x -i x d =∑
=3
1
3
1i i d r d =
%100x
d ?=
=?%100153
.162205.000.03%<0.2%
误差较小
次数
5.6 MgO 的含量计算
数据 项目
1 1
2
3
O M V g /mL
25 25 25 EDTA V /mL
1.74 1.76 1.75 MgO w /% 3.8478
3.8921 3.8699
MgO w /%
3.8699<
4.5
i d /%
-0.0221 0.0222 0.0000
d /%
0.0148 r d /%
0.38
()1.340%10050=???=
MgO
MgO
EDTA
MgO M
m M
CV w 其中水泥
i d =x -i x d =
∑=3
1
3
1
i i d r d =
%100x
d ?=
=?%100699
.83148.000.38%>0.2%
误差较大
5.7 结果讨论与误差分析
测定结果与国标的比较
参考武汉大学的《分析化学实验》中的方法，测得4号水泥试样的成分含量如下表所示：
次数
待测物SiO2Fe2O3Al2O3CaO MgO
质量分数（%）20.33 2.1037 6.5516 62.1153 3.8699 从GB/T 21372-2008 即硅酸盐水泥熟料中查得普通水泥中各成分含量如下：
化学成分SiO2 Fe2O3 Al2O3CaO MgO （CaO&SiO2）CaO/SiO2质分范围（%）20~24 3~5 4~7 63~68 <4.5 66% >2% 比较可看出，实验测得的SiO2 含量为20.33%，在普通水泥标准范围内，
Fe2O3 含量为2.1037%，CaO含量为62.1153%，均不在普通水泥标准范围内，
结果都偏小，这是由于实验过程中存在误差。Al2O3 含量为6.5516%，MgO为
3.8699%，都在标准范围之内。且国标要求CaO和SiO2 质量分数之和大于或等
于66%，我们测得的为82.4453%，与国标相符，且二者之比大于等于2%，我们
测得的为3.0553%，与其相符。上述比较表明我们的实验结果可信度还行。并且，
由于缺乏本次所测水泥试样成分的准确含量数据，故无法知道本次实验的相对误
差。
误差分析
1.二氧化硅含量测定误差来源
a.水泥中存在不溶物，灼烧至恒重时会使二氧化硅含量偏高；
b.原试液中硅酸沉淀不充分，会致使测得的二氧化硅含量偏低；
c.研磨水泥样品的时间不充分或者研磨方式不规范都会对测定产生影响；
d.灼烧不够充分会使二氧化硅的含量偏高
2. 三氧化二铁含量测定误差来源
样品溶解不够充分；样品中含有亚铁离子，且溶解过程中可能也有亚铁离子
的产生，在氧化不够充分的条件下，亚铁离子、三价铁离子、铝离子以及EDTA
的络合常数各不相同，Fe和Al是在严格控制pH条件下才可达到分离目的。pH
为2时，EDTA能络合三价铁离子而不能络合二价铁离子，使得铁的测定含量偏低。
3. 氧化钙测定误差来源
样品溶解不够充分；采用尿素均匀沉淀法沉淀铝和铁后测定钙和镁时，溶液中仍存在微量的三价铁离子和铝离子，这对钙和镁离子的测定会产生干扰。4.EDTA标定误差来源（Fe、Mg、Ca、Al离子的测定均用到了EDTA，因此，
EDTA的标定的准确与否会对四种离子的测定产生较大影响）
滴定终点判断误差；滴定管读数误差
6. 结论
本次实验主要目的是测定硅酸盐水泥样品中各组分的含量以检验其是否符合国家标准。从实验结果可看出，待测水泥各成分含量基本符合国标，但是氧化钙和氧化铁的成分都有些偏低。我们知道，水泥熟料中最主要的化学成分是CaO,它与SiO2 生成硅酸钙，与Al2O3和Fe2O3生成硅酸盐和铁铝酸盐。要生产出高品位的优质水泥，就需要有足量的碱性要话务（即CaO）来满足酸性氧化物的需要。当然由于实验存在一定的误差，可能导致氧化钙和氧化铁含量有所偏低。但在生产过程中，由于配料比例失当或煅烧温度低一级熟料冷却方式不当其中一部分氧化钙就不能完全与酸性氧化物化合或是已形成的C3S发生分解，从而以f-CaO的形式存在于水泥熟料中。这将导致混凝土的强度急剧降低，导致工程的不合格。比如，近来，不论城乡，都大肆扩建公路，而其中大批不合格的公路造成了不可计数的事故，大都是由于采用了低价劣质的不符合国家标准的水泥用品。由此，我们应当给予高度警惕，重视水泥质量的检测。它的质量要求应当完全合乎国家标准，不然，必将对人们的生产生活造成无可挽回的灾害。
参考文献
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研究所中国建材工业出版社(2007-03出版)
[7] 水泥化学分析张绍周、辛志军、倪竹君、等化学工业出版社(2007-07出版)
几种常见硅酸盐水泥的特性
几种常见硅酸盐水泥的特性 一、组成部分 1)硅酸盐水泥(又称波特兰水泥) 由硅酸盐水泥熟料、0%-5%石灰石或粒化高炉炉渣、适量石膏磨细制成。 硅酸盐水泥熟料的主要成分为硅酸三钙3CaO·SiO2，硅酸二钙2CaO·SiO2，铝酸三钙3CaO·Al2O3和铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3。 2)矿渣硅酸盐水泥（简称故渣水泥） 由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成 水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量计为20～70％；允许用不超过混合材料总掺量1/3的火山灰质混合材料（包括粉煤灰）、石灰石、窑灰来代替部分粒化高炉矿渣,这些材料的代替数量分别不得超过15％、10％、8％；允许用火山灰质混合材料与石灰石，或与窑灰共同来代替矿渣，但代替的总量不得超过15％，其中石灰石不得超过10％、窑灰不得超过8％;替代后水泥中的粒化高炉矿渣不得少于20％。 3) 火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥） 由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成。 水泥中火山灰质混合材料掺加量按重量计为20～50％；允许掺加不超过混合材料总掺量1/3的粒化高炉矿渣,代替部分火山灰质混合材料，代替后水泥中的火山灰质混合材料不得少于20％。 