硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成有哪些？它们加水后各表现出什么性质

硅酸盐水泥主要有4种矿物成分：硅酸三钙（c3s），硅酸二钙（c2s），铝酸三钙（c3a），铁铝酸四钙（c4af）。四种矿物对水泥性质的影响也不一样，1)

c3s：是硅酸盐水泥熟料中最重要的矿物，含量占熟料的50%以上，c3s加水调和后，凝结时间正常，水化较快，早期强度高，因此强度增进率较大。其28天强度、一年强度是4种矿物最高的，它的体积干缩性较小，抗冻性较好。因此一般希望熟料中有较多的c3s。2)

c2s：与水作用时，水化速度较慢，早期强度低，但28天以后强度仍能较快增长，一年后可接近c3s。它的水化热较低，体积干缩性小，抗水性和抗硫酸盐侵蚀能力较强。c3s和c2s通称为硅酸盐矿物，它们是熟料中的主要成分，占熟料的70%以上，也是熟料强度的主要来源，硅酸盐水泥的名称也由此而来。3)

c3a：与水结合后，水化迅速，凝结硬化较快，如果不加石膏等缓凝剂，易使水泥急凝。它的早期强度较高，后期强度增长较少，甚至倒缩。它的水化热较高，干缩变形较大，抗硫酸盐侵蚀和抗碱性都较差，它的脆性、耐磨性较差。4)

c4af：水化硬化速度较快，早期强度较高，仅次于c3a。与c3a不同的是它的后期强度也较高，类似于c2s。它的水化热较低，干缩变形小，耐磨，抗冲击，抗硫酸盐侵蚀能力强。c3a和c4af以及熟料中组成不定的玻璃体和含碱化合物等，填充在c3s和c2s之间，统称为中间相。中间相在熟料煅烧至一定温度熔融成液相。液相是反应生成c3s的必要条件，一定的液相量和较低的液相粘度是形成主要矿物c3s不可缺少的。因此，一般情况下，c3a和c4af必须有一定的数量，从而保证一定的液相量。此外，水泥在生产过程中还要掺加一定量的混合材，对水泥性能也产生影响，所以水泥也分为好多种类和强度等级。

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1主要矿物组成为硅酸三钙:水泥早期、晚期强度提供者，含量在55~65%左右

硅酸二钙：后期强度提供者研究表明其在28天后还有强度的增长，含量在20%左右，太高的话水泥早强不高后期强度会很高；

铝酸三钙：早期强度最快提供者，在混凝土中能吸附大多数的外加剂的有效成分，姑一般含量不应太高，太高还容易造成混凝土工作性不好，因为此矿物是4个矿物中水化最快的，水泥的3天强度有60~80%为由它提供，其他的为硅酸三钙提供。含量一般在5%~10%好不超过7%，对混凝土工作性较好，原则越低越好

铁铝酸四钙：后期强度提供者水化速度最慢，含量一般在10~13%

硅酸盐水泥熟料是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后在水泥窑中煅烧而成的。矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-70%的粒化高炉矿渣及适量石膏组成。火山灰质硅酸盐水泥简称火山灰水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-50%的火山灰质混合材料及适量石膏组成。粉煤灰硅酸盐水泥简称粉煤灰水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-40%的粉煤灰及适量石膏组成。硅酸盐水泥熟料主要有CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3四种氧化物组成，在熟料中占95%，另5%为其他氧化物，如MgO、SO3等。

水泥熟料经高温煅烧后，CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3四种氧化物不是以单独的氧化物存在，而是以两种或两种以上的氧化物反应生成的多种矿物集合体。

硅酸盐水泥熟料中主要形成四种矿物:硅酸三钙，3 CaO·SiO2，简写C3S,占50~60%，称阿利特(Alite)或A矿;硅酸二钙，2 CaO·SiO2，简写C2S,占20~25%，称贝利特(Belite)或B矿;铝酸三钙，3CaO·Al2O3，简写C3A,占5~10%;铁相固溶体，通常以铁铝酸四钙表示，4CaO·Al2O3·Fe2O3，简写C4AF,占10~15%，称才利特(Celite)或C矿。

熟料煅烧顾名思义是将生的烧成熟的。煅烧因窑型不同而有差异。目前国内窑型有湿法窑;干法窑，干法中有中空窑、SP(不带分解炉)、新型干法窑;半干法中有立窑、立波尔窑。现介绍几个重要温度:

CaCO3-CaO+CO2分解温度为890℃，MgCO3-MgO+CO2分解温度为590℃，因此分解炉的温度控制为900℃左右;

C3S在出现液相以后才能形成，液相温度为1250℃，故熟料烧成温度为1300℃~1450℃(物料温度)。

C3S--C2S--C3A--C4AF最低共熔温度1338℃，故低于此温度矿物形成就有困难。水泥窑气体温度高达1700℃，物料温度高达1400℃，经水泥窑处理的废弃物不会造成二次污染。由于垃圾焚烧炉的焚烧温度低于水泥窑，往往会造成二次污染，目前发达国家都有采用水泥窑代替焚烧炉处理垃圾的趋势。

简单的说主要就是硅、铝、铁、钙,辅料也是为了提供这几种成分。主要成分：硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙，铁铝酸四钙

作用：适用于快硬早强的工程、高强度等级砼。不适用于大体积砼工程（发热量比普通水泥大得多，不用）、受化学侵蚀、压力水（软水）作用及海水侵蚀的工程

再看看别人怎么说的。

水泥熟料以石灰石和粘土、铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。在水泥工业中，最常用的硅酸盐水泥熟料主要化学成分为氧化钙、二氧化硅和少量的氧化铝和氧化铁。主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。硅酸盐水泥熟料加适量石膏共同磨细后，即成硅酸盐水泥。

智研数据研究中心数据显示：2011年1-12月，全国水泥熟料的产量达128亿吨，同比增长1505 %。其中，窑外分解窑水泥熟料的产量达96亿吨，占总产量的7499%。 从各省市的产量来看，2011年1-12月，安徽省水泥熟料的产量达108亿吨，同比增长953 %，占全国总产量的843 %。紧随其后的是四川、广东和山东，分别占总产量的690%、665%和662 %。

水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。

硅酸盐不泥熟料的主要矿物成分有:硅酸三钙C3S、硅酸二钙C2S、铝酸三钙C3A,和铁铝酸四钙C4AF

这些矿物成分对水泥性质如下：

C3S C2S C3A C4AF

凝结硬化速度 快 慢 最快

28天水化热 大 小 最大 中

强度 高 早期低 后期高 低

耐腐蚀性 差 强 最差 中

硅酸盐不泥熟料的主要矿物成分有硅酸三钙C3S、硅酸二钙C2S、铝酸三钙C3A,和铁铝酸四钙C4AF这些矿物成分对水泥性质如下：\x0dC3SC2SC3AC4AF\x0d凝结硬化速度快慢最快\x0d28天水化热大小最大中\x0d强度高早期低后期高低低耐腐蚀性差强最差中