水泥的品種及各自的特性3頁(yè)

1、水泥的品種及各自的特性 作者：胡鋒 2012級(jí)土建1班 2012301550042 論文摘要：本文從總體上闡述當(dāng)今常用的水泥品種及其特性，從不同的角度探索水泥工作的原理，從而得到了新的感悟。 關(guān)鍵詞：水泥，特性，應(yīng)用1、 水泥的概況 細(xì)磨成粉末狀，加入適量水后，可成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料，通稱(chēng)為水泥。早期石灰與火山灰的混合物與現(xiàn)代的石灰火山灰水泥很相似，用它膠結(jié)碎石制成的混凝土，硬化后不但強(qiáng)度較高，而且還能抵抗淡水或含鹽水的侵蝕。長(zhǎng)期以來(lái)，它作為一種重要的膠凝材料，廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國(guó)防等工程。 當(dāng)今中國(guó)水泥業(yè)情

2、況是照這樣的，從全國(guó)水泥行業(yè)整體情況看，2010年全國(guó)水泥產(chǎn)量為18.68億噸，同比增長(zhǎng)15.5%。2011年預(yù)計(jì)新增產(chǎn)能約9000萬(wàn)噸，淘汰落后產(chǎn)能約1億噸，總產(chǎn)能比2010年略減一些，約為22.5億噸。從需求上看，在2011年，“4萬(wàn)億刺激政策”對(duì)水泥向上的推動(dòng)效應(yīng)已大大減弱，但其大多數(shù)工程仍然在建，對(duì)水泥需求的支撐作用還在，而水利、高鐵等建設(shè)的興起也使水泥需求得到了一定保障。 硅酸鹽類(lèi)水泥的生產(chǎn)工藝在水泥生產(chǎn)中具有代表性，是以石灰石和粘土為主要原料，經(jīng)破碎、配料、磨細(xì)制成生料，然后喂入水泥窯中煅燒成熟料，再將熟料加適量石膏（有時(shí)還摻加混合材料或外加劑）磨細(xì)而成。水泥生產(chǎn)隨生料制備方法不同

3、，可分為干法（包括半干法）與濕法（包括半濕法）兩種。干法生產(chǎn)。將原料同時(shí)烘干并粉磨，或先烘干經(jīng)粉磨成生料粉后喂入干法窯內(nèi)煅燒成熟料的方法。但也有將生料粉加入適量水制成生料球，送入立波爾窯內(nèi)煅燒成熟料的方法，稱(chēng)之為半干法，仍屬干法生產(chǎn)之一種。濕法生產(chǎn)。將原料加水粉磨成生料漿后，喂入濕法窯煅燒成熟料的方法。也有將濕法制備的生料漿脫水后，制成生料塊入窯煅燒成熟料的方法，稱(chēng)為半濕法，仍屬濕法生產(chǎn)之一種。 生產(chǎn)水泥的原材料有：（）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(yè)巖、泥巖、粉砂巖及河泥等（）少量校

4、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。 二、常用水泥的基本特征與用途 常用水泥有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合水泥、白色硅酸鹽水泥等。  硅酸鹽水泥：硅酸鹽水泥熟料、05的石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，早期強(qiáng)度及后期強(qiáng)度都較高，在低溫下強(qiáng)度增長(zhǎng)比其他種類(lèi)的水泥快。抗凍、耐磨性都好，但水化熱較高抗腐蝕性較差。適用于普通或者干燥氣候環(huán)境中。 普通硅酸鹽水泥：硅酸鹽水泥熟料、61

5、5的石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，除早期強(qiáng)度比硅酸鹽水泥稍低，其他性能接于硅酸鹽水泥。適用于普通或者干燥氣候環(huán)境，嚴(yán)寒地區(qū)的露天混凝土、寒冷地區(qū)的處在水位升降范圍內(nèi)的混凝土。 礦渣硅酸鹽水泥：硅酸鹽水泥熟料和2070?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，早期強(qiáng)度較低，在低溫環(huán)境中強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢，但后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，水化熱較低，抗硫酸鹽侵蝕性較好，耐熱性較好，但干縮變形較大，析水性較大，耐磨性較差。用于在高濕度環(huán)境中或永遠(yuǎn)處在水下的混凝土。 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：硅酸鹽水泥熟料和2050火山灰質(zhì)混合材料、適量石膏磨細(xì)制成，早期強(qiáng)度較低在低溫環(huán)境中強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢，在高

6、溫潮濕環(huán)境中(如蒸汽養(yǎng)護(hù))強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，水化熱較低，抗硫酸鹽侵蝕性較好，但干縮變形較大，析水性較大，耐磨性較差。用于厚大體積的混凝土。 三、特種水泥的組成與主要性能 抗硫酸鹽硅酸鹽水泥：抗硫酸鹽硅酸鹽水泥按其抗硫酸鹽侵蝕程度分為中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥（C3A<5%,C3S<55%）高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥（C3A<3%,C3S<55%）兩類(lèi)。以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的具有抵抗硫酸根離子侵蝕的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。其主要組成是限制C3A,C3S的含量，抗硫酸鹽侵蝕能力強(qiáng)，同時(shí)具有較強(qiáng)的抗凍性及較低的水化熱，適用于同時(shí)受硫酸鹽侵蝕，凍融

