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水泥熟料是一种多矿物集合体,而这些矿物又是由四种氧化物化合而成。因此在熟料生产控制中,不仅要控制氧化物含量,还要控制氧化物间的比例即率值。熟料率值有三个,各国学者因认识不同采用形式不一,我国采用饱和比KH、硅酸率SM、铝氧率IM(AM)三大率值。
硅酸盐水泥三大率值为:
KH=0.910±0.02(LSF也有表示)
SM=2.70±0.10
IM=1.70±0.10
熟料煅烧顾名思义是将生的烧成熟的。煅烧因窑型不同而有差异。目前国内窑型有湿法窑;干法窑,干法中有中空窑、SP(不带分解炉)、新型干法窑;半干法中有立窑、立波尔窑。现介绍几个重要温度:
1. CaCO3—CaO CO2分解温度为890℃,MgCO3—MgO CO2分解温度为590℃,因此分解炉的温度控制为900℃左右;
2.C3S在出现液相以后才能形成,液相温度为1250℃,故熟料烧成温度为1300℃~1450℃(物料温度)。
3. C3S——C2S——C3A——C4AF最低共熔温度1338℃,故低于此温度矿物形成就有困难。
水泥窑气体温度高达1700℃,物料温度高达1400℃,经水泥窑处理的废弃物不会造成二次污染。由于垃圾焚烧炉的焚烧温度低于水泥窑,往往会造成二次污染,目前发达国家都有采用水泥窑代替焚烧炉处理垃圾的趋势。
水泥熟料按用途和特性分为:通用水泥熟料、低碱水泥熟料、中抗硫酸盐水泥熟料、高抗硫酸盐水泥熟料、中热水泥熟料和低热水泥熟料。
根据GB/T176-2008 《熟料化学分析方法》、GB/T21372-2008 《硅酸盐熟料熟料》、GB/T21372-2008 《硅酸盐熟料熟料》、GB/T8074...
硅酸盐水泥熟料是由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料,按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。其中硅酸钙矿物不小于66%,氧化钙和氧化硅质量比不小于...
硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙; 3.等级、细度、烧失量、需水量 4.流动性、粘聚性、保水性 6.岩浆岩、沉积岩和变质岩 7.软化点、针入度、延度和硬度
硅酸盐水泥熟料主要有CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3四种氧化物组成,在熟料中占95%,另5%为其他氧化物,如MgO、SO3等。
水泥熟料经高温煅烧后,CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3四种氧化物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反应生成的多种矿物集合体。
硅酸盐水泥熟料中主要形成四种矿物:硅酸三钙,3 CaO·SiO2,简写C3S,占50~60%,称阿利特(Alite)或A矿;硅酸二钙,2 CaO·SiO2,简写C2S,占20~25%,称贝利特(Belite)或B矿;铝酸三钙,3CaO·Al2O3,简写C3A,占5~10%;铁相固溶体,通常以铁铝酸四钙表示,4CaO·Al2O3·Fe2O3,简写C4AF,占10~15%,称才利特(Celite)或C矿。
硅酸盐水泥熟料中的主要化学成分是CaO,SiO2,A12O3,Fe2O3四种氧化物,其总和通常占熟料总量的95%以上。此外,还含有少量的其他氧化物,如MgO,SO3,Na2O,K2O,TiO2,P2O5等,它们的总量通常占熟料的5%以下。当用萤石或其他金属尾矿作矿化剂生产硅酸盐水泥熟料时,熟料中还会有少量的CaF2或其他微量金属元素。在实际生产中,硅酸盐水泥熟料中主要氧化物含量的波动范围一般为:CaO是62%~67%,SiO2是20%~24%,Al2O3是4%~7%,,Fe2O3是2.5%~6%。在某些特定生产条件下,由于原料及生产工艺过程的差异,硅酸盐水泥熟料的各主要氧化物含量也有可能略为偏离上述范围,甚至由于某些生产所用的原料、燃料带入的MgO,SO3等含量较高,致使有的硅酸盐水泥熟料中的次要氧化物含量总和有可能高于5%。
