《水泥工艺学》第2章硅酸盐水泥的生产

1、第二章硅酸盐水泥的生产第二章硅酸盐水泥的生产 标准的类别标准的类别2.1 2.1 硅酸盐水泥概述硅酸盐水泥概述2.2 2.2 硅酸盐水泥的生产工艺硅酸盐水泥的生产工艺2.3 2.3 水泥生产的主要工艺过程水泥生产的主要工艺过程标准的类别标准的类别标准就是对某项技术实行统一执行的要求标准就是对某项技术实行统一执行的要求。水泥生产必须有一定的标准，我国为提高水泥质量，降低水泥生产必须有一定的标准，我国为提高水泥质量，降低成本，加快与国际惯例的接轨，制定了一系列水泥标准，并在成本，加快与国际惯例的接轨，制定了一系列水泥标准，并在实践中不断发展。实践中不断发展。标准的类别标准的类别一、我国常用标准一、

2、我国常用标准按照适用范围，目前我国现行常用的标准有三大类。按照适用范围，目前我国现行常用的标准有三大类。1 1第一类是国家标准第一类是国家标准 GB175-1999GB175-1999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 上述标准为上述标准为强制性国家标准强制性国家标准，任何技术，任何技术( (产品产品) )不得低于此不得低于此标准。标准。此外，还有此外，还有推荐性国家标准推荐性国家标准，以，以“GB/T”GB/T”为标准代号，它为标准代号，它表示也可以执行其他标准，为非强制性的。表示也可以执行其他标准，为非强制性的。国家标国家标准代号准代号标准标准编号编号标准颁标准颁布年代布

3、年代标准的技术标准的技术( (产品产品) )名称名称标准的类别标准的类别一、我国常用标准一、我国常用标准按照适用范围，目前我国现行常用的标准有三大类。按照适用范围，目前我国现行常用的标准有三大类。1 1第一类是国家标准。第一类是国家标准。2 2第二类是行业标准。第二类是行业标准。 如如JC/T853-1999JC/T853-1999硅酸盐水泥熟料，其中硅酸盐水泥熟料，其中“JC”JC”为建材行业为建材行业的标准代号。的标准代号。3 3第三类是企业标准。第三类是企业标准。 代号为代号为“QB/”QB/”，其后分别注明企业代号、标准顺序号、制，其后分别注明企业代号、标准顺序号、制定年代号。国家鼓励

4、地方和企业制定技术要求高于国家标准的定年代号。国家鼓励地方和企业制定技术要求高于国家标准的地方标准或企业标准。地方标准或企业标准。标准的类别标准的类别二、国际标准二、国际标准国际标准可大致分为三类。国际标准可大致分为三类。1 1团体标准和公司标准团体标准和公司标准。指国际上有影响的团体和公司的。指国际上有影响的团体和公司的标准。如美国材料与实验协会标准标准。如美国材料与实验协会标准(ASTM)(ASTM)等。等。2 2区域性标准区域性标准。如德国工业标准。如德国工业标准(DIN)(DIN)、日本工业标准、日本工业标准(JIS)(JIS)等。等。3 3国际标准化组织标准国际标准化组织标准。代号。

5、代号ISOISO。ISO标准介绍标准介绍ISO-ISO-国际标准化组织，成立于国际标准化组织，成立于19741974年，是专门从事除电年，是专门从事除电工、电子领域外其它所有方面标准化的国际组织。在水泥生产工、电子领域外其它所有方面标准化的国际组织。在水泥生产领域同样制定了一个世界统一的水泥标准，但在领域同样制定了一个世界统一的水泥标准，但在8080年代以前并年代以前并不为世界尤其是发达国家所重视，到不为世界尤其是发达国家所重视，到8080年代初采用年代初采用ISOISO标准体系标准体系的国家和地区仅占的国家和地区仅占1/31/3，但随着世界经济格局的变化，经济向一，但随着世界经济格局的变化，

6、经济向一体化发展，再加上体化发展，再加上ISOISO对其标准不断修订，到对其标准不断修订，到9191年，采用年，采用ISOISO标标准体系的已占准体系的已占50%50%。因而，一个企业要想使自己的产品进入国际市场，最佳的因而，一个企业要想使自己的产品进入国际市场，最佳的办法就是获得办法就是获得ISO9000ISO9000系列标准的评审认证合格证，而且现在越系列标准的评审认证合格证，而且现在越来越多的公司要求其供方必须是通过了来越多的公司要求其供方必须是通过了ISO9000ISO9000认证的企业，同认证的企业，同时，采用时，采用ISO9000ISO9000系列国际标准对于提高产品质量、降低成本

7、等系列国际标准对于提高产品质量、降低成本等具有很大作用，因而其重视程度大为提高。具有很大作用，因而其重视程度大为提高。通用水泥标准的修订通用水泥标准的修订现在我国水泥标准修订了许多方面都在逐渐向现在我国水泥标准修订了许多方面都在逐渐向ISOISO系列国际系列国际标准靠拢，以保证我国出口水泥产品质量，增加我国水泥在国标准靠拢，以保证我国出口水泥产品质量，增加我国水泥在国际市场上的竞争能力。际市场上的竞争能力。 为适应我国水泥工业的发展，为适应我国水泥工业的发展，GB175GB175经历了多次修订。经历了多次修订。发布于发布于19561956年年19621962年第一次修订年第一次修订197719

