4个主要水泥化合物及其角色
|水泥化合物
新利18体育官网登录大约90-95%的波特兰水泥由四个主要的水泥矿物组成,即C3.S.那C2S.那C3.一种, 和C4.AF.,剩余的是由硫酸钙,碱硫酸盐,未反应(自由)CaO,MgO和其他次要成分组成的剩余部分由克莱克和研磨步骤留下。四个水泥矿物在水合过程中起着非常不同的作用,将干水泥转化为硬化水泥浆料。
C.3.s和c2通过产生主要水化产物C-S-H凝胶,几乎贡献了所有有益特性。然而C3.S比c更快地水合物2S.因此负责早期强度发展。
C.3.A和C.4.AF矿物也可以水合物,但形成的产品对于水泥浆料的性质略微有助于。这些矿物质存在,因为纯硅酸钙水泥几乎不可能在经济上产生。
水泥矿物的晶体结构非常复杂,因为这些结构在水泥膏和混凝土的性质中不发挥重要作用,因此我们只会在这里呈现最重要的功能。
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1。硅酸钙(C3.S)
C3.S是波特兰水泥中最丰富的矿物质,占据40-70重量%的水泥,也是最重要的。C的水合3.S为水泥粘贴到大部分强度,特别是在早期。
纯C.3.S可以形成三种不同的晶体结构。在低于980˚C的温度下,平衡结构是凌晨。在980˚C - 1070˚C之间的温度下,结构是单斜视,超过1070˚C菱峰面向。另外,各自具有三种多晶型物,因此共有七种可能的结构。然而,所有这些结构相似,并且反应性没有显着差异。结构的最重要特征是难以和不对称的钙和氧离子的填充,其在晶格中留下大的“孔”。本质上,离子不太合在一起,使晶体结构具有高内部能量。结果,c3.S是高度反应性的。
C.3.在水泥熟料中形成的形状含有约3-4%的氧化物,而不是CaO和SiO新利18体育官网登录2。严格来说,这种矿物应被称为AliTe而不是C3.S.在典型的熟料中c3.S将包含每个MgO,Al中的每一新利18体育官网登录个约1wt%2O.3.和fe.2O.3.,以及较少量的na2好的2o,P.2O.5., 所以3.。这些量可以随着用于制备水泥的原料的组成而变化。新利客户
杂质的一个效果是“稳定”单斜斜肌结构,这意味着防止了从单斜晶体到通常发生在冷却时的三级的结构转变。因此,大多数水泥含有C的单斜晶型多晶型物之一3.S.
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2。二钙硅酸盐(c2S)
和c一样3.S,C.2S.can form with a variety of different structures. There is a high temperatureα三种多晶型物的结构,aβ其在中间温度下的平衡和低温γ.结构体。
c的一个重要方面2s是g-c2S具有非常稳定的晶体结构,在水中是完全无法应应的。幸运的是,熟料的其他氧化物组分容易稳定B结构,因此G形式在波特兰水泥中不存在。18新利官网登录在线B-C的晶体结构2s是不规则的,但比c的相当不正常3.S,这占C的较低反应性2S. C.2水泥中的S含有比C略高的杂质3.S.根据泰勒,氧化物的总体取代为4-6%,具有大量的Al2O.3.,Fe.2O.3.和K.2O.
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3。三钙铝酸盐(C3.一种)
三钙铝酸盐(C3.a)包括从0到14%的波特兰水泥的任何地方。像C.3.S,它具有高度反应性,在早期水合期间释放出显着的放热热量。不幸的是,由C形成的水合产物3.对于水泥浆料的强度或其他工程性质贡献一点。在某些环境条件下(即,硫酸盐离子的存在),C3.A及其产品实际上可以通过参与导致压力和破裂的膨胀反应来损害混凝土。
纯C.3.仅具有立方晶体结构的形式。该结构的特点是CA+2原子和六alo的戒指4.Tetrahedra。和c一样3.S,粘合从它们的平衡位置扭曲,导致内部能量高,因此高反应性。大量的Cao和Al2O.3.在C.3.结构可以用其他氧化物代替,并且在高水平的取代时,这可以导致其他晶体结构。C.3.在波特兰水泥熟料中,通常含有约13%的氧化物取代,主要是立方体,具有较少量的正畸C新利18体育官网登录3.A. C.3.A和C.4.通过同时沉淀作为在克莱克林过程中形成的液相同时沉淀的AF矿物质形式,因此它们紧密混合。这使得难以确定两个阶段的确切组成。立方体形式通常含有4%的SiO取代2,5%的替代fe2O.3.,每个NA中新利18体育官网登录的约1%2好的2o和mgo。正晶形式具有相似的水平,但具有较大(〜5%)的替代2O.
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4.四铝铝铁(C4.AF)
一种稳定的化合物,与c之间的任何组成2A和C.2F可以形成,并且水泥矿物称为C.4.AF是一种近似,简单地表示该组成系列的中点。晶体结构是复杂的,并且被认为与矿物质钙钛矿的相关。c的实际组成4.水泥熟料中的AF在铝中比铁含量高,并且具有相当大的SiO取代2and MgO. Taylor reports a typical composition (in normal chemical notation) to be Ca2阿尔福0.。6米0.。2Si.0.15TI.0.。5.O.5.。然而,该组合物将根据水泥熟料的整体组成而变化。
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指定在普通固化温度下为什么在波特兰水泥中存在大量结晶CaO的存在可能导致水泥基产品中的不疑紧良好,而类似的晶体MgO可以证明无害。
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如何调整组件以减少水合的热量和慢的强度增益,而18新利官网登录在线不是对最终强度的效果不良?C3A + C3S,MgO,SO3,C4AF,免费CAO ......。还
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良好的组成,如果C3S负责大部分休头,那么C2的负责,而C2S主要负责混凝土的后期强度增益http://www.mycivil.egineer.
任何人都可以帮助我疑惑,如果我试图制作一个由60%的塑料和40%的沙子组成的砖块,那么砖可以在建造的同时持有水泥?那块水泥棒吗?
如果没有任何解决方案?