水泥材料學鋁酸鹽水泥PPT課件

1、耐火鋁酸鹽水泥u耐火鋁酸鹽水泥 用Al2O3的質量分數(shù)為65%的鋁酸鈣熟料磨細制成的。u低鈣耐火鋁酸鹽水泥 以優(yōu)質礬土和優(yōu)質石灰石為原料，燒結形成Al2O3的質量分數(shù)在70%75%的熟料，經(jīng)磨細而制成。u純鋁酸鈣耐火鋁酸鹽水泥 用工業(yè)氧化鋁作為鋁制原料，減少有害雜質，增加有效礦物，進一步改善耐火特性。鋁酸鹽水泥的分類第1頁/共21頁建筑用鋁酸鹽水泥u快硬高強鋁酸鹽水泥 其主要工藝特點之一是磨細熟料時要摻硬石膏，使熟料形成3CaOAl2O33CaSO431H2O，使水泥后期強度不致下降。u膨脹鋁酸鹽水泥 用質量分數(shù)73%76%的鋁酸鹽水泥熟料和24%27%的二水石膏磨細到比表面積大于450m2/

2、kg。u自應力鋁酸鹽水泥 進一步提高膨脹鋁酸鹽水泥中二水石膏的摻入量就可得到自應力鋁酸鹽水泥。鋁酸鹽水泥的分類第2頁/共21頁鋁酸鹽水泥的礦物組成第3頁/共21頁鋁酸 一鈣（CaOAl2O3，簡寫CA）二鋁酸一鈣（CaO2Al2O3，簡寫CA2）七鋁酸十二鈣（12CaO7Al2O3，簡寫C12A7）鋁方柱石（2CaOAl2O3SiO2，簡寫C2AS）鋁酸鹽水泥的礦物組成第4頁/共21頁CA（鋁酸一鈣） 鋁酸鹽水泥中的主要礦物，具有很高的水硬活性，其特點是凝結正常，硬化迅速，是鋁酸鹽水泥強度的主要來源。但若含量過高，強度發(fā)展主要集中在早期。CA的結晶形狀與煅燒方法、冷卻條件等因素有關。燒結法所得

3、CA多為矩形或不規(guī)則板狀，粒徑510m，密度2.98g/cm3。第5頁/共21頁CA2 （二鋁酸一鈣） 水化硬化較慢，早期強度低，但后期強度能不斷提高。CA2若過多，將影響鋁酸鹽水泥的快硬性能，但水泥的耐熱性能可以得到提高。燒結法時CA2通常呈粒狀晶體，尺寸大多為1020m，密度為2.90g/cm3。 質量優(yōu)良的鋁酸鹽水泥，其礦物組成一般以CA和CA2為主。第6頁/共21頁C12A7 （七鋁酸十二鈣） 晶體結構中鋁和鈣的配位極不規(guī)則，結構具有大量結構空洞，使其水化極快，凝結迅速，但強度不高。因此水泥中含有較多的C12A7時，會出現(xiàn)快凝，強度降低，耐熱性下降。第7頁/共21頁C2AS（鈣鋁黃長石

4、、鋁方柱石） 在鋁酸鹽水泥中，由于其晶格內(nèi)離子配位很對稱，因此膠凝性能很差，通常呈才長方、正方、板狀和不規(guī)則形狀，一般情況下分布比較均勻。 除上述鋁酸鹽礦物外，有時還會有C2S的存在，例外還可能有少量的鎂尖晶石或鎂方柱石、鈣鈦礦等。第8頁/共21頁CA6（六鋁酸一鈣） 惰性礦物，沒有水硬性，但含有礦物CA6后，水泥的耐熱性提高。第9頁/共21頁 主要化學組成為CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3以及少量的MgO、TiO2等。 由于原料和生產(chǎn)方法的不同，成分在一定范圍內(nèi)波動。 Al2O3 33%60%，CaO 32%44%，SiO2 3%15%， Fe2O3（含F(xiàn)eO） 1%15%。鋁酸鹽水

5、泥的化學組成第10頁/共21頁氧化鋁 是保證生成鋁酸鹽礦物的基本成分。Al2O3含量過低，熟料中將出現(xiàn)C12A7，使水泥快凝，強度下降；Al2O3含量過高，熟料中形成過多的CA2，使早期強度下降。氧化鈣 也是保證生成鋁酸鹽礦物的基本成分。含量過高，易行成C12A7，含量過低，形成大量的CA2。氧化硅 熟料中SiO2含量一般不宜超過10%，因其含量增加，C2AS相應增加。SiO2含量在4%5%時，能促使生料更均勻燒結并加速礦物形成。氧化鐵 Fe2O3形成膠凝性能極弱的C2F、CF，會降低水泥的強度，含量不宜過高。鋁酸鹽水泥的化學組成第11頁/共21頁熔融法 該方法是將已配好的生料放入電爐、高爐、

6、反射爐、轉爐或化鐵爐中熔融。生料不必磨細，在熔融過程中可達到混合均勻的目的。物料熔融溫度一般在1300oC1400oC。燒結法 我國最廣泛使用的是回轉窯燒結法，它與硅酸鹽水泥熟料的煅燒相似：將生料在回轉窯中燒至部分熔融的燒結狀態(tài)。原料中含F(xiàn)e2O3和SiO2等雜質要少。鋁酸鹽水泥燒成范圍較窄，在1300oC1330oC之間。鋁酸鹽水泥的生產(chǎn)方法第12頁/共21頁 CA是鋁酸鹽水泥的主要礦物組成，因此鋁酸鹽水泥的水化在很大程度上取決于CA的水化和水化物的結晶狀況。其水化過程和產(chǎn)物與溫度關系極大。鋁酸鹽水泥的水化硬化過程第13頁/共21頁CA的水化第14頁/共21頁CA2的水化第15頁/共21頁C

7、12A7的水化第16頁/共21頁硬化漿體結構 CAH10、C2AH8屬于六方晶系，結晶形成的片狀和針狀晶體，互相交錯搭接，形成堅硬的結晶體，氫氧化鋁凝膠又填充于晶體骨架的空隙，結合水量大，因此，孔隙率低結構致密，故使水泥獲得較高的機械強度。水化57天后，水化物的數(shù)量就很少增加，因此鋁酸鹽水泥硬化初期的強度增長很快，以后既不顯著。 CAH10、C2AH8都是亞穩(wěn)相，要逐漸轉化成比較穩(wěn)定的C3AH6。第17頁/共21頁六方 晶體C3AH6掃描電鏡照片第18頁/共21頁球粒結節(jié)狀棱柱體C3AH6掃描電鏡照片第19頁/共21頁鋁酸鹽水泥具有較好的早強性能。鋁酸鹽水泥有一定的耐高溫性，在高溫下仍能保持較高的強度。鋁酸鹽水泥有很好的抗硫酸鹽性能和抗海水腐蝕性能。鋁酸鹽水泥不經(jīng)實驗不可與石灰或水化后有C