熟悉硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程課件

第二章硅酸鹽水泥國家標準及生產(chǎn)

要點：·本章主要學習硅酸鹽水泥的組分材料、生產(chǎn)技術要求與指標；·熟悉硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)方法和特點；·明確新型干法水泥生產(chǎn)的技術特征；第二章硅酸鹽水泥國家標準及生產(chǎn)1§2.1硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的標準GB175—99內(nèi)容如下

一、定義

1.硅酸鹽水泥：凡是由硅酸鹽水泥熟料，0—5%石灰石或粒化高爐礦渣，適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥?！?.1硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的標準2硅酸鹽水泥分兩種類型:不摻加混合材料的稱Ⅰ型硅酸鹽水泥，用代號P．Ⅰ表示；

在硅酸鹽水泥粉磨時摻入不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t渣混合材料的稱Ⅱ型硅酸鹽水泥，用代號P．Ⅱ表示。其中P為波特蘭“Portland”的英文字首。硅酸鹽水泥分兩種類型:32.普通硅酸鹽水泥

凡是由硅酸鹽水泥熟料，6～15%混合材料，適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱為普通硅酸鹽水泥（簡稱普通硅酸鹽水泥）代號P·O

活性混合材料摻加量按重量百分比計＜15%，其中允許用不超過5%的窯灰，或不超過10%非活性混合材來代替。

2.普通硅酸鹽水泥

43.組分材料

（1）硅酸鹽水泥熟料即國際上的波特蘭水泥熟料，簡稱水泥熟料。是一種由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按適當比例配合磨成細粉（生料）燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的產(chǎn)物。

3.組分材料

5（2）石膏天然石膏：以二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）為主要成分的天然礦石。GB5483

硬石膏以無水硫酸鈣（CaSO4）為主要成分的天然礦石工業(yè)副產(chǎn)石膏：工業(yè)生產(chǎn)中以CaSO4為主要成分的副產(chǎn)品

作用：石膏是用作調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間的組分，是緩凝劑。適量石膏可以延緩水泥的凝結(jié)時間，使建筑施工中的攪拌、運輸、振搗、砌筑等工序得以順利進行；同時適量的石膏也可以提高水泥的強度。

（2）石膏6（3）活性混合材料

活性混合材：具有火山灰性或潛在水硬性的混合材料

GB1596的粉煤灰

GB2847火山灰質(zhì)混合材料

GB203?；郀t礦渣

作用：在粉磨水泥時與熟料、石膏一起加入磨內(nèi)用以改善水泥性能、調(diào)節(jié)水泥標號、提高水泥產(chǎn)量。如粒化高爐礦渣、石灰石等。

?；郀t礦渣是高爐冶煉生鐵所得以硅酸鈣和鋁酸鈣為主要成分的熔融物經(jīng)淬冷成粒后的產(chǎn)品。石灰石為水泥工業(yè)原料，在水泥中摻入少量石灰石可以起到混合材料的作用。

（3）活性混合材料7（4）非活性混合材料系指活性指標不符合標準要求的潛在水硬性或火山灰性的混合材料以及砂巖和石灰石。（5）窯灰從回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣中收集下的粉塵。

（4）非活性混合材料8二.強度與強度等級(1)水泥強度水泥強度是水泥試體凈漿在單位面積上所能承受的外力。通常以各齡期的抗壓強度、抗折強度來表示水泥的質(zhì)量。一般3d或7d以前的強度為早期強度，28d及其后的強度稱為后期強度，也有將3個月以后的強用度稱為后期強度。通常用28d的強度作為水泥質(zhì)量劃分的強度等級。

二.強度與強度等級9(2)強度等級與水泥標號

強度等級是按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度來劃分，各強度等級水泥的各齡期強度值不得低于表數(shù)值（GB175—99）

。

抗折機壓力機(2)強度等級與水泥標號抗折機壓力機10硅酸鹽水泥的強度指標（GB175—99）強度等級抗壓強度（MPa）

抗折強度（MPa）

3天

28天

3天

28天

42.517.042.5

3.5

6.5

42.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0硅酸鹽水泥的強度指標（GB175—99）抗壓強度（MPa）11強度等級習慣稱之水泥標號。俗稱商品標號硅酸鹽水泥：42.542.5R52.552.5R62.562.5R六個等級

