硅酸盐水泥熟料的矿物组成及其主要特征
硅酸盐水泥熟料的主要矿物有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。前两种矿物称为硅酸盐矿物,一般占总量的75%~82%;后两种矿物称为熔剂矿物,一般占总量的18%~25%。这4种矿物成分的主要特征如下:(1)C3S的水化速率较快,水化热较大,且主要在早期放出;强度最高,且能不断得到增长,是决定水泥强度高低的最主要矿物。
(2)C2S的水化速率最慢,水化热最小,且主要在后期放出;早期强度不高,但后期强度增长率较高,是保证水泥后期强度的最主要矿物。
(3)C3A的水化速率极快,水化热最大,且主要在早期放出,硬化时体积减缩也最大;早期强度增长率很快,但强度不高,而且以后几乎不再增长,甚至降低。
(4)C4AF的水化热速率较快,仅次于C3A,水化热中等,强度较低;脆性较其他矿物为小,当含量增多时,有助于水泥抗拉强度的提高。
由上述可知,几种矿物成分的性质不同,它们在熟料中的相对含量改变时,水泥的技术性质也随之改变。例如,要使水泥具有快硬高强的性能,应适当提高熟料中C3S及C3A的相对含量;若要求水泥的水化放热量较低,可适当提高C2S及C4AF的含量而控制C3S及C3A的含量。因此,掌握硅酸盐水泥熟料中各矿物成分的含量及特性,就可以大致了解该水泥的性能特点。
除以上4种主要矿物成分外,硅酸盐水泥中尚有少量其他成分,常见的有氧化镁(MgO)、三氧化硫(SO3)、游离氧化钙(f-CaO)、碱等。
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