硅酸鹽水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及其生產(chǎn)

1、第二章硅酸鹽水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及其生產(chǎn)第一節(jié)硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)硅酸鹽水泥是以硅酸鈣為主要成分的熟料所制得的水泥的總稱。如摻入一定數(shù)量的混合材料，則硅酸鹽水泥名稱前冠以混合材料名稱：如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB175-92，硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的定義、標(biāo)號(hào)、品質(zhì)指標(biāo)以及驗(yàn)收規(guī)則如下：一、定義（一）硅酸盆水泥凡是由硅酸鹽水泥熟料,0A-5%石灰石或粒化高爐礦渣、適量的石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥，即國(guó)外通稱的波特蘭水泥硅酸鹽水泥分為兩種類型：不摻棍合材料的稱為I型硅酸鹽水泥，代號(hào)P-I;在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻加不超過(guò)水泥質(zhì)量5%石灰

2、石或粒化高爐礦渣混合材料的稱為I型硅酸鹽水泥，代號(hào)P-I。（二）普通硅酸盆水泥凡是由硅酸鹽水泥熟料,600A15%混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱普通水泥），代號(hào)P-O摻活性混合材料時(shí)，最大摻入量不得超過(guò)15%，其中允許用不超過(guò)水泥質(zhì)量5%的窯灰或不超過(guò)水泥質(zhì)量10%的非活性混合材料來(lái)代替。摻非活性混合材料時(shí)最大摻量不超過(guò)水泥質(zhì)量10%。（三）組分材料1. 硅酸鹽水泥熟料凡以適當(dāng)成分的生料，燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的產(chǎn)物稱為硅酸鹽水泥熟料（簡(jiǎn)稱熟料）2. 石膏天然石膏必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5483的規(guī)定。工業(yè)副產(chǎn)石膏是工業(yè)生產(chǎn)中以硫酸鈣為主要成分的

3、副產(chǎn)品。采用工業(yè)副產(chǎn)石青時(shí)必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，證明對(duì)水泥性能無(wú)害。3. 活性混合材料活性混合材料系指符合GB1596的粉煤灰，符合GB2847的火山灰質(zhì)棍合材料和符合GB203的?；郀t礦渣。4. 非活性混合材料活性指標(biāo)低于GB1596,GB2847和GB203標(biāo)準(zhǔn)要求的粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料和粒化高爐礦渣以及石灰石和砂巖。石灰石中的三氧化二鋁含量不得超過(guò)2.5%。5. 窯灰窯灰應(yīng)符合ZBQ12001的規(guī)定。窯灰是從回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣中收集下來(lái)的粉塵。另外，水泥粉磨時(shí)還允許加入主要起助磨作用而不損害水泥性能的助磨劑，其加人量不得超過(guò)水泥質(zhì)量1%。使用助磨劑、工業(yè)副產(chǎn)石膏時(shí)，須經(jīng)省、市、自治區(qū)以上建材行

4、業(yè)主管部門批準(zhǔn)，投產(chǎn)后定期進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。二、標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥分為4258,525、5258、625,6258、7258六個(gè)標(biāo)號(hào);普通硅酸鹽水泥分為325,425,4258,525,5258,625,625R七個(gè)標(biāo)號(hào).R型水泥屬于快硬型，對(duì)其3d強(qiáng)度有較高的要求。三、技術(shù)要求1. 不溶物I型硅酸鹽水泥不溶物不超過(guò)。.7,5%.I型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過(guò)1.50%。2. 氧化鎂水泥中氧化鎂含量不超過(guò)5.0%。如果水泥壓蒸安定性試驗(yàn)合格，則水泥中氧化鎂含量允許放寬到6.0%o3.三氧化硫水泥中S03含量不得超過(guò)3.5%o4. 燒失量I型硅酸鹽水泥中燒失量不得大于3.o%,I型硅酸鹽水泥中燒失量不得