8、77年年19851985年年19921992年年书中标准为书中标准为 GB-1999GB-1999，共三个标准，共三个标准GB 175-2007GB 175-2007GB 175-2007通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥GB 175-2007GB 175-2007通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥标准于标准于20072007年年1111月月9 9日发日发布，于布，于20082008年年6 6月月1 1日开始实施。日开始实施。新标准在水泥品种、强度等级、混合材品种等方面进行了新标准在水泥品种、强度等级、混合材品种等方面进行了较大调整，并将取代以下六大通用水泥的三个标准：较大调整，并将取代以下六大通用水泥的

9、三个标准： 1.GB 175-1999 1.GB 175-1999 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 2.GB 1344-1999 2.GB 1344-1999 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥 3.GB 12958-1999 3.GB 12958-1999 复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥 2.1 硅酸盐水泥概述硅酸盐水泥概述一、定义一、定义通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥（Common Portland CementCommon Portland Cement）：以）：以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的

10、混合材料制硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。成的水硬性胶凝材料。2.1 硅酸盐水泥概述硅酸盐水泥概述二、分类二、分类 P-P-波特兰波特兰“Portland”Portland”的英文字首。的英文字首。品种品种代号代号组组 分分熟料熟料 + + 石膏石膏粒化高粒化高炉矿渣炉矿渣火山灰火山灰质混合质混合材料材料粉煤粉煤灰灰石灰石灰石石硅酸硅酸盐水盐水泥泥PIPI100100- - - - -PP959555- - - -9595- - - -551、硅酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥熟料定义定义 即国际上的波特兰水泥熟料即国际上的波特兰水泥熟料 由主要含由主要含CaOCaO

11、、SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3的原料，按适当比例磨成的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。物质。其中硅酸钙矿物不小于其中硅酸钙矿物不小于66%66%，氧化钙和氧化硅质量比不小，氧化钙和氧化硅质量比不小于于2.02.0。 熟料质量好坏直接影响水泥性能。熟料质量好坏直接影响水泥性能。 现熟料已是一种商品。现熟料已是一种商品。三、三、 组分材料组分材料2、混合材料、混合材料 定义定义 指在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加入磨内用以指在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加

12、入磨内用以改善水泥改善水泥性能性能、调节水泥标号调节水泥标号、提高水泥产量提高水泥产量的矿物质材料。如粒化高的矿物质材料。如粒化高炉矿渣、粉煤灰、石灰石等。炉矿渣、粉煤灰、石灰石等。 活性混合材料：符合活性混合材料：符合GB/T203GB/T203、GB/T18046GB/T18046、GB/T1596GB/T1596、GB/T2847GB/T2847标准要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、标准要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料。火山灰质混合材料。( (具有具有火山灰性火山灰性或潜在水硬性，或兼有火山或潜在水硬性，或兼有火山灰性和水硬性的矿物质材料灰性和水硬性

13、的矿物质材料) ) 非活性混合材料：活性指标低于上述标准。非活性混合材料：活性指标低于上述标准。3、石膏、石膏 作用作用 起缓凝剂、提高水泥的强度。起缓凝剂、提高水泥的强度。 种类种类 天然石膏天然石膏工业副产品石膏工业副产品石膏石膏石膏二水硫酸钙二水硫酸钙（ CaSO42H2O ）为主要成分）为主要成分的天然矿石的天然矿石硬石膏硬石膏以无水硫酸钙以无水硫酸钙（CaSO4）为主要成分的天然）为主要成分的天然矿石矿石 工业生产中以硅酸钙为主工业生产中以硅酸钙为主要成分的副产品要成分的副产品 4、助磨剂、助磨剂助磨剂助磨剂助磨剂：在水泥粉磨时加入的起助磨作用而又不损害助磨剂：在水泥粉磨时加入的起助

14、磨作用而又不损害水泥性能的外加剂。水泥性能的外加剂。水泥粉磨时允许加入助磨剂，其加入量应不大于水泥水泥粉磨时允许加入助磨剂，其加入量应不大于水泥质量的质量的0.5%0.5%，助磨剂应符合，助磨剂应符合JC/T667JC/T667的规定。的规定。四、硅酸盐水泥生产技术要求四、硅酸盐水泥生产技术要求 技术要求即品质指标，是衡量水泥品质及保技术要求即品质指标，是衡量水泥品质及保证水泥质量的重要依据。证水泥质量的重要依据。 水泥质量评价水泥质量评价化学指标化学指标物理指标物理指标化学指标化学指标主要是控制水泥中主要是控制水泥中有害物质的化学成分有害物质的化学成分不超过一不超过一定限量，若超过了最大允许

