作业帮水泥的组成成分有哪些?水泥是怎样制成的?它的成分对水泥性能的影响?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/04/26 22:50:57
水泥的组成成分有哪些?水泥是怎样制成的?它的成分对水泥性能的影响?
硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、混合材和石膏按一定配比共同粉磨制成,品种和强度等级不同,其配比也不一样.水泥强度主要由水泥熟料提供,在水泥中的掺加量约为50—95%,主要组成是硅酸盐矿物.水泥中混合材的掺加量约为0—40%,主要作用是调节水泥的强度等级,满足不同用户的需求.石膏的主要作用是调节水泥的凝结时间,主要成分是硫酸钙,在水泥中的掺加量约为5%.
硅酸盐水泥熟料是将适当成分的生料,经过高温煅烧（1350—1500度）至部分熔融,所得以硅酸钙为主要矿物的产物.主要矿物是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙,分别表述如下 ：
1）硅酸三钙：含量范围42—60%,是水泥熟料的主要矿物.水化速度快,早期强度高,需要较高的煅烧温度.早期强度要求较高的水泥,要求较高的硅酸三钙含量.
2）硅酸二钙：含量范围15—32%,水化速度慢,早期强度低,后期强度高,无需较高的形成温度.
3）铝酸三钙：含量范围4—11%,水化迅速,放热多,早期强度发展快,但强度绝对值不高,因其凝结时间较快,需加石膏使其缓凝.
4）铁铝酸四钙：含量范围10—18%,水化速度慢,早期强度低,后期强度较高.
硅酸三钙和硅酸二钙统称为硅酸盐矿物,含量范围为72—78%,需较高的烧成温度.铝酸三钙和铁铝酸四钙统称为熔剂矿物,含量范围为20—24%,形成温度较低.熟料煅烧时,首先形成了熔剂矿物,出现了液相量,然后才形成了硅酸二钙,最后在高温下进一步吸收氧化钙形成了硅酸三钙.适量的液相量有利于硅酸盐矿物的形成,但熔剂矿物较多易结大块,操作困难.
硅酸盐水泥熟料的主要化学成分是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁,还有氧化镁、三氧化硫、氧化钾、氧化钠等小量有害成分,要求有害成分越小越好.现分别说明各成分的作用.
1）氧化钙：含量范围约为62—68%,是水泥熟料的主要成分,与二氧化硅生成硅酸钙矿物,与三氧化二铝和三氧化二铁生成铝酸三钙和铁铝酸四钙.如果含量低,则硅酸盐矿物低,熟料强度低.如果含量高,则氧化钙剩余,高温下呈死烧和游离状态,称为游离氧化钙,游离氧化钙高,影响水泥的安定性.
2）二氧化硅：含量范围约为20—24%,也是水泥熟料的主要成分之一,和氧化钙生成硅酸钙矿物.如果含量低,氧化钙剩余,游离氧化钙高,影响水泥安定性.如果含量高,硅酸二钙含量高,硅酸三钙含量相对降低,水泥凝结速度和早期强度增长变慢.
3）三氧化二铝：含量范围约为4—7%,作为熔剂成分和氧化钙及三氧化二铁生成铝酸三钙和铁铝酸四钙,含量高时液相粘度增大,影响硅酸二钙吸收氧化钙生成硅酸三钙.如果含量过低,则液相量低,影响硅酸钙矿物的形成.
4）三氧化二铁：含量范围约为3—5.5%,作为熔剂成分和氧化钙及三氧化二铝生成铁铝酸四钙.三氧化二铁用以降低熟料的烧成温度,但含量高时易结大块,影响操作.
总之,四种氧化物对水泥熟料的质量影响较大,进一步影响到水泥的质量,各氧化物都有一个合适的含量范围,各水泥企业之间也不一样,同时也与生产工艺、矿山原料、水泥品种等多种因素有关.
硅酸盐水泥熟料是将适当成分的生料,经过高温煅烧（1350—1500度）至部分熔融,所得以硅酸钙为主要矿物的产物.主要矿物是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙,分别表述如下 ：
1）硅酸三钙：含量范围42—60%,是水泥熟料的主要矿物.水化速度快,早期强度高,需要较高的煅烧温度.早期强度要求较高的水泥,要求较高的硅酸三钙含量.
2）硅酸二钙：含量范围15—32%,水化速度慢,早期强度低,后期强度高,无需较高的形成温度.
3）铝酸三钙：含量范围4—11%,水化迅速,放热多,早期强度发展快,但强度绝对值不高,因其凝结时间较快,需加石膏使其缓凝.
4）铁铝酸四钙：含量范围10—18%,水化速度慢,早期强度低,后期强度较高.
硅酸三钙和硅酸二钙统称为硅酸盐矿物,含量范围为72—78%,需较高的烧成温度.铝酸三钙和铁铝酸四钙统称为熔剂矿物,含量范围为20—24%,形成温度较低.熟料煅烧时,首先形成了熔剂矿物,出现了液相量,然后才形成了硅酸二钙,最后在高温下进一步吸收氧化钙形成了硅酸三钙.适量的液相量有利于硅酸盐矿物的形成,但熔剂矿物较多易结大块,操作困难.
硅酸盐水泥熟料的主要化学成分是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁,还有氧化镁、三氧化硫、氧化钾、氧化钠等小量有害成分,要求有害成分越小越好.现分别说明各成分的作用.
1）氧化钙：含量范围约为62—68%,是水泥熟料的主要成分,与二氧化硅生成硅酸钙矿物,与三氧化二铝和三氧化二铁生成铝酸三钙和铁铝酸四钙.如果含量低,则硅酸盐矿物低,熟料强度低.如果含量高,则氧化钙剩余,高温下呈死烧和游离状态,称为游离氧化钙,游离氧化钙高,影响水泥的安定性.
2）二氧化硅：含量范围约为20—24%,也是水泥熟料的主要成分之一,和氧化钙生成硅酸钙矿物.如果含量低,氧化钙剩余,游离氧化钙高,影响水泥安定性.如果含量高,硅酸二钙含量高,硅酸三钙含量相对降低,水泥凝结速度和早期强度增长变慢.
3）三氧化二铝：含量范围约为4—7%,作为熔剂成分和氧化钙及三氧化二铁生成铝酸三钙和铁铝酸四钙,含量高时液相粘度增大,影响硅酸二钙吸收氧化钙生成硅酸三钙.如果含量过低,则液相量低,影响硅酸钙矿物的形成.
4）三氧化二铁：含量范围约为3—5.5%,作为熔剂成分和氧化钙及三氧化二铝生成铁铝酸四钙.三氧化二铁用以降低熟料的烧成温度,但含量高时易结大块,影响操作.
总之,四种氧化物对水泥熟料的质量影响较大,进一步影响到水泥的质量,各氧化物都有一个合适的含量范围,各水泥企业之间也不一样,同时也与生产工艺、矿山原料、水泥品种等多种因素有关.