水泥厂参观实习

PAGE南方兆山水泥厂参观实习——水泥生产工艺学生：学号：专业：指导老师：土木工程学院二〇一一年六月PAGE1水泥厂参观实习水泥生产工艺过程水泥是建筑工业三大基本材料之一，使用广、用量大、素有“建筑工业的粮食”之称。生产水泥虽需要较多的能源，但水泥与砂、石等材料的混泥土是一种低能耗新型建筑材料。在目前甚至未来相当长的时期内，水泥仍将是人类社会的主要的建筑材料。所以，对于水泥生产过程的学习是很有必要的。通过兆山新星集团湖南水泥有限公司的参观学习，让我们对于水泥的生产工艺过程有了深刻的认识。硅酸盐水泥的生产工艺按照生料制备方法的不同可以分为：湿法、干法和半干法[1]。按照煅烧熟料窑的结构可以分为立窑和回转窑。而本文介绍的是新型的一种干法制备工艺，采用的是回转窑。1.新型干法水泥生产方法凡是以悬浮预热和预分解技术为核心，并把现代科学技术如，矿山计算机控制网络化开采，原料预均化，生料均化，高效多功能挤压粉磨新技术、新型机械粉体输送装置、新型耐热耐磨、耐火、隔热材料以及IT技术等广泛应用与水泥干法生产全过程，使水泥生产具有高效、优质、节约资源、清洁生产、符合环境保护要求和工艺装备大型化、生产控制自动化、实行科学管理的现代化水泥生产方法，称为新型干法水泥生产方法。目前，其是实现水泥工业现代化的必由之路。2.新型干法水泥生产工艺流程[2]新型干法水泥生产工艺流程图见图1。3.工艺参数3.1破碎系统生产水泥的原料种类繁多，有钙质原料，也有硅铝质原料，这些原料不仅化学成分有差异，而且破碎时候的加工性能也有很大差别，这就给破碎机的选型带来了难度。在破碎过程中，施加的机械力是物体结构分裂而破碎，施加外力的方式和大小与物体抵抗破坏的能力有关。物体抵抗外力的能力的是它的一种物理力学性质。一些晶粒排列紧密和规则的矿物质，质地坚硬，强度大而不易破碎。沉积岩的晶粒和形状大小不一，它们之间有各种交接物质。硅质和钙质胶结较强，而泥质胶结性则差。矿物体的非均匀性直接影响着破碎的难易程度，其表现在它的结构单元、粘结度、晶间质、孔隙率的形状、大小、分布与排列。影响矿物体破碎性能的还有含水率、粘性、韧性等因素。因此测得的矿石的强度、硬度并不能完全表明它的破碎难易。破碎作业：破碎作业可以通过不同的破碎系统来完成。根据物料的物理机械性质、来料粒度、要求的破碎比，生产规模以及使用的破碎机等，可能有多种破碎系统。破碎系统包括劈碎级数和每级中的流程。破碎级数主要取决于工厂对该种原料要求的破碎比与所用的破碎机的破碎比。破碎方法：有挤压、剪切、冲击、碾磨。破碎机是利用一种或是多种方法组合而工作。3.2预均化堆场图1新型干法水泥生产工艺流程示意图为保证水泥厂连续生产、产品质量稳定可靠，水泥厂使用的所有原燃料的化学成分必须稳定。而水泥厂的进场原燃料均为粒状固体物料，不同于一般化工行业所用的液体原料，所以很难在输送、储存过程中自行均匀化，因此其化学成分的稳定性要比后者差很多，给稳定性生产所带来的问题要比一般化工行业严重得多。预均化堆场基本上适用于水泥原料中的主要组份石灰石。粘土质原料大多是均质的，虽然有些厂对这种原料也必须进行预均化。石英砂和铁矿这样的原料差不多总是均质的，因此不需要预均化。原煤预均化堆场典型的工艺流程为：原料由喂料仓喂入皮带，在转运到堆场堆料机皮带，由堆料机呈长方形堆料。另一堆堆好好的料正在由取料机取料，取下的原煤送到堆场皮带，经除铁器和金属探测器除去铁和其他金属后送入原煤仓，等待入粉磨机粉磨。石灰石圆形预均化堆场的工艺为：石灰石从破碎机出料皮带送到入堆场皮带，再送至堆料机，在圆形料堆的一端堆料，取料机将物料取下送至出堆皮带，送至原料配料站。为了防止取料故障，堆场设置了物料临时出口，通过阀门也能将物料取出。3.3生料粉磨3.3.1基本原理生料的治疗是熟料质量的基础，为了保证生料质量，必须对以下参数进行合理控制，控制的主要项目有：碳酸钙（或氧化钙）、细度、三氧化二铁含量、生料含煤量、生料中矿化剂掺加量以及入磨物料的水分和粒度等。粉磨的基本原理：物料的粉磨是通过外力挤压、冲击、研磨等作用克服其内部质点及晶体间的内聚力，使之由块状变为粉粒状的过程。物料受外力作用的粉碎机理复杂，既与物料性质如颗粒状态、粉磨特性、入磨粒度与产品细度等有关，也与粉磨设备、生产工艺等密切相关。其中对此有三个重要的理论，简单描述如下：第一粉碎理论：Rittnger1867年提出的理论认为粉碎物料所消耗的能量与物料生产的表面积呈正比。其依据是任何纯脆性晶体物质的质点间具有恒定的分子吸引力。从热力学观点看，粉碎所消耗的能量与物质挥发所需的总能量有关。