铝酸盐水泥.

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1、1 胶凝材料学胶凝材料学 2 胶凝材料学胶凝材料学 第三章 水泥 各类水泥构成世界上第二大产品（按重 量）； 大多数人的生活依赖于各类水泥的性能 ； 污染的控制取得明显进步，粉尘排放降 低到0.2-0.3g/kg水泥； 3 胶凝材料学胶凝材料学 p一、水泥的特点 水泥是一种粉末状材料，加水后拌合均匀形成的浆体 ，不仅能够在干燥环境中凝结硬化，而且能更好地在水中硬 化，保持或发展其强度，形成具有堆聚结构的人造石材。 p二、水泥适用范围 不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适合用 于潮湿环境及水中的工程部位。 三、水泥的分类 第一节 绪论 4 胶凝材料学胶凝材料学 5 胶凝材料学胶凝材料学 水

2、 泥 通用水泥 专用水泥 特性水泥 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 石灰石硅酸盐水泥 如砌筑水泥、油井水泥、 道路水泥、大坝水泥等 如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等 三、水泥的分类 （一）按用途和性能分 6 胶凝材料学胶凝材料学 p（二）按主要水硬性物质分 水泥种类主要水硬性物质主 要 品 种 硅酸盐水泥硅酸钙绝大多数通用水泥、专用水泥和特性水泥 铝酸盐水泥铝酸钙 高铝水泥、自应力铝酸盐水泥、快硬高强铝 酸盐水泥等。 硫铝酸盐水泥 无水硫铝酸钙 硅酸二钙 有自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝酸盐水 泥、快硬硫铝酸盐水泥等 铁

3、铝酸盐水泥 铁相、无水硫铝酸钙、 硅酸二钙 有自应力铁铝酸盐水泥、膨胀铁铝 酸盐水泥 、快硬铁铝酸盐水泥等 氟铝酸盐水泥氟铝酸钙、硅酸二钙氟铝酸盐水泥等 以火山灰或潜在水硬性材料 以及其他活性材料为主要组 分的水泥 活性二氧化硅 活性氧化铝 石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、低热钢渣 矿渣水泥等 7 胶凝材料学胶凝材料学 铝酸盐水泥 8 胶凝材料学胶凝材料学 p 以矾土、含铝废渣、工业氧化铝等为主要原 料，烧制而成的以铝酸盐矿物或复合矿物为 基本组成的水泥。 分类： p 铝酸盐水泥（含以前的高铝水泥） p 快硬高强铝酸盐水泥、低钙铝酸盐水泥 p 硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水 泥 9 胶凝

4、材料学胶凝材料学 第一节：铝酸盐水泥（矾土水泥） p 原料：石灰石 矾土（或工业氧化铝） p 烧结 熔融 p 粉磨 p 一、化学组成和矿物组成 p 主要矿物：CA铝酸一钙 CA2二铝酸一钙等 10 胶凝材料学胶凝材料学 主要品种 p CA-50、CA60、CA-70、CA-80 p 快硬高强及特快硬调凝铝酸盐水泥 化学组成： Al2O3 CaO SiO2 Fe2O3 TiO2 MgO 其他 11 胶凝材料学胶凝材料学 化学成分对水泥性能的影响 pAl2O3 36%55% 含量低C12A7 高 2 CA6 pCaO 32%42% 高C12A7 低 2 pSiO2 9% 4%5% 均匀烧结 多C2

5、AS增加 p Fe2O3 3.0% CF C2F 胶凝性弱 熔融法： Fe2O3 降低液相温度小于15%，烧结法时 4% 易生烧 pTiO2 3.0% CaOTiO2 惰性矿物 控制4%以下 pMgO 2.0% MgOAlO惰性矿物 控制2%以下 p其他 碱 降低熔融温度，超过0.5%快凝 强度下降 p P2O5 大于1%强度下降 12 胶凝材料学胶凝材料学 表7-1 各类型铝酸盐水泥化学成分（%） 类型Al2O3SiO2Fe2O3 R2O（ Na2O+0.6 58K2O） S1） （全 硫） C1） CA-50 50， 25min 终凝3h p 标号：625 725 825 925 p 早期

6、强度高，后期强度增加 42 胶凝材料学胶凝材料学 7.3 特快硬调凝铝酸盐水泥 p CA为主的熟料，石膏和促硬剂 p 初凝2min 终凝10min p 强度标号：以2h抗压强度确定 225 p 抢修 抢建 堵漏 喷射、低温施工 43 胶凝材料学胶凝材料学 7.4 快硬氟铝酸盐水泥 以矾矾土、石灰石、萤萤石（或再加石膏）经经配 料煅烧烧得到的以氟铝铝酸钙钙（C11A7CaF2）为为主要 矿矿物的熟料，再与石膏一起磨细细而成的水泥为为快 硬氟铝铝酸盐盐水泥。 44 胶凝材料学胶凝材料学 1、快硬氟铝酸盐水泥矿物组成 主要矿矿物为为氟铝铝酸钙钙、阿利特、贝贝利特和铁铝铁铝 酸钙钙固溶体。 2、快硬氟

7、铝酸盐水泥配料 先设计设计 水泥熟料的矿矿物组组成，然后计计算出熟料 的化学成分，再用试试配法进进行配料。 45 胶凝材料学胶凝材料学 3、快硬氟铝酸盐水泥生产工艺 烧烧成温度一般控制在12501350，火焰温度控制在1350 1400，温度过过高，易结结大块块，易结结圈；温度过过低，容易产产生生烧烧。 熟料要求急冷。水泥粉磨细细度要求较较高，一般比表面积积控制在500 600m2/kg。 4、快硬氟铝酸盐水泥性能与用途 快硬氟铝铝酸盐盐水泥凝结结很快，硬化很快。 快硬氟铝铝酸盐盐水泥可用于抢抢修工程，用作喷锚喷锚 用的喷喷射水泥。由 于其水化产产物钙矾钙矾 石在高温迅速脱水分解，它可用作铸铸

