超細(xì)粉體宋改

1、超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用組員：組員： 江小波江小波 張建飛張建飛 向萬(wàn)華向萬(wàn)華 宋曉波宋曉波 袁慶偉袁慶偉 楊華宇楊華宇 徐建徐建01 PART ONE水泥基材料cementitious material321水泥基材料是應(yīng)用最為廣泛的建筑材料之一。水泥基料水泥基料水泥硬化漿體(水泥石)是一種多相體系，結(jié)構(gòu)中存在大量由空氣、水組成的微孔及非均相之間的界面，這種高度無(wú)序、多孔的非均質(zhì)結(jié)構(gòu)體系對(duì)水泥基材料的抗?jié)B性、耐久性和強(qiáng)度均有很大的影響。水泥基材料是種高度無(wú)序，多相，多孔的非均質(zhì)復(fù)合體系，在水泥凝膠體凝結(jié)硬化過(guò)程中，由于收縮、泌水等原因，凝膠體內(nèi)部不可避免會(huì)形成一些孔隙、微

2、裂縫等結(jié)構(gòu)缺陷，使水泥基材料結(jié)構(gòu)的密實(shí)性降低，性能降低。從緊密堆積理論上分析，在微觀及亞微觀范圍內(nèi)，使膠凝材料形成良好的級(jí)配，提高固體顆?；旌衔矬w系的密實(shí)度，必將有效地降低水泥凝膠體的孔隙率，且微觀結(jié)構(gòu)更加均勻密實(shí)，從而改善水泥基材料的性能。顆?；旌衔锞哂懈叩亩逊e密實(shí)度已成為水泥基復(fù)合材料獲得超高性能的關(guān)鍵， 例如高性能混凝土（HPC）。因此水泥性能的優(yōu)良在制備水泥基材料時(shí)也就變得很關(guān)鍵。02 PART TWO超細(xì)粉體superfine powder從廣義上講是從微米級(jí)到納米級(jí)的一系列超細(xì)材料,在狹義上講是 從微米級(jí)、 亞微米級(jí)到 100 納米以上的一系列超細(xì)材料。材料被破碎成超細(xì)粉體后由于粒

3、度細(xì)、分布窄、質(zhì)量均勻,因而具有比表面積大、表面活性高、化學(xué)反應(yīng)速度快、溶解速度快、燒結(jié)體強(qiáng)度大以及獨(dú)特的電性、磁性、光學(xué)性等特性。由于超細(xì)粉體材料具有特殊的性能，因此進(jìn)入21世紀(jì)以后，超細(xì)粉體材料的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。 超 細(xì) 粉 體應(yīng)用領(lǐng)域許多廉價(jià)的天然礦物和化工原料制成超細(xì)粉體后，不僅擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，而且產(chǎn)生了高額附加值。1）材料方面：高嶺土超細(xì)加工處理后成為涂布紙顏料（價(jià)格增加1-2倍），超細(xì)云母粉增強(qiáng)的塑料是制造汽車(chē)車(chē)身和部件的理想材料，還能運(yùn)用在油漆、顏料、化妝品里產(chǎn)生珍珠色澤。2）醫(yī)藥、農(nóng)藥方面：現(xiàn)代中藥新概念，中藥顆粒粉徑在175um范圍內(nèi)，大大的提高了藥物吸收和生物利用度，降低

4、了成本，提高藥效。3）食品方面：像一些豐富維生素和微量元素的蘋(píng)果皮、柑橘皮，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但很難為人們接受，但是經(jīng)過(guò)超細(xì)加工處理后，不僅口感改善了，而且能充分利用果蔬資源。4）有機(jī)超細(xì)粉：有機(jī)物的碎化不同于無(wú)機(jī)物，它需要冷凍碎化，這樣才能保持它原有的性能，因此在制冷技術(shù)和超細(xì)粉碎技術(shù)的發(fā)展下，我們能將廢舊輪胎加工成超細(xì)粉，之后在做成新輪胎，循環(huán)使用，不僅環(huán)保，而且能提高輪胎使用壽命。5）微電子工業(yè)：主要運(yùn)用于電子漿料、磁記錄材料及電子陶瓷粉料。碳酸鈣硅灰納米二氧化硅超細(xì)粉體超細(xì)粉體03 PART THREE超細(xì)CaCO3superfine CaCO3超細(xì) CaCO3 指的是粒徑處在微米、

