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水泥的物理化学性质


C3S 含量高难于煅烧 含少量 f-CaO C2S CaO 含量不足. C3S 少且强度不足.
硅酸率 SM 铝氧率 AM
SM<2.2 容易煅烧.强度低. SM>3.2 难于煅烧 强度高
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C3A/C4AF 比例的控制. AM<0.683 没有 C3A
第 6 节:什么样的生料得到什么样的熟料
C2S + C
1420℃
C3S
为全部形成 C3S 应该有: 1 足够未化合的 CaO 2 高于 1420℃的温度 3 分布均匀的温度 4 C2S 和 CaO 有足够的反应时间
C3S 和 C2S 的水化反映:
C3S+3H
CSH+2Ca(OH)2 + 热量
C2S+3H
水化慢
CSH+2Ca(OH)2 + 热量
因此:C4AF=3.04 Fe203
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C4AF=3.04 Fe203
C2S=8.60S+1.085.06A+3.07C
C3A=2.65A-1.69F
C3S= 4.07C-7.60S-1.43F-6.71A
f-CaO 的摩尔数 = 熟料中存在的 C2S
△C = 欠缺的氧化钙量 = 2.83+1.65A + 0.35F – C △=欠缺的 f-CaO = △/56= C2S/172 C2S=3.07△
粗粉

成品
去预热器
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Ⅰ破 Ⅱ破
预均化堆场 我们面对环境是责任
去生料磨
小结


破碎
料粉





生料磨

分解炉
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研磨
煤磨
回转窑
煅烧
篦冷机
冷却
熟料库
水泥罐车
水泥磨
包装
袋装
你明白了吗!
第 2 节:生料和熟料组份
★ 生料经过配料和研磨后被称为生料粉。
★生料粉经过煅烧后成为熟料
这种情况是不存在的。 C2S(10-20%)很多的(3-7%)f-CaO。
第三种情况: △< 0
无论烧成质量如何 熟料中的 f-CaO 含量会很高。
◇ SM 硅酸率

