2010年巖土工程師基礎(chǔ)知識(shí):水泥基本組成

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1.熟料基本組成與特性
    水泥的性能主要決定于熟料質(zhì)量,優(yōu)質(zhì)熟料應(yīng)該具有合適的礦物組成和良好的巖相結(jié)構(gòu)。
    在水泥行業(yè)通常習(xí)慣按表10-4-2簡寫形式來表示各種氧化物和熟料礦物。
    (1)硅酸三鈣
    硅酸三鈣是熟料主要礦物,其含量通常為50%左右。C3S水化較快,粒徑為40μm~50μm的C3S顆粒水化28d,其水化程度可達(dá)70%左右,所以C3S強(qiáng)度發(fā)展比較快,早期強(qiáng)度高,且強(qiáng)度增進(jìn)率較大,28d強(qiáng)度可達(dá)一年強(qiáng)度的70%~80%。就28d或一年的強(qiáng)度來說,在四種礦物中。C3S水化凝結(jié)時(shí)間正常,水化熱較高。
    (2)硅酸二鈣
    硅酸二鈣在熟料中以β型存在,其含量一般為20%左右,是硅酸鹽水泥熟料的主要礦物之一。β-C2S水化較慢,28d齡期僅水化20%左右,凝結(jié)硬化緩慢,早期強(qiáng)度較低,但28d以后強(qiáng)度仍能較快增長,在一年后可以超過C3S。β-C2S水化熱較小。
    (3)鋁酸三鈣
    熟料中C3A含量在7%~15%之間。C3A水化迅速,放熱量大,凝結(jié)時(shí)間很快,如不加石膏作緩凝劑,易使水泥急凝。C3A硬化也很快,它的強(qiáng)度3d就大部分發(fā)揮出來,故早期強(qiáng)度較高,但絕對(duì)值不高,以后幾乎不再增長,甚至倒縮。C3A含量高的水泥漿體干縮變形大,抗硫酸鹽性能差。
    (4)鐵鋁酸四鈣
    實(shí)際上是熟料中鐵相連續(xù)固溶體的代稱,含量為10%~18%。C4AF的水化速度在早期介于C3A與C3S之間,但隨后的發(fā)展不如C3S。它的強(qiáng)度類似鋁酸三鈣,但后期還能不斷增長,類似于C2S。C4AF的抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能較好,水化熱較C3A低。