水泥材料学53铝酸盐水泥ppt课件.ppt

铝酸盐水泥定义铝酸盐水泥，又称高铝水泥或矾土水泥铝酸盐水泥，又称高铝水泥或矾土水泥 是以矾土和石灰石为原料，按照适是以矾土和石灰石为原料，按照适当的比例配合后，经烧结或熔融，构成以铝酸当的比例配合后，经烧结或熔融，构成以铝酸钙为主，氧化铝含量约钙为主，氧化铝含量约50%50%的熟料，经粉磨而的熟料，经粉磨而制成的水硬性胶凝资料制成的水硬性胶凝资料耐火铝酸盐水泥耐火铝酸盐水泥耐火铝酸盐水泥耐火铝酸盐水泥 用用Al2O3Al2O3的质量分数为的质量分数为65%65%的铝酸钙的铝酸钙熟料磨细制成的熟料磨细制成的低钙耐火铝酸盐水泥低钙耐火铝酸盐水泥 以优质矾土和优质石灰石为原料，以优质矾土和优质石灰石为原料，烧结构成烧结构成Al2O3Al2O3的质量分数在的质量分数在70%~75%70%~75%的熟料，的熟料，经磨细而制成经磨细而制成纯铝酸钙耐火铝酸盐水泥纯铝酸钙耐火铝酸盐水泥 用工业氧化铝作为铝制原料，减少用工业氧化铝作为铝制原料，减少有害杂质，添加有效矿物，进一步改善耐火特有害杂质，添加有效矿物，进一步改善耐火特性。

性铝酸盐水泥的分类建筑用建筑用铝酸酸盐水泥水泥快硬高快硬高强铝酸酸盐水泥水泥 其主要工其主要工艺特点之一是磨特点之一是磨细熟料熟料时要要掺硬石膏，使熟料构成硬石膏，使熟料构成3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O，使水泥后期，使水泥后期强度不致下降度不致下降膨膨胀铝酸酸盐水泥水泥 用用质量分数量分数73%~76%73%~76%的的铝酸酸盐水水泥熟料和泥熟料和24%~27%24%~27%的二水石膏磨的二水石膏磨细到比外表到比外表积大于大于450m2/kg450m2/kg自自应力力铝酸酸盐水泥水泥 进一步提高膨一步提高膨胀铝酸酸盐水泥中二水泥中二水石膏的水石膏的掺入量就可得到自入量就可得到自应力力铝酸酸盐水泥铝酸盐水泥的分类铝酸盐水泥的矿物组成铝酸盐水泥的矿物组成ØCA〔 〔铝铝酸一酸一钙钙〕 〕Ø Ø 铝铝酸酸盐盐水泥中的主要水泥中的主要矿矿物，物，具有很高的水硬活性，其特点是凝具有很高的水硬活性，其特点是凝结结正常，硬化迅速，是正常，硬化迅速，是铝铝酸酸盐盐水泥水泥强强度度的主要来源。

但假的主要来源但假设设含量含量过过高，高，强强度度开展主要集中在早期开展主要集中在早期CA的的结结晶外晶外形与煅形与煅烧烧方法、冷却条件等要素有关方法、冷却条件等要素有关烧结烧结法所得法所得CA多多为为矩形或不矩形或不规规那么那么板状，粒径板状，粒径5~10μm，密度，密度2.98g/cm3ØCA2 〔 〔二二铝铝酸一酸一钙钙〕 〕Ø 水化硬化水化硬化较较慢，早期慢，早期强强度低，度低，但后期但后期强强度能不度能不时时提高CA2假假设过设过多，将影响多，将影响铝铝酸酸盐盐水泥的快硬性能，水泥的快硬性能，但水泥的耐但水泥的耐热热性能可以得到提高性能可以得到提高烧烧结结法法时时CA2通常呈粒状晶体，尺寸大通常呈粒状晶体，尺寸大多多为为10~20μm，密度，密度为为2.90g/cm3Ø 质质量量优优良的良的铝铝酸酸盐盐水泥，其水泥，其矿矿物物组组成普通以成普通以CA和和CA2为为主ØC12A7 〔七铝酸十二钙〕〔七铝酸十二钙〕Ø 晶体构造中铝和钙的配位极不晶体构造中铝和钙的配位极不规那么，构造具有大量构造空洞，使规那么，构造具有大量构造空洞，使其水化极快，凝结迅速，但强度不高。

其水化极快，凝结迅速，但强度不高因此水泥中含有较多的因此水泥中含有较多的C12A7时，时，会呈现快凝，强度降低，耐热性下降会呈现快凝，强度降低，耐热性下降ØC2AS〔钙铝黄长石、铝方柱石〕〔钙铝黄长石、铝方柱石〕Ø 在铝酸盐水泥中，由于其晶格在铝酸盐水泥中，由于其晶格内离子配位很对称，因此胶凝性能很内离子配位很对称，因此胶凝性能很差，通常呈才长方、正方、板状和不差，通常呈才长方、正方、板状和不规那么外形，普通情况下分布比较均规那么外形，普通情况下分布比较均匀Ø 除上述铝酸盐矿物外，有时还除上述铝酸盐矿物外，有时还会有会有C2S的存在，例外还能够有少量的存在，例外还能够有少量的镁尖晶石或镁方柱石、钙钛矿等的镁尖晶石或镁方柱石、钙钛矿等ØCA6〔六铝酸一钙〕〔六铝酸一钙〕Ø 惰性矿物，没有水硬性，但惰性矿物，没有水硬性，但含有矿物含有矿物CA6后，水泥的耐热性提高后，水泥的耐热性提高 主要化学组成为主要化学组成为CaOCaO、、Al2O3Al2O3、、SiO2SiO2、、Fe2O3Fe2O3以及少量的以及少量的MgOMgO、、TiO2TiO2等。

