水泥性能主要來源于熟料的性能,決定熟料性能的是水泥熟料的礦物組成,硅酸鹽水泥熟料礦物由四種主要氧化物化合而成,在一定條件下,各氧化物的含量和彼此之間的比例,是水泥生產質量控制的基本要素。因此,人們就想出了表示水泥中各氧化物含量及彼此之間的關系,稱為率值。率值可以簡明扼要地表示水泥熟料性能及其對水泥煅燒的影響。
率值就是用來表示水泥熟料中多氧化物之間相對含量的系數。它是生產控制的一種指標。
我國目前一般采用,石灰飽和系數(KH)、硅酸率(SM)、鋁率(IM)。
1、飽和比
表示水泥熟料中氧化鈣總量減去飽和酸性氧化物(Al2O3、Fe2O3、SO3)所需的氧化鈣后,剩下的與二氧化硅化合的氧化鈣的含量,與理論上二氧化硅與氧化鈣全部化合生成硅酸三鈣所需要氧化鈣含量的比例。簡言之,KH表示熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和生產硅酸三鈣的程度。
KH=[(CaO-f-CaO)-1.65Al2O3-0.35Fe2O3-0.7SO3]/2.8SiO2
當IM>0.64時,KH=[CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3]/2.8SiO2
當IM< 0.64時,KH=[CaO-1.10Al2O3-0.7Fe2O3]/2.8SiO2
水硬率: HM=CaO/(SiO2+Al2O3+Fe2O3)
石灰系數:LSF=CaO/(2.8SiO2+1.18Al2O3+0.65Fe2O3)
2、硅酸率
又稱硅率,以n表示,歐美以SM表示。表示熟料硅酸鹽礦物與熔劑礦物的比值。
SM=SiO2/(Al2O3+Fe2O3)
SM高,則硅酸鹽礦物多,對水泥熟料強度有利,但熔劑礦物少,液相量少,會給煅燒造成困難,SM過低,則對熟料強度不利,且熔劑礦物多,易結圈等,不利于煅燒。
3、鋁氧率
又稱鋁率或鐵率。以P表示,歐美以IM表示,熟料中C3A與C4AF之間比值。
公式為:IM=Al2O3/Fe2O3
IM過高,意為C3A多,C4AF少,液相粘度增加,對煅燒及水泥性能都造成較大的影響。如 IM 過低,則 C4AF多,液相粘度小,易結大塊等。
4、礦物組成及換算
當IM>0.64
C3S=3.8SiO2 (3KH-2)
C2S=8.61SiO2 (1-KH)
C3A=2.65(A-0.64F)
C4AF=3.04Fe2O3