实验三  硅酸盐水泥熟料的观察

一、             目的要求

1、  学会在反光显微镜下观察硅酸盐水泥熟料的方法；

2、  学会光片的浸蚀；

3、  认识组成硅酸盐水泥熟料的主要矿物。

二、             实验用具

1、  反光显微镜；

2、  水泥熟料光片；

3、  抛光粉（Al₂O₃粉）；

4、  抛光机、抛光板；

5、  无水乙醇（分析纯）；

6、  浸蚀剂：蒸馏水、1%氯化铵水溶液和1%硝酸酒精溶液；

7、  滤纸及擦镜纸；

8、  电吹风机。

三、             实验内容及方法

（一）   光片的抛光

将磨好的光片在抛光机或抛光板上用少量抛光粉加无水乙醇进行抛光以除去表面磨痕。反复抛光，直至光片表面光滑如镜，镜下观察无明显划痕并可见矿物大致轮廓时为止。

（二）   光片的浸蚀

1、  浸蚀剂及浸蚀条件

抛光好的光片，其矿物表面仍覆盖着一层约千分之几毫米厚的非晶质薄膜，使晶体的轮廓界限及显微结构分辨不清，需用适当的浸蚀剂作用于光片的表面，先使非晶质薄膜溶解，进而引起矿物表面不同程度的溶解或生成带色彩的沉淀，方能显现出矿物的清晰轮廓及显微结构特征。常用的浸蚀剂和浸蚀条件如下表所示。

表一  常用浸蚀剂和浸蚀条件

（三）   观察认识组成硅酸盐水泥熟料的主要矿物

1、  观察含方镁石的熟料光片

将光片抛光好后，不需浸蚀，直接置于反光显微镜下观察。方镁石（MgO）的特点是：晶体呈圆粒状或多角形，周边有暗影，突起高，浅粉红色。观察时宜适当缩小视场光阑。

2、  观察含游离氧化钙较高的熟料光片

将抛光好的光片在蒸馏水中浸蚀一定时间（20℃，8s ），在滤纸叠上吸干，再用电吹风机冷热风交替吹干，即可置于反光显微镜下观察。游离氧化钙（f-CaO）的特点是：呈彩虹色，晶体为圆粒或卵形，分散于硅酸盐矿物之间或被包裹于A矿（C₃S）之中，有时成堆聚集成游离氧化钙（f-CaO）矿巢。

3、  观察正常硅酸盐水泥熟料光片

将光片抛光好后，在1%氯化铵水溶液中浸蚀适当时间（20℃，3~5s）在滤纸叠上吸干，再用电吹风机吹干，置于反光显微镜下观察：

（1）       A矿（C₃S）

呈蓝色（少数深棕色），晶体多为板状、片状或短柱状。当工艺条件不正常时，还可见其它形状A矿及A矿中具包裹物的现象。

（2）       B矿（C₂S）

呈浅棕黄色，圆粒状，有时往往有两组交叉双晶双晶纹或一组平行聚片双晶纹。当工艺条件不正常时，还可见其它形状的B矿（如手指状B矿等）。

（3）       黑色中间相（C₃A）

中间相中反射率较弱的矿物。呈灰黑色，晶体为四方片状、条状，有时呈点滴状或点线状等。

（4）       白色中间相（C₄AF）

中间相中反射率较强的矿物。呈白色，以它形晶或玻璃相充填于A矿和B矿之间。

（5）       金属铁

具极高的反射率，呈白色强金属光泽，粒状。一般出现在还原气氛熟料中。

（6）       孔洞

熟料中气相冷却过程中形成孔洞，孔洞在镜下呈凹下去的圆形、三角形或不规则多角形等，孔洞的颜色与所用抛光粉相同，用铁粉（Fe₂O₃）抛光则为棕红色，用刚玉粉（Al₂O₃）抛光则为白色。

（7）       当用1%硝酸酒精溶液浸蚀光片时，则熟料光片中，A矿呈深棕色，B矿呈黄褐色，黑色中间呈深灰色，白色中间相呈白色（不受浸蚀）。

四、             实验报告要求

1、  观察、描述熟料光片样品，并将结果综合填绘于《实验报告》表中；

2、  每位学生练习抛光、浸蚀并观察1~2块熟料光片。

五、             思考题

1、  熟料光片抛光质量的好坏有何重要意义？

2、  用1%氯化铵水溶液浸蚀熟料光片后，如何判断浸蚀不足或浸蚀过度？

3、  水泥熟料各主要矿物的特征是什么？

附：实验报告

实验三  硅酸盐水泥熟料的观察