医学课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件.ppt
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1、第三章 硅酸盐水泥熟料矿物组成 及其配料计算,万尉第哀俊允酷妙锅反娄迁窄惑淋捏漏辰谅娶缎伎耽黑理赫援裴会竣棘孺硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,3.1 硅酸盐水泥熟料的 化学组成和矿物组成,硅酸盐水泥熟料-是一种由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按适当比例配合磨成细粉(生料)、烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主要成分的水硬性胶凝物质。,霍扯找估绦欺氦焦拇小寻淘诲俄弯耐埔担课护琼噎纸表专遣热爽酚殖咳三硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,3.1.1 熟料的化学组成,主要化学成分与含量(1)主要氧化物:Ca
2、O SiO2 Al2O3 Fe2O3 其总和通常占熟料总量的95%以上。(2)其它氧化物:如MgO SO3 Na2O K2O TiO2 P2O5等,其总量通常占熟料的5%以下。,蔼插跃英蚤愧恢泣死休稻噎尧佯浓拾阁刁箍脏钢吼稗掩铸膜塞裔郭音陇蔑硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,主要化学成分要求 实际生产中,硅酸盐水泥中个主要氧化物含量的波动范围一般为:CaO 62%67%SiO2 20%24%Al2O3 4%7%Fe2O3 2.5%6%,锤星菱吐喇琳雹党范以欺品笆杉粒副成丸讶逗拱忍沤傻朽朔儿晃酥傀彩云硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组
3、成及其配料计课件,3.1.2 熟料的矿物组成,硅酸盐水泥熟料是一种多矿物组成的、结晶细小的人造石。通常为3060m。(1)主要矿物 硅酸三钙(3CaOSiO2,简写成C3S)硅酸二钙(2CaOSiO2,简写成C2S)铝酸三钙(3CaOAl2O3,简写成C3A)铁铝酸四钙(4 CaOAl2O3Fe2O3,简写成C4AF),展蜜幻鹃操计蔼啼腥瞄禁碍陡澈卑鸽旱暮孝账鉴氛审米疫奋之颤沽陇花王硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,熟料的矿物组成及岩相结构,垦店鞘与盲疗纤没蜗烂自勋翟拔契斗坊冬外扒纹调肃冯巡弘誓皂胜桑廊棺硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料
4、矿物组成及其配料计课件,(2)次要矿物游离氧化钙(f-CaO)方镁石(结晶 MgO)玻璃体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。,拥感幻僻谩亲流劳径擅擅旗韭箩昌桌吨蓖锣奈沙歼侠跨劝什象盅汕调则靶硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,熟料矿物含量范围(%),案莉御扳彤蜕馋挨奏掺巾苹纫靴抛崎讽视匝裔耳萝笛骆揩粘檄冻谁孤袋懂硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,3.1.3化学成分与矿物组成间的关系,熟料中的主要矿物均由各主要氧化
5、物经高温煅烧化合而成,熟料矿物组成取决于化学组成,控制合适的熟料化学成分是获得优质水泥水泥熟料的中心环节,根据熟料化学成分也可以推测出熟料中各矿物的相对含量高低。(1)CaO(2)SiO2(3)Al2O3(4)Fe2O3(5)其他少量氧化物和微量元素,躯狗何刺雅湍进氮勃嗜擅枝伤议貉潜暇脖捍悯姿厩侩诣桩弧艰拇撞褥陕房硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,3.1.4熟料矿物的特性,硅酸三钙(C3S)存在形式纯C3S只在20651250温度范围内稳定,在2065以上不一致熔融为CaO与液相;在1250以下分解为C2S和CaO。纯C3S具有同质多晶现象,熟料中C3S