普通硅酸鹽水泥：32.532.5R42.542.5R52.552.5R六個等級

R：快硬性對三天強度有較高要求

強度等級習慣稱之水泥標號。俗稱商品標號12三.品質(zhì)指標（技術要求）1.不溶物：不溶物是指水泥經(jīng)酸和堿處理，不能被溶解的殘留物。Ⅰ型≤0.75﹪Ⅱ型≤1.50﹪

2.燒失量：水泥燒失量是指水泥在950～1000℃高溫下燃燒失去的質(zhì)量百分數(shù)。Ⅰ型≤3.0﹪Ⅱ型≤3.5﹪普通水泥≤5.0﹪

3.細度：細度即水泥的粗細程度，通常以比表面積或篩余數(shù)表示．硅酸鹽水泥比表面積﹥３００㎡/㎏普通水泥８０方孔篩篩余≤１０﹪三.品質(zhì)指標（技術要求）134.凝結(jié)時間

水泥凝結(jié)時間是水泥從拌和水開始到失去流動性，即從可塑性狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需要的時間，分初凝時間和終凝時間兩種。初凝時間：是指水泥加水拌和到標準稠度凈漿開始失去塑性的時間。終凝時間：是指水泥加水拌和起到標準稠度凈漿完全失去塑性的時間。初凝時間終凝時間硅酸鹽水泥﹥45min﹤6.5h普通水泥﹥45min﹤10h4.凝結(jié)時間145.安定性沸煮法檢驗合格

水泥硬化后體積變化的均勻性稱為水泥體積安定性，簡稱安定性。

引起水泥安定性不良的原因主要有三種:熟料中游離氧化鈣、方鎂石過高及水泥中石膏摻加量過多。6.強度水泥強度等級按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度劃分，各強度等級水泥的個齡期強度不得低于表中數(shù)據(jù)（GB175—99）

。5.安定性沸煮法檢驗合格157.氧化鎂（MgO）水泥中≤5﹪，如壓蒸壓蒸安定性試驗合格允許放寬到6﹪水泥中氧化鎂含量過高時，由于其緩慢的水化和體積膨脹效應可使水泥硬化體結(jié)構(gòu)破壞。采用壓蒸安定性試驗進行檢驗。8.三氧化硫（SO3）水泥中≤3.5﹪，

9.堿7.氧化鎂（MgO）16四.驗收規(guī)則

1.廢品

凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時間、安定性中的任一項不符合標準規(guī)定時，均為廢品。

2.不合格品

凡細度、終凝時間、不溶物、燒失量中的任一項不符合標準規(guī)定，或混合材料摻加量超過最大限量、強度低于商品強度等級的指標時，該水泥稱為不合格品。水泥包裝標志中的水泥品種、強度等級、生產(chǎn)者名稱、出廠編號不全的，也屬于不合格品。四.驗收規(guī)則17概述·三項建筑性能指標：凝結(jié)時間、安定性、強度·安定性不良：水泥在凝結(jié)硬化過程中產(chǎn)生劇烈而不均勻的體積變化（體積膨脹),稱為安定性不良．·引起安定性不良的原因：熟料中游離氧化鈣、氧化鎂含量過高以及水泥中石膏摻加量過多。概述18§2.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法

一.生產(chǎn)過程

硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程通常可分為三個階段：

生料制備

熟料煅燒

水泥制成§2.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法19生料制備

生料制備20熟料煅燒熟料煅燒21熟悉硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程課件22水泥制成

水泥制成23二.生產(chǎn)方法

按生料制備方法分為：干法、半干法、濕法、半濕法；

按煅燒熟料窯的結(jié)構(gòu)分為：

干法窯立窯濕法窯回轉(zhuǎn)窯：立波爾窯懸浮預熱器窯窯外分解窯二.生產(chǎn)方法24立窯立窯25濕法濕法26新型干法新型干法271.干法和半干法干生料直接入窯煅燒叫干法。干法制得生料粉調(diào)配均勻并加入適量水，制成料球喂入立窯或立波爾窯內(nèi)煅燒稱為半干法，料球含水12%～15%。2.濕法和半濕法原料加水粉磨成生料漿入濕法窯煅燒叫濕法，生料漿水分占32%~40%左右。生料漿脫水烘干后破碎，入窯煅燒，稱之為半濕法。1.干法和半干法283.干法、濕法優(yōu)缺點比較干法：熱耗低，但粉塵大，生料成分不均勻，熟料質(zhì)量較濕法窯差。濕法：熱耗高，但電耗低，生料易于均化，熟料質(zhì)量較較好且均勻，且輸送方便，粉塵飛揚少。3.干法、濕法優(yōu)缺點比較294.新型干法水泥生產(chǎn)技術特征

