白色硅酸鹽特種水泥

1、 白色硅酸鹽特種水泥的制備 關(guān)鍵詞：三色直讀法測定、白度一 特種水泥特種水泥特種水泥是指具有某些獨特性能，適合特定用途或能發(fā)揮特殊作用并賦予建筑物特別功能的水泥品種。我國習(xí)慣上將硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥六大品種稱為通用水泥。除此之外，把其他水泥品種都歸于特種水泥的范疇，目前有60多個品種快硬高強、膨脹、水工、裝飾、耐高溫等七個系列，主要有以下品種：快硬水泥 低熱和中熱水泥 抗硫酸鹽水泥 油井水泥膨脹水泥 耐火水泥 白色水泥 彩色水泥 防輻射水泥 抗菌水泥 防藻水泥 。1.1特種水泥的分類快硬水泥也稱早強水泥，通常以水泥的1

2、天或3天抗壓強度值確定標(biāo)號。按其礦物組成不同可分為：硅酸鹽快硬水泥、鋁酸鹽快硬水泥、硫鋁酸鹽快硬水泥和氟鋁酸鹽快硬水泥。按其早期強度增長速度不同又可分為：快硬水泥，以3天抗壓強度值確定標(biāo)號；特快硬水泥,以小時抗壓強度值確定標(biāo)號，氟鋁酸鹽快硬水泥即屬特快硬水泥。 。 抗硫酸鹽水泥對硫酸鹽腐蝕具有較高抵抗能力的水泥。按水泥礦物組成不同可分為抗硫酸鹽硅酸鹽水泥、鋁酸鹽貝利特水泥和礦渣鍶水泥等。按水泥抵抗硫酸鹽侵蝕能力的大小，又可分為抗硫酸鹽水泥和高抗硫酸鹽水泥。抗硫酸鹽硅酸鹽水泥是抗硫酸鹽水泥的主要品種，由特定礦物組成的硅酸鹽水泥熟料，摻加適量石膏磨細而成。中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：抗硫酸鹽硅酸鹽水泥熟料中，硅

3、酸三鈣含量不大于50%;鋁酸三鈣不大于5%；鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣含量不大于22%；游離石灰含量不得超過1.0%；氧化鎂含量不得超過4.5%；而水泥中的三氧化硫含量不得超過2.5%；水泥的抗硫酸鹽侵蝕指標(biāo),即腐蝕系數(shù)Fb不得小于 0.8。以及地下工程。 油井水泥專用于油井、氣井固井工程的水泥，也稱堵塞水泥。按用途可分為普通油井水泥和特種油井水泥。普通油井水泥由適當(dāng)?shù)V物組成的硅酸鹽水泥熟料和適量石膏磨細而成，必要時可摻加不超過水泥重量15%的活性混合材料（如礦渣），或不超過水泥重量10%的非活性混合材料（如石英砂、石灰石）。中國的普通油井水泥按油（氣）井深度不同，分為45、75、95和 120四個

4、品種，適用于一般油（氣）井的固井工程。特種油井水泥通常由普通油井水泥摻加各種外加劑制成。膨脹水泥硬化過程中體積膨脹的水泥，按礦物組成不同，中國分為硅酸鹽類膨脹水泥、鋁酸鹽類膨脹水泥、硫鋁酸鹽類膨脹水泥和氫氧化鈣類膨脹水泥。硅酸鹽膨脹水泥、明礬石膨脹水泥、氧化鐵膨脹水泥、氧化鎂膨脹水泥、 K型膨脹水泥等屬于硅酸鹽類膨脹水泥。這類水泥一般是在硅酸鹽水泥中，摻加各種不同的膨脹組分磨制而成。如以高鋁水泥和石膏作為膨脹組分，適量加入硅酸鹽水泥中，可制得硅酸鹽膨脹水泥。石膏礬土膨脹水泥屬于鋁酸鹽類膨脹水泥，通常是在高鋁水泥中摻加適量石膏和石灰共同磨制而成。硫鋁酸鹽膨脹水泥是由硫鋁酸鹽水泥熟料摻加適量石膏共