15、限量，即意味着对水泥性能和定限量，若超过了最大允许限量，即意味着对水泥性能和质量可能产生有害的或潜在有害的影响。质量可能产生有害的或潜在有害的影响。四、硅酸盐水泥生产技术要求四、硅酸盐水泥生产技术要求 技术要求即品质指标，是衡量水泥品质及保技术要求即品质指标，是衡量水泥品质及保证水泥质量的重要依据。证水泥质量的重要依据。 水泥质量评价水泥质量评价化学指标化学指标物理指标物理指标物理指标物理指标主要是保证水泥具有一定的主要是保证水泥具有一定的物理力学性能物理力学性能，满足，满足水泥使用要求，保证工程质量。水泥使用要求，保证工程质量。 四、硅酸盐水泥生产技术要求四、硅酸盐水泥生产技术要求 技术要求

16、即品质指标，是衡量水泥品质及保技术要求即品质指标，是衡量水泥品质及保证水泥质量的重要依据。证水泥质量的重要依据。 水泥质量评价水泥质量评价化学指标化学指标物理指标物理指标硅酸盐水泥硅酸盐水泥技术指标技术指标主要有主要有不溶物不溶物、烧失量烧失量、细细度度、凝结时间凝结时间、安定性安定性、氧化镁氧化镁、三氧化硫三氧化硫、碱碱及及强度强度指标。指标。 1、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标（1 1）不溶物）不溶物 定义定义：是指水泥经酸和碱处理，不能被溶解的残留：是指水泥经酸和碱处理，不能被溶解的残留物。其主要成分是结晶物。其主要成分是结晶 SiOSiO2 2 ，其次是，其次是 R

17、 R2 2O O3 3 ，它属于，它属于水泥中非活性组分之一水泥中非活性组分之一 。 序号序号 项项 目目 指标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.P. P.P. 1 1 不溶物不溶物(%) (%) 0.75 0.75 1.5 1.5 GB/T176 GB/T176 - 2008 - 2008 不溶物来源及影响不溶物来源及影响 不溶物来源：不溶物来源：生料。熟料煅烧好、漏生少，熟料中不溶物含量很低，生料。熟料煅烧好、漏生少，熟料中不溶物含量很低，回转窑正常煅烧的熟料约在回转窑正常煅烧的熟料约在0.2%-0.5%0.2%-0.5%内；内；混合材混合材( (尤其是火山灰质混合材料尤其是火

18、山灰质混合材料) )。水淬矿渣没有明显。水淬矿渣没有明显的不溶物，火山灰质混合材料随活性的提高，不溶物减少；的不溶物，火山灰质混合材料随活性的提高，不溶物减少；石膏中的杂质。粘土质杂质是石膏带入的不溶物来源，石膏中的杂质。粘土质杂质是石膏带入的不溶物来源，石膏纯度高，不溶物也很低。石膏纯度高，不溶物也很低。因而该指标反映了熟料煅烧好坏、掺加石膏与混合材状况因而该指标反映了熟料煅烧好坏、掺加石膏与混合材状况的一项指标。熟料煅烧好，石膏中杂质少、火山灰质混合材料的一项指标。熟料煅烧好，石膏中杂质少、火山灰质混合材料少，不溶物测定值就低。少，不溶物测定值就低。1、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥

19、化学和物理指标（2 2）烧失量）烧失量 定义定义 水泥烧失量是指水泥在水泥烧失量是指水泥在 9509501000 1000 高温下燃烧失去的高温下燃烧失去的质量百分数。质量百分数。 水泥中不溶物和烧失量指标主要是为了控制水泥制造过程水泥中不溶物和烧失量指标主要是为了控制水泥制造过程中熟料煅烧质量以及限制某些组分材料的掺量。中熟料煅烧质量以及限制某些组分材料的掺量。 序号序号 项项 目目 指标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.P.P.P. 2 2 烧失量烧失量(%) (%) 3.0 3.0 3.5 3.5 GB/T176 GB/T176 - 2008 - 2008 1、硅酸盐水泥化学

20、和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标（3 3）细度）细度 细度即水泥的粗细程度。细度即水泥的粗细程度。 水泥细度的常用表示方法：水泥细度的常用表示方法：比表面积比表面积、筛余百分数筛余百分数、颗粒颗粒级配级配等。等。 序号序号 项项 目目 指标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.1 P.1 P.P. 3 3 细度细度( (比表面积比表面积) )(m(m2 2/kg) /kg) 300 300 GB/T GB/T 8074-2008 8074-2008 细度的表示方法及控制原因细度的表示方法及控制原因细度细度筛余筛余：粉状物料细度的表示方法。一定质量的粉状物料在：粉状物料细度的表示方法

21、。一定质量的粉状物料在试验筛上筛分后所残留于筛上部分的质量百分数。试验筛上筛分后所残留于筛上部分的质量百分数。试验筛：测定粉状物料细度时所用的具有标准规格的筛子。试验筛：测定粉状物料细度时所用的具有标准规格的筛子。测定水泥细度用试验筛是测定水泥细度用试验筛是孔边为孔边为0.080mm0.080mm的方孔筛的方孔筛。比表面积比表面积：单位质量的物料所具有的表面积。单位是：单位质量的物料所具有的表面积。单位是m m2 2kgkg。通常用透气法比表面积仪测定水泥的比表面积。通常用透气法比表面积仪测定水泥的比表面积。粒度分布粒度分布：不同尺寸的颗粒在粉状物料中分布的质量百分：不同尺寸的颗粒在粉状物料中