4）粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥） 由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成 水泥中粉煤灰掺加量按重量计为20～40％；允许掺加不超过混合材料总掺量1/3的粒化高炉矿渣，此时混合材料总掺量可达50％，但粉煤灰掺量仍不得少于20％或大于40％。 5）复合硅酸盐水泥（简称复合水泥） 由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰混合材料、适量石膏磨细制成 水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于15％，不超过50％。水泥中允许用不超过8％的窑灰代替部分混合材料；掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥
硅酸盐水泥___论文
河南大学土木建筑学院课题：硅酸盐水泥
硅酸盐水泥 胶凝材料是指在物理、化学作用下，从具有可塑性的浆体逐渐变成坚固石状体的过程，能将其他物料胶结为整体并具有一定机械强度的物质。因其具有原料丰富、生产成本低、耐久性好、适应性强、耐火性好等众多优点而广泛应用于工业、民用建筑、水利工程等建设之中，成为在国民经济及人民生活中不可缺少的重要材料。 胶凝材料一般可分为有机和无机两类。有机胶凝材料是指各种树脂和沥青等；无机胶凝材料又可分为水硬性和非水硬性。水硬性胶凝材料在拌水后技能在空气中硬化一，又能在水中硬化并具有强度，通常称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫酸盐水泥等；非水硬性胶凝材料是指不能在水中硬化，但能在空气中或其他条件下硬化，如石灰、石膏、镁质胶凝材料等等。 在众多的胶凝材料中，水泥占有尤为突出的，它是基本建设的主要原料之一，广泛应用于工业、农业、国防、交通、城市建设、水利及海洋开发等工程建设。水泥工业的发展对保证国家建设和提高生活水平具有十分重要的意义。水泥按其主要矿物组成可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、少熟料或无熟料水泥。水泥的主要技术特征是：水硬性（分为快硬和特快硬两类）；水化热（分为中热和低热两类）；抗硫酸盐性（分中抗硫酸盐腐蚀和高抗硫酸盐腐蚀）；膨胀性（分为膨胀和自应力）；耐高温性（铝酸盐水泥的耐高温性以水泥中氧化铝含量分级）。 在水泥诸多品种中，硅酸盐水泥是应用最广泛和研究最多的。在此从硅酸盐水泥的分类、生产、技术要求、性能及应用等方面对硅酸盐水泥进行简单的研究分析。 所谓硅酸盐水泥是指从黏土和石灰石为原料，经高温煅烧得到以硅酸盐钙为主要成分的熟料，加入0—5％的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，国际上统称为波特兰水泥。 硅酸盐水泥的分类 硅酸盐水泥包括纯熟料硅酸盐水泥和掺混合材料硅酸盐水泥两类，我国按其混合材料的掺加情况，共分为如下五类：纯熟料硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥。 纯熟料硅酸盐水泥在硅酸盐水泥熟料中加入适量石膏，磨细而成的水泥，分425、525、625、725四个标号。其早期强度比其他几种硅酸盐水泥高5～10％,抗冻性和耐磨性较好，适用于配制高标号混凝土，用于较为重要的土木建筑工程。 普通硅酸盐水泥简称普通水泥。由硅酸盐水泥熟料掺加少量混合材料和适量石膏磨细而成。混合材料的加入量根据其具有的活性大小而定。普通水泥分为275、325、425、525、625和725六个标号,广泛用于制做各种砂浆和混凝土。 矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥。由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣，加
浅谈硅酸盐水泥特性
浅谈硅酸盐水泥特性 摘要：水泥作为建筑行业重要的基础原料，成为了国民经济建设的必要物资基础，而硅酸盐水泥因为其自身的特性，在特定环境下更是显得必不可少。 关键字：硅酸盐；水泥；特性 Abstract: Cement as the construction industry important basic material, become the national economic construction of the necessary material base, and Portland cement because its own characteristics, in certain circumstances it is to appear more indispensable. Key Word: Portland; Cement; characteristics 1.硅酸盐水泥定义及分类 硅酸盐水泥在国外又称为波特兰水泥，在我国的定义是凡是由硅酸盐水泥熟料，搀和0-5%的石灰石或者是粒化高炉矿渣，在添加适量的石膏，研磨成细粉状的水硬性胶凝材料，这是中国的国家通用标准对硅酸盐水泥的定义。 按照国家标准，硅酸盐水泥一般分为两种类型，第一种是Ⅰ型硅酸盐水泥这种硅酸盐水泥的代号是P怠，其定义为不掺加任何混合材料的硅酸盐水泥。第二种是Ⅱ型硅酸盐水泥，这种硅酸盐水泥的代号是P愠，其定义为在硅酸盐水泥粉磨时搀和石灰石或者是粒化高炉矿渣,掺加的质量不得超过水泥本身质量的5%。 2.硅酸盐水泥特性及应用 2.1硅酸盐水泥特性 (1硅酸盐水泥强度高 硅酸盐水泥的特性与一般水泥相比，最显著的特性是凝结快，凝结快预示着硬化快，硬化快意味着硅酸盐水泥的早期强度增长率比一般谁大，强度比一般水泥高。 (2硅酸盐水泥水化热高
2016-2020年通用硅酸盐水泥市场深度调研及投资战略咨询报告
通用硅酸盐水泥 市场深度调研及投资战略咨询报告 2016-2020