5、大于3.5%o普通水泥中燒失量不得大于5.0%o5. 細(xì)度硅徽鹽水泥比表面積大于3面分/k$,普通水泥80jtm方孔篩篩余不得超過(guò)10.0%o6. 凝結(jié)時(shí)間硅酸鹽水泥初凝不得早于435min,終凝不得遲于390mino普通水泥初凝不得早于45min,終凝不得遲于l0ho7. 安定性用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。8. 強(qiáng)度水泥標(biāo)號(hào)按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)劃分，各標(biāo)號(hào)水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于表1-2-1中數(shù)值。表1-2-1GB175-92各齡期、各類型水泥強(qiáng)度品種標(biāo)號(hào)抗壓強(qiáng)度(MPa)坑折強(qiáng)度(MPa)3d28d3d28d硅酸鹽水泥425R22.042.54.06.552523.052.54.07

6、.0525R27.052.55.07.062528.062.55.08.0625R32.062.55.58.072537.072.56.08.5品種標(biāo)號(hào)抗壓強(qiáng)度(MPa)坑折強(qiáng)度(MPa)3d28d3d28d普通水泥32512.032.52.55.542516.042.53.56.5425R21.042.54.06.552522.052.54.07.0525R26.052.55.07.062527.062.55.08.0625R31.062.55.58.09.堿水泥中堿含量按Na20+0-65820計(jì)算值來(lái)表示，若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，水泥中堿含童不得大于。.60%或由供需雙方

7、商定.四、廢品與不合格品1. 廢品凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中的任何一項(xiàng)不符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，均為廢品。2. 不合格品凡細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物和燒失量中的任何一項(xiàng)不符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或混合材料摻加量超過(guò)最大限量和強(qiáng)度低于商品標(biāo)號(hào)規(guī)定的指標(biāo)時(shí)稱為不合格品。水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、標(biāo)號(hào)、工廠名稱和岀廠編號(hào)不全的也屬于不合格品。以上標(biāo)準(zhǔn)中，凝結(jié)時(shí)間、安定性及強(qiáng)度是硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的三項(xiàng)重要建筑性質(zhì)指標(biāo)。凝結(jié)時(shí)間直接影響到施工。凝結(jié)時(shí)間過(guò)短，使水泥砂漿與混凝土在澆灌之前即已失去流動(dòng)性而無(wú)法使用，凝結(jié)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則降低施工速度和延長(zhǎng)模板周轉(zhuǎn)時(shí)間。硅酸鹽水泥熟料初凝時(shí)間只有幾分鐘，要加入石膏進(jìn)

8、行調(diào)節(jié)，才能達(dá)到規(guī)定的要求。石膏摻入量過(guò)多，不僅水泥強(qiáng)度會(huì)降低，還會(huì)產(chǎn)生水泥安定性不良。因此，標(biāo)準(zhǔn)中除規(guī)定了初凝與終凝時(shí)間，還規(guī)定了三氧化硫的極限含量。石膏適宜的摻入量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。強(qiáng)度是水泥的一個(gè)重要指標(biāo)，又是設(shè)計(jì)混凝土配合比的重要數(shù)據(jù)。水泥在水化硬化過(guò)程中強(qiáng)度是逐漸增長(zhǎng)的，一般以3d、7d以前的強(qiáng)度稱為早期強(qiáng)度，28d及其后的強(qiáng)度稱為后期強(qiáng)度，也有以三個(gè)月以后的強(qiáng)度稱為長(zhǎng)期強(qiáng)度。由于水泥經(jīng)28d后強(qiáng)度已大部分發(fā)揮岀來(lái)，所以用28d強(qiáng)度劃分水泥的等級(jí)，即劃分為不同的標(biāo)號(hào)。凡是符合某一標(biāo)號(hào)和某一類型的水泥，必須同時(shí)滿足表1-2-1中規(guī)定的各齡期抗壓、抗折強(qiáng)度的相應(yīng)指標(biāo)。若其中任一齡期的抗壓

