熟料矿物组成之铝酸三钙.docx

1 C3A 高的熟料磨制的水泥的缺陷
1.1、易导致混凝土裂缝
某施工单位分别对熟料中含 C3A 8%和 1.7%的厂家一和厂家二两家水泥在严酷的自然条件下修建飞机场跑道，厂家二的路面裂缝宽度和长度都比厂家一小。并且经过覆盖养护后，厂家二的路面裂缝全部愈合，厂家一大部分还都存在，说明熟料中 C3A 高低与混凝土裂纹密切相关。
1.2、导致水泥标准稠度需水量升高
当 C3A 升高 1%，水泥标准稠度用水量也增加 1%，而混凝土用水量相应提高 6～7kg/m3。因此，欲达到与 C3A 含量低的水泥混凝土相同的强度，就势必要增加混凝土中水泥的用量，这当然会增加混凝土生产成本而为混凝土搅拌站所排斥。
1.3、导致水泥与减水剂的相容性差
就水泥单矿物而言，C3A 与超塑化剂适应性最差。进一步地，水泥中含 C3A 量为10.45%、5.00%和 2.82%的三种水泥，它们对 AF、NF 的表观吸附量大小与其中 C3A 含量由高到低完全一致（表观吸附量大意味着与减水剂相容性差上）。
1.4 易使混凝土产生假凝现象
C3A 超过 8%的水泥在夏季高温天气夏，经常使混凝土产生假凝现象。
2 熟料中 C3A 的适宜含量
鉴于 C3A 有上述明显缺陷，那么是否其含量越低越好呢?
回答是否定的。
C3A 低，水化热低势必会影响水泥的早期强度，这对那些追求水泥早强高以缩短施工时间的水泥用户尤为不利;
在新型干法窑内，欲实现过低的 C3A，则必然是配料率值Р低，导致烧成范围窄，容易引起热工制度不稳，产生飞砂料的可能性增大；
实际大生产中，除特殊要求的熟料（如低碱熟料、低热中热熟料），综合考虑既要降低 C3A 含量，又要使窑能优质、高产、低能耗和长期安全运转，C3A 控制在 8%～9.5％之间。
3 消除或减少 C3A 缺陷的措施
3.1 减少熟料中 C3A 的含量
方法一是在配料率值设计中将Р降低，这是最简便的措施。率值Р不可能过低，实际生产中提出 P 在 1.5 左右；
方法二是高温煅烧快速冷却。通常根据熟料的化学成分计算C3A含量是理论含量，实际上,在硅酸盐水泥熟料煅烧过程中一部分 AI2O3固溶于C3S中，使实际生成的C3A减少；另外,高温煅烧使铁相以 C4AF 形式存在,也使实际生成的C3A减少；特别是预分解窑熟料于1350～1280C 时在篦冷机上骤冷,使一部分C3A以玻璃体形式存在,因此,熟料中的C3A实际含重要比理论计算值少，故快烧急冷的煅烧制度能降低熟料中 C3A 实际含量。
3.2 降低 C3A 活性
C3A品型对其活性有显著影响，斜方晶型的C3A活性高于立方晶型的。熟料煅烧时由于使用二次燃料造成熟料中三氧化硫含量降低，碱的硫酸盐饱和度降低，多余的碱进入C3A 晶格，使立方型的 C3A 含量下降，斜方品型的 C3A 含量增加。因此，熟料煅烧时一定要注意硫酸盐饱和度变化对矿物晶型的影响，从配料或燃料方面调整硫酸盐饱和度。
施工中改变搅拌方式。长时间连续搅拌使 C3A 转换率明显升高，导致浆体过早变稠僵硬，解决方法是：从施工工艺上短时间搅拌后停放一段时间，再继续搅拌，此时砂浆C3A 转化率较低，砂浆流动性较好。也可以在水泥粉磨配料时提高石膏掺量以提高硫酸盐的早期溶解率。
注意一些化合物对 C3A 反应活性的影响，尽量避免或减少其用量。拌合水中的硫酸盐含量对C3A反应活性的影响不大,但某些化学物质却能提高C3A的反应活性。尤其是能延缓混凝土硬化的外加剂，例如糖、三乙醇胺等，三乙醇胺还作助磨剂使用，它们都能大幅度提高 C3A 活性,其所需要的浓度>0.1%,若作助磨剂使用,浓度不超过0.05%则没明显影响，水化初期的发热量也能使高C3A的反应活性。目前还没有发现能降低C3A的反应活性的化合物。
3.3 大掺量磨细矿渣或粉煤灰
这是因为掺磨细矿渣或粉煤灰的水泥较有利于抗硫酸盐的侵蚀，自然可以减少高C3A 含量带来的水泥抗硫酸盐性能差的缺陷。更进一步地,细磨矿粉(GGBS)中,氧化铝的含量 7%～8%时,以 50%的配比与Ⅰ型水泥(含 12%C3A )混合可得与 V 型水泥同样的抗硫酸盐侵蚀的效果,如果GGBS 中氧化铝的含量>18%,水泥中C3A含量为8%～12%,GGBS 的掺量<20%,反而对抗硫酸盐性能不利。因此，要掺加矿粉以提高高含量C3A水泥的抗硫酸盐性能,还要注意所选用矿粉中氧化铝的含量及其在水泥中的掺加量。
3.4 调整粉磨工艺参数
通过调整粉磨系统的工艺参数使 RRB 曲线斜率(n 值)，尽可能在 1.0 左右。特征粒径在 16～18um ( n=1.0 左右)，国内有的新型大厂用立磨（或辊压机—球磨联合粉磨系统）磨制水泥，标准稠度不超过 27%，需水量低，可以显著减少 C3A 含量对水泥需水量高的影响。