核心内容提要 产业链（Industry Chain） 狭义产业链是指从原材料一直到终端产品制造的各生产部门的完整链条，主要面向具体生产制造环节； 广义产业链则是在面向生产的狭义产业链基础上尽可能地向上下游拓展延伸。产业链向上游延伸一般使得产业链进入到基础产业环节和技术研发环节，向下游拓展则进入到市场拓展环节。产业链的实质就是不同产业的企业之间的关联，而这种产业关联的实质则是各产业中的企业之间的供给与需求的关系。 市场规模（Market Size） 市场规模（Market Size），即市场容量，本报告里，指的是目标产品或行业的整体规模，通常用产值、产量、消费量、消费额等指标来体现市场规模。千讯咨询对市场规模的研究，不仅要对过去五年的市场规模进行调研摸底，同时还要对未来五年行业市场规模进行预测分析，市场规模大小可能直接决定企业对新产品设计开发的投资规模；此外，市场规模的同比增长速度，能够充分反应行业的成长性，如果一个产品或行业处在高速成长期，是非常值得企业关注和投资的。本报告的第三章对手工工具行业的市场规模和同比增速有非常详细数据和文字描述。 消费结构（consumption structure） 消费结构是指被消费的产品或服务的构成成份，本报告主要从三个角度来研究消费结构，即：产品结构、用户结构、区域结构。1、产品结构，主要研究各类细分产品或服务的消费情况，以及细分产品或服务的规模在整个市场规模中的占比；2、用户结构，主要研究产品或服务都销售给哪些用户群体了，以及各类用户群体的消费规模在整个市场规模中的占比；3、区域结构，主要研究产品或服务都销售到哪些重点地区了，以及某些重点区域市场的消费规模在整个市场规模中的占比。对消费结构的研究，有助于企业更为精准的把握目标客户和细分市场，从而调整产品结构，更好地服务客户和应对市场竞争。
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硅酸盐水泥中的SiO2，Fe2O3，Al2O3，CaO 和MgO含量的测定 摘要 硅酸是一种很弱的无机酸，在水溶液中绝大部分以溶胶状态存在在用浓酸和加热蒸干等方法处理后，能使绝大部分硅酸水溶胶脱水成水凝胶析出，因此可以利用沉淀分离的方法把硅酸与水泥中的铁、铝、钙、镁等其他组分分开重量法测定SiO2 的含量，Fe2O3 、Al2O3 、CaO和MgO的含量以EDTA配位滴定法测定。 关键词：SiO2、Fe2O3 、Al2O3 、CaO和MgO、EDTA Abstract Silicate is a weak inorganic acid , it exists in aqueous solution in most in the form of the gel .When heated with concentrated acid and evvaporated ,dehydration can make most of the acid water sol gel precipition into water . Therefore,the method can be used to precipition of iron silicate and cement ,aluminum,calcium and other components separately from the content of the weight determination of SiO2,Fe2O3,Al2O3,CaO,and MgO content of the weight determination of SiO2,Fe2O3,Al2O3,CaO,and MgO content of the EDTA titrimetric method. Keywords: SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO and MgO, EDTA
硅酸盐和硫铝酸盐复合水泥性能的研究
硅酸盐和硫铝酸盐复合水泥性能的研究班级：材料1003班姓名：指导老师： 摘要 本论文从研究硫铝酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥熟料、粉煤灰、二水石膏四种原料复合后的水泥体系的物理性能入手，运用xRD衍射和扫描电镜等方法测试复合水泥体系的水化产物，对该复合水泥体系的水化机理进行了详细的探讨，通过复合水泥矿物组成和水化产物的理论计算，初步探讨复合水泥矿物的匹配。 本文确定了性能较好的各组分的配合比。研究表明，在硅酸盐水泥熟料中掺入10％以下硫铝酸盐水泥熟料的情况下，当石膏掺量为10％，CSA熟料含量在5％左右时，复合系统各方面的性能指标比较理想。当硅酸盐水泥熟料中掺入少量硫铝酸盐水泥熟料后，并配以适量的石膏掺量，可以提高硅酸盐水泥的早朗强度，抗压强度平均提高5MPa，同龄期抗折强度也有所提高。两种熟料复合后，水泥体系的凝结时间会明显缩短。 关键词：硅酸盐水泥,铝酸盐水泥,复合,性能
目录 第1章绪论------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.1引言------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.1.1硅酸盐水泥的发展概况 ---------------------------------------------------- 1 1.1.2硫铝酸盐水泥的发展概况 ------------------------------------------------- 3 1.2硅酸盐和硫铝酸盐复合水泥体系的研究现状 --------------------------------- 4 1．3论文选题的目的及意义 ---------------------------------------------------------- 5 1.3.1研究目的 ---------------------------------------------------------------------- 5 1.3.2论文选题的意义 ------------------------------------------------------------- 6 1．