9、冷抗折強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)不到所要求標(biāo)號(hào)的規(guī)定，則以其中最低的某一齡期的強(qiáng)度指標(biāo)確定該水泥的標(biāo)號(hào)。第二節(jié)硅酸鹽水泥的生產(chǎn)一?硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法硅酸鹽水泥的生產(chǎn)分為三個(gè)階段：1.生料制備石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料及少量的校正材料經(jīng)破碎后按一定的比例配合、細(xì)磨，并經(jīng)均化調(diào)配為成分合適、分布均勻的生料。2. 熟料鍛燒將生料在水泥工業(yè)窯內(nèi)緞燒至部分熔融，經(jīng)冷卻后得到以硅酸鈣為主要成分的熟料的過(guò)程。3. 水泥的制成將熟料、石膏，有時(shí)加入適量混合材共同磨細(xì)成水泥的過(guò)程。以上三個(gè)階段可以簡(jiǎn)稱為兩磨一燒”。水泥的生產(chǎn)方法按生料制備方法的不同可分為干法與濕法兩大類。原料經(jīng)烘干、粉碎制成生料粉，然后喂入窯內(nèi)緞燒成熟料的方法稱

10、為干法。將生料粉加入適量的水分制成生料球，再喂入立窯或立波爾窯內(nèi)緞燒成熟料的方法一般稱為半干法，亦可歸入干法。將原料加水粉磨成生料漿，再喂入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)鍛燒成熟料的方法稱為濕法。將生料漿脫水制成生料塊，喂入窯內(nèi)鍛燒，或?qū)⑸蠅K經(jīng)供干、破碎成生料粉再喂入干法窯內(nèi)鍛燒成熟料的方法一般稱為半濕法，亦可歸入濕法。50年代岀現(xiàn)的懸浮預(yù)熱器窯，在60年代取得了較大發(fā)展，大大降低了熟料熱耗；70年代岀現(xiàn)了窯外分解技術(shù)，使產(chǎn)量成倍地提高，熱耗也有較大幅度地下降。同時(shí)，生料的均化和原料預(yù)均化技術(shù)的發(fā)展、烘干兼粉磨設(shè)備的不斷改進(jìn)，使熟料質(zhì)量進(jìn)一步提高；冷卻機(jī)熱風(fēng)用于窯外分解爐和窯廢氣用于原料、煤粉的烘干，以及成功地利

11、用窯尾廢氣進(jìn)行發(fā)電，使余熱得到了比較充分地利用。這樣，水泥的生產(chǎn)方法就開始逐步發(fā)生變化，出現(xiàn)了向干法發(fā)展以及濕法改干法的趨向。懸浮預(yù)熱器窯和窯外分解窯就成為當(dāng)前世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的窯型。從世界各國(guó)的情況統(tǒng)計(jì)，即使原料平均水分高達(dá)10%，干法生產(chǎn)（窯外分解）比濕法長(zhǎng)窯仍可以降低能耗，而且經(jīng)濟(jì)上也是合理的。原料水分越低，干法生產(chǎn)節(jié)能效果越顯著，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果愈好。如果原料水分較高，且易于制成生料漿時(shí)，則濕磨干燒或采用濕法長(zhǎng)窯是合理的。二、硅酸鹽水泥生產(chǎn)的主要工藝過(guò)程在我國(guó)特定的條件下，機(jī)械化立窯水泥廠得到了蓬勃發(fā)懇在整個(gè)水泥工業(yè)中，機(jī)械化立窯的生產(chǎn)能力占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。機(jī)械化立窯水泥廠的生產(chǎn)流程如圖1-2-