7、和干濕作用的海港工程、水利工程及地下工程。 快硬硅酸鹽水泥：其硅酸鹽水泥熟料礦物組成中，C3S,C3A的含量較多，且粉末細(xì)度較細(xì)，快硬水泥可用來(lái)配置早強(qiáng)、高標(biāo)號(hào)混凝土，適用于緊急搶修工程、低溫施工工程和高標(biāo)號(hào)混凝土預(yù)制件等。快硬水泥凝結(jié)時(shí)間正常，而且中凝和初凝之間的時(shí)間間隔很短，早期強(qiáng)度發(fā)展很快，后期強(qiáng)度持續(xù)增長(zhǎng)。用快硬水泥可以配置高早強(qiáng)混凝土。該水泥還適用于制作蒸養(yǎng)條件下的混凝土制品，快硬水泥得其他性能，如干縮、與鋼筋粘結(jié)等與硅酸鹽水泥相似。與使用普通水泥相比，可加快施工進(jìn)度，加快模板周轉(zhuǎn)，提高工程和制品質(zhì)量，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 因水化放熱比較集中，不宜用于大體積混凝土工程。

8、 低熱微膨脹水泥：凡以?；郀t礦渣為主要組分，加入適量硅酸鹽水泥熟料和石膏，磨細(xì)制成的具有低水化熱和微膨脹性能的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為低熱微膨脹水泥。顧名思義，該水泥具有低水化熱和微膨脹性的特性，主要適用于要求較低水化熱和要求補(bǔ)償收縮的混凝土、大體積混凝土，也適用于要求抗?jié)B和抗硫酸鹽侵蝕的工程。 膨脹水泥：膨脹水泥是指在水化和硬化過(guò)程中產(chǎn)生體積膨脹的水泥，一般硅酸鹽水泥在空氣中硬化時(shí)，體積會(huì)發(fā)生收縮。收縮會(huì)使水泥石結(jié)構(gòu)產(chǎn)生微裂縫，降低水泥石結(jié)構(gòu)的密實(shí)性，影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B、抗凍、抗腐蝕等。膨脹水泥在硬化過(guò)程中體積不會(huì)發(fā)生收縮，還略有膨脹，可以解決由于收縮帶來(lái)的不利后果。膨脹水泥由膠凝物質(zhì)和膨脹劑混合

9、而成，在硬化過(guò)程中，形成較密實(shí)的水泥石結(jié)構(gòu)，抗?jié)B性能較高，適用于收縮混凝土結(jié)構(gòu)工程、防滲層及防滲混凝土，構(gòu)建的接縫及管道接口。 砌筑水泥：砌筑水泥是由一種或一種以上活性混合材料或具有水硬性的工業(yè)廢料為主要原料，加入適量硅酸鹽水泥熟料和石膏，經(jīng)磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。這種水泥的強(qiáng)度較低，不能用于鋼筋混凝土或結(jié)構(gòu)混凝土，主要用于工業(yè)與民用建筑的砌筑和抹面砂漿、墊層混凝土等。 鋁酸鹽水泥：鋁酸鹽水泥是以鋁礬土和石灰石為原料，經(jīng)煅燒制得的以鋁酸鈣為主要成分、氧化鋁含量約50%的熟料，再磨制成的水硬性膠凝材料。鋁酸鹽水泥常為黃或褐色，也有呈灰色的。鋁酸鹽水泥的主要礦物成為鋁酸一鈣（CaO·A

10、l2O3，簡(jiǎn)寫(xiě)CA）及其他的鋁酸鹽，以及少量的硅酸二鈣（2CaO·SiO2）等。鋁酸鹽水泥凝結(jié)硬化速度快。1d強(qiáng)度可達(dá)最高強(qiáng)度的80%以上，主要用于工期緊急的工程，如國(guó)防、道路和特殊搶修工程等。鋁酸鹽水泥水化熱大，且放熱量集中。1d內(nèi)放出的水化熱為總量的70%80%，使混凝土內(nèi)部溫度上升較高，即使在10下施工，鋁酸鹽水泥也能很快凝結(jié)硬化，可用于冬季施工的工程。鋁酸鹽水泥在普通硬化條件下，由于水泥石中不含鋁酸三鈣和氫氧化鈣，且密度較大，因此具有很強(qiáng)的抗硫酸鹽腐蝕作用。鋁酸鹽水泥具有較高的耐熱性。如采用耐火粗細(xì)骨料（如鉻鐵礦等）可制成使用溫度達(dá)13001400的耐熱混凝土。但鋁酸鹽水泥的長(zhǎng)期強(qiáng)度及其他性能有降低的趨勢(shì)，長(zhǎng)期強(qiáng)度約降低40%50%左右，因此鋁酸鹽水泥不宜用于長(zhǎng)期承重的結(jié)構(gòu)及處在高溫高濕環(huán)境的工程中，它只適用于緊急軍事工程（筑路、橋）、搶修工程（堵漏等）、臨時(shí)性工程，以及配制耐熱混凝土等。另外，鋁酸鹽水泥與硅酸鹽水泥或石灰相混不但產(chǎn)生閃凝，而且由于生成高堿性的水化鋁酸鈣，使混凝土開(kāi)裂，甚至破壞。因此施工時(shí)除不得與石灰或硅酸鹽水泥混合外，也不得與未硬化的硅酸鹽水泥接觸使用。4、 總結(jié)及結(jié)論 水泥是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要原材料，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)一種材料可以代替它的地位，了解水泥特性，及其作用原理，我們才能更