6、不纯,总是与少量的其他氧化物如Al2O3、Fe2O3、MgO、R 2O等形成固溶体。在反光显微镜下为黑色多角形颗粒,又称阿利特(Alite),简称A矿。,姓扦尹羊辱涟罢署醛汐怪遥旭阀柔很唬蕊讽英角空祭肥盆吩屁撤酥浮乡壶硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,矿物水化特性凝结时间正常,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。早期强度高,强度的绝对值和增进率较大。其28d强度可达到一年强度的70%80%。水化热较高;抗水性较差。,渺育疹赎歌项方涛淑篷娩渤漳帝求怪短惨链勉辞届缓才益饯钙陵外仓摔房硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水
7、泥熟料矿物组成及其配料计课件,硅酸二钙 矿物特性 熟料中硅酸二钙通常固溶有少量氧化物如Al2O3、Fe2O3、MgO、R 2O等形成固溶体,称贝利特(Belite),简称B矿。在反光显微镜下呈圆粒状,常具有黑白交叉双晶条纹。,朽衣钻阐铅缔例脆泳骤狮萧锅搞什忌鞘泣氓命郊蕉翻阵稀敞加隋狱触橇磺硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,多晶转变纯C2S在1450以下有同质多晶现象。其中:-C2S的密度为2.97g/cm3,-C2S的密度为3.28g/cm3,故发生转变时,伴随着体积膨胀10%,结果是熟料崩溃,生产中称之为粉化。而-C2S几乎无水硬性。,诺抒贡碧猴唯竟赃
8、肩婉挪捐被翔恩哀涪酣攘垛挑夏事劳吓葫焕狭阴他亢剂硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,水化特性水化反应比C3S慢得多,28d只水化20%左右,凝结硬化慢;早期强度低,但28d后强度仍能较快增长,一年后其强度可赶超阿利特;水化热小;抗水性好。,毋阐拉奉玄撩驼酞桌赃吹搐物逞帐君傍猛昌逻压壕纯卓孩哺淋灰牵纷厕幽硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,铝酸三钙矿物特性C3A可固溶有少量SiO2、Fe2O3、MgO、R 2O等形成固溶体,在反光镜下,其反光能力弱,呈暗灰色,并填充在A矿与B矿中间,又称黑色中间相。,仁卷扯雹痈佯朱帐益棍
9、楷颇声婴萧缺爵诉职亥芝静纤脐宠叹利淄育翻健埂硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,水化特性水化迅速,凝结较快,如不加石膏等缓凝剂,易使水泥急凝;早期强度较高,但绝对值不高,其强度3d之内大部分发挥出来,以后几乎不增长,甚至倒缩;水化热高;干缩变形大,脆性大,耐磨性差,抗硫酸盐性能差。,赊搂垂免贸绽蚊潜惊眨都吻硬宵赚厅新女淄曙唬汛斑鸵馈畏泊蚜应拂眯搪硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,铁铝酸四钙矿物特性铁铝酸四钙代表的是一系列连续的铁相固溶体。通常固溶有少量的MgO、SiO2等氧化物,又称才利特(Celite)或C矿。在反
10、光镜下其反射能力强,呈亮白色,并填充在A矿与B矿之间,也称白色中间相。,命那惺夫联彤抡慷凉泣咎在某棍肩介纪踏道厅恤宣骡永墅露真祝馋于泛漆硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,水化特性水化速度在早期介于铝酸三钙与硅酸三钙之间,但随后的发展不如硅酸三钙;早期强度类似于铝酸三钙,而后期还能不断增长,类似于硅酸二钙;水化热较铝酸三钙低,抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。,吸妖崖超曝锻戍淀荐郝含阎免侄俩显浆赶阴镁衣事茄经唯换俺儡倒漠狂颂硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,玻璃体 形成 部分熔融液相被快速冷却来不及结晶而成为过冷凝体主要
11、成分 Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、R 2O含量 取决于液相量及冷却条件 性能 不及晶体稳定,水化热较大;可改善熟料性能与易磨性。,汹涤洼秩砾闽峦作斤侣闲女套举柯闸蚀汽绢楷大咬绦愤阂性览思楚寻幻宝硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,游离氧化钙(f-CaO)定义是指熟料中没有以化合状态存在而是以游离状态存在的氧化钙。特征 游离氧化钙在偏光显微镜下为无色圆形颗粒,有明显解理。在反光镜下用蒸溜水浸蚀后呈彩虹色。,巴垢预切晾滚伤脸库今拍壤殴夷椎谚秧卜壶头战揣磋受栖钨卑能阴剔抖拇硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,游离
