水泥成分種類生產(chǎn)過程詳細介紹pt課件

1、n水泥的定義和分類n水泥的生產(chǎn)n水泥的基本組成n水泥的水化硬化n水泥的品質(zhì)要求n常用水泥的基本特征與用途n特種水泥的組成與主要性能一、n定義：凡細磨成粉末狀，加入適量水后成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等散?；蚶w維材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料，統(tǒng)稱為水泥。 硅酸鹽水泥定義：以硅酸鹽水泥熟料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。 n按組成分類： 常用水泥硅酸鹽水泥（以硅酸鹽水泥熟料為主要組分） 如：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等 特種水泥（以非硅酸鹽類水泥熟料為主要組分）如：高鋁水泥、硫鋁酸鹽水泥等n組分材料：(1)硅酸鹽水泥熟料：適當(dāng)成分的生料燒

2、至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的產(chǎn)物(2)石膏：天然石膏或工業(yè)副產(chǎn)石膏（工業(yè)生產(chǎn)中以硫酸鈣為主要成分的副產(chǎn)品），摻量2(3)活性混合材：具有火山灰性或潛在水硬性的混合材料，如?；郀t礦渣、粉煤灰等(4)非活性混合材：活性指標不符合標準要求的潛在水硬性或火山灰性混合材料以及砂巖和石灰石(5)窯灰：從水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣中收集下的粉塵(6)助磨劑：在水泥粉磨時起助磨作用而不損害水泥性能的一種外加劑，加入量1%常用水泥品種水泥品種水泥代號水泥組成熟料石膏混合材p.硅酸鹽水泥熟料9598%適量（控制so33.5%）不摻任何混合材型硅酸鹽水泥 p. 硅酸鹽水泥熟料9097%適量（控制so33.5%）摻

3、加不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或粒化高爐礦渣混合材普通硅酸鹽水泥 p.o硅酸鹽水泥熟料8092%適量（控制so33.5%）摻615%混合材。活性混合材15%（允許用窯灰5%或非活性混合材10%代替），非活性混合材10%水泥品種水泥代號水泥組成熟料石膏混合材礦渣硅酸鹽水泥p.s硅酸鹽水泥熟料2578%適量（控制so34%）?；郀t礦渣2070%，允許用石灰石、窯灰和火山灰質(zhì)混合材中的一種材料代替，代替數(shù)量20%火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥p.p硅酸鹽水泥熟料4578%適量（控制so33.5%）火山灰質(zhì)混合材2050%粉煤灰硅酸鹽水泥p.f硅酸鹽水泥熟料5578%適量（控制so33.5%）粉煤灰2040%復(fù)合

4、硅酸鹽水泥p.c硅酸鹽水泥熟料4583%適量（控制so33.5%）摻兩種或兩種以上混合材料，總摻量按質(zhì)量百分比計為1550%，允許用8%的窯灰代替部分混合材料，摻礦渣時，混合材摻量不得與礦渣水泥重復(fù)二、水泥的生產(chǎn)n原材料：（）石灰石質(zhì)原料（主要成份為碳酸鈣，提供氧化鈣），如石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等 （）粘土質(zhì)原料（提供氧化硅和氧化鋁及部分氧化鐵），如黃土、粘土、頁巖、泥巖、粉砂巖及河泥等 （）少量校正原料（鐵質(zhì)校正原料和硅質(zhì)校正原料，提供氧化鐵和氧化硅），鐵質(zhì)校正原料如低品位鐵礦石、煉鐵廠尾礦以及硫酸廠工業(yè)廢渣硫酸渣（硫鐵礦渣）等；硅質(zhì)校正原料如砂巖、河砂、粉砂巖等。 n生產(chǎn)工藝：“兩磨一

