水泥成分,种类,生产高效培训知识

1、水泥成分,种类,生产高效培训知识内 容水泥的定义和分类水泥的生产水泥的根本组成水泥的水化硬化水泥的品质要求常用水泥的根本特征与用途特种水泥的组成与主要性能一、水泥的定义和分类定义：凡细磨成粉末状，参加适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。 硅酸盐水泥定义：以硅酸盐水泥熟料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。 按组成分类： 常用水泥硅酸盐水泥以硅酸盐水泥熟料为主要组分 如：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等 特种水泥以非硅酸盐类水泥熟料为主要组分如：高铝水泥、硫铝酸盐水泥等组分材料：(1)硅酸盐

2、水泥熟料：适当成分的生料烧至局部熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物(2)石膏：天然石膏或工业副产石膏工业生产中以硫酸钙为主要成分的副产品，掺量2(3)活性混合材：具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料，如粒化高炉矿渣、粉煤灰等(4)非活性混合材：活性指标不符合标准要求的潜在水硬性或火山灰性混合材料以及砂岩和石灰石(5)窑灰：从水泥回转窑窑尾废气中收集下的粉尘(6)助磨剂：在水泥粉磨时起助磨作用而不损害水泥性能的一种外加剂，参加量1%常用水泥品种水泥品种水泥代号水泥组成熟料石膏混合材型硅酸盐水泥P.硅酸盐水泥熟料9598%适量（控制SO33.5%）不掺任何混合材型硅酸盐水泥P. 硅酸盐水泥熟料909

3、7%适量（控制SO33.5%）掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材普通硅酸盐水泥P.O硅酸盐水泥熟料8092%适量（控制SO33.5%）掺615%混合材。活性混合材15%（允许用窑灰5%或非活性混合材10%代替），非活性混合材10%水泥品种水泥代号水泥组成熟料石膏混合材矿渣硅酸盐水泥P.S硅酸盐水泥熟料2578%适量（控制SO34%）粒化高炉矿渣2070%，允许用石灰石、窑灰和火山灰质混合材中的一种材料代替，代替数量20%火山灰质硅酸盐水泥P.P硅酸盐水泥熟料4578%适量（控制SO33.5%）火山灰质混合材2050%粉煤灰硅酸盐水泥P.F硅酸盐水泥熟料5578%适量（控制SO3

4、3.5%）粉煤灰2040%复合硅酸盐水泥P.C硅酸盐水泥熟料4583%适量（控制SO33.5%）掺两种或两种以上混合材料，总掺量按质量百分比计为1550%，允许用8%的窑灰代替部分混合材料，掺矿渣时，混合材掺量不得与矿渣水泥重复二、水泥的生产原材料：石灰石质原料主要成份为碳酸钙，提供氧化钙，如石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等 粘土质原料提供氧化硅和氧化铝及局部氧化铁，如黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等 少量校正原料铁质校正原料和硅质校正原料，提供氧化铁和氧化硅，铁质校正原料如低品位铁矿石、炼铁厂尾矿以及硫酸厂工业废渣硫酸渣硫铁矿渣等；硅质校正原料如砂岩、河砂、粉砂岩等。 生产工艺：“两磨一烧

5、生料制备：石灰质原料，粘土质原料与少量校正原料经破碎后，按一定比例配合、磨细，并配合为成分适宜，质量均匀的生料熟料煅烧：生料在水泥窑内煅烧至局部熔融所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料水泥粉磨：熟料加适量石膏，有时还加适量混合材料或外加剂共同磨细为水泥用窑外分解窑干法生产的工艺流程水泥窑系统中发生的化学反响(1)枯燥与脱水100，脱去物料中的自由水和粘土矿物的层间水400600 ，脱去粘土矿物的配位水(2)碳酸盐分解碳酸钙与碳酸镁在煅烧过程中分解放出二氧化碳590，MgCO3MgO+CO2-10471214J/g890，CaCO3CaO+CO2-1645J/g水泥窑系统中发生的物理化学反响过

6、程(3)固相反响800，CaOAl2O3CA、CaOFe2O3CF与2CaOSiO2C2S开始形成。800900，开始形成12CaO7Al2O3C12A7。9001100，2CaOAl2O3SiO2C2AS形成后又分解。开始形成3CaOAl2O3C3A和4CaOAl2O3Fe2O3C4AF。所有碳酸钙均分解，游离氧化钙达最高值。11001200，大量形成C3A和C4AF，C2S含量达最大值。(4)液相和熟料的烧结到达最低共熔温度1250后，开始出现液相。硅酸二钙与游离氧化钙都逐步溶解于液相中，反响生成硅酸盐水泥的主要矿物硅酸三钙CaOSiO2CS 。在高温液相作用下，水泥熟料逐渐烧结。C2S+

7、CaO C3S液相三、水泥的根本组成1硅酸盐水泥熟料氧化物组成 CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3 95% MgO、 SO3、TiO2、P2O5、K2O和Na2O等 5% 主要氧化物含量波动范围： CaO 6267%； SiO2 2024%；Al2O3 47%； Fe2O3 2.56.0%。矿物组成 经高温煅烧后，两种或两种以上的氧化物反响生成多种矿物集合体，结晶细小3060m。 四种主要矿物： 硅酸三钙 3CaOSiO2，可简写为C3S； 硅酸二钙 2CaOSiO2，可简写为C2S； 铝酸三钙 3CaOAl2O3，可简写为C3A； 铁相固溶体4CaOAl2O3Fe2O3作为代表式，可简