新型干法水泥生產(chǎn)的特點（1）優(yōu)質(zhì)（2）低耗：熱耗3000kJ/kg以下，水泥單位電耗90～110kWh/t以下。（3）高效：單位容積產(chǎn)量達110～270kg/m2，勞動生產(chǎn)率達1000～4000t/年·人。（4）環(huán)保（5）裝備大型化：單機生產(chǎn)能力達10000t/d（6）生產(chǎn)控制自動化（7）管理科學化（8）投資大建設周期較長4.新型干法水泥生產(chǎn)技術特征30第二章硅酸鹽水泥國家標準及生產(chǎn)

要點：·本章主要學習硅酸鹽水泥的組分材料、生產(chǎn)技術要求與指標；·熟悉硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)方法和特點；·明確新型干法水泥生產(chǎn)的技術特征；第二章硅酸鹽水泥國家標準及生產(chǎn)31§2.1硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的標準GB175—99內(nèi)容如下

一、定義

1.硅酸鹽水泥：凡是由硅酸鹽水泥熟料，0—5%石灰石或?；郀t礦渣，適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥?！?.1硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的標準32硅酸鹽水泥分兩種類型:不摻加混合材料的稱Ⅰ型硅酸鹽水泥，用代號P．Ⅰ表示；

在硅酸鹽水泥粉磨時摻入不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t渣混合材料的稱Ⅱ型硅酸鹽水泥，用代號P．Ⅱ表示。其中P為波特蘭“Portland”的英文字首。硅酸鹽水泥分兩種類型:332.普通硅酸鹽水泥

凡是由硅酸鹽水泥熟料，6～15%混合材料，適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱為普通硅酸鹽水泥（簡稱普通硅酸鹽水泥）代號P·O

活性混合材料摻加量按重量百分比計＜15%，其中允許用不超過5%的窯灰，或不超過10%非活性混合材來代替。

2.普通硅酸鹽水泥

343.組分材料

（1）硅酸鹽水泥熟料即國際上的波特蘭水泥熟料，簡稱水泥熟料。是一種由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按適當比例配合磨成細粉（生料）燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的產(chǎn)物。

3.組分材料

35（2）石膏天然石膏：以二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）為主要成分的天然礦石。GB5483

硬石膏以無水硫酸鈣（CaSO4）為主要成分的天然礦石工業(yè)副產(chǎn)石膏：工業(yè)生產(chǎn)中以CaSO4為主要成分的副產(chǎn)品

作用：石膏是用作調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間的組分，是緩凝劑。適量石膏可以延緩水泥的凝結(jié)時間，使建筑施工中的攪拌、運輸、振搗、砌筑等工序得以順利進行；同時適量的石膏也可以提高水泥的強度。

（2）石膏36（3）活性混合材料

活性混合材：具有火山灰性或潛在水硬性的混合材料

GB1596的粉煤灰

GB2847火山灰質(zhì)混合材料

GB203?；郀t礦渣

作用：在粉磨水泥時與熟料、石膏一起加入磨內(nèi)用以改善水泥性能、調(diào)節(jié)水泥標號、提高水泥產(chǎn)量。如?；郀t礦渣、石灰石等。

?；郀t礦渣是高爐冶煉生鐵所得以硅酸鈣和鋁酸鈣為主要成分的熔融物經(jīng)淬冷成粒后的產(chǎn)品。石灰石為水泥工業(yè)原料，在水泥中摻入少量石灰石可以起到混合材料的作用。

（3）活性混合材料37（4）非活性混合材料系指活性指標不符合標準要求的潛在水硬性或火山灰性的混合材料以及砂巖和石灰石。（5）窯灰從回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣中收集下的粉塵。

（4）非活性混合材料38二.強度與強度等級(1)水泥強度水泥強度是水泥試體凈漿在單位面積上所能承受的外力。通常以各齡期的抗壓強度、抗折強度來表示水泥的質(zhì)量。一般3d或7d以前的強度為早期強度，28d及其后的強度稱為后期強度，也有將3個月以后的強用度稱為后期強度。通常用28d的強度作為水泥質(zhì)量劃分的強度等級。