5、燒”生料制備：石灰質(zhì)原料，粘土質(zhì)原料與少量校正原料經(jīng)破碎后，按一定比例配合、磨細，并配合為成分合適，質(zhì)量均勻的生料熟料煅燒：生料在水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融所得以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料水泥粉磨：熟料加適量石膏，有時還加適量混合材料或外加劑共同磨細為水泥2cocao石灰石322oalsio 粘土ohofe232323232224323ofeoalcaooalcaosiocaosiocaon水泥窯系統(tǒng)中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(1)干燥與脫水100，脫去物料中的自由水和粘土礦物的層間水400600 ，脫去粘土礦物的配位水(2)碳酸鹽分解碳酸鈣與碳酸鎂在煅燒過程中分解放出二氧化碳水泥窯系統(tǒng)中發(fā)生的物理化

6、學(xué)反應(yīng)過程(3)固相反應(yīng)800，caoal2o3（ca）、caofe2o3（cf）與2caosio2（c2s）開始形成。800900，開始形成12cao7al2o3（c12a7）。9001100，2caoal2o3sio2（c2as）形成后又分解。開始形成3caoal2o3（c3a）和4caoal2o3fe2o3（c4af）。所有碳酸鈣均分解，游離氧化鈣達最高值。11001200，大量形成c3a和c4af，c2s含量達最大值。(4)液相和熟料的燒結(jié)到達最低共熔溫度（1250）后，開始出現(xiàn)液相。硅酸二鈣與游離氧化鈣都逐步溶解于液相中，反應(yīng)生成硅酸鹽水泥的主要礦物硅酸三鈣caosio2（cs） 。

7、在高溫液相作用下，水泥熟料逐漸燒結(jié)。液相液相三、水泥的基本組成（1）硅酸鹽水泥熟料n氧化物組成 cao、sio2、al2o3、fe2o3 95% mgo、 so3、tio2、p2o5、k2o和na2o等 5% 主要氧化物含量波動范圍： cao 6267%； sio2 2024%；al2o3 47%； fe2o3 2.56.0%。n礦物組成 經(jīng)高溫煅燒后，兩種或兩種以上的氧化物反應(yīng)生成多種礦物集合體，結(jié)晶細?。?060m）。 四種主要礦物： 硅酸三鈣 3caosio2，可簡寫為c3s； 硅酸二鈣 2caosio2，可簡寫為c2s； 鋁酸三鈣 3caoal2o3，可簡寫為c3a； 鐵相固溶體4ca

8、oal2o3fe2o3作為代表式，可簡寫為c4af。 另外，還含有少量的游離氧化鈣（f-cao）、方鎂石（結(jié)晶氧化鎂）、含堿礦物以及玻璃體等。 硅酸鹽礦物，硅酸鹽礦物，75%溶劑礦物，溶劑礦物，22%熟料礦物的基本特性礦物含量水化速度強度凝結(jié)時間水化熱耐化學(xué)侵蝕性干縮早期后期c3s50%較快高 高正常中中中c2s20%較慢低 高緩慢小良小c3a715%迅速高 低很快大差大c4af 1018%90% mgo、mno、fe2o3、cas、fes、tio2等質(zhì)量系數(shù)=（cao+mgo+al2o3）/（sio2+mno）活性礦渣質(zhì)量系數(shù)1.2，非活性礦渣質(zhì)量系數(shù)1.2 ?；郀t礦渣粉的活性指數(shù)（a）=

9、r/r0火山灰質(zhì)混合材 凡天然的及人工的以氧化硅、氧化鋁為主要成分的礦物質(zhì)原料，磨成細粉加水后并不硬化，但與石灰混合后再加水拌和，則不但能在空氣中硬化，而且能在水中繼續(xù)硬化者稱為火山灰質(zhì)混合材。天然：火山灰、火山凝灰?guī)r、浮石、硅藻土、硅藻石、蛋白石等人工：燒粘土、活性硅質(zhì)渣、粉煤灰、燒頁巖等。粉煤灰 燃煤發(fā)電廠電收塵器收集的細灰類別cao含量來源活性低鈣粉煤灰45min 終凝：漿體完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強度所經(jīng)歷的時間。 硅酸鹽水泥6.5h 其他品種水泥300m2/kg 透氣式比表面積儀其他水泥80n水化熱 水泥水化放出的熱稱為水泥的水化熱。 硅酸鹽水泥的水化放熱曲線硅酸鹽水泥的水化放熱曲線

