其他品種水泥專業(yè)介紹

1、第八節(jié) 其他品種水泥 主講：張 歡第三章 水 泥本節(jié)提要： 8.1 特種水泥 8.2 專用水泥 8.3 生態(tài)水泥 28.1 特種水泥 特種水泥是特性水泥和專用水泥的統(tǒng)稱，也即指通用水泥以外的水泥。目前我國已研制開發(fā)了70多種特種水泥。 38.1.1 特種水泥的分類 1、按特種水泥所含礦物分類特種水泥通常可分成六大系列產品，它們是：硅酸鹽水泥系列（除通用水泥外）、鋁酸鹽水泥系列、硫鋁酸鹽水泥系列、鐵鋁酸鹽水泥系列、氟鋁酸鹽水泥系列、其他（包括無熟料、少熟料）水泥系列。 42、特種水泥的功能或用途分類快硬高強水泥。水工水泥。 油井水泥。 裝飾水泥。 膨脹和自應力水泥。 其他。 8.1.1 特種水泥

2、的分類 58.1.2 特種水泥的生產狀況 目前我國特種水泥生產年產量低，僅占全國水泥總產量的2以下，與發(fā)達國家79的生產規(guī)模有相當?shù)牟罹唷?61、快硬硅酸鹽水泥技術要求氧化鎂含量：5.0 三氧化硫含量：4 水泥細度：篩余10% 凝結時間：初凝45min，終凝10h 安定性：合格 強度：不得低于國標 8.1.3 快硬硅酸鹽水泥 72、快硬硅酸鹽水泥生產工藝 （1）設計合理的礦物組成。 （2）適當提高水泥的比表面積。 （3）適當增加石膏的含量。 8.1.3 快硬硅酸鹽水泥 83、快硬硅酸鹽水泥性能與用途快硬硅酸鹽水泥早期強度高，1d抗壓強度為28d的30%35%，后期強度呈持續(xù)增長趨勢；其凝結時間

3、正常，一般初凝時間為23h；水泥的水化熱較高，早期干縮率亦較大。 主要用語搶修工程、軍事工程、預應力混凝土制件。 8.1.3 快硬硅酸鹽水泥 98.1.4快硬硫鋁酸鹽水泥 以適當成分的生料，經煅燒所得以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的熟料，加入適量石膏和010%的石灰石，磨細制成的早期強度高的水硬性膠凝材料，稱為快硬硫鋁酸鹽水泥，代號RSAC?？煊擦蜾X酸鹽水泥的標號以3d抗壓強度表示，分425、525、625、725四個標號。 101、快硬硫鋁酸鹽水泥技術指標 比表面積。比表面積不得低于350m2/kg。凝結時間。初凝不得早于25min。終凝不遲于3h。強度。各齡期強度不得低于國標 8.

4、1.4 快硬硫鋁酸鹽水泥 112、快硬硫鋁酸鹽水泥生產工藝 原料。鋁質原料（礬土）、石灰質原料（石灰石）和石膏。要求石灰石中CaO52%。MgO1.5%；礬土中Al2O350%65%，SiO225%；二水石膏SO338%，MgO3%，也可以使用相應質量的無水石膏。8.1.4 快硬硫鋁酸鹽水泥 122、快硬硫鋁酸鹽水泥生產工藝 熟料的組成與率值 熟料礦物以無水硫鋁酸鈣（CaOAl2O3）CaSO4（簡寫為C4A3）和硅酸二鈣-C2S為主，還有少量的CaSO4、鈣鈦礦（CT）和含鐵相等。熟料的化學組成大致為CaO40%44%，Al2O318%22%，SiO28%12%，F(xiàn)e2O36%10%，SO3

5、12%16%，其相應的礦物組成一般是C4A336%44%，-C2S23%34%，C2F10%27%，CaSO44%17%。 8.1.4 快硬硫鋁酸鹽水泥 132、快硬硫鋁酸鹽水泥生產工藝 煅燒 生產C4A3-C2S型水泥熟料，一般采用干法回轉窯生產，也可以用立窯生產。生料細度控制在0.080mm方孔篩篩余10%。熟料煅燒溫度為12501350，不宜超過1400，否則CaSO4分解，C4A3也分解。 8.1.4 快硬硫鋁酸鹽水泥 142、快硬硫鋁酸鹽水泥生產工藝 水化 C4A3和石膏形成鈣礬石和Al（OH）3凝膠，石膏量少時，后來生成低硫型硫鋁酸鈣。由于較低溫度形成的C2S水化較快，生成C-S-