5、 亞微米及納米范圍內(nèi)的碳酸鈣產(chǎn)品，它是20 世紀(jì) 20 年代開(kāi)發(fā)出的一種新型超細(xì)固體材料，由于其表面原子周?chē)鄙傧噜彽脑樱霈F(xiàn)非化學(xué)平衡、非整數(shù)配位的化學(xué)價(jià)鍵，以致晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié) 構(gòu)發(fā)生變化， 大大增強(qiáng)了超細(xì)粒子的化學(xué)活性，在許多方面與普通粉體相比均顯 示出優(yōu)越性能。超細(xì) CaCO3 是一種最廉價(jià)的納米材料之一， 經(jīng)過(guò)微觀表面及界面處理。超細(xì)超細(xì)CaCO3簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介超細(xì)超細(xì)CaCO3優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)01在性能上具有納米材料的部分和大部分性能特點(diǎn)02在綜合成本價(jià)格上可以和普通粉體材料相競(jìng)爭(zhēng)03可節(jié)省資源并有顯著的環(huán)保效益超細(xì)CaCO3生產(chǎn)線工藝中，首先，堆場(chǎng)石料由鏟車(chē)鏟運(yùn)至進(jìn)料倉(cāng)，然后經(jīng)給料機(jī) 均

6、勻地送進(jìn)顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗破，初破后的產(chǎn)品經(jīng)斗式提升機(jī)運(yùn)至中塊石料中間倉(cāng),再經(jīng)給料機(jī)均勻地送進(jìn)反擊式破碎機(jī)進(jìn)行初步破碎，產(chǎn)成的細(xì)料由斗式提升機(jī)運(yùn)至細(xì)料中間倉(cāng)送至錘式破碎機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)碎，細(xì)碎后的石料由原料倉(cāng)送入高細(xì)球磨機(jī)進(jìn)行再次細(xì)碎，粉碎后的物料經(jīng)振動(dòng)篩篩分出不同規(guī)格的產(chǎn)品，不滿足粒度要求的產(chǎn)品返料進(jìn)高細(xì)球磨機(jī)再次破碎,合格料被斗式提升機(jī)運(yùn)至粉料中間倉(cāng)準(zhǔn)備進(jìn)行超微粉碎和選粉工序，被選粉機(jī)選出的合格料送進(jìn)成品料倉(cāng)。然后 是散裝或包裝工序。 超細(xì)超細(xì)CaCO3生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝04 PART FOUR超細(xì)粉體對(duì)水泥的改性Modification of cement by superfine powde

7、r1可降低水化熱和水化熱釋放速率超細(xì)粉體對(duì)水泥的改性超細(xì)粉體對(duì)水泥的改性2增強(qiáng)后期強(qiáng)度3改善內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作性4提高抗腐蝕能力填充作用級(jí)配調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)水化產(chǎn)物分布的晶核作用010203超細(xì)粉體在水泥中的作用超細(xì)粉體在水泥中的作用 簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)超細(xì)粉體簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)超細(xì)粉體超細(xì)粉體加入水泥之后可以加強(qiáng)水泥的強(qiáng)度，填充水泥中的孔隙率，使水泥的性能大大提高。應(yīng)用于水泥的超細(xì)粉體主要有超細(xì) CaCO3 ，硅灰和納米 SiO 2 三種，而其中CaCO3 作為最廉價(jià)的納米材料，應(yīng)用率最高。 超細(xì)碳酸鈣1、超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用、超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用 近年來(lái)，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，高層建筑的不斷增多，混凝土的性質(zhì)最近收

8、 到了極大的關(guān)注。其中，水灰比越小，即顆粒的含量越多，水泥的強(qiáng)度越高，粒 度應(yīng)越細(xì)。 但水泥粒度越細(xì)對(duì)生產(chǎn)水泥的設(shè)備以及原料的要求就越高，生產(chǎn)成本 就越高，不能在實(shí)際中大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。 如何在低水灰比下提高水泥的強(qiáng)度以及其他性能成了現(xiàn)代混凝土材料技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。2. 超細(xì)粉體的簡(jiǎn)介超細(xì)粉體的簡(jiǎn)介 細(xì)粉體從廣義上講是從微米級(jí)到納米級(jí)的一系列超細(xì)材料,在狹義上講是 從微米級(jí)、亞微米級(jí)到 100 納米以上的一系列超細(xì)材料。材料被破碎成超細(xì)粉體后由于粒度細(xì)、分布窄、質(zhì)量均勻,因而具有比表面積大、表面活性高、化學(xué)反應(yīng)速度快、溶解速度快、燒結(jié)體強(qiáng)度大以及獨(dú)特的電性、磁性、光學(xué)性等特性。由于超細(xì)

