水泥和外加剂常识(二)
第二章
水泥的生产及水泥和水的反应过程
不超过
0.6%的碱含量水泥叫低碱水泥,反之叫高碱水泥。
一、硅酸盐水泥的生产工艺:
生产原料:
石灰石
粉碎磨细配料
粘土或页岩
------------->
铁矿石
干法生产(环保性差,但消耗能源少)
-------------->
煅烧(立窑、旋窑)
湿法生产
(加水变成球状)------------------------------>
温度(
1300-1450
℃)
(温度及时间的控制是硅酸三钙形成的关键所在,也是熟料强度的关
键所在)
铝酸三钙
C
3
A
硅酸三钙
C
3
S 熔融状态 冷却
铁铝酸四钙
C
4
AF ---------->
硅酸盐水泥
-------------->熟料
硅酸二钙
C
2
S
加适量石膏磨细为 PI 型硅酸盐水泥
---->加<5%石灰石或粒化高炉矿渣为 PII 型硅酸盐
加不同混合材——掺混合材的硅酸盐水泥
二、硅酸盐水泥的凝结和硬化
水泥
+水=水泥浆------>塑化下降越来越稠---->固体---->强度上升
------>水泥——浆塑性等于零——水泥石
变化动力
---->是硅酸盐水泥熟料中矿物质成份和水发生反应
反应过程:
①铝酸三钙 C
3
A+H
2
O ---->水化铝酸钙(CAH)
② 硅酸三钙 C
3
S+H
2
O ---->水化硅酸钙(CSH)板状层状晶体
③ 铁铝酸四钙 C
4
AF+H
2
O ---->水化铝酸钙( CAH)和水铁酸钙
(
CFH)
④ 硅酸二钙 C
2
S+H
2
O ----->水化硅酸钙(CSH)和碱(Ca(OH)
2
)
水化铝酸钙
CAH+石膏----> AFt(钙钒石)针状晶体,难溶于水
CAH+AFt+H
2
O---->AFm(低硫铝酸钙)晶体,能溶于水、碱式盐
水泥的颗粒大多
<0.08mm
AFt ---->3CaO·A1
2
O
3
·3CaSO
4
·31H
2
O
水泥和水反应,首先是从水泥颗粒的表面开始出水化产物,而水泥颗粒变
小,矿物成份的减少,水化物增加。
铝酸三钙
C
3
A 首先和水反应生成水化铝酸钙 CAH,为了调节凝结时间,便
于施工、成型,加石膏做调凝剂,
CAH+石膏 AFt
----->钙钒石成针状包围在水泥颗粒周围,减少水和水泥颗粒的接触,降低水
化反应,
AFt 体积膨胀 2.5 倍的碱式盐。
铝酸三钙
C
3
A 在水中生成的水化铝酸钙 CAH 都是不稳定的,不是最后生
成物,在硅酸水泥浆体中,熟料中的
C
3
A 实际上是在石膏存在的情况下反应的。
C
3
A+3CaSO
4
当石膏消耗完毕后,水泥中尚未水化的
C
3
A 与 AFt 生成单硫性水化铝酸钙