二.強度與強度等級39(2)強度等級與水泥標號

強度等級是按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度來劃分，各強度等級水泥的各齡期強度值不得低于表數(shù)值（GB175—99）

。

抗折機壓力機(2)強度等級與水泥標號抗折機壓力機40硅酸鹽水泥的強度指標（GB175—99）強度等級抗壓強度（MPa）

抗折強度（MPa）

3天

28天

3天

28天

42.517.042.5

3.5

6.5

42.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0硅酸鹽水泥的強度指標（GB175—99）抗壓強度（MPa）41強度等級習慣稱之水泥標號。俗稱商品標號硅酸鹽水泥：42.542.5R52.552.5R62.562.5R六個等級

普通硅酸鹽水泥：32.532.5R42.542.5R52.552.5R六個等級

R：快硬性對三天強度有較高要求

強度等級習慣稱之水泥標號。俗稱商品標號42三.品質(zhì)指標（技術要求）1.不溶物：不溶物是指水泥經(jīng)酸和堿處理，不能被溶解的殘留物。Ⅰ型≤0.75﹪Ⅱ型≤1.50﹪

2.燒失量：水泥燒失量是指水泥在950～1000℃高溫下燃燒失去的質(zhì)量百分數(shù)。Ⅰ型≤3.0﹪Ⅱ型≤3.5﹪普通水泥≤5.0﹪

3.細度：細度即水泥的粗細程度，通常以比表面積或篩余數(shù)表示．硅酸鹽水泥比表面積﹥３００㎡/㎏普通水泥８０方孔篩篩余≤１０﹪三.品質(zhì)指標（技術要求）434.凝結(jié)時間

水泥凝結(jié)時間是水泥從拌和水開始到失去流動性，即從可塑性狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需要的時間，分初凝時間和終凝時間兩種。初凝時間：是指水泥加水拌和到標準稠度凈漿開始失去塑性的時間。終凝時間：是指水泥加水拌和起到標準稠度凈漿完全失去塑性的時間。初凝時間終凝時間硅酸鹽水泥﹥45min﹤6.5h普通水泥﹥45min﹤10h4.凝結(jié)時間445.安定性沸煮法檢驗合格

水泥硬化后體積變化的均勻性稱為水泥體積安定性，簡稱安定性。

引起水泥安定性不良的原因主要有三種:熟料中游離氧化鈣、方鎂石過高及水泥中石膏摻加量過多。6.強度水泥強度等級按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度劃分，各強度等級水泥的個齡期強度不得低于表中數(shù)據(jù)（GB175—99）

。5.安定性沸煮法檢驗合格457.氧化鎂（MgO）水泥中≤5﹪，如壓蒸壓蒸安定性試驗合格允許放寬到6﹪水泥中氧化鎂含量過高時，由于其緩慢的水化和體積膨脹效應可使水泥硬化體結(jié)構(gòu)破壞。采用壓蒸安定性試驗進行檢驗。8.三氧化硫（SO3）水泥中≤3.5﹪，

9.堿7.氧化鎂（MgO）46四.驗收規(guī)則

1.廢品

凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時間、安定性中的任一項不符合標準規(guī)定時，均為廢品。

2.不合格品

凡細度、終凝時間、不溶物、燒失量中的任一項不符合標準規(guī)定，或混合材料摻加量超過最大限量、強度低于商品強度等級的指標時，該水泥稱為不合格品。水泥包裝標志中的水泥品種、強度等級、生產(chǎn)者名稱、出廠編號不全的，也屬于不合格品。四.驗收規(guī)則47概述·三項建筑性能指標：凝結(jié)時間、安定性、強度·安定性不良：水泥在凝結(jié)硬化過程中產(chǎn)生劇烈而不均勻的體積變化（體積膨脹),稱為安定性不良．·引起安定性不良的原因：熟料中游離氧化鈣、氧化鎂含量過高以及水泥中石膏摻加量過多。概述48§2.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法

一.生產(chǎn)過程

硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程通?？煞譃槿齻€階段：

生料制備

熟料煅燒

水泥制成§2.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法49生料制備

生料制