水泥材料學(xué)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%的鋁酸鈣熟料磨細(xì)制成的。u低鈣耐火鋁酸鹽水泥 以?xún)?yōu)質(zhì)礬土和優(yōu)質(zhì)石灰石為原料，燒結(jié)形成Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在70%75%的熟料，經(jīng)磨細(xì)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(zhì)，增加有效礦物，進(jìn)一步改善耐火特性。鋁酸鹽水泥的分類(lèi)第1頁(yè)/共21頁(yè)建筑用鋁酸鹽水泥u快硬高強(qiáng)鋁酸鹽水泥 其主要工藝特點(diǎn)之一是磨細(xì)熟料時(shí)要摻硬石膏，使熟料形成3CaOAl2O33CaSO431H2O，使水泥后期強(qiáng)度不致下降。u膨脹鋁酸鹽水泥 用質(zhì)量分?jǐn)?shù)73%76%的鋁酸鹽水泥熟料和24%27%的二水石膏磨細(xì)到比表面積大于450m2/

2、kg。u自應(yīng)力鋁酸鹽水泥 進(jìn)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(yīng)力鋁酸鹽水泥。鋁酸鹽水泥的分類(lèi)第2頁(yè)/共21頁(yè)鋁酸鹽水泥的礦物組成第3頁(yè)/共21頁(yè)鋁酸 一鈣（CaOAl2O3，簡(jiǎn)寫(xiě)CA）二鋁酸一鈣（CaO2Al2O3，簡(jiǎn)寫(xiě)CA2）七鋁酸十二鈣（12CaO7Al2O3，簡(jiǎn)寫(xiě)C12A7）鋁方柱石（2CaOAl2O3SiO2，簡(jiǎn)寫(xiě)C2AS）鋁酸鹽水泥的礦物組成第4頁(yè)/共21頁(yè)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(diǎn)是凝結(jié)正常，硬化迅速，是鋁酸鹽水泥強(qiáng)度的主要來(lái)源。但若含量過(guò)高，強(qiáng)度發(fā)展主要集中在早期。CA的結(jié)晶形狀與煅燒方法、冷卻條件等因素有關(guān)。燒結(jié)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(yè)/共21頁(yè)CA2 （二鋁酸一鈣） 水化硬化較慢，早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度能不斷提高。CA2若過(guò)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(jié)法時(shí)CA2通常呈粒狀晶體，尺寸大多為1020m，密度為2.90g/cm3。 質(zhì)量?jī)?yōu)良的鋁酸鹽水泥，其礦物組成一般以CA和CA2為主。第6頁(yè)/共21頁(yè)C12A7 （七鋁酸十二鈣） 晶體結(jié)構(gòu)中鋁和鈣的配位極不規(guī)則，結(jié)構(gòu)具有大量結(jié)構(gòu)空洞，使其水化極快，凝結(jié)迅速，但強(qiáng)度不高。因此水泥中含有較多的C12A7時(shí)，會(huì)出現(xiàn)快凝，強(qiáng)度降低，耐熱性下降。第7頁(yè)/共21頁(yè)C2AS（鈣鋁黃長(zhǎng)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(duì)稱(chēng)，因此膠凝性能很差，通常呈才長(zhǎng)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(shí)還會(huì)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(yè)/共21頁(yè)CA6（六鋁酸一鈣） 惰性礦物，沒(méi)有水硬性，但含有礦物CA6后，水泥的耐熱性提高。第9頁(yè)/共21頁(yè) 主要化學(xué)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(dòng)。 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(xué)組成第10頁(yè)/共21頁(yè)氧化鋁 是保證生成鋁酸鹽礦物的基本成分。Al2O3含量過(guò)低，熟料中將出現(xiàn)C12A7，使水泥快凝，強(qiáng)度下降；Al2O3含量過(guò)高，熟料中形成過(guò)多的CA2，使早期強(qiáng)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(guò)高，易行成C12A7，含量過(guò)低，形成大量的CA2。氧化硅 熟料中SiO2含量一般不宜超過(guò)10%，因其含量增加，C2AS相應(yīng)增加。SiO2含量在4%5%時(shí)，能促使生料更均勻燒結(jié)并加速礦物形成。氧化鐵 Fe2O3形成膠凝性能極弱的C2F、CF，會(huì)降低水泥的強(qiáng)度，含量不宜過(guò)高。鋁酸鹽水泥的化學(xué)組成第11頁(yè)/共21頁(yè)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(zhuǎn)爐或化鐵爐中熔融。生料不必磨細(xì)，在熔融過(guò)程中可達(dá)到混合均勻的目的。物料熔融溫度一般在1300oC1400oC。燒結(jié)法 我國(guó)最廣泛使用的是回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法，它與硅酸鹽水泥熟料的煅燒相似：將生料在回轉(zhuǎn)窯中燒至部分熔融的燒結(jié)狀態(tài)。原料中含F(xiàn)e2O3和SiO2等雜質(zhì)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(yè)/共21頁(yè) 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(jié)晶狀況。其水化過(guò)程和產(chǎn)物與溫度關(guān)系極大。鋁酸鹽水泥的水化硬化過(guò)程第13頁(yè)/共21頁(yè)CA的水化第14頁(yè)/共21頁(yè)CA2的水化第15頁(yè)/共21頁(yè)C

7、12A7的水化第16頁(yè)/共21頁(yè)硬化漿體結(jié)構(gòu) CAH10、C2AH8屬于六方晶系，結(jié)晶形成的片狀和針狀晶體，互相交錯(cuò)搭接，形成堅(jiān)硬的結(jié)晶體，氫氧化鋁凝膠又填充于晶體骨架的空隙，結(jié)合水量大，因此，孔隙率低結(jié)構(gòu)致密，故使水泥獲得較高的機(jī)械強(qiáng)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(qiáng)度增長(zhǎng)很快，以后既不顯著。 CAH10、C2AH8都是亞穩(wěn)相，要逐漸轉(zhuǎn)化成比較穩(wěn)定的C3AH6。第17頁(yè)/共21頁(yè)六方 晶體C3AH6掃描電鏡照片第18頁(yè)/共21頁(yè)球粒結(jié)節(jié)狀棱柱體C3AH6掃描電鏡照片第19頁(yè)/共21頁(yè)鋁酸鹽水泥具有較好的早強(qiáng)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)不可與石灰或水化后有C