5、同磨制而成。一般膨脹值較小的水泥，可配制收縮補償膠砂和混凝土，適用于加固結(jié)構(gòu)，灌筑機器底座或地腳螺栓，堵塞、修補漏水的裂縫和孔洞，以及地下建筑物的防水層等。膨脹值較大的水泥，也稱自應(yīng)力水泥，用于配制鋼筋混凝土。自應(yīng)力水泥在硬化初期，由于化學(xué)反應(yīng)，水泥石體積膨脹，使鋼筋受到拉應(yīng)力，反之，鋼筋使混凝土受到壓應(yīng)力，這種預(yù)壓應(yīng)力能夠提高鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力和抗裂性能。對自應(yīng)力水泥，要求其砂漿或混凝土在膨脹變形穩(wěn)定后的自應(yīng)力值大于2兆帕(一般膨脹水泥為1兆帕以下)。自應(yīng)力水泥按礦物組成不同可分為硅酸鹽類自應(yīng)力水泥、鋁酸鹽類自應(yīng)力水泥和硫鋁酸鹽類自應(yīng)力水泥。這類水泥的抗?jié)B性良好，適宜于制作各種直徑的、

6、承受不同液壓和氣壓的自應(yīng)力管，如城市水管、煤氣管和其他輸油、輸氣管道。 膨脹水泥在硬化過程中，水泥中的礦物水化生成的水化物在結(jié)晶時會產(chǎn)生很大的膨脹能，人們利用這一原理研制成功了無聲破碎劑，已應(yīng)用于混凝土構(gòu)筑物的拆除及巖石的開采、切割和破碎等方面，收到了良好的效果。耐火水泥耐火度不低于1580的水泥。按組成不同可分為鋁酸鹽耐火水泥、低鈣鋁酸鹽耐火水泥、鈣鎂鋁酸鹽水泥和白云石耐火水泥等。耐火水泥可用于膠結(jié)各種耐火集料（如剛玉、煅燒高鋁礬土等），制成耐火砂漿或混凝土，用于水泥回轉(zhuǎn)窯和其他工業(yè)窯爐作內(nèi)襯。白色水泥白色硅酸鹽水泥是白色水泥中最主要的品種，是以氧化鐵和其他有色金屬氧化物含量低的石灰石、粘土

7、、硅石為主要原料，經(jīng)高溫煅燒、淬冷成水泥熟料，加入適量石膏（也可加入少量白色石灰石代替部分熟料），在裝有石質(zhì)（或耐磨金屬）襯板和研磨體的磨機內(nèi)磨細而成的一種硅酸鹽水泥。在制造過程中，為了避免有色雜質(zhì)混入，煅燒時大多采用天然氣或重油作燃料。也可用電爐煉鋼生成的還原渣、石膏和白色?；V渣，配制成無熟料白色水泥。白色水泥的色澤以白度表示，分四個等級，用白度計測定。白色硅酸鹽水泥的物理性能和普通硅酸鹽水泥相似，主要用作建筑裝飾材料，也可用于雕塑工藝制品。 防輻射水泥對X射線、射線、快中子和熱中子能起較好屏蔽作用的水泥。這類水泥的主要品種有鋇水泥、鍶水泥、含硼水泥等。鋇水泥以重晶石粘土為主要原料，經(jīng)煅燒

8、獲得以硅酸二鋇為主要礦物組成的熟料，再摻加適量石膏磨制而成。其比重達4.75.2,可與重集料(如重晶石、鋼段等)配制成防輻射混凝土。鋇水泥的熱穩(wěn)定性較差，只適宜于制作不受熱的輻射防護墻。鍶水泥是以碳酸鍶全部或部分代替硅酸鹽水泥原料中的石灰石，經(jīng)煅燒獲得以硅酸三鍶為主要礦物組成的熟料，加入適量石膏磨制而成。其性能與鋇水泥相近，但防射線性能稍遜于鋇水泥。在高鋁水泥熟料中加入適量硼鎂石和石膏，共同磨細，可獲得含硼水泥。這種水泥與含硼集料、重質(zhì)集料可配制成比重較高的混凝土，適用于防護快中子和熱中子的屏蔽工程。防藻水泥在高鋁水泥熟料中摻入適量硫磺（或含硫物質(zhì)）及少量的促硬劑(如消石灰等)，共同磨細而成。