水泥熟料物理性能的检验,是通过将水泥熟料在Φ500mm×500mm化验室统一小磨中与符合GB/T 176规定的二水石膏一起磨细至350m2/kg±10m2/kg,80μm筛余(质量分数)≤4%制成Ⅰ型硅酸盐水泥来进行的。制成的水泥中SO3含量(质量分数)应在2.0%~2.5%范围内(也可按双方约定)。所有的试验(除28d强度外)应在制成水泥后10d内完成。
化学性能
化学性能按GB/T 176进行,矿物组成按表1和表2注中的公式计算。
物理性能
水泥熟料物理性能的检验,是通过将水泥熟料在Φ500mm×500mm化验室统一小磨中与符合GB/T 176规定的二水石膏一起磨细至350m2/kg±10m2/kg,80μm筛余(质量分数)≤4%制成Ⅰ型硅酸盐水泥来进行的。制成的水泥中SO3含量(质量分数)应在2.0%~2.5%范围内(也可按双方约定)。所有的试验(除28d强度外)应在制成水泥后10d内完成。
煅烧出来的熟料主要用于水泥制备,需要添加石膏,混合材等,经过混合粉磨制成最终的水泥产品。
化学性能按GB/T 176进行,矿物组成按表1和表2注中的公式计算。
硅酸盐水泥熟料 (3)
硅酸盐水泥熟料 (3)
硅酸盐水泥熟料的形成
第七章 硅酸盐水泥的水化和硬化 第一节 硅酸盐水泥熟料的形成 一、 硅酸 盐水泥 熟 料的形 成 水泥熟 料矿物 为什么 能 与水 发生反 应?主 要原因 是: 1. 硅酸盐水 泥熟料矿 物 结构 的不稳 定性, 可以通 过与水 反 应, 形成水 化产物 而 达到 稳 定性 。造成 熟料矿 物结构 不 稳定 的原因 是: <1) 熟料 烧成后的 快 速冷 却,使 其保留 了 介稳 状态的 高温型 晶体结 构 ; <2) 工业熟料 中的 矿物不 是纯的 C3S,C2S 等,而 是 A lite 和 Belite 等有限 固溶体 ; (3) 微量元 素的掺杂 使晶格 排列的 规律性 受 到某 种程 度的 影响。 2. 熟料矿物 中钙离子 的 氧离 子配位 不规则 ,晶体 结构有 “空洞 ”,因 而 易于 起水化 反 应。 例如 ,C3S 的结构中 钙离 子的配 位数为 6 ,但 配位不规则 ,
《建设工程技术与计量》(土建)课本浓缩:硅酸盐水泥熟料
由硅酸盐水泥熟料、6%-15%的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水沁,代号PoO;掺活性混合材料时,最大掺量不得超过15%,其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替;掺非活性混合材料时,最大掺量不得超过水泥质量的10%.
硅酸盐水泥熟料的组成
硅酸盐水泥熟料主要矿物组成及其含量范围和各种熟料单独与水作用所表现特性,见表3.4.1。
表3.4.1水泥熟料矿物含量与主要特征
矿物名称 |
化学式 |
代号含量(%) |
主要特征 |
|||||
水化速度 |
水花热 |
强度 |
体积收缩 |
抗硫酸盐侵蚀性 |
||||
硅酸三钙 |
3CaO·SiO2 |
C3S |
37-60 |
快 |
大 |
高 |
中 |
中 |
硅酸二钙 |
2CaO·SiO2 |
C2S |
15-37 |
慢 |
小 |
早期低,后期高 |
中 |
最好 |
铝酸三钙 |
3CaO·Al2O2 |
C3A |
7-15 |
最快 |
最大 |
低 |
最大 |
差 |
铁铝酸四钙 |
4CaO·Al2O3·Fe2O3 |
C4AF |
10-18 |
较快 |
中 |
中 |
最小 |
好 |
通过在水泥生料中掺加不同品质高灰分煤的煤灰,研究了灰分对硅酸盐水泥熟料液相变化、矿物形成及岩相结构的影响。结果表明,灰分含量的升高是降低液相初析温度的主要原因,随着灰分含量的升高,C3S的含量降低,C2S的含量增加。同时,灰分使生料中酸碱矿物比例改变,造成熟料矿物分布的均匀性更差,熔蚀现象更多。