8、写为C4AF。 另外，还含有少量的游离氧化钙f-CaO、方镁石结晶氧化镁、含碱矿物以及玻璃体等。 硅酸盐矿物，75%溶剂矿物，22%熟料矿物的根本特性矿物含量水化速度强度凝结时间水化热耐化学侵蚀性干缩早期后期C3S50%较快高高正常中中中C2S20%较慢低高缓慢小良小C3A715%迅速高低很快大差大C4AF1018%90% MgO、MnO、Fe2O3、CaS、FeS、TiO2等质量系数=CaO+MgO+Al2O3/SiO2+MnO活性矿渣质量系数1.2，非活性矿渣质量系数1.2 粒化高炉矿渣粉的活性指数A=R/R0100% 粒化高炉矿渣粉级别28d的A：S105，S95，S75 火山灰质混合材

9、 凡天然的及人工的以氧化硅、氧化铝为主要成分的矿物质原料，磨成细粉加水后并不硬化，但与石灰混合后再加水拌和，那么不但能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化者称为火山灰质混合材。天然：火山灰、火山凝灰岩、浮石、硅藻土、硅藻石、蛋白石等人工：烧粘土、活性硅质渣、粉煤灰、烧页岩等。粉煤灰 燃煤发电厂电收尘器收集的细灰 主要化学成分：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO 物相组成：玻璃体6085%；结晶化合物1030%；未燃尽碳约5%。类别CaO含量来源活性低钙粉煤灰45min 终凝：浆体完全失去可塑性并开始产生强度所经历的时间。 硅酸盐水泥6.5h 其他品种水泥300m2/kg 透气式比外表积仪其

10、他水泥80m标准筛上筛余量10% 筛析法水化热 水泥水化放出的热称为水泥的水化热。 硅酸盐水泥的水化放热曲线 水泥的水化放热量大局部在37d内放出，以后逐渐减少 大体积混凝土，冬季混凝土施工 水泥水化放热量与水泥细度、混合材种类和数量有关 中热硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥，适用于水化热较低的大坝和大体积混凝土工程。水泥化学品质指标1不溶物：熟料中未参与矿物形成反响的粘土和结晶SiO2 ，是煅烧不均匀，化学反响不完全的标志。2烧矢量：反映熟料的烧成质量，混合材掺量是否适当以及水泥风化的情况。3氧化镁：以方镁石晶体存在的MgO导致水泥长期安定性不良。4SO3：造成水泥体积安定性不良，通过控制石膏掺量

11、控制。5碱含量Na2O+0.658K2O：与活性骨料发生碱骨料反响，导致混凝土不均匀膨胀破坏。抗蚀性耐久性1淡水溶蚀：流动水，水压，混凝土渗透性较大2酸与酸性水溶析和化学溶解：碳酸3硫酸盐侵蚀：除硫酸钡以外的硫酸盐，“镁盐侵蚀4含碱溶液化学侵蚀和结晶侵蚀六、常用水泥的根本特征与用途硅酸盐水泥与普通水泥特性用途标号高配制高强混凝土和预应力混凝土凝结硬化快，抗冻性好早强高、凝结快的工程，有抗冻融要求，冬季施工的工程CH含量高抗淡水、海水侵蚀和抗硫酸盐侵蚀能力差 水化放热量大不宜用于大体积工程矿渣水泥特性用途凝结硬化较慢，早强低，后期强度不低养护时间较长，湿热养护可加速硬化速度抗冻性、抗渗性和抵抗干

12、湿交替循环性能较差CH 较少，水化产物碱度低，抗碳化能力较差，抗淡水、海水和硫酸盐侵蚀能力较强水工工程和海港工程耐热性较好耐热混凝土工程火山灰水泥特性用途凝结硬化较慢，早强低，后期强度不低养护时间较长，蒸汽或湿热养护可加速硬化速度不宜于冬季施工水化热低宜用于浇筑大体积工程CH含量低，较高的抗硫酸盐侵蚀性能，抗大气稳定性差，抗冻性差最适宜用于地下或水下工程，需要抗渗、抗淡水或抗硫酸盐侵蚀的工程，不宜用于受冻部位采用软质混合材（如硅藻土）的收缩变形大不宜用于干燥地区粉煤灰水泥特性用途水化硬化较慢，早强较低，后期强度不低承受荷载较迟的工程水化热较小大体积混凝土工程抗硫酸盐侵蚀能力较强适用于水工工程和海港工程需水量较小，混凝土和易性好，干缩小，抗裂性好，抗碳化能力差，抗冻性较差复合水泥 特性取决于所掺混合材的种类、掺量及相比照例白色硅酸盐水泥 325、425、525、625四个强度等级 白度分为特级、一、二、三级彩色硅酸盐水泥 27.5、32.5、42.5三个强度等级 根本色有红色、黄色、蓝色、绿色、棕色、黑色等七、特种水泥的组成与主要性能铝酸盐水泥 以钒土和石灰石为原料，按适当比例配合进行烧结或熔融，再经粉磨而成，代号CA。 按Al2O3百分数分为四类：