4研究内容 ---------------------------------------------------------------------------- 7 第2章实验内容------------------------------------------------------------------------------- 8 2.1实验原料------------------------------------------------------------------------------- 8 2.2材料化学成分------------------------------------------------------------------------- 8 2.3.1复合水泥的制备 ----------------------------------------------------------- 11 2.4水泥物理性能测定----------------------------------------------------------------- 11 2.4.1水泥净浆标准稠度用水量和凝结时间 -------------------------------- 11 2.4.2水泥砂浆抗压强度和抗折强度 ----------------------------------------- 11 2.5水泥微观分析----------------------------------------------------------------------- 11 2.5.1水泥净浆水化产物的取得 ----------------------------------------------- 11 2.5.2 XRD分析水泥水化产物的组成 ---------------------------------------------- 12 2.5.3扫描电镜(SEM)分析法观察水泥净浆水化产物的形貌------------------ 12
硅酸盐水泥的分析实验报告
硅酸盐水泥的分析实验 报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
硅酸盐水泥中的SiO2，Fe2O3，Al2O3，CaO 和M g O含量的测定 摘要 硅酸是一种很弱的无机酸，在水溶液中绝大部分以溶胶状态存在在用浓酸和加热蒸干等方法处理后，能使绝大部分硅酸水溶胶脱水成水凝胶析出，因此可以利用沉淀分离的方法把硅酸与水泥中的铁、铝、钙、镁等其他组分分开重量法测定 SiO2 的含量， Fe2O3 、Al2O3 、CaO和 MgO的含量以EDTA配位滴定法测定。 关键词：SiO2、 Fe2O3 、Al2O3 、CaO和 MgO、EDTA Abstract Silicate is a weak inorganic acid , it exists in aqueous solution in most in the form of the gel .When heated with concentrated acid and evvaporated ,dehydration can make most of the acid water sol gel precipition into water . Therefore,the method can be used to precipition of iron silicate and cement ,aluminum,calcium and other components separately from the content of the weight determination of SiO2,Fe2O3,Al2O3,CaO,and MgO content of the weight determination of SiO2,Fe2O3,Al2O3,CaO,and MgO content of the EDTA titrimetric method. Keywords: SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO and MgO, EDTA 目录
水泥的性能特点及改进方法
水泥的性能特点及改进方法 摘要：水泥广泛应用于工业与民用建筑工程，还广泛应用于农业、水利、公路、铁路、海港和国防等工程。近年来，随着经济的发展和建设的需要，工程上越来越多的要求水泥具有多方面的性质。本文介绍了几种常用水泥的性质特点，同时对其可能的改性方法加以简略介绍。 关键词： 水泥 性能 施工 改良 一、几种常用水泥的组成与结构特点 1、硅酸盐水泥 硅酸盐水泥也称波特兰水泥，由硅酸盐水泥熟料、0~5%的石灰石活粒化高炉矿渣、适量石膏磨细组成。共分为两种类型：不掺混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P ?Ⅰ,在硅酸盐水泥熟料中掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P ?Ⅱ。硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙组成，除熟料外，还含有游离氧化钙、游离氧化镁和碱等次要成分。 国标GB 175—2007对硅酸盐水泥要求水泥颗粒粒径一般在7~200μm 范围内，可用筛析法和比表面积法检验。国标GB 175—2007规定硅酸盐水泥比表面积应大于300㎡/kg 。凝结时间初凝不得早于45min ，终凝不得迟于390min ，初凝时间不满足为废品，终凝时间不满足为不合格品。另外，体积安定性不良的水泥应作废品处理，不得用于工程中。碱含量（选择性指标）按O K O Na 22658.0 计算值表示。 GB/T 17671—1999规定，将水泥、标准砂和水按1：2.5：0.5的比例，并按规定的方法制成40mm ×40mm ×160mm 的标准试件，在标准养护条件下养护至规定的期龄，分别按规定的方法测定其3d 和28d 的抗压强度和抗折强度，根据测定结果，将水泥分为42.5、42.5R 、52.5、52.5R 、62.5、62.5R 六个等级。 2、普通硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料、>5%~≤20%的活性混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料，称为普通硅酸盐水泥，代号P ?O 。允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量8%的非活性材料来代替。 GB175-2007规定，普通硅酸盐水泥初凝时间不小于45min ，终凝不大于600min 。安定性要求煮沸法合格。强度等级要求根据3d 和28d 的抗折和抗压强度，将普通硅酸盐水泥分为42.5、42.5R 、52.5、52.5R 四个强度等级，各强度