9、主要用于潮濕背蔭結(jié)構(gòu)的表面，防止藻類的附著，減輕藻類對構(gòu)筑物的破壞作用 二 白色硅酸鹽特種水泥制備白水泥是一種建筑裝飾用的特種水泥，它比其它天然的或者人造的裝飾材具有許多的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)越性。白水泥價廉、耐久，在施工中可塑成任意幾何形狀，并能使裝飾工程的施工高度機械化。例如近年發(fā)展的白水泥和彩色水泥噴涂施工工藝，可使建筑物獲得較好的裝飾效果和較高的施工速度。 隨著世界經(jīng)濟發(fā)展和人類生活水平的不斷提高，人們的建筑美學(xué)觀念發(fā)生了很大的變化，過去那種單調(diào)死板的高層建筑已不再適應(yīng)，人們更多地追求向往建筑物的藝術(shù)功能。為了適應(yīng)這種需要，作為建筑裝飾用的白水泥，在各個工業(yè)國束得到了迅速發(fā)展。我國近期白水泥的生

10、產(chǎn)發(fā)展較好地滿足了國內(nèi)現(xiàn)代化建設(shè)的需要。然而，由于我國建材工業(yè)總體工藝水平和裝備水平比較落后，特別是白水泥生產(chǎn)廠家的布局都是根地方的需要和受原燃材科得限制而確定，因此，大部分白水泥場都是由原來的窯場改建而成，即使是新建的生產(chǎn)線也由于白水泥生產(chǎn)專用設(shè)備開發(fā)工作跟不上去而使其設(shè)備比較落后。這樣以來，我國的白水泥整體質(zhì)量水平與經(jīng)濟發(fā)達的工業(yè)國家比較還存在很大的差距，主要反映在強度和白度指標(biāo)上。根據(jù)國家建材研究院抽取的日本小野田公司的白水泥和我國質(zhì)量最好的光華水泥廠白水進行實物對比資料小野田公司的白水泥白度可達到86 8%（三色直讀法測定），28d抗壓強度為64. 3MPa，由此看來，我國在發(fā)展白水泥

11、生產(chǎn)的指導(dǎo)思想上應(yīng)將重點從目前的擴大生產(chǎn)規(guī)模轉(zhuǎn)移到提高自水泥的產(chǎn)品質(zhì)量水平上來。2.1白水泥的定義及分類白水泥，是一種外觀為白色或近似白色的水硬性膠凝材料，GB2015-91對白色硅酸鹽水泥的定義是：由氧化鐵含量少的硅酸鹽水泥熟科加適量石膏：磨細制成的水硬性膠凝材料。磨制水泥時，允許加入不超過水泥重量5%的石灰石或窯灰作外加物。白水泥按學(xué)學(xué)組成可以分為白色硅酸鹽水泥、白色硫鋁酸鹽水花、鋼渣白水泥和高爐渣白水泥按生產(chǎn)工藝可分為含熟料白水泥和無熟料白水泥。其中白色硅酸鹽水泥和白色硫鋁鹽水泥屬于含熟料白水泥系列，而鍋渣白水泥和高爐渣白水泥里都是無熟料白水泥。按煅燒方法可以分為回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)白水泥、高爐冶

12、煉白水泥和電爐熔融白水泥三種t其中回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)白水泥的燒成熱耗較低 2.2白水泥生產(chǎn)工藝2.21白水泥生產(chǎn)原料 白色硅酸鹽水泥的礦物組成與普通硅酸鹽水泥基本相同，主要也是以硅酸鈣為主要成分，所不同的是鐵鋁酸鈣的含量很少（只有普通水泥的1/10-1/20）。因此，白水泥廠通常選用石灰質(zhì)原料（主要供給氧化鈣）和硅鋁質(zhì)原料（主要供給氧化硅和氧化鋁）進行適當(dāng)配合，有時還要摻加校正原料（硅質(zhì)或鋁質(zhì)）以補充某些成分（氧化鋁或氧化硅）的不足。 由于白水泥熟料的率值都很高熟料在煅燒時渣相量很少；在進行強化煅燒時往往加人少量的螢石、重晶石，石膏、氟硅酸鈉等作為礦化劑。此外，還有部分工廠在制備生料的過程中加入少量的