6、H凝膠，而AH3和C-S-H凝膠填充在水化硫鋁酸鈣之間，加固和致密水泥石的結構，故水泥早期強度高。改變水泥中石膏的摻入量，可以制得快硬不收縮、微膨脹、膨脹和自應力水泥。 8.1.4 快硬硫鋁酸鹽水泥 153、快硬硫鋁酸鹽水泥性能和用途 C4A3-C2S型水泥的初凝時間0.51h，終凝時間11.5h；長期強度穩(wěn)定，并有所增長。低溫性能較好，氣溫在-5以上時，不必采取任何特殊措施，就可以正常施工。 可用于緊急搶修工程，如接縫、堵漏、錨噴、搶修飛機跑道、公路等，適合于冬季施工工程、地下工程、配制膨脹水泥和自應力水泥以及玻璃纖維砂漿等，但不適應于在100以上環(huán)境下使用。 8.1.4 快硬硫鋁酸鹽水泥

7、168.1.5 快硬氟鋁酸鹽水泥 以礬土、石灰石、螢石（或再加石膏）經配料煅燒得到的以氟鋁酸鈣（C11A7CaF2）為主要礦物的熟料，再與石膏一起磨細而成的水泥為快硬氟鋁酸鹽水泥。 171、快硬氟鋁酸鹽水泥礦物組成主要礦物為氟鋁酸鈣、阿利特、貝利特和鐵鋁酸鈣固溶體。2、快硬氟鋁酸鹽水泥配料 先設計水泥熟料的礦物組成，然后計算出熟料的化學成分，再用試配法進行配料。 8.1.5 快硬氟鋁酸鹽水泥 183、快硬氟鋁酸鹽水泥生產工藝 燒成溫度一般控制在12501350，火焰溫度控制在13501400，溫度過高，易結大塊，易結圈；溫度過低，容易產生生燒。熟料要求急冷。水泥粉磨細度要求較高，一般比表面積控

8、制在500600m2/kg。 4、快硬氟鋁酸鹽水泥性能與用途 快硬氟鋁酸鹽水泥凝結很快，硬化很快?？煊卜X酸鹽水泥可用于搶修工程，用作噴錨用的噴射水泥。由于其水化產物鈣礬石在高溫迅速脫水分解，它可用作鑄造業(yè)用的型砂水泥。 8.1.5 快硬氟鋁酸鹽水泥 198.1.6 快硬鐵鋁酸鹽水泥 以適當成分的生料，經煅燒所得以鐵相、無水硫鋁酸鈣和硅酸鈣為主要礦物的熟料，加入適量石灰石和石膏，磨細制成的早期強度高的水硬性膠凝材料。 201、快硬鐵鋁酸鹽水泥技術要求 比表面積、凝結時間、游離氧化鈣符合下表的規(guī)定。項 目技術要求 比表面積（m2/kg） 不小于380凝結時間（min） 初凝 不早于25 終凝 不

9、遲于180 游離氧化鈣（%） 不大于0.48.1.6 快硬鐵鋁酸鹽水泥 212、快硬鐵鋁酸鹽水泥生產工藝 （1）熟料的化學成分及礦物組成主要化學成分分為CaO、Al2O3、Fe2O3、SiO2、SO3，主要礦物為C4A3、-C2S、C4AF。（2）原料、燃料配料采用三組分配料：石灰石、鐵礬土、石膏。（3）煅燒煅燒設備為回轉窯。燒成溫度一般為12501350，。（4）粉磨在水泥粉磨過程中，比表面積應控制在350m2/kg以上，一般為350400m2/kg的范圍。 8.1.6 快硬鐵鋁酸鹽水泥 223、快硬鐵鋁酸鹽水泥的特性和用途 （1）早強高強。 （2）抗凍性。 （3）耐蝕性能好。 （4）高抗?jié)B