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A+F
SM = S / A+F 硅酸率是生料中氧化硅和熔剂的比例。是易烧性的指示。
C3A+C4AF
LP
烧结时间
~ 鲍格公式
~ 怎样根据熟料率值计算生料
~ 燃料灰分所产生的影响
收获不小吧!
2.8S +1.65A + 0.35F-C
F+A+S+C
SM = S / A+F
AM = A / F
鲍格公式:计算 Fe203 生成熟料中的 C4AF。一摩尔的 C4AF 对应一摩尔的 Fe203
即:486gC4AF 对应 160g Fe203 C4AF=486/160 Fe203
每天收获一点
第三种微量元素 : 氧化镁 MgO 来源:碳酸盐分解中产生的。
性质:当氧化镁以晶体存在时 它的水化速度很缓慢。如果混凝土暴露在一定温度下。几年后会产生极大的膨胀。
控制方法:使熟料迅速急冷,使液相固化将氧化镁吸收(防止其结晶)。
小结
f-CaO K2SO3 Na2SO3 Na2O K2O
Ca2SO3
MgO
凝结时间
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1-3 强度 28 强度 膨胀值 净浆强度
第 5 节:熟料率植 ◇ 氧化钙不饱和系数
◇ SM 硅酸率 N ◇ AM 铝氧率 P
◇ 碳酸盐品位
氧化钙饱和系数
熟料矿物生成顺序:
C4AF
C3A
C2S
C3S
熟料率值
SM 硅酸率
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AM 铝氧率
影响 1、7、28 天强度
燃料灰分所产生的影响
生料 + 灰分 = 熟料
我在水泥公司工作过
灰分中的 S A L C 量取决于: ※燃料量 ※燃料灰分百分比 ※灰分的组成
步步高
使用燃料煤时,要考虑煤灰的掺加量,配料要考虑煤灰份的变化。
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第 7 节:生料对煅烧的影响 §化学成分的影响 §细度的影响 §原料地质成分的影响
C3A + C +nH
C2AH8 C4AH13
+ 释放大量的热
C3A 的强度在头两天迅速增加,然后它就相对保持低强,不在变化。 在熟料的矿物里,C3A 对水泥的凝结时间起着极为重要的影响,并会促进水泥的早期强度。
影响水泥凝结时间的因素还有:1 石膏的掺加量。2 C3A 含量的提高。 3 熟料研磨的细度。
第二阶段:煅烧
CaO 和其它物质相结合的最后阶段被称之为烧结。
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3C+A
1260--1338℃ C3A (液态) 4C+A+F 1260--1338℃ C4AF
2C+S
1338--1420℃ C2S(固态熟料) 3C+S 1338—1420℃ C3S(固态熟料)
这就是熟料中的四种矿物。熟料的矿物组成:两种硅酸盐,两种铝酸盐。
煅烧良好
大量 f-CaO >2.5
正常 0.8±0.2
很少的 C3S 大量的 C2S C3S 55-65% C2S11-21%
过烧 少量 f-CaO<0.4 很多的 C3S
f-CaO 高的危害: 水化时产生膨胀, 体积扩大 1.6 倍.
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f-CaO =膨胀
对于配料良好的生料来讲,游离钙的多少,显示着烧成的状况
☆ 水泥的水化、凝结、强度。
☆ 熟料矿物的水硬特性。
☆ 煅烧和急冷的影响。
☆ 不同类型熟料组成的实施。
我们都在学习!
水化
水化是一种水硬产品与水反应结晶时其强度得到提高。短时间的水化被之凝结。
加入石膏的目的:在于延缓和调节凝结时间。
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28 天的抗压强度是水泥进行分级的依据
凝结
凝结的原因:C3A 首先凝结,因为它的亲水性极强,它的水化速度很快。 由于熟料中的 f-CaO 的存在和石膏的添加。
开采
原料
破碎 辅助
混合材 熟料
粉料
煅烧
研磨
初步配 比原料
经破碎 的物料
预均化
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混凝土:
砂子 石子 水
水泥
混凝土
水泥的硬化起因于水泥的组分和水泥之间的化学反应,它们相互 结合或与骨料结合(砂子、石子)。
混凝土除了有容易浇铸的性质外,还应具有凝固后有和石头一样坚硬的特性。
硬度、强度、不掺水性、时间稳定性。
强度
产生强度的首要原因:C3S C3S 的水化:
C3S + 3H C3S + 3H2O
CHS + 2 CH 释放出热量 CH第S10 页+ 2共C4a3(页OH)2
C3S 决定水泥的 28 天强度,C3A 决定水泥的凝结时间 为了熟料易于煅烧人们在生料中加入 Fe2O3 ,使熟料中就产生了一种新矿物 C4AF。 C4AF 不具有明显的水硬性。 关于 C2S 是一种过渡矿物质。
简写符号
化学分子式
名称
1000 克熟料中:
C3S
(Ca0)3SI02
硅酸三钙 阿利特
C2S
(Ca0)2SI02
硅酸二钙 贝利特
C3A
(Ca0)3AI2O3
铝酸三钙 赛利特
C4AF
(Ca0)4AI203 Fe203 铁铝酸四钙 才利特
C3S=3*56=228g C2S=2*56=172g C3A=3*56+102=270g C4AF=4*56+102+160=486g
可以控制的两个方面:

随时间硬化的产品
根据某种水泥特性和矿物水化特 性。可以推出熟料矿物组成。
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利用化学分析结果,并借助于
鲍格公式,确定矿物组成
第 4 节:熟料的微量元素
第一种微量元素: 游离钙 f-CaO
f-CaO 的来源: CaCO3
CaO + C02
煤中带入
煅烧对熟料中游离钙的影响:
欠烧
基础篇 水泥的物理化学性质
第 1 节:水泥
第 2 节:生料和熟料组份
第 3 节:熟料质量
第 4 节:熟料中的微量元素
第 5 节:熟料率植
第 6 节:什么样的生料得到什么样的熟料
第 7 节:生料对煅烧的影响
第 8 节:物理
化学反应
第 9 节:物理
化学反应(2)
第 10 节:长度温度分布:
第 11 节:燃料
影响易烧性
影响凝结时间和水化
◇ 氧化钙不饱和系数
2.8S +1.65A + 0.35F-C
F+A+S+C
第一种情况: △>0 为控制 C3S/C2S 的比例,应限制△值。通常 3%<△<7%
如果△>7% 则氧化钙含量不足。
第二种情况: △= 0

如果煅烧理想的话:△= 0 则 f-CaO C2S 的值为 0 。
+混合材
普通硅酸盐水泥
硅酸盐水泥
那种材料可以直接进入水泥产品中
矿渣
活性混合材
熟料
火山灰
铝矾土
铁矿石
粉煤灰
石灰石
铁粉
黏土
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