22、分布的质量百分比。比。细度的表示方法及控制原因细度的表示方法及控制原因 （选择指标）（选择指标）硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积比表面积表示，不小于表示，不小于300m300m2 2/kg/kg；矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以泥和复合硅酸盐水泥以筛余筛余表示，表示，80m80m方孔筛筛余不大于方孔筛筛余不大于10%10%或或45m45m方孔筛筛余不大于方孔筛筛余不大于30%30%。 原因原因水泥颗粒过粗既不利于水泥活性的发挥，又影响了其保水水泥颗粒过粗既不利于水泥活性的发挥

23、，又影响了其保水成浆的性能。过细则增加粉磨能耗，导致需水量增大。成浆的性能。过细则增加粉磨能耗，导致需水量增大。 勃氏法测水泥比表面积勃氏法测水泥比表面积硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积比表面积表示，不小于表示，不小于300m300m2 2/kg/kg；GB/T 8074-2008 GB/T 8074-2008 水泥比表面积测定方法水泥比表面积测定方法 勃氏法勃氏法 方法原理：方法原理： 根据一定量的空气通过具有一定空隙率和固定厚度的水泥根据一定量的空气通过具有一定空隙率和固定厚度的水泥层时，所受阻力不同而引起流速的变化来测定水泥的比表面积。层时，所受阻力不同而

24、引起流速的变化来测定水泥的比表面积。在一定空隙率的水泥层中，空隙的大小和数量是颗粒尺寸的函在一定空隙率的水泥层中，空隙的大小和数量是颗粒尺寸的函数，同时也决定了通过料层的气流速度。数，同时也决定了通过料层的气流速度。 筛析法测筛余百分数筛析法测筛余百分数水筛法水筛法 GB-T 1345-2005 GB-T 1345-2005 水泥细度检验方法水泥细度检验方法 筛析法筛析法主要技术参数：主要技术参数：1 1、筛网目孔边长、筛网目孔边长 0.08mm0.08mm2 2、水筛转速、水筛转速 50r/min50r/min3 3、水筛水压、水筛水压 0.03-0.08MPa0.03-0.08MPa4 4

25、、水筛内径、水筛内径* *高度高度 125125* *80mm80mm5 5、干筛内径、干筛内径* *高度高度 150150* *50mm 50mm 筛析法测筛余百分数筛析法测筛余百分数手工筛析法手工筛析法GB-T 1345-2005 GB-T 1345-2005 水泥细度检验方法水泥细度检验方法 筛析法筛析法主要技术参数：主要技术参数：1 1、筛网目孔边长、筛网目孔边长 0.08mm0.08mm2 2、水筛转速、水筛转速 50r/min50r/min3 3、水筛水压、水筛水压 0.03-0.08MPa0.03-0.08MPa4 4、水筛内径、水筛内径* *高度高度 125125* *80mm

26、80mm5 5、干筛内径、干筛内径* *高度高度 150150* *50mm 50mm 筛析法测筛余百分数筛析法测筛余百分数-负压筛析仪负压筛析仪 1、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标（4 4）凝结时间）凝结时间20012001标准标准定义定义：水泥凝结时间是水泥从和水开始到失去流动性，即从可：水泥凝结时间是水泥从和水开始到失去流动性，即从可塑性状态发展到固体状态所需要的时间塑性状态发展到固体状态所需要的时间. .分初终时间和终凝时间分初终时间和终凝时间两种。两种。 初凝时间初凝时间：是指水泥加水拌和到标准稠度净浆开始失去塑：是指水泥加水拌和到标准稠度净浆开始失去塑性的时间。

27、性的时间。序号序号 项项 目目 指标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.P. P.P. 4 4 凝结时间凝结时间(min) (min) 初凝初凝 45 45终凝终凝 390 390 GB/T GB/T 1346-2001 1346-2001 1、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标（4 4）凝结时间）凝结时间终凝时间终凝时间：是指水泥加水拌和起到标准稠度净浆完全失去：是指水泥加水拌和起到标准稠度净浆完全失去塑性的时间。塑性的时间。序号序号 项项 目目 指标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.1 P.1 P.P. 4 4 凝结时间凝结时间(min) (min)

28、初凝初凝 45 45终凝终凝 390 390 GB/T GB/T 1346-20051346-20051、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标（4 4）凝结时间）凝结时间 为何要规定初凝时间为何要规定初凝时间“”，终凝时间，终凝时间“”？为保证水泥使用时砂浆或混凝土有充分时间进行搅拌、运为保证水泥使用时砂浆或混凝土有充分时间进行搅拌、运输和砌筑，必须要求水泥有一定的初凝时间；输和砌筑，必须要求水泥有一定的初凝时间； 当施工完毕又希望混凝土能较快硬化，较快脱模，因此，当施工完毕又希望混凝土能较快硬化，较快脱模，因此，又要求水泥有不太长的终凝时间又要求水泥有不太长的终凝时间 。序号序

