熟料各矿物的特性.docx

熟料各矿物的特性1 .硅酸三钙硅酸三钙是熟料的主要矿物，其含量通常为50%左右。硅酸三钙有三个晶系的七种变型，在1250C以下分解为CzS和CaO,但反应非常缓慢，使CsS在室温下呈介稳状态存在。在硅酸盐水泥熟料中，并不是以纯的硅酸三钙存在，而是以少量的其它氧化物，如Mg0、AI2O3等形成固溶体，称为A矿，或称阿利特。形态：A矿通常为板状或柱状晶体，在显微镜下大多呈六角形。如下图：特性：硅酸三钙凝结时间正常，水化较快，强度发展快，早期强度高,且强度增进率大（28天强度可达到一年强度的7080%）。但水化热高，抗水性差。2 .硅酸二钙硅酸二钙在熟料中含量一般为20%左右,硅酸二钙有四种晶型,C2S>'-C2S>B-C2S>-C2S,实际生产的正常熟料以BCzS存在，当烧成温度低，液相量不足，CzS含量高，冷却速度慢，窑内还原气氛严重时，CzS在低于500时，容易由B-CzS转变为几乎无水硬性的YCzS,体积膨胀10%,造成熟料粉化。液相量较多，采用急冷时，可防止CzS晶型转变。熟料中的CzS并不是以纯的形式存在，而是溶进少量的其它氧化物形成固溶体，称为B矿，或称贝利特。形态：贝利特晶体多数呈圆形或椭圆形,表面光滑或有双晶纹。如下图。特性：B矿凝结硬化慢，早期强度低，但28天以后，强度仍能很快增长，约在一年后可达到A矿的强度，B矿水化热小，抗水性好，因而对大体积工程，适当提高CzS含量，降低CsS含量是有利的。3 .铝酸三钙硅酸盐水泥熟料中的铝酸钙主要是铝酸三钙和少量七铝酸十二钙(C12A7),可固溶少量其它氧化物。形态：快冷时呈点滴状，慢冷时呈矩形或柱状，反光能力弱,一般称为黑色中间相。通常在A1.A含量较高的慢冷熟料中，才结晶出较完整的大晶体，熟料质量比较差。特性：铝酸三钙水化非常迅速，其强度3天内就能充分发挥出来，早期强度高，但绝对值小，后期几乎不再增长，甚至倒缩。水化时放热多，凝结很快，干缩变形大，抗硫酸盐性能差。4 .铁铝酸四钙硅酸盐水泥熟料中含铁矿物比较复杂，为一系列边疆固溶体，常用ClAF来代表熟料中的含铁矿物。CAF常固溶少量其它氧化物，称为C矿或才利特。形态：C矿常呈棱柱状和圆粒状晶体，反射能力强，呈白色,称白色中间相。特性：铁铝酸四钙的水化速度在早期介于CsA和C3S之间硬化较慢，后期强度较高，抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好，水化热较低。5 .玻璃体硅酸盐水泥熟料中，除A矿和B矿外，其它物质统称为中间物质，中间物质在熟料烧成温度下变成熔融液相，冷却时，部分液相结晶，部分液相冷凝成玻璃体。玻璃体的数量随冷却条件而变，急冷熟料中玻璃体含量多。玻璃体处于不稳定状态，水化热大，玻璃体含量过多时会影响水泥的正常颜色。6 .游离氧化钙和方镁石游离氧化钙:当配料不当，生料过粗或煨烧不良时，熟料中出现没有被吸收的以游离状态存在的氧化钙，称为游离氧化钙(f-CaO),又称游离石灰。游离氧化钙产生原因：(1)、配料不当，生料过粗或煨烧不良时，煨烧反应不完全，氧化钙没有被完全吸收。(2)还可能由于熟料慢冷或在还原气氛下使C3S分解出氧化钙，以及熟料中的碱等取代C3S、C2S.CsA中的氧化钙，形成二次游离氧化钙。游离氧化钙危害：死烧的游离氧化钙结构致密，水化很慢，水化生成氢氧化钙时体积膨胀97.9%,在硬化水泥石内部产生膨胀应力。因此，随着游离氧化钙增加，抗拉、抗折强度降低，使3天以后强度倒缩，严重时引起安定性不良。因此，应严格控制熟料中游离氧化钙含量，一般回转窑熟料控制在1.0%以下，立窑熟料控制在2.5%以下。方镁石：方镁石是游离状态的氧化镁晶体。熟料煨烧时，氧化镁有一部分可和熟料矿物结合成固溶体以及溶于液相中，当熟料中含有少量氧化镁时，能降低熟料液相生成温度，增加液相量，降低液相粘度，有利于熟料形成，还能改善熟料色泽。多余的氧化镁结晶出来呈游离状态的方镁石存在。方镁石的水化速度比游离氧化钙更为缓慢，水化生成氢氧化镁时，体积膨胀148%,会导致安定性不良。方镁石膨胀的严重程度与其含量、晶体尺寸有关，国家标准规定，熟料中氧化镁含量应小于5%,但如水泥经压蒸安定性检验合格，熟料中氧化镁含量可允许放宽到6%o