硅酸二钙
水泥的主要矿物之一
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历史版本
硅酸二钙晶体有5种晶型，分别为α、αH’、αL’、β、γ型。对于纯C2S来说，γ-C2S属于稳定相，能在常温下稳定存在。α、αH’、αL’、β-C2S都为高温稳定相，无法在常温下稳定存在，在随炉冷却的情况下最终都会向γ-C2S转化。但β-C2S是一种介稳相，可以通过改变降温速率或者添加烧结助剂的方法，使其能在常温下稳定存在。[2][3]硅酸二钙是硅酸盐水泥熟料的4种主要组成矿物之一，在水泥中通常以含有少量其他元素如Al、Fe等固溶体的形式存在。[2]硅酸二钙是硫铝酸盐水泥熟料的主要矿物，也是制备可吸收二氧化碳材料的矿物材料。[1]
简介
硅酸二钙是硅酸盐水泥熟料的4种主要组成矿物之一，在水泥中通常以含有少量其他元素如Al,Fe等固溶体(称作贝利特，在水泥化学中通常与硅酸二钙不加区分)的形式存在。硅酸盐矿物是水泥胶凝性能的主要来源，其中硅酸二钙主要为水泥提供后期强度，而另一种主要的硅酸盐矿物硅酸三钙，则主要为水泥提供早期强度。与硅酸三钙相比，硅酸二钙矿物在组成、形成及性能方面均具有独特的特点，尤其是在解决资源和能源问题、降低排放、提高性能方面优势显著。
随着全球特别是中国等新型经济体水泥产量和消费量的剧增，水泥生产所需的天然资源和能源短缺之势日益凸显。一方面，水泥生产用优质矿产资源越来越少，品位也越来越低。例如据国家发改委的预测数据，我国的石灰石资源仅可供水泥工业使用30年，且随着资源的消耗，优质高品位矿石资源所剩无几，20年前水泥生产中广泛使用的CaO含量在52%-56%的优质石灰石在现在的水泥生产中已经不多见，取而代之的是CaO含量在42%-50%的低品位石灰石，部分企业甚至利用电石渣等废弃物作为钙质原料。另一方面，能源成本上升使得能耗成本成为水泥生产中主要成本构成之一。水泥生产是高能耗产业，近年来能源价格上涨导致能源成本占水泥生产成本的60%以上，部分地区甚至达到70%-80%，节能降耗、降低能源成本是水泥企业生存和发展的需求。