铸造中常见的水泥粘结剂及其矿物与化学组成是什么？

水泥是重要的建筑材料,品种多,用途广,外观为灰白色粉末状,与水混合后可以胶凝硬化,可用做铸造自硬砂粘结剂。

铸造用水泥粘结剂按组成,可分为硅酸盐水泥和矾土水泥；按硬化特性,可分为普通硅酸盐水泥和早强水泥(包括快凝快硬水泥、特快硬水泥)。矾土水泥也是一种早强水泥。

普通硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、少量混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,其矿物组成主要是硅酸钙。普通硅酸盐水泥因硬化慢、耐火度低,故多用做大、中型铸铁件和非铁合金铸件的型(芯)砂粘结剂。为了改善普通硅酸盐水泥的硬化速度、强度和溃散性,除选用高标号的水泥外,在配制水泥砂时可添加氧化钙、氢氧化钙、水玻璃、糖蜜、聚乙烯醇树脂等物质。

由于凝结时间和硬化周期较长,普通硅酸盐水泥的应用范围逐渐减小。

矾土水泥是以铝矾土为主要原料,加入适量的石灰石,经煅烧后再磨细而制得的,其耐火度比普通水泥高,在铸钢件和铸铁件半永久型中使用较多。(www.xing528.com)

快凝快硬(双快)水泥可分为硅酸盐水泥、氟铝酸钙水泥和硫铝酸钙水泥三种。硅酸盐水泥使用较多,其制法与普通硅酸盐水泥相仿,不同的是加入的铝矾土和石膏较多,同时又掺加了一些氟石,研磨得也更细一些。

高铝水泥是以氧化铝为主要原料,加入适量的石灰石,经煅烧磨细而成的水硬性胶凝材料,其矿物组成为多种铝酸钙。高铝水泥的凝结较快、硬化较快、耐火度高,因此多用做铸钢件和铸铁件的水泥型(芯)的粘结剂。此外,还可用做铸铁件半永久型的粘结剂。

双快水泥是普通硅酸盐水泥的生料中加入矾土和增加石膏用量,另外再加一些氟石作固化剂,经煅烧磨细而成的快凝快硬水泥,其矿物组成主要是硅酸三钙和氟铝酸钙。双快水泥凝结快、硬化快、强度高、溃散性好,因此更适合用做中、小件和大批量生产的铸铁件及非铁合金铸件的水泥型(芯)砂的粘结剂。对于大中型铸件的水泥型(芯)砂,为了调节其可使用时间和型(芯)的硬化速度,配砂时应加入适量的缓凝剂,如硼酸、酒石酸、木质素磺酸钙等物质,以满足造型制芯工艺要求。