硅酸盐水泥的制备及性能测试实验报告
硅酸盐水泥的制备及性能测试 第1章实验目的 1.1 掌握硅酸盐水泥的制备工艺原理及工艺过程（包括原料的选择、生料的粉磨与成型、水泥熟料的烧结、水泥的粉磨）。 1.2提出具体的实验方案，确定合理的工艺条件（包括原料的配方、熟料的率值、烧成温度及水泥的组成和配合比），制备出合格的硅酸盐水泥样品。 1.3按国家标准对硅酸盐水泥样品进行相关的性能测定。 第2章实验原理 硅酸盐水泥的制备分为三个阶段：石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后，根据硅酸盐水泥熟料的率值进行配料、磨细成为成分合适、质量均匀的生料，称为生料制备；生料在窑炉内煅烧至部分熔融所得到的以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，称为熟料煅烧；熟料加适量石膏共同磨细成为水泥，称为水泥粉磨。水泥加水拌成的浆体，起初具有可塑性和流动性，随着水泥与水发生一系列物理化学反应——水化反应的不断进行，浆体逐渐失去流动能力，转变成为具有一定强度及其它性能的固体。 第3章实验设备、材料及试剂 3.1 实验材料及试剂 化工原料（化学纯或分析纯）：碳酸钙（CaCO3），石英砂（SiO2），氧化铝（Al2O3），氧化铁（Fe2O3），标准砂。 3.2 实验设备 水泥试验磨、高铝坩埚、硅碳棒高温炉、烘干箱、勃氏透气比表面积仪、电子天平、水泥净浆搅拌机、水泥净浆标准稠度及凝结时间测定仪、水泥混凝土恒温恒湿标准养护箱、水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂振实台(或水泥胶砂振动台)、电动抗折试验机、数显式建材压力试验机、沸煮箱、水泥抗压夹具、水泥抗折试模。 3.2.1 实验设备图及介绍
A.水泥试验磨是由罩壳、磨机、 支座及电器控制箱等四大部分组成。 （1）罩壳：罩壳由二层玻璃钢板中间 夹吸音棉组成，分上下两罩，上罩壳 有罩门，下罩壳有取料斗，可盛放磨 好的物料，罩壳与磨机轴用带有毛毡 圈端盖7密封，所以罩壳起到隔音和 防尘的良好密封作用。（2）磨机：磨 机由筒体磨门盖、轴承及轴承、联轴 器和齿轮减速机等组成，是研磨物料 的主体部分，在卸料时将磨盖换上栅 孔卸料板，满足卸料的要求。（3）支 座：支座是由磨机及电动机组成的钢 结构，用以支承罩壳，磨机，电动减 速机及电器控制箱等，磨机座底部有4个Φ20底脚螺栓孔，用以固定全套设备。4、电器控制箱：由按钮、组合开关、热继电器、时间继电器、组合开关等组成，用它控制电机的启动和停止。 B.水泥净浆搅拌机主要有双速电 机、传动箱、主轴、偏心座、搅拌叶、 搅拌锅、底座、立柱、支座、外罩、 程控制器等组成。双速电动机通过联 轴器将动力传给传动箱内的蜗杆再经 蜗轮及一对齿轮和传给主轴并减速。 主轴带动偏心座同步旋转，使固定在 偏心座上的搅拌叶进行公转。同时搅 拌叶通过搅拌叶轴上端的行星齿轮围 绕固定的内齿轮完成自转运动。双速 电机经时间程控器控制自动完成一次 慢—停—快转的规定工作程序。搅拌 锅与滑板用偏心槽旋转锁紧。
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硅酸盐水泥熟料 行业发展预测与投资咨询报告 2016-2020
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五种常用硅酸盐系水泥的成分、特性的适用范围
五种常用硅酸盐系水泥的成分、特性的适用范围 （一）硅酸盐水泥PI PII 成分：1. 水泥熟料及少量石膏(Ⅰ型) ；2. 水泥熟料、5%以下混合材料、适量石膏(Ⅱ型) 主要特征：1. 早期强度高；2. 水化热高；3. 耐冻性好；4. 耐热性差；5. 耐腐蚀性差；6. 干缩较小。 适用范围：1. 制造地上地下及水中的混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构，包括受循环冻融的结构及早期强度要求较高的工程； 2. 配制建筑砂浆 不适用处：1. 大体积混凝土工程；2. 受化学及海水侵蚀的工程 （二）普通水泥(P.O) 成分：在硅酸盐水泥中掺活性混合材料6%~15%或非活性混合材料10%以下 主要特征：1. 早强；2. 水化热较高；3. 耐冻性较好；4. 耐热性较差；5. 耐腐蚀性较差；6.干缩较小； 适用范围：与硅酸盐水泥基本相同 不适用处：同硅酸盐水泥 （三）矿渣水泥(P·S) 成分：在硅酸盐水泥中掺入20%~70%的粒化高炉矿渣 主要特征：1. 早期强度低，后期强度增长较快；2. 水化热较低；3. 耐热性较好；4. 对硫酸盐类侵蚀抗和抗水性较好；5. 抗冻性较差；6. 干缩较大；7. 抗渗性差；8. 抗碳化能力差抵 适用范围：1. 大体积工程；2. 高温车间和有耐热耐火要求的混凝土结构；3. 蒸汽养护的构件；4. 一般地上地下和水中的混凝土及钢筋混凝土结构；5. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程；6. 配建筑砂浆 不适用处：1. 早期强度要求较高的混凝土工程；2. 有抗冻要求的混凝土工程 （四）火山灰水泥(P·P) 成分：在硅酸盐水泥中掺入20%~50%火山灰质混合材料 主要特征：1. 早期强度低，后期强度增长较快；2. 水化热较低；3. 耐热性较差；4. 对硫酸盐类侵蚀抵抗力和抗水性较好；5. 抗冻性较差；6. 干缩较大；7. 抗渗性较好 适用范围：1. 地下、水中大体积混凝土结构；2. 有抗渗要求的工程；3. 