化合物的水泥

新利18体育官网登录大约90-95%的波特兰水泥由四种主要的水泥矿物组成C_3.年代，C₂年代，C_3.一个,C₄房颤，其余物包括硫酸钙、硫酸碱、未反应的(游离的)CaO、MgO和其他烧结和研磨过程中剩下的次要成分。四种水化矿物在干水泥转化为硬化水泥浆体的水化过程中起着不同的作用。

C_3.S和C₂S通过生成主要的水合产物C-S-H凝胶贡献了几乎所有的有益性质。然而,C_3.S的水化速度比C快得多₂年代因此是早期力量发展的原因．

C_3.A和C₄AF矿物也水化，但形成的产品对水泥浆体的性能贡献很小。之所以存在这些矿物质，是因为纯硅酸钙水泥几乎不可能经济地生产。

水泥矿物的晶体结构十分复杂，由于这些结构对水泥膏体和混凝土的性能起的作用并不重要，所以这里我们只介绍最重要的特征。

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1.硅酸三钙(C_3.S)

C_3.S是硅酸盐水泥中最丰富的矿物，占水泥的40-70 wt%，也是最重要的矿物。C的水合作用_3.S给予水泥浆体大部分的强度，特别是在早期。

纯C_3.S可以形成三种不同的晶体结构。当温度低于980˚C时，平衡结构为三斜晶系的．在980˚C - 1070˚C之间，结构为单斜晶体的，敏感度1070℃以上菱形的．此外，三斜和单斜构造各有3种形态，因此共有7种可能的构造。然而，所有这些结构都相当相似，在反应性方面没有显著差异。这种结构最重要的特征是钙离子和氧离子笨拙而不对称的堆积，在晶格中留下了巨大的“空穴”。本质上，离子不能很好地结合在一起，导致晶体结构具有较高的内能。答案:C_3.S具有很强的活性。

C_3.水泥熟料中形成的S含有除CaO和SiO外的约3-4%的氧化物新利18体育官网登录₂．严格地说，这种矿物应该被称为alite而不是C_3.在一个典型的熟料中，C_3.S将包含约1%的MgO, Al新利18体育官网登录₂O_3.,菲₂O_3.，以及少量的Na₂O K₂O P₂O₅,所以_3.．这些量会因水泥原料的组成而有很大的不同。新利客户

杂质的一个作用是“稳定”单斜结构，这意味着通常在冷却时发生的从单斜向三斜的结构转变被阻止了。因此，大多数胶结物含有C的单斜晶型之一_3.年代。

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2.硅酸二钙(C₂S)

与C_3.年代,C₂S可以形成多种不同的结构。有高温α有三种形态的结构β它的结构在中温和低温时处于平衡状态γ结构。

故选C₂S是g-C₂S有一个非常稳定的晶体结构，在水中完全不反应。幸运的是，b结构很容易被熟料的其他氧化物成分稳定，因此g形式不存在于硅酸盐水泥中。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要少得多_3.S，这就是C反应性较低的原因₂s . C₂水泥中S的杂质含量略高于C_3.根据Taylor的研究，氧化物的总取代量为4-6%，Al的含量相当大₂O_3.、铁₂O_3.和K₂O。

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3.铝酸三钙(C_3.一)

铝酸三钙(C_3.A)由0 - 14%的硅酸盐水泥组成。像C_3.S，反应性强，在水化早期释放大量放热。不幸的是，水化产物由C_3.对水泥浆体的强度或其他工程性能的贡献很小。在一定的环境条件下(即硫酸盐离子的存在)，C_3.A和它的产物实际上可以通过参与膨胀反应而损害混凝土，导致应力和开裂。

纯C_3.A只形成立方晶体结构。其结构特征是Ca^＋２原子和六个AlO环₄四面体。与C_3.S，键从它们的平衡位置扭曲，导致高内能，因此高反应活性。大量的CaO和Al₂O_3.在C_3.一个结构可以被其他氧化物取代，在高水平的取代下，这可以导致其他晶体结构。C_3.硅酸盐水泥熟料中的A通常含有约13%的氧化物代换物，主要是立方的，有少量的正交的C新利18体育官网登录_3.a . C_3.A和C₄AF矿物是随着熟料过程中形成的液相冷却而同时沉淀形成的，因此它们紧密地混合在一起。这使确定这两相的确切成分变得困难。立方形式通常含有4%的SiO替代₂， 5%的Fe取代₂O_3.，钠元素各占新利18体育官网登录1%左右₂O K₂O,分别。正交晶型具有相似的能级，但K的取代量更大(~5%)₂O。

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4.Tetracalcium Aluminoferrite (C₄房颤)

C和C之间的任何化合物的稳定化合物₂A和C₂可以形成F，而水泥矿物称为C₄AF是一个近似值，简单地表示这个合成级数的中点。晶体结构复杂，认为与钙钛矿的晶体结构有关。C的实际组分₄水泥熟料中AF的铝含量普遍高于铁，SiO有相当大的替代作用₂和分别。泰勒报告了一种典型的成分(在普通化学符号中)是Ca₂AlFe_0.6毫克_0.2如果_0．15“透明国际”_0．5O₅．然而，根据水泥熟料的整体成分，其组成会有所不同。

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