鋁酸鹽水泥性能及其化學(xué)成分介紹

    鋁酸鹽水泥常指鋁酸鈣為主要成分的水泥。鋁酸鈣水泥是不定形耐火材料，特別是澆注耐火材料的基本結(jié)合劑。其化學(xué)組成主要是Al2O3和CaO，有的還含有相當(dāng)多的Fe2O3和SiO2。礦物組成有以下五種礦物：鋁酸一鈣CaO·Al2O3（CA）、二鋁酸鈣CaO·2Al2O3（CA2）、七鋁酸十二鈣12CaO·7Al2O3（C12A7）三種化合物以及含夾雜物的鈣黃長石2CaO·Al2O3·SiO2（C2AS）、鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3（C4AF）等構(gòu)成。通常根據(jù)其化學(xué)礦物組成分為三類

水泥類別	化學(xué)組成%				Al2O3/CaO	主要礦物	顏色
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO
普通高鋁水泥 高鋁水泥（礬土水泥） 低鈣高鋁水泥	3—9 3—6 0—1.4	35—45 50—65 68--80	10—17 1—3 0--1	36—40 29—40 17--27	0.85—4.3 1.2—2.2 2.8—4.7	CA,C4AF,C2AS CA,C2AS CA,CA2,a- Al2O3	灰到黑 淡黃 白色

    鋁酸鹽水泥的性質(zhì)主要取決于其礦物組成。鋁酸鹽水泥的主要礦物組成鋁酸一鈣（CA）具有很高的水硬活性凝結(jié)雖不甚快但硬化迅速（硬化時間不超過一天），是高鋁水泥的強度特別是早期強度的主要來源。二鋁酸鈣（CA2）水化硬化較慢，早期強度較低而后期強度較高。七鋁酸十二鈣（C12A7），具有水化快凝結(jié)迅速的特性，但強度不高。在含有夾雜物（鈣黃長石C2AS、鐵鋁酸四鈣C4AF）的普通高鋁水泥中，C4AS起著使水泥盡早硬化的作用，而在高級高鋁水泥中則是C12A7起硬化作用。至于C2AS基本上不產(chǎn)生水合作用，也就無法顯示其強度。

礦物名稱		熔點ºC	凝固性	硬化時間	水硬強度	特征
鋁酸一鈣（CaO· Al2O3） 二鋁酸鈣（CaO·2Al2O3） 七鋁酸十二鈣 （12CaO·7Al2O3）	CA2 CA2 C12A7	1600   1455	有 有 有	數(shù)小時--十 幾小時 同上 瞬凝	高強度 有 有	鋁酸鈣水泥的主要成分 高級高鋁水泥量較多 加速硬化
鈣黃長石 （2CaO·Al2O3·SiO2）	C2AS	C2AS		基本沒有	----

    鋁酸鈣水泥含有5種鈣鋁酸礦物，這些鈣鋁酸鹽都會隨著水合反應(yīng)的進(jìn)行而顯示出激烈的發(fā)熱現(xiàn)象。普通高鋁水泥（53—55%Al₂O₃）在5—8h厚溫度達(dá)到峰值，高達(dá)80--90ºC；含70%Al₂O₃高級高鋁水泥在10—12h厚和含80%Al2O3高級高鋁水泥在8—10h后溫度達(dá)到峰值，分別是80ºC、70ºC。
    不同種類的高鋁水泥單種澆注體的發(fā)熱溫度和達(dá)到最高溫度的時間由所含鈣鋁酸鹽的發(fā)熱特性和含量決定。
    快硬性的C12A7和C4AF的發(fā)熱量較高。因此高鋁水泥的發(fā)熱量也將因含有該鋁酸鹽不同而變化。如果在澆注耐火材料中加入過多含有C12A7或C4AF為主成分的高鋁水泥，將因集中性發(fā)熱而使?jié)沧⒘嫌不w中水分激烈蒸發(fā)而引起裂紋和表面剝落等。所以，選擇水泥的用量和質(zhì)量是十分重要的。