蒸汽养护的工程构件；4. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程； 5. 一般混凝土及钢筋混凝土工程； 6. 配制建筑砂浆 不适用范处：1. 早期强度要求较高的混凝土工程；2. 有抗冻要求的混凝土工程；3. 干燥环境的混凝土工程；4. 耐磨性要求的工程 （五）粉煤灰水泥(P·F) 成分：在硅酸盐水泥中掺入20%~40%粉煤灰 主要特征：1. 早期强度低，后期强度增长较快；2. 水化热较低；3. 耐热性较差；4. 对硫酸盐类侵蚀和抗水性较好；5. 抗冻性较差；6. 干缩较小；7. 抗碳化能力较差 适用范围：1. 地上、地下、水中和大体积混凝土工程；2. 蒸汽养护的构件；3. 有抗裂性要求较高的构件；4. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程；5. 一般混凝土工程；6. 配制建筑砂浆 不适用处：1. 早期强度要求较高的混凝土工程；2. 有抗冻要求的混凝土工程；3. 抗碳化要求的工程
硅酸盐水泥的性能及应用
8硅酸盐水泥的性能及应用 习要点硅酸盐水泥的性能是具有理论性和实用性的重要内容学习时应重点理解并定凝结时间的意义和影响凝结时间的因素;掌握水泥强度的产生、发展和影响因素；积变化与水化热在工程中所产生的影响了解抗渗性、抗冻性及坏境介质对水泥耐久 响机理拿握普通混凝土配合比的计算并了解混凝土的种类及应用了解外加剂对水凝土的作用和常用夕卜加剂的种类及机理。 硅酸盐水泥在现代建筑工程中主要用以配制砂浆、混凝土和生产水泥制品，随着国民经济的不断发展，水泥作为大量应用的工程材料，研究和改善其性能，对于发展水泥品种、提髙建筑效率、改进工程质量都具有十分重要的意义。硅酸盐水泥的性能包括:物理性能，如密度细度等, 建筑性能，如凝结时间、泌水性、保水性、强度、体积变化和水化热、耐久性等. 8. 1硅酸盐水泥的凝结时间 水泥浆体的凝结时间，对于建筑工程的施工具有十分重要的意义。水泥浆体的凝结可分为初凝和终凝。初凝表示水泥浆体失去流动性和部分可塑性，开始凝结。终凝则表示水泥浆体逐渐硬化，完全失去可塑性，并具有一泄的机械强度，能抵抗一泄的外来压力。从水泥加水搅拌到水泥初凝所经历的时间称为“初凝时间”，到终凝所经历的时间称为“终凝时间”。在施工过程中，若初凝时间太短，往往来不及进行施工浆体就变硬，因此，应有足够的时间来保证混凝丄砂浆的搅拌、输送、浇注、成型等操作的顺利完成。同时还应尽可能加快脱模及施工进度，以保证工程的进展要求。为此，各国的水泥标准中都规左了水泥的凝结时间。初凝时间，对水泥的使用更具有实际意义。根据中国水泥国家标准GB 175—1999 规泄，酸盐水泥初凝不得早于45min,终凝不得迟于390min° 8. 1?1凝结速度 水泥凝结时间的长短决泄于其凝结速度的快慢。从水泥的水化硬化过程可知，水泥加水拌和后熟料矿物开始水化，熟料中各矿物28d的水化速度大小顺序为CaA>CaS>C4AF>C2S, 并产生各种水化物，C3S与C2S水化生成C_S_H凝胶和Ca(0H)2, C3A与C4AF在石膏作用下?根据石膏掺量的不同可分别水化生成三硫型水化硫铝(铁)酸钙(AFt).单硫型水化硫铝(铁)酸钙(AFm)和C/H：個溶体。随着水化作用的继续进行，水化产物逐渐长大增多并初步联结成网，逐渐失去流动性与可塑性而凝结。所以，凡是影响水化速度的齐种因素，基本上也同样影响水泥的凝结速度，如熟料矿物组成、水泥细度.水灰比. 温度和外加剂等?但水化和凝结又有一左的差异。例如，水灰比越大，水化越快，凝结反而变慢。这是因为加水量过多.颗粒间距增大.水泥浆体结构不易紧密，网络结构难以形成的缘故。水泥的凝结速度既与熟料矿物水化难易有关，又与各矿物的含量有关。决左凝结速度的主要矿物为C3A 和C3S。R. H.鲍格和w?勒奇等人认为，C3A的含疑是控制初凝时间的决左因素。在C3A含量较髙或石膏等缓凝剂掺量过少时，硅酸盐水泥加水拌和后，C3血速反应，很快生成大量片状的水化铝酸钙，并相互连接形成松散的网状结构，出现不可逆的固化现象，称为“速凝”或“闪凝”。产生这种不正常快凝时，浆体迅速放出大量热，温度急剧上升。但是如果C3A较少(W2%)或掺加有石膏等缓凝剂，就不会出现快凝现象，水泥的凝结快慢则主要由C3S水化来决左。所以说，快凝是由C3A造成的，而正常凝结则是受 C3 S制约的。 事实上，水泥的凝结速度还与熟料矿物和水化产物的形态结构有关系。实验证明，即使化学组成和表而积完全相同的水泥，但由于锻烧制度的差异，仍可使熟料结构有所不同，凝结时间也将发生相应的变化。如急冷熟料凝结正常,而慢冷熟料常岀现快凝现象。这是因为慢冷时C。A能充分结晶，CsA晶体相对较多，使水化加快，而急冷时CsA固溶体与玻璃体中，由于玻璃体结构致密，相对CsA晶体水化较慢。同样，若水化产物是凝胶状的，则会 形成薄膜，包裹在未水化的水泥周围，阻碍矿物进一步水化，因而能延缓水泥的凝结。 温度的变化也会影响水泥的凝结速度。温度升髙，水化加快，凝结时间缩短，反之则凝结时间会延长，如图8. 1所示。所以，在炎热季石及高温条件下施工时，需注意初凝时间的变化，在冬季或寒冷条件下施工时应注意采取适当的保温措施，以保证正常的凝结时间。 总之，影响水泥凝结快慢的因素是多方而的，但主要还是C3A的影响，因此在生产上都是
道路硅酸盐水泥
道路硅酸盐水泥 【发布单位】 【标准编号】GB 13693-92 【发布日期】 【实施日期】1993.06.01 1 主题内容与适用范围本标准规定了道路硅酸盐水泥的定义、标号、技术要求、试验方法和检验规则等。本标准适用于道路路面和对耐磨、抗干缩等性能要求较高的其他工程用的道路硅酸盐水泥的生产和检验。 2 引用标准 GB 176 水泥化学分析方法 GB 177 水泥胶砂强度检验方法 GB 203 用水泥中的粒化高炉矿渣 GB 751 水泥胶砂干缩试验方法 GB 1345水泥细度检验方法（80卩m筛筛析法） GB 1346 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法 GB 1596 用于水泥的混凝土中的粉煤灰 GB 5483 用于水泥中的石膏和硬石膏 GB 6645 用于水泥中粒化电炉磷渣 GB 9774 水泥包装用袋 GB 12573 水泥取样方法 JC/T 421 水泥胶砂耐磨性试验方法 3 定义 3.1 道路硅酸盐水泥熟料以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分和较多量的铁铝酸钙的硅酸盐水泥 熟料称 为道路硅酸盐水泥熟料。 