10、性能。快硬鐵鋁酸鹽水泥適合于冬季施工工程、搶修工程、配制噴射混凝土及生產預制構件等。 8.1.6 快硬鐵鋁酸鹽水泥 238.1.7 抗硫酸鹽水泥 凡以適當成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量的石膏，磨細制成的具有抵抗硫酸根離子侵蝕的水硬性膠凝材料，稱為抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，簡稱抗硫酸鹽水泥。按其抗硫酸鹽侵蝕分為中抗硫酸鹽水泥和高抗硫酸鹽水泥兩類。 241、抗硫酸鹽水泥的技術要求 中抗硫酸鹽水泥、高抗硫酸鹽水泥的標號均有兩種，分為425、525兩個標號。各標號水泥的各齡期強度不低于表12.10中的所列數(shù)據(jù)。 水泥標號抗壓強度（MPa）抗折強度（MPa） 3d 28d3d 28d 425 16.0 42.

11、53.5 6.5 525 22.0 52.54.0 7.08.1.7 抗硫酸鹽水泥 252、抗硫酸鹽水泥的生產技術 抗硫酸鹽水泥的生產工藝基本上與硅酸鹽水泥生產相似，不同之處在于熟料礦物有所區(qū)別。對于抗硫酸鹽水泥熟料，由于KH值低，n值高，p值也較低，所以熟料的形成熱較硅酸鹽水泥熟料低，易于燒成。對于回轉窯的窯皮維護不利，應加強穩(wěn)定熱工制度、嚴格控制熟料的結粒情況；對于立窯來講，應加強熟料燒成控制，淺暗火操作，快燒快冷，減少中間結大塊，提高立窯煅燒能力。 8.1.7 抗硫酸鹽水泥 263、抗硫酸鹽水泥的性能與用途 抗硫酸鹽侵蝕性能好。中抗硫水泥可以抵御SO42-離子濃度2500/L的純硫酸鹽溶

12、液的腐蝕，高抗硫水泥可以抵御SO42-離子濃度8000/的腐蝕，最高可抗SO42-離子濃度（12）104/L。 主要用于受硫酸鹽侵蝕的海港、水利、地下、隧道、引水、道路和橋梁基礎等工程。 8.1.7 抗硫酸鹽水泥 278.1.8 其他特種水泥 1 砌筑水泥 凡由活性混合材料或水硬性工業(yè)廢渣，加入少量的硅酸鹽水泥熟料和石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為砌筑水泥。 2 耐酸水泥 凡由耐酸填料（一般采用石英巖、熔融輝綠巖或陶瓷碎片）和硬化硅酸鈉（水玻璃），按適當比例配合，共同磨細或分別磨細后混合均勻制成的具有抗酸腐蝕性能的化學硬化型膠凝材料。使用時加適量硅酸鈉液體拌合，制備耐酸砂漿或混凝土。 283

13、 耐高溫水泥 耐高溫水泥與耐火集料配制的耐火混凝土廣泛用于石油、冶金、化工、電力及建材工業(yè)的各種窯爐上。4 中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥 中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥同屬水工水泥。其主要特點為低熱水化熱，主要適用于大壩和大體積混凝土，在1989年前命名為大壩水泥，現(xiàn)在國家標準重新命名現(xiàn)在名稱。 8.1.8 其他特種水泥 29 5 膨脹和自應力水 凡由硅酸鹽水泥熟料、高鋁水泥熟料、硫鋁酸鹽水泥熟料，加入適量石膏和其他有關天然或?；郀t礦渣、粉煤灰、石膏等材料，按適當比例磨細制成的具有膨脹性的水硬性膠凝材料，稱為膨脹水泥。 6 輻射水泥 從解決防輻射混凝土結構材料來看，混凝土材料可以同

14、時兼有輕元素和重元素，具有復合防輻射能力。一方面精選混凝土集料，另一方面生產具有較高防輻射能力的專用水泥品種。我國已研制成功的防護水泥，主要是防射線和X射線的鋇水泥和防中子的硼水泥。 8.1.8 其他特種水泥 308.2.1 裝飾水泥 裝飾水泥指白色水泥和彩色水泥。裝飾水泥主要用于建筑裝飾工程，可配制成彩色灰漿或制造各種彩色和白色混凝土，如水磨石、斬假石等。白色和彩色水泥與其他天然的和人造的裝飾材料相比，具有使用方便、價格較低廉、耐久性好等優(yōu)點。 8.2 特種水泥 311 白色水泥 凡以適當成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分，氧化鐵含量少的熟料，加入適量的石膏，磨細制成的水硬性膠凝