29、号 项项 目目 指标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.1 P.1 P.P. 4 4 凝结时间凝结时间(min) (min) 初凝初凝 45 45终凝终凝 390 390 GB/T GB/T 1346-20051346-2005凝结时间测定方法凝结时间测定方法 水泥净浆、砂浆水泥净浆、砂浆水泥净浆标准稠度水泥净浆标准稠度：为测定水泥的凝结时间、体积安定性：为测定水泥的凝结时间、体积安定性等性能，使其具有准确的可比性，水泥净浆以标准方法测试所等性能，使其具有准确的可比性，水泥净浆以标准方法测试所达到统一规定的浆体可塑性程度。现行国家标准达到统一规定的浆体可塑性程度。现行国家标准( GB

30、/T 1346-( GB/T 1346-2001)2001)规定，规定，以标准法维卡仪的试杆沉入净浆距底板的距离为以标准法维卡仪的试杆沉入净浆距底板的距离为6mm6mm1mm1mm时的水泥浆的稠度作为标准稠度时的水泥浆的稠度作为标准稠度。水泥净浆标准稠度需水量水泥净浆标准稠度需水量：拌制水泥净浆时为达到标准稠：拌制水泥净浆时为达到标准稠度所需的加水量。度所需的加水量。 标准稠度用水量、净浆标准稠度用水量、净浆 不同的水泥品种，标准稠度用水量各不相同，一般在不同的水泥品种，标准稠度用水量各不相同，一般在21%21%33%33%之间。之间。水泥净浆搅拌机水泥净浆搅拌机标准法维卡仪标准法维卡仪100

31、%水泥用量用水量水泥的标准稠度用水量标准稠度用水量、净浆标准稠度用水量、净浆 凝结时间以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需时间表凝结时间以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需时间表示示。国标规定：将标准稠度的水泥净浆装入凝结时间测定仪的试模中，国标规定：将标准稠度的水泥净浆装入凝结时间测定仪的试模中，以标准试针（分初凝用试针和终凝用试针）测试。以标准试针（分初凝用试针和终凝用试针）测试。标准法维卡仪标准法维卡仪初凝试针初凝试针终凝试针终凝试针凝结时间测定方法凝结时间测定方法 凝结时间测定方法凝结时间测定方法 凝结时间测定方法凝结时间测定方法 凝结时间测定方法凝结时间测定方法 凝结时间测定

32、方法凝结时间测定方法 凝结时间测定方法凝结时间测定方法 凝结时间测定方法凝结时间测定方法 凝结时间测定方法凝结时间测定方法 凝结时间测定方法凝结时间测定方法 凝结时间测定方法凝结时间测定方法 1、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标（5 5）安定性）安定性 水泥硬化后体积变化的均匀性称为水泥水泥硬化后体积变化的均匀性称为水泥体积安定性体积安定性，简称，简称安定性。安定性。 序号序号 项项 目目 指标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.1 P.1 P.P. 5 5 安定安定性性沸煮法检验沸煮法检验合格合格GB 1346-GB 1346-20052005雷氏夹膨胀雷氏夹膨胀

33、(mm)(mm) 5 5 1、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标（5 5）安定性）安定性 影响安定性不良的原因：影响安定性不良的原因： 熟料中游离氧化钙、方镁石过高及水泥中石膏掺加量过多熟料中游离氧化钙、方镁石过高及水泥中石膏掺加量过多 序号序号 项项 目目 指标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.1 P.1 P.P. 5 5 安定安定性性沸煮法检验沸煮法检验合格合格GB 1346-GB 1346-20052005雷氏夹膨胀雷氏夹膨胀(mm)(mm) 5 5 1、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标（5 5）安定性）安定性 熟料中游离氧化钙过高熟料中游离

34、氧化钙过高 f-CaO + Hf-CaO + H2 2O O - Ca(OH) Ca(OH)2 2 体积膨胀体积膨胀(98%)(98%) CaOCaO安定性检测方法安定性检测方法： 雷氏夹法、雷氏夹法、 试饼法试饼法 序号序号 项项 目目 指标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.1 P.1 P.P. 5 5 安定安定性性沸煮法检验沸煮法检验合格合格GB 1346-GB 1346-20052005雷氏夹膨胀雷氏夹膨胀(mm)(mm) 5 5 雷氏夹法雷氏夹法 雷氏夹法雷氏夹法 沸煮箱沸煮箱试饼法试饼法 GB 1346-2001GB 1346-2001水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性

35、检水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法验方法 试饼法试饼法是用标准稠度的水泥净浆按规定方法制成规定的试是用标准稠度的水泥净浆按规定方法制成规定的试饼，经养护、沸煮后，观察饼的外形变化，如目测试饼无裂纹，饼，经养护、沸煮后，观察饼的外形变化，如目测试饼无裂纹，用钢直尺检查无弯曲，则认为安定性合格，反之为不合格。用钢直尺检查无弯曲，则认为安定性合格，反之为不合格。 雷氏法为标准法，试饼法是代用法，有矛盾时以标准法为雷氏法为标准法，试饼法是代用法，有矛盾时以标准法为准。准。试饼法试饼法 GB 1346-2001GB 1346-2001水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检水泥标准稠度用水量、