3.2 道路硅酸盐水泥 由道路硅酸盐水泥熟料，0?10%^性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为道路硅酸盐水泥（简称道路水泥）。 注：水泥粉磨时允许加入不损害水泥性能的助磨剂，其加入量不得超过水泥重量的1%。 4 材料要求 4.1 石膏 天然石膏应符合GB 5483 的规定。 4.2 混合材料 混合材料应为符合GB 1596的I级粉煤灰、GB203的粒化高炉矿渣或符合GB6645的粒化电炉磷渣。 5 标号 道路水泥分425,525,625 三个标号。 6 技术要求 6.1 氧化镁
水泥的基本性能
水泥的基本性能 硅酸盐水泥熟料的矿物组成
1、硅酸三钙是硅酸盐水泥熟料中的主要矿物成分，遇水时水化反应速度快，水化热大，凝结硬化快，其水化产物表现为早期强度高。
硅酸三钙是主要赋予硅酸盐水泥早期强度的矿物。 2、硅酸二钙是硅酸盐水泥中的主要矿物，遇水时水化反应速度慢，水化热很低，其水化产物表现为早期强度低而后期强度增进较高。硅酸二钙是决定硅酸盐水泥后期强度的矿物。 3、铝酸三钙遇水时水化反应极快，水化热很大，水化产物的强度很低。铝酸三钙主要影响硅酸盐水泥的凝结时间，同时也是水化热的主要来源。由于在煅烧过程中，铝酸三钙的熔融物是生成硅酸三钙的基因，故被列为“熔媒矿物”。 4、铁铝酸四钙遇水时水化反应速度快，水化热低，水化产物的强度也很低。由于在煅烧熔融阶段有助于硅酸三钙的生成，同样属于“熔媒矿物”。 硅酸盐水泥的技术要求 按国家标准规定，硅酸盐水泥应确保九项技术要求：水泥中的不熔物、氧化镁含量、三氧化硫含量、烧失量和碱含量，均不得超限；水泥的细度、凝结时间、安定性和强度，均必须达标。 2 掺加混合材料的硅酸盐水泥 1、普通硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥，代号P·O。
2、矿渣水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号P·S。 3、火山灰水泥凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号P·P。
4、粉煤灰水泥凡由硅酸盐熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥）,代号P·F。 5、复合水泥凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥（简称复合水泥），代号P·C。 除普通硅酸盐水泥的上述四种水泥，其组成物料与普通硅酸盐水泥比较，虽然都有硅酸盐水泥熟料和适量石膏但它们的混合材料掺加量较多，且品种不同。因此在使用性能方面，矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合水泥，与普通水泥明显不同。由于这四种水泥的共同点是熟料的相对减少，因此，凝结硬化速度较慢，早期强度较低；水化放热速度慢，发热量低；由于生成的氢氧化钙较少，在与混合材料化合时又耗去很多，故抵抗软水及硫酸盐介质的侵蚀能力较强。由于这四种水泥的共同点是掺加混合材料较多，因此其抗碳化、耐磨、抗冻等性能显差，干缩量也较高。此外，由于这四种水泥的混合材料品种不同，导致他们在 3 性能上也有所差异。如矿渣水泥泌水显著，制品的抗渗性差，而火山灰水泥的需水量较大，制品的抗渗性好；矿渣水泥、特别是火山灰水泥的干缩性差，而粉煤灰水泥有一定的抗裂性；复合水泥的性质，则因掺加混合材料的种类、比例不同而异。
水泥的基本性能
硅酸盐水泥熟料的矿物组成 1、硅酸三钙是硅酸盐水泥熟料中的主要矿物成分，遇水时水化反应速度快， 水化热大，凝结硬化快，其水化产物表现为早期强度高。硅酸三钙是主要赋予硅酸盐水泥早期强度的矿物。 2、硅酸二钙是硅酸盐水泥中的主要矿物，遇水时水化反应速度慢，水化热很 低，其水化产物表现为早期强度低而后期强度增进较高。硅酸二钙是决定硅酸盐水泥后期强度的矿物。 3、铝酸三钙遇水时水化反应极快，水化热很大，水化产物的强度很低。铝酸 三钙主要影响硅酸盐水泥的凝结时间，同时也是水化热的主要来源。由于在煅烧过程中，铝酸三钙的熔融物是生成硅酸三钙的基因，故被列为“熔媒矿物”。 4、铁铝酸四钙遇水时水化反应速度快，水化热低，水化产物的强度也很低。 由于在煅烧熔融阶段有助于硅酸三钙的生成，同样属于“熔媒矿物”。 硅酸盐水泥的技术要求 按国家标准规定，硅酸盐水泥应确保九项技术要求：水泥中的不熔物、氧化镁含量、三氧化硫含量、烧失量和碱含量，均不得超限；水泥的细度、凝结时间、安定性和强度，均必须达标。
掺加混合材料的硅酸盐水泥 1、普通硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、适量石膏磨细 制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥，代号P·O。 2、矿渣水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号P·S。 3、火山灰水泥凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制 成的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号P·P。 4、粉煤灰水泥凡由硅酸盐熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝 材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥）,代号P·F。 5、复合水泥凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量 石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥（简称复合水泥），代号P·C。 除普通硅酸盐水泥的上述四种水泥，其组成物料与普通硅酸盐水泥比较，虽然都有硅酸盐水泥熟料和适量石膏但它们的混合材料掺加量较多，且品种不同。因此在使用性能方面，矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合水泥，与普通水泥明显不同。由于这四种水泥的共同点是熟料的相对减少，因此，凝结硬化速度较慢，早期强度较低；水化放热速度慢，发热量低；由于生成的氢氧化钙较少，在与混合材料化合时又耗去很多，故抵抗软水及硫酸盐介质的侵蚀能力较强。由于这四种水泥的共同点是掺加混合材料较多，因此其抗碳化、耐磨、抗冻等性能显差，干缩量也较高。此外，由于这四种水泥的混合材料品种不同，导致他们在性能上也有所差异。如矿渣水泥泌水显