8、造业业用的型砂 水泥。 46 胶凝材料学胶凝材料学 7.5 快硬铁铝 酸盐水泥 以适当成分的生料，经经煅烧烧所得以铁铁相、无水硫铝铝酸钙钙 和硅酸钙为钙为 主要矿矿物的熟料，加入适量石灰石和石膏，磨细细 制成的早期强度高的水硬性胶凝材料。 项 目 技术要求 比表面积（m2/kg） 不小于380 凝结时 间（min ） 初凝 不早于25 终凝 不迟于180 游离氧化钙（%） 不大于0.4 47 胶凝材料学胶凝材料学 2、快硬铁铝 酸盐水泥生产工艺 （1）熟料的化学成分及矿物组成 主要化学成分分为为CaO、Al2O3、Fe2O3、SiO2、SO3，主要矿矿物为为 C4A3、-C2S、C4AF。 （

9、2）原料、燃料 配料采用三组组分配料：石灰石、铁矾铁矾 土、石膏。 （3）煅烧 煅烧设备为烧设备为 回转转窑。烧烧成温度一般为为12501350，。 （4）粉磨 在水泥粉磨过过程中，比表面积应积应 控制在350m2/kg以上，一般 为为350400m2/kg的范围围。 48 胶凝材料学胶凝材料学 3、快硬铁铝 酸盐水泥的特性和用途 （1）早强高强。 （2）抗冻冻性。 （3）耐蚀蚀性能好。 （4）高抗渗性能。 快硬铁铝铁铝 酸盐盐水泥适合于冬季施工工程、抢抢修工程、配 制喷喷射混凝土及生产预产预 制构件等。 49 胶凝材料学胶凝材料学 8.2 快硬硫铝酸盐水泥 以适当成分的生料，经经煅烧烧所得以

10、无水硫铝铝酸钙钙和硅 酸二钙为钙为 主要矿矿物成分的熟料，加入适量石膏和010%的石 灰石，磨细细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料，称为为快硬 硫铝铝酸盐盐水泥，代号RSAC。快硬硫铝铝酸盐盐水泥的标标号以 3d抗压压强度表示，分425、525、625、725四个标标号。 50 胶凝材料学胶凝材料学 2、快硬硫铝酸盐水泥生产工艺 原料。铝质铝质 原料（矾矾土）、石灰质质原料（石灰石）和 石膏。要求石灰石中CaO52%。MgO1.5%；矾矾土中Al2O350% 65%，SiO225%；二水石膏SO338%，MgO3%，也可以使 用相应质应质 量的无水石膏。 51 胶凝材料学胶凝材料学 熟料的组成

11、与率值 熟料矿矿物： 无水硫铝铝酸钙钙（CaOAl2O3）CaSO4（简简写为为 C4A3）和硅酸二钙钙-C2S为为主，还还有少量的CaSO4、钙钛矿钙钛矿 （CT） 和含铁铁相等。 熟料的化学组组成：CaO40%44%，Al2O318%22%，SiO28% 12%，Fe2O36%10%，SO312%16%， 相应应的矿矿物组组成：C4A336%44%，-C2S23%34%，C2F10% 27%，CaSO44%17%。 52 胶凝材料学胶凝材料学 煅烧 生产产C4A3-C2S型水泥熟料，一般采用干法回转转窑生产产， 也可以用立窑生产产。生料细细度控制在0.080mm方孔筛筛筛筛 余10% 。熟

12、料煅烧烧温度为为12501350，不宜超过过1400，否则则CaSO4 分解，C4A3也分解。 53 胶凝材料学胶凝材料学 水化 C4A3和石膏形成钙矾钙矾 石和Al（OH）3凝胶，石膏量少时时，后 来生成低硫型硫铝铝酸钙钙。由于较较低温度形成的C2S水化较较快，生成 C-S-H凝胶，而AH3和C-S-H凝胶填充在水化硫铝铝酸钙钙之间间，加固 和致密水泥石的结结构，故水泥早期强度高。改变变水泥中石膏的掺掺 入量，可以制得快硬不收缩缩、微膨胀胀、膨胀胀和自应应力水泥。 54 胶凝材料学胶凝材料学 3、快硬硫铝酸盐水泥性能和用途 C4A3-C2S型水泥的初凝时间时间 0.51h，终终凝时间时间 1

13、 1.5h；长长期强度稳稳定，并有所增长长。低温性能较较好，气 温在-5以上时时，不必采取任何特殊措施，就可以正常施 工。 可用于紧紧急抢抢修工程，如接缝缝、堵漏、锚喷锚喷 、抢抢修飞飞 机跑道、公路等，适合于冬季施工工程、地下工程、配制 膨胀胀水泥和自应应力水泥以及玻璃纤维纤维 砂浆浆等，但不适应应于 在100以上环环境下使用。 55 胶凝材料学胶凝材料学 情景作业 p 20人分二组，每组10人。 p 第一组（正方）：铝酸盐水泥在耐火浇注料 中的重要地位； p 第二组（反方）：铝酸盐水泥对耐火浇注料 的不利影响。 p 要求：1每组做30页以上PPT，课堂上展 示；2 展示完后，另一组第位组员对PPT提 问，同时展示组的每位成员需作答。3 PPT 主要由数据和图，及少量文字构成。