C3S、 C2S、 C3A、 C4AF
熟料
第一章 硅酸盐水泥熟料
一、熟料的化学成分及含量 二、熟料的矿物组成及含量 三、熟料的化学成分与矿物组成的关系 四、熟料矿物的特性 五、熟料的率值 六、熟料矿物组成的计算 七、熟料化学成分、矿物组成和率值之间的关系
硅酸盐水泥熟料
一、熟料的化学成分及含量
主要氧化物：CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 其总和通常占熟料总量的95%以上。
1、硅酸三钙(tricalcium silicate)
➢矿物水化特性： •水化较快，水化反应主要在28d内进行，约经一年后水化 过程基本完成； •早期强度高，强度的绝对值和强度的增进率大，居四种 矿物之首，28d强度达一年强度的70%~80%； •水化热较高；抗水性较差。
硅酸盐水泥熟料
四、熟料矿物的特性
CaO-SiO2-Al2O3系统中的水泥区
硅酸盐水泥熟料
二、熟料的矿物组成及含量
硅酸盐水泥熟料是一种多矿物组成的、结晶细小
（ 30~60μm ）的人造石。
主要四种矿物：
➢ 硅酸三钙： 3CaO·SiO2，可以简写C3S，60~70%； 硅酸盐矿物
➢ 硅酸二钙： 2CaO·SiO2，可以简写C2S， ≈20％；
➢ 铝酸三钙： 3CaO·Al2O3 ，可以简写C3A，7～15％；
熔剂矿物
➢ 铁相固溶体：4CaO·Al2O3·Fe2O3，简写 C4AF， 10～18％。
其他：少量游离氧化钙(f-CaO)、方镁石、含碱矿物及玻璃体。
硅酸盐水泥熟料
二、熟料的矿物组成及含量
国内外部分水泥生产企业生产数据
熟料类型 回转窑熟料 立窑熟料 国内新型干法窑熟料 （20家平均） 国内重点水泥企业熟料 （56家平均） 国外水泥企业熟料 （23家平均）
CaO
C3S
SiO2
C2S
Al2O3 Fe2O3
C3A C4AF
硅酸盐水泥熟料
四、熟料矿物的特性 1、硅酸三钙(tricalcium silicate)
➢ 纯C3S是在室温下存在的介稳的高温型矿物。 ➢ 纯C3S具有同质多晶现象。
R 1070C M 3 1060C M 2 990C M1 960CT3 920CT2 520CT1
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 --C
62%～67%
SiO2 --S Al2O3 --A Fe2O3 --F
20%～24% 4%～7% 2.5%～6%
其它:MgO(M);SO3 (S);Na2O、K2O(R2O);TiO2(T);P2O5 (P)等， 其总量通常占熟料的5%以下。
C2S的晶体结构
硅酸盐水泥熟料
四、熟料矿物的特性
2、硅酸二钙(ditricalcium silicate)
➢在熟料中，C2S不以纯的形式存在，总是与少量的其他氧 化物如Al2O3、Fe2O3、MgO、R2O等形成固溶体，称之为 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。 常温下，B矿为介温态。
硅酸盐水泥熟料
一、熟料的化学成分及含量
•国内部分新型干法水泥企业的硅酸盐水泥熟料化学成分 ％
硅酸盐水泥熟料
一、熟料的化学成分及含量
如将主要氧化物的含量（CaO＋SiO2＋Al2O3）换算成 100％（将Fe2O3计算在Al2O3中），则硅酸盐水泥熟料的组 成几乎落在C3S-C2S-CA3三角形的区域中。
硅酸盐水泥熟料
四、熟料矿物的特性 2、硅酸二钙(ditricalcium silicate)
硅酸盐水泥熟料
四、熟料矿物的特性 2、硅酸二钙(ditricalcium silicate)
硅酸盐水泥熟料
四、熟料矿物的特性 2、硅酸二钙(ditricalcium silicate)
硅酸盐水泥熟料
四、熟料矿物的特性
硅酸盐水泥熟料
四、熟料矿物的特性 1、硅酸三钙(tricalcium silicate)
硅酸盐水泥熟料
四、熟料矿物的特性 1、硅酸三钙(tricalc 1、硅酸三钙(tricalcium silicate)
硅酸盐水泥熟料
四、熟料矿物的特性
※硅酸盐水泥熟料（clinker)
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，其中硅酸钙矿物含量 （质量分数）不小于65%，氧化钙和氧化硅质量比不小 于2.0。
◆三种表示方法： •化学组成 •矿物组成 •率值
R型为三方晶系，M型为单斜晶系，T型为三斜晶系
由硅氧四面体组成空间群结构,钙离子联结硅氧四面体,以八面体配位于 没有与硅离子联结的氧离子。 每个分子单胞有三个八面体空洞，大到足可容纳其他原子。
硅酸盐水泥熟料
四、熟料矿物的特性
1、硅酸三钙(tricalcium silicate)
➢在熟料中，C3S不以纯的形式存在，总是与少量的其他氧 化物如Al2O3、Fe2O3、MgO、R2O等形成固溶体，称之为 阿利特（Alite），简称A矿。 在反光显微镜下为黑色多角形颗粒。 常温下，A矿晶型为M型或R型。
C3S 45~65 38~60
53
54
57
C2S 15~32 20~32
21
20
20
C3A 4~11 4~7
8
7
8
C4AF 10~18 13~20
10
14
10
硅酸盐水泥熟料
二、熟料的矿物组成及含量
金相显微镜下：
C3S
C2S
铁相固溶体 铝酸三钙
硅酸盐水泥熟料在反光显微镜下的岩相照片
硅酸盐水泥熟料
三、熟料的化学成分与矿物组成的关系
2、硅酸二钙(ditricalcium silicate)
2、硅酸二钙(ditricalcium silicate)
➢ 纯C2S具有同质多晶现象。 纯C2S在1450℃以下有下列多晶转变：
1425C H
1160C L
630~680C 690C
500C
780~860℃
※若α还型原为性三气方氛或，六温方度晶低系，；液α′相型量为不斜足方，晶在系5；00β℃型以为下单，斜晶C2系S由；密γ度型 3.为28斜kg方/m晶3的系β。型H转表变示为高密温度型2.，97Lkg表/m示3的低γ温型型，。体积膨胀10％而 使熟料粉化。