实验十四硅酸盐水泥中铁、铝含量的测定(二人合作)(精)
实验十四硅酸盐水泥中铁、铝含量的测定（二人合作） 教学目标及基本要求 1、学习复杂体系的分析方法。 2、学会通过控制酸度分别测定铁、铝含量的方法。 教学内容及学时分配 1.分析强调上次实验报告中出现的问题和注意事项，提问检查预习实验情况，0.2学时。 2. 讲解实验内容（0.8学时） 3. 开始实验操作，指导学生实验，发现和纠正错误，3学时。 一、预习内容 1、硅酸盐试样的分解与测定（p309） 二、实验目的 1、学习复杂体系的分析方法。 2、学会通过控制酸度分别测定铁、铝含量的方法。 三、实验原理 水泥中的铁、铝、钙、镁等组分分别以Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+的形式存在于过滤完SiO2沉淀后的滤液中，它们都能与EDTA形成稳定的螯合物，但稳定性有较显著的区别，K AlY=1016.3，K Fe（III）Y=1025.1，K CaY=1010.69 ，K MgY=108.7。因此只要通过控制适当的酸度，就可以进行分别测定。 Fe3+的测定：控制溶液的pH为2～2.5，以磺基水杨酸为指示剂，用EDTA 标准溶液滴定，溶液由紫红色变为微黄色即为终点。 说明：(1)溶液的pH，通过计算可知滴定Fe3+允许的最高酸度为1.5。当p H ﹤1.5时，Fe（III）Y的条件稳定常数小，不满足准确滴定的条件，结果偏低。当p H﹥3时，Fe3+水解形成Fe(OH)3,往往无滴定终点，同时，共存的Ti4+、Al3+也影响滴定。 (2)磺基水杨酸：一种三元弱酸，以及电离完全，PKa2=2.62, PKa3=11.95. 磺基水杨酸能与20多种金属离子生成螯合物，其中与Ti4+生成黄色螯合物，与Fe3+反应随介质酸度不同形成三种有色螯合物：pH=2～3，紫红色；pH=4～7，棕橙色；pH=8～10，黄色。磺基水杨酸在可见光区无吸收峰，在较强酸性条件下，许多金属离子不能与磺基水杨酸反应，而Fe3+可与磺基水杨酸形成稳定的螯合物稳定常数为1032.12。故在pH=2～3时，测定Fe3+选择性最好。终点时发生置换反应：Fe（III）-磺基水杨酸+ Y =Fe（III）Y+磺基水杨酸。 (3)温度，以60～70℃为宜，当温度高于75℃时，Al3+也能与EDTA形成螯合物，使测定Fe3+结果偏高，测定Al3+结果偏低。当温度低于50℃时，反应速度缓慢，不易得出确定终点。 (4)配位滴定中有H+产生，Fe3++H2Y2-=FeY-+2H+,所以在没有缓冲作用的溶液
硅酸盐水泥的分析
2010 级工业分析综合实验(Ⅱ)实验报告 题目硅酸盐水泥的成分分析 专业班级工业分析01班 学号 1006060 学生姓名 同组学生 学院化工与制药学院 指导教师陈伟、余军霞 完成日期： 2013年3月31日
摘要 本实验目的是测定硅酸盐水泥中的SiO 2，Fe 2 O 3 ，Al 2 O 3 ，CaO和MgO的含量。综合运用 了化学分析法和仪器分析法分析硅酸盐水泥的成分，其中化学分析法为氟硅酸钾容量法与氯化铵重量法两种分别测定水泥中二氧化硅含量并进行比较，其他金属离子则采用加掩蔽剂后与EDTA络合滴定法测定其含量，其中不同的是三氧化二铝含量测定采用直接滴定法并指出了其优势所在；仪器分析则分别采用分光光度法测定铁、铝含量，原子吸收光谱法测定铁、钙、镁的含量。由实验结果可知两种方法测得二氧化硅含量相近，而由化学分析和仪器分析分别测得的氧化钙等含量误差较大。通过本实验可知，经典的化学分析方法耗时长，仪器分析简单，迅速，且试样不需复杂的处理。由于误差较大，实验数据不具有一定的可靠性，需分析较大误差来源并改进。 关键词：硅酸盐水泥；络合滴定法；吸光光度法；原子吸收光谱法 Abstract The purpose of this experiment is to determine content of SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO and MgO in the Portland cement. The results show that the two methods measuring silica content is similar, but by chemical analysis and instrumental error analysis of the measured calcium oxide content is bigger. Through the experiments, the classical chemical analysis method is time-consuming, instrument analysis is simple, rapid, and the specimens without complex processing. Because of the error is large, the experimental data do not have certain reliability analysis, error sources and improvement. Keywords:Portland cement;Complexometry; Absorption photometry; Atomic Absorption Spectrometry