等 由于原料和消费方法的不同，成分在一定范围内动由于原料和消费方法的不同，成分在一定范围内动摇 Al2O3 33%~60% Al2O3 33%~60%，，CaO 32%~44%CaO 32%~44%，，SiO2 SiO2 3%~15%3%~15%，， Fe2O3 Fe2O3〔含〔含FeOFeO〕〕 1%~15% 1%~15%铝酸盐水泥的化学组成Ø氧化铝氧化铝Ø 是保证生成铝酸盐矿物的根本成分是保证生成铝酸盐矿物的根本成分Al2O3Al2O3含量过低，含量过低，熟料中将呈现熟料中将呈现C12A7C12A7，使水泥快凝，强度下降；，使水泥快凝，强度下降；Al2O3Al2O3含量过高，熟含量过高，熟料中构成过多的料中构成过多的CA2CA2，使早期强度下降使早期强度下降Ø氧化钙氧化钙Ø 也是保证生成铝酸盐矿物的根本成分含量过高，易也是保证生成铝酸盐矿物的根本成分含量过高，易行成行成C12A7C12A7，含量过低，构成大量的，含量过低，构成大量的CA2CA2。

Ø氧化硅氧化硅Ø 熟料中熟料中SiO2SiO2含量普通不宜超越含量普通不宜超越10%10%，因其含量添加，，因其含量添加，C2ASC2AS相应添加相应添加SiO2SiO2含量在含量在4%~5%4%~5%时，能促使生料更均匀烧结并加时，能促使生料更均匀烧结并加速矿物构成速矿物构成Ø氧化铁氧化铁Ø Fe2O3 Fe2O3构成胶凝性能极弱的构成胶凝性能极弱的C2FC2F、、CFCF，会降低水泥的强，会降低水泥的强度，含量不宜过高度，含量不宜过高铝酸盐水泥的化学组成熔融法熔融法 该方法是将已配好的生料放入电炉、高炉、该方法是将已配好的生料放入电炉、高炉、反射炉、转炉或化铁炉中熔融生料不用磨细，在反射炉、转炉或化铁炉中熔融生料不用磨细，在熔融过程中可到达混合均匀的目的物料熔融温度熔融过程中可到达混合均匀的目的物料熔融温度普通在普通在1300oC~1400oC1300oC~1400oC烧结法烧结法 我国最广泛运用的是回转窑烧结法，它与我国最广泛运用的是回转窑烧结法，它与硅酸盐水泥熟料的煅烧类似：将生料在回转窑中烧硅酸盐水泥熟料的煅烧类似：将生料在回转窑中烧至部分熔融的烧结形状。

原料中含至部分熔融的烧结形状原料中含Fe2O3Fe2O3和和SiO2SiO2等杂等杂质要少铝酸盐水泥烧成范围较窄，在质要少铝酸盐水泥烧成范围较窄，在1300oC~1330oC1300oC~1330oC之间铝酸盐水泥的消费方法 CA是铝酸盐水泥的主要矿物组成，因是铝酸盐水泥的主要矿物组成，因此铝酸盐水泥的水化在很大程度上取决于此铝酸盐水泥的水化在很大程度上取决于CA的水化和水化物的结晶情况其水化过的水化和水化物的结晶情况其水化过程和产物与温度关系极大程和产物与温度关系极大铝酸盐水泥的水化硬化过程CA的水化CA2的水化C12A7的水化硬化浆体构造 CAH10、、C2AH8属于六方晶系，结晶构成的片属于六方晶系，结晶构成的片状和针状晶体，相互交错搭接，构成巩固的结晶体，状和针状晶体，相互交错搭接，构成巩固的结晶体，氢氧化铝凝胶又填充于晶体骨架的空隙，结合水量氢氧化铝凝胶又填充于晶体骨架的空隙，结合水量大，因此，孔隙率低构造致密，故使水泥获得较高大，因此，孔隙率低构造致密，故使水泥获得较高的机械强度水化的机械强度水化5~7天后，水化物的数量就很少添天后，水化物的数量就很少添加，因此铝酸盐水泥硬化初期的强度增长很快，以加，因此铝酸盐水泥硬化初期的强度增长很快，以后既不显著。

后既不显著 CAH10、、C2AH8都是亚稳相，要逐渐转化成都是亚稳相，要逐渐转化成比较稳定的比较稳定的C3AH6六方六方 晶体晶体C3AH6C3AH6扫描电镜照片扫描电镜照片球粒结节状棱柱体球粒结节状棱柱体C3AH6扫描电镜照片扫描电镜照片Ø铝酸盐水泥具有较好的早强性能铝酸盐水泥具有较好的早强性能Ø铝酸盐水泥有一定的耐高温性，在高温下仍能坚持较高的强铝酸盐水泥有一定的耐高温性，在高温下仍能坚持较高的强度Ø铝酸盐水泥有很好的抗硫酸盐性能和抗海水腐蚀性能铝酸盐水泥有很好的抗硫酸盐性能和抗海水腐蚀性能Ø铝酸盐水泥不经实验不可与石灰或水化后有铝酸盐水泥不经实验不可与石灰或水化后有CaCa〔〔OHOH〕〕2 2构成的构成的胶凝资料混合运用，否那么会发生凝结不正常和强度下降胶凝资料混合运用，否那么会发生凝结不正常和强度下降Ø工程实际证明，铝酸盐水泥的长期强度确实下降，特别是在工程实际证明，铝酸盐水泥的长期强度确实下降，特别是在湿热环境下湿热环境下铝酸盐水泥的性能与运用铝酸盐水泥的性能与运用。