36、凝结时间、安定性检验方法验方法1 1、测定前的准备工作、测定前的准备工作 每个样品需准备两块约每个样品需准备两块约 100 mm 100 mm 100 mm 100 mm的玻璃板，凡与的玻璃板，凡与水泥净浆接触的玻璃板都要稍稍涂上一层油水泥净浆接触的玻璃板都要稍稍涂上一层油 。2 2 试饼的成型方法试饼的成型方法 将制好的标准稠度净浆取出一部分分成两等份，使之成球将制好的标准稠度净浆取出一部分分成两等份，使之成球形，放在预先准备好的玻璃板上，轻轻振动玻璃板并用湿布擦形，放在预先准备好的玻璃板上，轻轻振动玻璃板并用湿布擦过的小刀由边缘向中央抹，做成直径过的小刀由边缘向中央抹，做成直径 70 mm

37、-80 mm 70 mm-80 mm、中心厚约、中心厚约10 mm10 mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼，接着将试饼放入湿气养护、边缘渐薄、表面光滑的试饼，接着将试饼放入湿气养护箱内养护箱内养护24 h24 h士士 2 h 2 h。试饼法试饼法 3 3 沸煮沸煮 (1) (1)调整好沸煮箱内的水位，使能保证在整个沸煮过程中都调整好沸煮箱内的水位，使能保证在整个沸煮过程中都超过试件，不需中途添补试验用水，同时又能保证在超过试件，不需中途添补试验用水，同时又能保证在 30 min 30 min士士5 min5 min内升至沸腾。内升至沸腾。 (2) (2)脱去玻璃板取下试饼，在试饼无缺陷的情况下将试

38、饼放脱去玻璃板取下试饼，在试饼无缺陷的情况下将试饼放在沸煮箱水中的蓖板上，然后在在沸煮箱水中的蓖板上，然后在30 min30 min士士5 min5 min内加热至沸并恒内加热至沸并恒沸沸 180 min 180 min士士5 min5 min。试饼法试饼法 3 3 沸煮沸煮 (3)(3)结果判别：沸煮结束后，立即放掉沸煮箱中的热水，打结果判别：沸煮结束后，立即放掉沸煮箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试件进行判别。目测试饼未开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试件进行判别。目测试饼未发现裂缝，用钢直尺检查也没有弯曲发现裂缝，用钢直尺检查也没有弯曲( (使钢直尺和试饼底部紧使钢直尺和试饼底

39、部紧靠靠 ，以两者间不透光为不弯曲，以两者间不透光为不弯曲) )的试饼为安定性合格，反之为的试饼为安定性合格，反之为不合格。当两个试饼判别结果有矛盾时，该水泥的安定性为不不合格。当两个试饼判别结果有矛盾时，该水泥的安定性为不合格合格 。压蒸安定性试验方法压蒸安定性试验方法 GB 750/T-1992GB 750/T-1992 在饱和水蒸气条件下提高温度和压力使水泥中的方镁石在在饱和水蒸气条件下提高温度和压力使水泥中的方镁石在较短的时间内绝大部分水化，用试件的形变来判断水泥浆体积较短的时间内绝大部分水化，用试件的形变来判断水泥浆体积安定性。安定性。 压蒸：是指在温度大于压蒸：是指在温度大于100

40、100的饱和水蒸气条件下的处理工的饱和水蒸气条件下的处理工艺。为了使水泥中的方镁石在短时间里水化，用艺。为了使水泥中的方镁石在短时间里水化，用215.7215.7的饱和的饱和水蒸气处理水蒸气处理3h3h，其对应压力为，其对应压力为2.02.0a a。 试模：试模：25252525280mm280mm1、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标（6 6）氧化镁）氧化镁(MgO)(MgO) 氧化镁过高会导致安定性不良氧化镁过高会导致安定性不良( (并非所有并非所有f-Mf-M都会都会) ) f-MgO + H f-MgO + H2 2O O - Mg(OH) Mg(OH)2 2 体积膨胀

41、体积膨胀(148%)(148%) 序号序号 项项 目目 指标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.P. P.P. 5 5 氧化镁（氧化镁（% %） 5.0 5.0 ；水泥压蒸安定性；水泥压蒸安定性检验合格可放宽到检验合格可放宽到 6.0 6.0 GB 176GB 176GB 750GB 7501、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标（6 6）氧化镁）氧化镁(MgO)(MgO)氧化镁过高会导致安不良氧化镁过高会导致安不良 为何为何5.0%5.0%？ 总结国内水泥生产使用实践，并经大量科总结国内水泥生产使用实践，并经大量科研和调查证明，水泥中研和调查证明，水泥中 MgO Mg