12、1所示。石灰石經(jīng)破碎后進(jìn)石蕨石石膏01JVVV湛合材料圖1-2-1機(jī)械化立窯水泥廠生產(chǎn)流程示意圖1一破碎機(jī)；2供干機(jī).3原料庫(kù)；4一原煤庫(kù)；5生料磨；6生料庫(kù).7成球盤.8-立窯.9一碎煤機(jī)；10-熟料庫(kù)；11一供干機(jī)12一混合材庫(kù).13一水泥磨；14一水泥庫(kù)；15一包裝機(jī)入碎石庫(kù)。粘土、鐵粉、無(wú)煙煤經(jīng)供干分別進(jìn)入干燥的粘土、鐵粉、無(wú)煙煤庫(kù)，在庫(kù)底用量秤按比例準(zhǔn)確配料喂入生料磨粉磨。岀磨生料入生料庫(kù)調(diào)配和均化，然后加水成球用布料器撒入機(jī)械化立窯中鍛燒成熟料（成球時(shí)有的工廠還按要求配入部分粒狀煤）。出窯熟料經(jīng)破碎后送至熟料庫(kù)儲(chǔ)存?；旌喜牧辖?jīng)供干送入混合材料庫(kù)，石膏經(jīng)破碎送入石膏庫(kù)，熟料、混合材料

13、、石膏按要求比例配合喂入水泥磨粉磨。出磨水泥送至水泥庫(kù)儲(chǔ)存，經(jīng)檢驗(yàn)后包裝出廠或散裝出廠。用窯外分解窯干法生產(chǎn)的流程如圖1-2-2所示。圖中：來(lái)自礦山的石灰石1,經(jīng)過(guò)一級(jí)破碎6和二級(jí)破碎7成為碎石，進(jìn)入碎石庫(kù)8；礦山開采的粘土2，汽車運(yùn)輸進(jìn)廠，經(jīng)粘土破碎機(jī)10破碎后與碎石經(jīng)計(jì)量按一定配比進(jìn)入預(yù)均化堆場(chǎng)9，經(jīng)過(guò)均化和粗配的碎石和粘土，再經(jīng)計(jì)量秤和鐵質(zhì)校正原料3按規(guī)定比例配合進(jìn)入烘干兼粉磨的生料磨11加工成生料粉，24為選粉機(jī)生料用氣力提升泵12送至連續(xù)性空氣攪拌庫(kù)13，經(jīng)均勻化的生料粉再用氣力提升泵送至窯尾懸浮預(yù)熱器14和窯外分解爐15，經(jīng)預(yù)熱和分解的物料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯16緞燒成熟料，熟料經(jīng)蓖式冷卻機(jī)

14、17冷卻，用斗式提升機(jī)輸送至熟料庫(kù)220回轉(zhuǎn)窯和分解爐用的燃料（煤粉），是原煤4經(jīng)烘干兼粉磨的風(fēng)掃式煤磨20制備成煤粉，21是經(jīng)粗細(xì)分離器選岀的細(xì)度合格的煤粉，貯存在煤粉倉(cāng)。生料和煤的烘干所需熱氣體來(lái)自窯尾，冷卻熟料的部分熱風(fēng)送至分解爐幫助煤的燃燒。窯尾的多余氣體經(jīng)排氣除塵系統(tǒng)排岀,18為電收塵器,19為增濕塔。熟料經(jīng)計(jì)量秤配入一定數(shù)量右膏5在圈流球磨機(jī)23中粉磨成一定細(xì)度的水泥，24為水泥選粉機(jī)。水泥經(jīng)倉(cāng)式空氣輸送泵25送至水泥庫(kù)26儲(chǔ)存。一部分水泥經(jīng)包裝機(jī)27包裝為袋裝水泥，經(jīng)火車或汽車28運(yùn)輸岀廠；另外，也可用專用的散裝車29散裝岀廠。圖1-2-2窯外分解窯干法水泥廠生產(chǎn)流程示意圖干法生產(chǎn)生料粉磨可以采用開路管磨、閉路球磨或烘干兼粉磨的系統(tǒng)。烘干兼粉磨系統(tǒng)可以在立式磨（輥式磨），也可以在球磨機(jī)中進(jìn)行。按原料性質(zhì)和含水量的不同，可采用預(yù)先干燥、破碎兼供干或供干兼粉磨等各種方法和系統(tǒng)。濕法生產(chǎn)時(shí)，則多采用開路管磨或棒球磨系統(tǒng)，也可以采用弧形篩等組成閉