15、材料稱為白色硅酸鹽水泥（簡稱白色水泥）。白色硅酸鹽水泥的白度與產品等級劃分如表 白水泥等級 白 度標 號 級 別 白 度（） 優(yōu)等品 特 級 86 625、525 一級品一級二級8480525、425525、425 合格品二級三級8075 325 425、325322 彩色水泥 彩色水泥的生產方法有兩種：一種是直燒制法，在水泥生料中摻入適量著色物質，煅燒成彩色熟料，然后磨制成彩色硅酸鹽水泥。彩色水泥熟料顏色的深淺隨著著色劑的摻量而變。另一種混合法制造彩色水泥，它是在白水泥中或硅酸鹽水泥中摻入適量的著色物質，粉磨成彩色水泥。所用著色劑要求對光和大氣的耐侯性好，不溶于水，并能耐堿，對水泥石不起破壞

16、作用，也不能使水泥的強度顯著下降。 338.2.2 道路水泥 凡由道路硅酸鹽水泥熟料，010活性材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為道路鹽硅酸鹽水泥，（簡稱道路水泥）水泥粉磨時允許加入不損害水泥性能的助磨劑,其加入量不得超過水泥質量的1%。 341 道路水泥的技術要求 標號分為425、525、625三個標號，各標號齡期不得低于表 水泥標號抗壓強度(MPa)抗折強度(MPa) 3d 28d 3d 28d42522.0 42.5 4.0 7.0525 27.0 52.5 5.0 7.5625 32.0 62.5 5.5 8.5352 道路水泥的生產技術 生產道路水泥主要是通過改變水泥熟料的

17、礦物組成、粉磨細度、石膏加入量及外摻劑來達到。與普通水泥熟料相比，一般適當提高C3S、C4AF含量。水泥的耐磨性與水泥的抗壓強度有較好的相關性，因此提高水泥熟料中的C3S含量，可以提高水泥的強度。C4AF的脆性小，體積收縮小，提高C4AF的含量，對提高水泥的抗折強度及耐磨性有利。在煅燒方面，道路水泥可以采用回轉窯煅燒，也可以在立窯上煅燒。363 道路水泥的性能和用途 性能主要有以下特點 耐磨性好。強度高。 干縮性小。 水化熱低，耐久性好。道路水泥最適宜各類混凝土路面工程，使用于耐磨、抗干縮等性能要求較高的其他工程。 378.2.3 油井水泥 我國將普通油井水泥分為9個級別、三個類型。 （1）A

18、、B、C、D、E、F級油井水泥是由水硬性硅酸鈣為主要成分的水泥熟料，加入適量的石膏和助磨劑，磨細制成的產品。在粉磨混合D、E、F級水泥的過程中，允許摻加適量的促凝劑。（2）G、H級油井水泥是有水硬性硅酸鈣為主要成分的水泥熟料，加入適量的石膏和水，磨細制成的產品，在混磨與混合過程中，不允許摻加任何其他外加劑。（3）J級油井水泥由水硬性硅酸鈣為主要成分的水泥熟料，加入適量的硅質材料和石膏，磨細制成的產品。 38我國油井水泥分為A、B、C、D、E、F、G、H、J九個級別，包括普通型、中等抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型三類。（1）A級油井水泥 無特殊性能要求時，適應于自地面至1830m井深的注水泥。僅有普通型。 （2）B級油井水泥 適用于自地面至1830m井深的注水泥。分為中抗硫酸型和高抗硫酸鹽型兩種。 39（3）C級油井水泥 要求具有高早強度時，適應于自地面至1830m井深的注水泥。分為普通型、中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型三種。 （4）D、E、F級油井水泥 G、H級油井水泥是一種基本水泥。適用與自地面至2440m井深的注水泥，分為中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型。與促凝劑或緩凝劑一起使用能適應于較大的井深和溫度范圍。 （5）J級油井水泥 J級油井水泥適用于超高溫高壓條件下的36604880m井深的注水泥。與促凝劑或緩凝劑一起使用，能適應與較大的井深和溫度范圍