42、O 含量含量 5.0% 5.0% 对水对水泥混凝土工程质量有保证，故标准中规定水泥泥混凝土工程质量有保证，故标准中规定水泥中中 MgO MgO 的含量不得超过的含量不得超过 5.0% 5.0% 1、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标（7 7）三氧化硫）三氧化硫(SO(SO3 3) ) SO SO3 3 过高会导致安定性不良过高会导致安定性不良 SOSO3 3 + CAH + CAH - Aft Aft 体积约增大体积约增大1.51.5倍倍水泥水泥SOSO3 3来源：原料、调凝石膏、窑灰、石膏矿化剂、高硫燃煤来源：原料、调凝石膏、窑灰、石膏矿化剂、高硫燃煤序号序号 项项 目目 指

43、标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.1 P.1 P.P. 7 7 三氧化硫（三氧化硫（% %） 3.5 3.5GB 176-GB 176-200820081、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标（8 8）碱）碱(Na(Na2 2O + 0.658KO + 0.658K2 2O O ) ) 当水泥中碱含量较高时，混凝土容易发生当水泥中碱含量较高时，混凝土容易发生碱集料反应碱集料反应（反反应生成物吸水膨胀，使混凝土产生内应力，导致混凝土开裂应生成物吸水膨胀，使混凝土产生内应力，导致混凝土开裂) )，破坏其结构。破坏其结构。 碱的来源：碱的来源： 石灰石、粘土和煤等原燃料。

44、石灰石、粘土和煤等原燃料。序号序号 项项 目目 指标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.1 P.1 P.P. 8 8 碱碱(Na(Na2 2O+0.658KO+0.658K2 2O)O)(%(%） 0.6 0.6 选择性指标选择性指标 GB 176-GB 176-200820081、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标(8)(8)碱碱(Na(Na2 2O + 0.658KO + 0.658K2 2O O ) ) 碱会导致碱集料反应破坏。碱会导致碱集料反应破坏。 碱来源：原燃材料。碱来源：原燃材料。 为何是选择性指标？为何是选择性指标？ 一般使用活性一般使用活性SiOSi

45、O2 2集料的用户才要求低含碱水泥，集料的用户才要求低含碱水泥，若将该指标统一要求定得很低很死，则水泥厂生产受若将该指标统一要求定得很低很死，则水泥厂生产受原燃料限制或无法生产，或大幅增加生产成本。另外原燃料限制或无法生产，或大幅增加生产成本。另外碱集料反应速度较慢，通常是几年甚至几十年，所以碱集料反应速度较慢，通常是几年甚至几十年，所以为为选择性指标选择性指标。1、硅酸盐水泥化学和物理指标、硅酸盐水泥化学和物理指标(9)(9)氯离子氯离子 影响：氯离子在混凝土液相中形成盐酸，与氢氧化钙作用生成影响：氯离子在混凝土液相中形成盐酸，与氢氧化钙作用生成氯化钙，氯化钙具有高吸湿性，在其浓度及湿度较高

46、时，能剧氯化钙，氯化钙具有高吸湿性，在其浓度及湿度较高时，能剧烈地烈地破坏钢筋的钝化膜，使钢筋发生溃灿性锈蚀破坏钢筋的钝化膜，使钢筋发生溃灿性锈蚀。因而。因而对钢筋混凝土有很大的影响。对钢筋混凝土有很大的影响。序号序号 项项 目目 指标指标 检验方法检验方法 与与 依依 据据 P.P. P.P. 8 8 氯离子氯离子 (%(%） 6 6 ，当有更低要求时，由买，当有更低要求时，由买卖双方协商确定卖双方协商确定GB 176-GB 176-20082008钝化膜钝化膜氯离子对钢筋混凝土的破坏氯离子对钢筋混凝土的破坏 很多材料像不锈钢、铝之类的，它们能耐腐蚀全靠钝化膜，很多材料像不锈钢、铝之类的，它

47、们能耐腐蚀全靠钝化膜，只要氯离子和这些材料直接接触就会产生腐蚀。因为处于钝态只要氯离子和这些材料直接接触就会产生腐蚀。因为处于钝态的金属仍有一定的反应能力，即钝化膜的溶解和修复（再钝化）的金属仍有一定的反应能力，即钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子（常见的如氯离子）处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子（常见的如氯离子）时，平衡便受到破坏，溶解占优势。其原因是氯离子能优先地时，平衡便受到破坏，溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中有选择地吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物，结

48、果在新露出的基底金属的特的阳离子结合成可溶性氯化物，结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑（孔径多在定点上生成小蚀坑（孔径多在202030m30m），这些小蚀坑称为孔），这些小蚀坑称为孔蚀核，亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对金属蚀核，亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对金属的钝态起到直接的破坏作用。的钝态起到直接的破坏作用。 2、强度与强度等级、强度与强度等级(1)(1)水泥强度水泥强度 水泥强度是水泥试体净浆在单位面积上所能承受的外力。水泥强度是水泥试体净浆在单位面积上所能承受的外力。 一般称一般称 3d 3d 或或 7d 7d 以前的强度为早期强度，以前的强度为早期