9、粉體材料具有特殊的性能，因此進(jìn)入21世紀(jì)以后，超細(xì)粉體材料的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，機(jī)械領(lǐng)域約占 40.3%，熱能領(lǐng)域占 34.6%，電磁領(lǐng)域占 12.9%，生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域占 8.9%，光學(xué)領(lǐng)域占 2.4%，其它方面占 0.9%。3.水泥簡(jiǎn)介水泥簡(jiǎn)介需要超細(xì)粉材料改性的原因 水泥基材料是應(yīng)用最為廣泛的建筑材料之一。水泥基材料是一種高度無(wú)序、 多相、多孔的非均質(zhì)復(fù)合體系，在水泥凝膠體凝結(jié)硬化過(guò)程中，由于收縮、泌水 等原因，凝膠體內(nèi)部不可避免會(huì)形成一些孔隙、微裂縫等結(jié)構(gòu)缺陷，使水泥基材 料的性能降低。水泥基材料結(jié)構(gòu)的密實(shí)性降低。水泥硬化漿體(水泥石)是一種多相體系，結(jié)構(gòu)中存在大量由空氣、水組成的微孔及非均

10、相之間的界面， 這種高度無(wú)序、多孔的非均質(zhì)結(jié)構(gòu)體系對(duì)水泥基材料的抗?jié)B性、耐久性和強(qiáng)度均有很大的影響。4.水泥改性效應(yīng)水泥改性效應(yīng) 從粉體材料緊密堆積理論上分析，在微觀及亞微觀范圍內(nèi)，使膠凝材料形成 良好的級(jí)配， 提高固體顆粒混合物體系的密實(shí)度，必將有效地降低水泥凝膠體的孔隙率，且微觀結(jié)構(gòu)更加均勻密實(shí)，從而改善水泥基材料的性能。顆?；旌衔锞?有高的堆積密實(shí)度已成為水泥基復(fù)合材料獲得超高性能的關(guān)鍵， 例如高性能混凝 土（HPC） 。5. 超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用 超細(xì)粉體在水泥中的微顆粒效應(yīng)主要表現(xiàn)為填充作用、級(jí)配調(diào)節(jié)作用和調(diào)節(jié)水化產(chǎn)物分布的“晶核作用”（即微顆粒在系統(tǒng)中均勻分

11、散） 。1、填充作用 是由于微細(xì)顆粒的粒徑遠(yuǎn)小于水泥粒子，所以前者可填充在后者的空隙中提高水泥石的密實(shí)度，降低用水量。 5. 超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用2、調(diào)節(jié)級(jí)配及水化產(chǎn)物分布的“晶核作用”作用 超細(xì)粉體與水泥熟料組分存在粒徑上的差異，可改善膠凝材料系統(tǒng)的顆粒粒徑分布，導(dǎo)致系統(tǒng)的顆粒堆積更緊密，更合理。超細(xì)粉體作為水泥基復(fù)合材料的活性摻合料， 可降低水化熱和水化熱釋放速率，改善工作性，增強(qiáng)后期強(qiáng)度，改善內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高抗腐蝕能力。這是因?yàn)槌?xì)粉體能夠使多孔的水泥基材料中的孔結(jié)構(gòu)變細(xì)且不連通，降低孔隙率，而且使水泥水化產(chǎn)物中的不利成分氫氧化鈣減少，生成更多有利的水化硅酸鈣，從而

12、提高水泥基材料的性能摻合料對(duì)水泥基材料強(qiáng)度增長(zhǎng)系數(shù)的影響至關(guān)重要，摻和料的不同比例以及摻和料的不同種類對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)速度的快慢有著很大的影響。 礦物質(zhì)超細(xì)粉的摻人 ,一是起到了填充作用,降低孔隙率,并且細(xì)化孔徑;二是提高了混合材的誘增活性,并可以降低了水化熱?？紫堵实慕档?是提高混凝土強(qiáng)度和耐久性的直接原因,混合材活性的提高則可以進(jìn)一步改善混凝土微結(jié)構(gòu)?？紫堵实慕档?、孔徑的細(xì)化及微結(jié)構(gòu)的改善,也使混凝土抗?jié)B性提高,進(jìn)而提高其耐久性能。但是，粒徑較小的部分,顆粒間存在著較強(qiáng)的吸附作用,致使顆粒團(tuán)聚,形成粒徑較大的“粒子團(tuán)”,且粒徑越小團(tuán)聚越明顯。6. 用于水泥的超細(xì)粉體材料用于水泥的超細(xì)粉體材料 應(yīng)用于水泥的超細(xì)粉體主要有超細(xì)CaCO3，硅灰和納米SiO 2三種。 我們主要介紹超細(xì) CaCO3 。超細(xì) CaCO3 指的是粒徑處在微米、亞微米及納米范圍內(nèi)的碳酸鈣產(chǎn)品， 它是20世紀(jì)20年代開(kāi)發(fā)出的一種新型超細(xì)固體材料，由于其表面原子周?chē)鄙傧噜彽脑?，出現(xiàn)非化學(xué)平衡、非整數(shù)配位的化學(xué)價(jià)鍵，以致晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，大大增強(qiáng)了超細(xì)粒子的化學(xué)活性，