[泥说] 铁相对熟料性能贡献几何？
OPC熟料中的铁相对熟料强度贡献有几何？这是一个尚存争议的话题。在OPC熟料的4种主要矿物组成中，铁相的被关注程度是相对最少的。
预期铁相在熟料矿物体系中的被关注程度会逐渐提高。一方面，随着低品位石灰石如高铝石灰石的应用，很多熟料工厂为了控制较低的C3A含量，通过降低IM并导致C4AF达到12%左右（部分工厂达到15%）；另外一个就是双碳目标下高贝利特熟料（HBC）的研究需要，HBC中铁相的比例往往>25%甚至可达到30%（受原料限制，如利用赤泥为原料配料），提高HBC的早期强度是否可能从铁相反应活性入手？铁相也许会成为熟料矿物体系中下一个热点，Who knows?
铁相一直被认为水化活性略低、对强度贡献少（C3A虽然被熟料强度贡献有限，但是由于其和工作性、耐久性密切相关，被频繁关注）；如何提高C4AF对熟料性能的贡献？另外一个方面，C4AF是由高温液相冷凝形成，易磨性差，如何改善其易磨性？
图1 | 典型OPC熟料的水化进程 (XRD 3D model)
铁相的化学组成：
铁相是熟料高温形成的一系列连续固溶体，可以看作是掺杂Fe2O3等的铝相(C3A和C4AF可以被认为是广义的铝相)；铁相无确定固定化学组成，理论式及不同Al2O3含量下的典型化学组成如下：
铁相是所有熟料矿物中化学组成变化最大的相；
除可变Al/Fe比，还可吸收大量“外来”元素；铁相作为第二固溶体，固溶大部分次要元素氧化物（Ti、Mn、Zn、Mg、Si，约占15%），并降低铁相最低共熔点到1350℃左右
铁相在熟料系统中承担垃圾桶的作用（“Garbagecan”）. 熟料中几乎所有的过渡金属都最终存在于铁相中。
表1 | 典型的三种铁相的化学组成（不同的含铁量）
铁相的水化活性：
前面说了，铁相和C3A同为熔剂相，可以被看作是掺杂Fe2O3等的铝相；在Al和Fe相互取代时引起铁相晶格稳定性降低、水化活性提高；实际研究发现，铁相的水化活性随含铁量增加而减小（当含铁量近似为0时，其化学成分可认为基本接近铝相，活性也达到极大值）。图2是不同熟料单矿物在不同水化龄期的抗压强度变化。
图2 |不同熟料单矿物在不同养护龄期的抗压强度
铝相和铁相是OPC熟料的熔接矿物，改变其在熟料颗粒中的存在形式可能会对最终熟料性能产生影响。图2中C3A和C4AF的各龄期抗压强度均较低，似乎和很多文献中所提出的其对熟料抗压强度贡献较低的论断是一致的。
图3 |典型OPC熟料水化过程中熟料矿物及水化产物的体积比例变化
但实际上，OPC熟料颗粒中各矿相交错分布，C3A与C4AF交叉分布，这两者又覆盖于硅酸盐相（C3S+C2S）表面，它们均可能通过相位差阻碍或加速其它矿物在水化体系中的溶解和水化反应（[泥说] 冷却速率如何影响熟料中C3A反应活性？）；参图4、5示意图。
图4 |熟料颗粒中C4AF对C3A水化过程的影响示意图
图5 | 熔剂相对C3S水化的阻碍及DEIPA加速铁相及C3S水化示意图
除了熟料本身各矿物在水化过程中的相对作用外，某些ScMs也会加速铁相的水化进程。图6中展示的矿渣微粉对铁相水化比例的促进作用。
图6 | 矿渣对OPC熟料中铁相水化比例的影响