硅酸盐水泥熟料中真实矿物构成及形成条件检测方案

Br Rb Zr Nb MoInnavative XRF Technolagies Innovative XRF Technolagies XRD 对硅酸盐水泥熟料相的定量检测与化学检测结果偏差之比较分析 前沿： XRD检测设备 Terra 简介 全球首款真正意义上的便携式 XRD分析仪——Terra，美国宇航局火星探测技术。NASA 专利7113265。 透射衍射几何技术；2345 样品振动技术； 二维面探测器； XRD 口 XRF 集成技术； 电子制冷技术。 Terra突破了传统 XRD 的构造，具有以下特点： 1使用简单 Terra23 检测快速 维护成本低廉 检测原理及结果显示 ( 美国伊诺斯(Innov-x)中国服务中 心 — —深圳市莱雷科技发展有限公司 ) ( 地址： 深 圳市宝安区107 国道西城工业区339号吉美禾 综 合 楼 1112-1115 ) 目录 一.水泥熟料的定量测定方法... 3 二. Bouge法.. 3 三.硅酸盐水泥熟料的真实矿物构成及形成条件.......4 四.化学计算值与实际值的误差分析. 4 五. Terra测定值与化学计算值的偏差分析. 5 六.总结...。。 一.水泥熟料的定量测定方法 水泥熟料定量测定主要有三种方法：化学计算法 (Bouge 法)、显微镜统计法、X射线衍射 (XRD)分析法。目前，我们国家水泥行业由于诸多因素主要使用 Bouge法，而欧美主要使用 XRD 分析。 二. Bouge 法 (1)原理： Bouge 法又称代数法，是根据熟料四大主要矿物及 CaSO4的化学组成来计算熟料各相含量的一种方法，其原理为： 熟料中各主要矿物相中氧化物的含量(%) 氧化物 矿 物 C3S C2S C3A C4AF CaSO4 CaO 73.68 65.12 62.22 46.09 58.82 SiO2 26.32 34.88 A1203 37.78 20.99 Fe203 32.92 SO3 41.18 CaO=0.7368 C3S+0.6512 C2S+0.6222 C3A+0.4609 C4AF+0.5882 CaSO4SiO2=0.2632 C3S+0.3488 C2S A12O3=0.3778 C3A+0.2099 C4AF (3)Fe203=0.3292 C4AFSO3=0.4118 CaSO4 求解方程组(1)(2)(3)(4)(5)可得各矿物含量的计算式(铝率0.64和M<0.64时略有差异 (2)Bouge法计算的理论前提：熟料的生成是平衡结晶的结果；且所得熟料相为纯矿物相。 ( 美国伊诺斯(Innov-x) 中国服务 中心— —深圳市莱雷科技发展有限公司 ) ( 地址： 深 圳市宝安区107国道西城工业区339号 吉 美禾 综 合楼1112-11 1 5 ) 三.硅酸盐水泥熟料的真实矿物构成及形成条件 (1)固溶体： 理论上， C3S=(CaO)3 (SiO2)C2S=(CaO)2(SiO2)C3A= (CaO) 3 (Al203)C4AF=(CaO)4(Al2O3)Fe203 但是，硅酸盐水泥熟料实际矿物相并不为纯相，而是为固溶有少量其他氧化物的固溶体，如， C3S中固溶有少量的 Mg0 Fe203 A12O3 等而形成固溶体，称为阿利特； C2S中固溶有少量的 Mg0 Fe2O3 Al2O3 R2O 等而形成固溶体，称为贝利特。由于固溶相的存在，使实际的 C3S 和C2S的含量要比计算值高。 (2)碱金属及其他微组分 碱的存在可能与硅酸盐矿物形成KC23S12，与铝酸三钙形成 NC 8A3，而析出 CaO，从而使 C3A 减少而出现 NC 3A 3，碱也可能影响 C3S 含量。其他次要氧化物如 Ti02，MgO， P，05 也会影响熟料的矿物组成。 (3)熟料形成条件(冷却条件) 熟料中的矿物相是化合物经过高温烧结在冷却过程中结晶而形成的，当冷却速度缓慢时，可视为平衡结晶，这时，熔化的液相可全部结晶生成 C3S C2S C3A C4AF而无固溶体。但是在工业生产条件下(非平衡结晶)，冷却速度较快，因而，液相绝大部分都变成了玻璃体而非晶体。此时，实际 C3A C4AF 含量低于计算值 四.化学计算值与实际值的误差分析 基于以上的分析，化学计算值与熟料实际值有一定的差距，表现为： C3S 和C2S的实际含量高于化学计算值； C3A 和 C4AF的实际含量低于化学计算值。 这种差距的产生主要在于： 熟料的形成过程并非缓慢冷却的平衡结晶，，而是非平衡过程，这样所得的熟料矿物相就并非是纯矿物，而是固溶体和玻璃体。固溶体的存在，使 C3S 和C2S 的含量高于了化学计算值；玻璃体的存在，使中间相 C3A 和C4AF的含量低于了化学计算值。同时，化学计算也没有考虑碱金属及 Mn、Cr、Ti等对矿物相的影响。 ( 美国伊诺斯(Innov-x) 中国服务 中心— —深圳市莱雷科技发展有限公司 ) ( 地址： 深 圳市宝安宝107国道西城工业区339 号吉美禾 综 合 楼 1112-1115 ) ( Ht tp： //www. i no v -x.com ) 五. Terra 测定值与化学计算值的偏差分析 (1)偏差表现： Terra 检测值与化学计算值比较 CS C，S CA C4AF MgO Bouge值 Cement4 52.3 24.92 7.05 9.39 2.98 Cement5 53.39 23.63 6.97 9.45 2.96 Terra值 Cement4 53.9 23.1 7.2 6.4 4.3 Cement5 54.6 25.8 7.9 6.0 3.7 总体比较 Terra>Bouge Terra

确定