49、强度， 28d 28d 及其后的强度称为后期强度，也有将及其后的强度称为后期强度，也有将 3 3 个月以后的强个月以后的强度称为后期强度。度称为后期强度。 由于水泥到由于水泥到 28d 28d 时强度大部分发挥出来，以后强度增大相时强度大部分发挥出来，以后强度增大相当缓慢，所以当缓慢，所以通常用通常用 28d 28d 的强度作为水泥质量的分级来划分硅的强度作为水泥质量的分级来划分硅酸盐水泥的强度等级酸盐水泥的强度等级。 水泥胶砂强度试验方法介绍水泥胶砂强度试验方法介绍本方法为本方法为40 mm40 mm40 mm40 mml60mml60mm棱柱试棱柱试体的水泥抗压强度和体的水泥抗压强度和抗折

50、强度测定。抗折强度测定。试体是由按质量计的一份水泥、三份中国试体是由按质量计的一份水泥、三份中国ISOISO标准砂，用标准砂，用0.50.5的水灰比拌制的一组塑性胶砂制成。中国的水灰比拌制的一组塑性胶砂制成。中国ISOISO标准砂的水泥标准砂的水泥抗压强度结果必须与抗压强度结果必须与ISOISO基准砂的相一致。基准砂的相一致。胶砂用行星搅拌机搅拌，在振实台上成型。也可使用频率胶砂用行星搅拌机搅拌，在振实台上成型。也可使用频率2800280030003000次次/min/min，振幅，振幅0.75mm0.75mm振动台成型。振动台成型。试体连模一起在湿气中养护试体连模一起在湿气中养护24h24h

51、，然后脱模在水中养护至强，然后脱模在水中养护至强度试验。度试验。到试验龄期时将试体从水中取出，先进行抗折强度试验，到试验龄期时将试体从水中取出，先进行抗折强度试验，折断后每截再进行抗压强度试验。折断后每截再进行抗压强度试验。 水泥胶砂强度试验方法介绍水泥胶砂强度试验方法介绍行星式水泥胶砂搅拌机行星式水泥胶砂搅拌机水泥胶砂强度试验方法介绍水泥胶砂强度试验方法介绍水泥胶砂试模水泥胶砂试模40 mm40 mml60mm 水泥胶砂强度试验方法介绍水泥胶砂强度试验方法介绍 ISO振实台振实台-本院实验为振动台本院实验为振动台水泥胶砂强度试验方法介绍水泥胶砂强度试验方法介绍电动抗折试验机电动抗折试验机水泥

52、胶砂强度试验方法介绍水泥胶砂强度试验方法介绍抗压试验机抗压试验机2、强度与强度等级、强度与强度等级(2)(2)强度等级强度等级与水泥标号与水泥标号 强度等级强度等级是按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分，各是按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分，各强度等级水泥的各龄期强度值不得低于下表数值。强度等级水泥的各龄期强度值不得低于下表数值。 强度等级强度等级抗抗 压压 强强 度度抗抗 折折 强强 度度3d3d28d28d3d3d28d28d42.542.517.017.042.542.53.53.56.56.542.5R42.5R22.022.04.04.052.552.523.023.052.55

53、2.54.04.07.07.052.5R52.5R27.027.05.05.062.562.528.028.062.562.55.05.08.08.062.5R62.5R32.032.05.55.52、强度与强度等级、强度与强度等级(2)(2)强度等级强度等级与水泥标号与水泥标号 R R 型属早强型水泥型属早强型水泥，它具有比普通水泥，它具有比普通水泥 3d 3d 强度高的特点，强度高的特点，而而 28d 28d 的强度指标完全相同。的强度指标完全相同。 强度等级的另一种称谓就是人们习惯称之的强度等级的另一种称谓就是人们习惯称之的水泥标号水泥标号。水水泥标号俗称商品标号泥标号俗称商品标号。 水

54、泥胶砂强度检验方法水泥胶砂强度检验方法(ISO(ISO法法) GB/T 176711999 ) GB/T 176711999 3、废品与不合格品、废品与不合格品水泥出厂后凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的水泥出厂后凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合本标准规定或强度低于该品种水泥最低标号规定任一项不符合本标准规定或强度低于该品种水泥最低标号规定的指标时，均称为的指标时，均称为废品废品。水泥出厂后细度、烧失量、终凝时间和混合材料掺加量中水泥出厂后细度、烧失量、终凝时间和混合材料掺加量中的任一项不符合标准规定或强度低于商品标号规定的指标时，的任一项不符合标准规定或强度低于商品

55、标号规定的指标时，称为称为不合格品不合格品。出厂水泥质量的主要要求出厂水泥质量的主要要求20042004年颁布年颁布水泥企业质量管理规程水泥企业质量管理规程： 第三十六条要加强出厂水泥的质量控制，其内控指标必第三十六条要加强出厂水泥的质量控制，其内控指标必须严于现行国家（行业）标准，以保证出厂水泥的实物质量。须严于现行国家（行业）标准，以保证出厂水泥的实物质量。 出厂水泥质量的主要要求是：出厂水泥质量的主要要求是：( (摘部分摘部分) )（一）出厂水泥合格率。（一）出厂水泥合格率。（二）天抗压富裕强度合格率。（二）天抗压富裕强度合格率。 通用水泥天抗压富裕强度不小于通用水泥天抗压富裕强度不小于. .MPaMPa（四）天抗压强度控制值（四）天抗压强度控制值 水泥国家