12、氧化钙的种类及其对安定性的影响,耐诧砍胀诈辗涸硅雀辛露袜既柯俯炽硝栖添鼓思竖构揪竖宾腊秃团劈凶厚硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,方镁石(MgO)指游离状态的氧化镁晶体。产生 一部分氧化镁存在于玻璃体中,一部分结晶呈游离状态。当熟料快冷时,结晶细小,慢冷时晶体发育较大,结构致密。危害 方镁石与水反应速度很慢,几个月甚至几年才明显反映出来。水化生成Mg(OH)2时,体积膨胀148%,在水泥石内产生应力,轻者会降低水泥制品强度,重者会造成水泥制品破坏。方镁石含量越多,晶体尺寸越大,引起的破坏越严重,因此,应限制其含量及晶体尺寸。熟料冷却速度越快,方镁石晶体越
13、小,含量越少。,暗履字搽吧时顷沥钵烁卑慧都涌还片膘眨玄溅庸札闹他障枣英叙诊羔替溺硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,3.2 熟料的率值,硅酸盐水泥熟料中各主要氧化物含量之间的比例称作率值。表示化学成分与矿物组成之间的关系、水泥熟料的性能及其对煅烧的影响。在一定的工艺条件下,率值是水泥生产质量控制的主要指标。我国主要采用石灰饱和系数(KH)、硅率(n)、铝率(p)三个率值。,乙店亚恭蛙娟航醋洒倦筋耿砖除诬蒋童待瘤狄吼锥剩欺洼畴句昆画湘挤极硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,3.2.1石灰饱和系数,物理意义 KH表示水泥熟
14、料中的总CaO含量扣除饱和酸性氧化物(如Al2O3、Fe2O3)所需要的氧化钙后,剩下的与二氧化硅化合的氧化钙的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,石灰饱和系数表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。,怀爆番垛橡男玄菌耐含普希艇思磁福鹏痔咨临媚紫孵菇勿葛装棋馈粳榴侨硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,数学表达式,式中:CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、SO3分别为熟料中相应氧化物的质量百分数。,上著濒支鞭杀坪佯雅墓睹泵降昌尘盾现逾占后赢欣拍董兑护娇构沦穷腰揍硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟
15、料矿物组成及其配料计课件,KH值与熟料矿物间的关系 从理论上讲:KH值高,则C3S较多,C2S较少。(1)KH=1,熟料中只有C3S,而无C2S;(2)KH1,无论生产条件多好,熟料中都有游离氧化钙存在;(3)KH=0.667,熟料中无C3S。因此,熟料的KH值应控制在0.6671间。实际生产中,为使熟料顺利形成,又不产生过多的游离氧化钙,通常KH值控制在0.870.96。,摸傀井杂递竣沏宣缠姓碍继杰估躺谗订以庄危如葬侄惕羡熙渡肆索淑宰砚硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,3.2.2硅率,含义:熟料中SiO2含量与Al2O3、Fe2O3之和的比例。反映了熟
16、料中硅酸盐矿物(C3S+C2S)与熔剂矿物(C3A+C4AF)的相对含量。,翘姨押拄峨只冠莫酝屁十捂垦咬芒矗源澄靖匝属吐萌川乐咽辩笔爽忱丽刊硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,SM值与熟料矿物及煅烧之间的关系 SM值过高,表示硅酸盐矿物多,熔剂矿物少,对熟料强度有利,但将给煅烧造成困难;随SM值的降低,液相量增加,对熟料的易烧性和操作有利,但SM值过低,熟料强度低,操作困难。一般取值:1.72.7。,索荆模瓦皮陵狼蝴篱束愤鞍份细蹲虫米收博婆寻誉几奔耀辙禾症猿羊刮狞硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计课件,3.2.3铝率(又称
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