水泥的定义
凡细磨材料(粉末状) , 加入适量水后 , 成为塑性浆体 , 既能在空气中硬化 , 又能在水中硬化 , 并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料 , 通称为水泥 。
水泥的分类:
水泥种类很多 。按其用途及性能可分为:通用水泥、专用水泥及特性水泥 。
通用水泥如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等;
专用水泥如油井水泥、砌筑水泥等;
特性水泥如快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐等 。目前水泥品种已达100余种 。
水泥组份化学成分、特性及作用
水泥熟料
适当成分的生料烧至部分熔融 , 所得以硅酸钙为主要成分的产物
(1)水泥熟料成分
氧化物组成
CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3 ~95%
MgO、 SO3、TiO2、P2O5、K2O和Na2O等 ~5%
主要氧化物含量波动范围:
CaO 62~67%;
SiO2 20~24%;
Al2O3 4~7%;
Fe2O3 2.5~6.0% 。
矿物组成
经高温煅烧后 , 两种或两种以上的氧化物反应生成多种矿物集合体 , 结晶细小(30~60μm) 。
四种主要矿物:
【水泥的三大原料是什么 水泥的化学成分】硅酸三钙 3CaO·SiO2 , 可简写为C3S;
硅酸二钙 2CaO·SiO2 , 可简写为C2S;
铝酸三钙 3CaO·Al2O3 , 可简写为C3A;
铁相固溶体4CaO·Al2O3·Fe2O3作为代表式 , 可简写为C4AF 。
另外 , 还含有少量的游离氧化钙(f-CaO)、方镁石(结晶氧化镁)、含碱矿物以及玻璃体等 。
矿物组成的计算机
鲍格(Bogue)法:
C3S=4.07C-7.60S-6.72A-1.43F-2.86SO3;
C2S=8.60S 5.07A 1.07F 2.15SO3-3.07C=2.87S-0.754C3S;
C3A=2.65A-1.69F;
C4AF=3.04F;
CaSO4=1.70SO3
式中C——CaO;S——SiO2;A——Al2O3;F——Fe2O3 百分含量 。
石膏
天然或工业副产石膏(CaSO4 , CaSO4·2H2O)
作用:调节凝结时间 , 提高早期强度 , 降低干缩变形 , 改善耐久性、抗渗性等性能 , 对混合材料起活性激发作用 。
最佳掺量:依据C3A含量、混合材掺量而定以水泥中SO3含量作为石膏掺量的控制指标过少 , 不能合适地调节水泥正常凝结时间过多 , 它会和铝酸钙生成含水硫铝酸钙 , 结晶时体积会增大 , 导致水泥体积安定性不良 。
活性混合材
活性混合材质本身不与水反应 , 加入激发剂后 , 在激发剂与水作用下发生反应产生强度 。
碱性激发剂:CaO、Ca(OH)2、NaOH、KOH等
硫酸盐激发剂:CaSO4等
外加剂:减水剂、速凝剂、膨胀剂等
定义:混合材磨细后与水泥、石灰和石膏等拌合 , 加水后既能在水中又能在空气中硬化地称为活性混合材 。
粒化高炉矿渣:炼铁高炉的熔融矿渣经水淬急冷形成 , 物相组成大部分为玻璃体 , 具有较高的化学潜能 , 在激发剂的作用下具有水硬性 。
化学成分:CaO、Al2O3、SiO2 >90%
MgO、MnO、Fe2O3、CaS、FeS、TiO2等
质量系数=(CaO MgO Al2O3)/(SiO2 MnO)
活性矿渣质量系数>1.2 , 非活性矿渣质量系数<1.2
粒化高炉矿渣粉的活性指数(A)=R/R0×100%
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