第三章
第一节
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
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3060Icm。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2Ca0Si02，可简写为C2S；铝酸三钙3Ca0A1203，可简写为C3A；铁相固溶体通常以铁铝酸四钙4Ca0A1203Fe203作为代表式，可简写成C4AF，此外，还有少量游离氧化钙fCa0、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。C3ft和C，AF的理论含量约占22％左右。在水泥熟料锻烧过程中，C3A和C，AF以及氧化镁、碱等在125012800C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。C3S只有在206512500C温度范围内才稳定。20650C以上不一致纯在熔融为Ca0和液相；在12500C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：10700C10600C9900C9600C9200C5200CR←——→MⅢ←——→MⅡ←——→MⅠ←——→～TⅢ←——→TⅡ←——→TⅠR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，
1
fZ
O，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314gcm3，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CS和CaO的包裹体存在。C3S凝结时间正常，水化较快，粒径4050jum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r