13、焦炭、瀝青等還原劑t使熟料在窯內(nèi)煅燒時造成還原氣氛，提高熟料的白度。 生產(chǎn)白水泥的石灰質(zhì)原料，常用的是天然石灰?guī)r也有極少數(shù)廠使用白堊等原料。石灰?guī)r又稱石灰石，是一種沉積巖。主要礦物是方解石，并含有由云石硅質(zhì)（石英與燧石）與粘土質(zhì)雜質(zhì)，具有微品或隱晶結(jié)構(gòu)質(zhì)地致密堅硬，其含水量隨氣候而異，通常小于1，圍雜質(zhì)含量不同麗呈灰白淡黃，紅褐或灰黑等顏色。石灰石的比重為2.62.8，普氏硬度為8-10.耐壓強度29到65MPa之間，一般為78-137MPa。生產(chǎn)白水泥的石灰質(zhì)原料中的Cao含量要求夫于4%，Mg0含量不超過3%，以保證熟料中的氧化鎂含量小于4 5%。為了控制白水泥中著色金屬氧化物（如鐵、錳、

14、鈦、鉻等）的音量，要求石灰質(zhì)原料中Fe0的含量小于1%。 石灰石中的結(jié)核狀燧石通常以石英為主要礦物，呈黑色，質(zhì)地堅硬，難以磨細與煅燒，影響窯磨的產(chǎn)、質(zhì)量。此IL-經(jīng)過地質(zhì)變質(zhì)作用，石灰石中重結(jié)晶的大瑤石和方解石結(jié)構(gòu)致密，結(jié)晶完整粗大，亦不易磨細與煅燒，所以還應(yīng)控制石灰石200tPzm方孔篩的篩余量，使乏小于5%-10%。除天然石灰質(zhì)原料外，還有一些工業(yè)廢渣（如電石渣）可作為生產(chǎn)白水泥的石灰質(zhì)原料使用。 在白水泥生產(chǎn)中，為了改善生料的易燒性和提高水泥的白度，在制備生料的過程中往往加入少量的礦化劑和增白劑，這些少置的外加物統(tǒng)稱外加劑 白色硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程可以分為四個階段，即生料制備，熟料煅燒，

15、熟料漂白和水泥粉磨。白水泥生料的制備工藝與普通硅酸鹽水泥生料大致相似，一般都是采用干法生產(chǎn)。各種原料先經(jīng)兩極破碎后人原料庫貯存，之后選用適當(dāng)?shù)姆勰]備磨制成生料粉。 白水泥熟料的煅燒主要采用回轉(zhuǎn)窯，電有用高爐冶煉或者電爐熔融的熟料。煅燒白水泥熟料的回轉(zhuǎn)窯國內(nèi)主要是干法中空窯，國外則多采用于法預(yù)熱器和預(yù)分解窯。這些回轉(zhuǎn)窯與煅燒普通硅酸鹽水泥熟料所不同的是熟料的冷卻裝置不一樣，煅燒白水泥熟料的冷卻裝置是漂白機，因此煅燒過程中燃料燃燒所需的二次風(fēng)不是由熟料冷卻時預(yù)熱的空氣來提供，而主要是依靠窯頭的漏風(fēng)來解決。 白水泥熟料的漂白是白水泥生產(chǎn)特有的工藝過程。它的主要作用是使高溫熟料在冷卻過程中不致因氧化