10、 水泥的水化放熱量大部分在37d內(nèi)放出，以后逐漸減少 大體積混凝土，冬季混凝土施工 水泥水化放熱量與水泥細度、混合材種類和數(shù)量有關(guān) 中熱硅酸鹽水泥和低熱硅酸鹽水泥，適用于水化熱較低的大壩和大體積混凝土工程。n水泥化學(xué)品質(zhì)指標（1）不溶物：熟料中未參與礦物形成反應(yīng)的粘土和結(jié)晶sio2 ，是煅燒不均勻，化學(xué)反應(yīng)不完全的標志。（2）燒矢量：反映熟料的燒成質(zhì)量，混合材摻量是否適當(dāng)以及水泥風(fēng)化的情況。（3）氧化鎂：以方鎂石晶體存在的mgo導(dǎo)致水泥長期安定性不良。（4）so3：造成水泥體積安定性不良，通過控制石膏摻量控制。（5）堿含量（na2o+0.658k2o）：與活性骨料發(fā)生堿骨料反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土不均

11、勻膨脹破壞。n抗蝕性（耐久性）六、常用水泥的基本特征與用途n硅酸鹽水泥與普通水泥特性用途標號高配制高強混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土凝結(jié)硬化快，抗凍性好早強高、凝結(jié)快的工程，有抗凍融要求，冬季施工的工程ch含量高抗淡水、海水侵蝕和抗硫酸鹽侵蝕能力差 水化放熱量大n礦渣水泥特性用途凝結(jié)硬化較慢，早強低，后期強度不低養(yǎng)護時間較長，濕熱養(yǎng)護可加速硬化速度抗凍性、抗?jié)B性和抵抗干濕交替循環(huán)性能較差ch 較少，水化產(chǎn)物堿度低，抗碳化能力較差，抗淡水、海水和硫酸鹽侵蝕能力較強水工工程和海港工程耐熱性較好耐熱混凝土工程n火山灰水泥特性用途凝結(jié)硬化較慢，早強低，后期強度不低養(yǎng)護時間較長，蒸汽或濕熱養(yǎng)護可加速硬化速度不宜于

12、冬季施工水化熱低宜用于澆筑大體積工程ch含量低，較高的抗硫酸鹽侵蝕性能，抗大氣穩(wěn)定性差，抗凍性差最適宜用于地下或水下工程，需要抗?jié)B、抗淡水或抗硫酸鹽侵蝕的工程，不宜用于受凍部位采用軟質(zhì)混合材（如硅藻土）的收縮變形大不宜用于干燥地區(qū)n粉煤灰水泥特性用途水化硬化較慢，早強較低，后期強度不低承受荷載較遲的工程水化熱較小大體積混凝土工程抗硫酸鹽侵蝕能力較強適用于水工工程和海港工程需水量較小，混凝土和易性好，干縮小，抗裂性好，抗碳化能力差，抗凍性較差n復(fù)合水泥 特性取決于所摻混合材的種類、摻量及相對比例n白色硅酸鹽水泥 325、425、525、625四個強度等級 白度分為特級、一、二、三級n彩色硅酸鹽水泥 27.5、32.5、42.5三個強度等級 基本色有紅色、黃色、藍色、綠色、棕色、黑色等七、n鋁酸鹽水泥 以釩土和石灰石為原料，按適當(dāng)比例配合進行燒結(jié)或熔融，再經(jīng)粉磨而成，代號ca。n組成化學(xué)組成 cao 3242% sio2 0.58.0% al2o3 50% fe2o3+feo 0.52.5%礦物組成 鋁酸一鈣