16、而著色。白水泥熟料的漂白方法歸納起來分為兩種一種是采用冷卻方法把在高溫下形成的處在最白狀態(tài)的熟料的結(jié)構(gòu)和組成固定下來；另一種是利用各種不同物質(zhì)對熟料在冷卻過程中進行再增白。為了實現(xiàn)上述兩種功能，出現(xiàn)了各種形式的漂白裝置， 漂白方法視漂白介質(zhì)的不同又分為有水漂白和無水漂白兩類。對于有水漂白的熟料為了降低熟料在貯存過程中的強度損失，需要增設(shè)熟料的烘干系統(tǒng)因此，不同的白水泥廠因采用的漂白方法不同其漂白工藝也不相同。 白水泥的粉磨目前還是以內(nèi)鑲花崗巖襯板，并填充以非金球體的簿卵石為研磨體的球磨機為主要粉磨設(shè)備，由于這種粉磨方式效能低，消耗也高必須致力于改變這種粉磨工藝。目前國內(nèi)外正在試驗以鐵代石或以剛

17、玉球代替卵石的粉磨工，從眾多的資料報道情況看，取得了比較滿意的效果。此外，采用立式輥磨作為白水泥預(yù)粉磨設(shè)備是白水泥粉磨技術(shù)的發(fā)展方向，同時以立式輥磨作為白水泥終粉磨設(shè)備的工藝技術(shù)可望在近期內(nèi)取得突破性進展。 白水泥在儲存過程中應(yīng)進行檢驗，檢驗合格的水泥才可包裝出廠。為了保證出廠水泥都能合格，應(yīng)根據(jù)工藝流程時生產(chǎn)過程中的原燃材料，半成品和成品進行經(jīng)常而系統(tǒng)的質(zhì)量控制。石灰石和瓷土是生產(chǎn)白水泥的主要原料其品位和成分的均勻性者影響到生料的質(zhì)量，必須進行嚴(yán)格的控制。石灰石的質(zhì)量應(yīng)滿足生產(chǎn)白水泥的要求，井按水泥企業(yè)礦山管理規(guī)程要求訂射開采，充分利用可供開采的資源，保證人廠石灰石的質(zhì)量。瓷土是一種硅質(zhì)原料

18、，礦山成分波動較大，應(yīng)考慮到采用預(yù)均化，并加強進廠和人磨前的檢測。出磨生料的成分、細度、承分的變化，直接影響到窯內(nèi)熟料煅燒的穩(wěn)定性。因此，必須準(zhǔn)確控制物料A磨（或者入庫）前的配合比在混臺機和儲存庫內(nèi)進行調(diào)配與均化，以保證人窯生料成分合格，質(zhì)量均齊。燃料的品種和質(zhì)量情況影響窯內(nèi)的燃燒狀況和熟料的度。煅燒白水泥的燃料一般選用重油或天然氣，也可采用優(yōu)質(zhì)洗精煤作燃料。采用燃煤作燃料時應(yīng)控制人窯煤粉的成分、細度和水分。熟料是影響水泥質(zhì)量的關(guān)鍵、而影響熟料質(zhì)量的因素除料成分、燃料品種質(zhì)量外，還應(yīng)注意窯內(nèi)煅燒制度的穩(wěn)定性。不同質(zhì)量的熟料應(yīng)分堆存放，以便合理搭配使用水泥在粉磨時應(yīng)控制入磨物料的配合比和出磨水泥的質(zhì)量，不同白度等級，同標(biāo)號的白水泥應(yīng)分庫貯存，經(jīng)檢驗合格方可出廠。 在生產(chǎn)控制過程中，應(yīng)以生料和熟料的質(zhì)量為重點進行全面控制?？刂祈椖亢蜋z測方法可根據(jù)具體工藝情況合理確定 三 特種水泥在國民經(jīng)濟中的作用這些通用水泥雖能廣泛地適用于建筑工程和制作多種水泥制品，但不可能完全滿足各種現(xiàn)代化建設(shè)工程和施工新工藝的不同技術(shù)要求，某些特種工程就必須采用某種特種水泥來保證建設(shè)。油田里的油井，離開了油井水泥就不能開采石油，而且處于不同自然條件下的油井，還需要幣同品種油井水泥。我國石油工業(yè)的飛速發(fā)展，掘進了油井水泥研究工作及時有效地進行。建國以來，各種溫度系列油井水泥先后研制成功并投人