可以用下式表示：AF＝cG（1／dk－1／dM）其中，AF是实际能量消耗；dk，dM是物料假设为正立方体，dk为粉碎前它的边长，dM为粉碎后的边长；G为物料的重量；c为校正系数，取决于物料的性质。第二粉碎理论：克尔皮乔夫和基克提出的粉碎容积或重量学说认为，相同条件下，将几何形状相似的物料粉碎成形状亦相似的成品时，粉碎的能力与物料容积或重量呈正比。即：A＝б2V／（2E）其中，A是物料体积变形所需的功；б为变形产生的应力；V变形物体的体积；E为物料的弹性模量。第三粉碎理论：邦德提出，粉碎物料的有效功与物料生产粉碎粒径的平方根成反比。3.3.2工艺及装备技术水泥生料制备系统的工艺和装备技术在进10年来一直处于快速发展阶段，特别是新型干法水泥生产技术的广泛应用。一是粉磨设备由过去以球磨机为主发展成高效率的立磨、辊压机等多种型式并用。二是新设备、新技术的应用，使生料粉磨系统工艺更加丰富和完善。球磨机烘干、粉磨一体化，适应于含高水率的立磨粉磨，辊压机的多种工艺组合以及对悬浮预热器窑、预分解窑的废气做烘干热源的利用等都促进了生料制备技术的发展。三是操作控制自动化的普遍形成。四是生料粉磨装备的大型化，不断满足了水泥生产规模的大型化需求。3.3.3工艺流程与系统配置物料通过粉磨、提升、选粉这种循环过程来达到产品的细度，是球磨机粉磨生料的普遍工艺形式。中卸提升循环磨系统应用较广，其工艺为：物料由磨头喂入，细磨后由中间卸料仓排出。选粉回料分别从磨头、磨尾返回粗磨仓和细磨仓，选粉细粉即为成品。磨内物料的烘干热源由窑尾废气或者另设高温热风炉提供，热风大部分从磨头进入，少部分通过磨尾。通风量较大，风速以粗磨仓高于细磨仓，故既有良好的烘干效果，也不至于产生过粉磨现象。这个系统电耗较少，但其供热、送风系统较为复杂，严格锁风应是值得注意的问题。尾卸提升循环工艺流程与中卸循环磨不同的是,物料由磨头喂入,磨尾排出,经过提升、选粉出成品，粗粉则是按此再循环粉磨；热源相同，但热风从磨头进入，磨机的通风阻力较大，生产中往往增加其它的烘干设备来提高烘干分磨的效率。立式磨粉磨系统：立式磨作为一种集破碎、烘干、粉磨、选粉、输送等功能于一体的高效率节能设备，在生料粉磨中应用最为广泛。常用的工艺流程有一级和二级收尘两种粉磨系统。辊压机挤压粉磨系统：其流程一般采用挤压半终粉磨工艺。粉细状料饼经打散机打散即进入球磨机粉磨，再经过选粉机分选出成品，粗粉少部分返回辊压机其提高入机物料的密实度的作用，其余的则入球磨机重新粉磨。生料挤压粉磨工艺还包括挤压联合粉磨和早期常用的挤压预破碎等工艺流程。3.3.4过程控制（1）磨机负荷控制。当入料水分、硬度发生变化时，系统通过调节入磨物料量来保证磨机处于负荷稳定的最佳粉磨状态，避免堵塞或空磨现象发生。（2）磨机温度控制。根据入料和成品水份要求烘干粉磨系统温度克通过风机风门开度调节入磨风量，也可以通过热风入口管道上的冷风门调节入磨风温。后者更有利于保持系统生产的稳定。（3）压力控制。压力控制可检测并及时调节磨机的通风。磨内的工作状况可根据磨机出、入口的负压差进行判断和调节。（4）系统设备启动程序控制。系统各个环节的启动需要合理、有序的进行。如磨机启动时，喂料调节器控制喂料量逐步增大至目标值等。3.4生料均化及入窑喂料、计量3.4.1生料均化机理新型干法水泥生产过程中，生料的均化是必不可少的生产环节，也是保证产品质量的重要手段。生料均化是靠具有一定的空气对生料进行吹射均化。通常在库底设置了充气装置，充气后首先使物料松动，然后将物料流态化并翻腾搅拌，使生料混合达到均化的目的。3.4.2生料均化作用出磨生料均化是生料均化过程中最后的一环，其负担的均化工作量约为均化过程总量的40％。均化库的任务是消除出磨生料具有短周期成分波动，使生料的质量达到入窑生料的要求，完成整个过程生料均化系统的全部任务，从而稳定窑的热工制度，提高窑的熟料产量和质量。3.4.3生料均化的方法生料均化分为气力均化。气力均化的均化效果好，但是投资较高；机械均化是一种简易的均化措施，其投资省、操作简单，但是均化效果差，仅用于小型水泥厂。生料的气力均化分为间歇式和连续式两种。3.4.4生料入窑喂料的形式一种是窑尾喂料仓设置于生料均化库，利用库底的空间，这种布置便于设备的操作、维护、管理和生料的取料，占地面积小等优点。第二种是在库侧设置独立的喂料楼，这种布置便于设备的操作、维护、管理和生料的取料，但是成本偏高，占地面积大等。第三种是将喂料仓及计量设备置于库顶的布置型式，这种布置土建投资较少，占地面积小，但是不便于设备的操作、维护、管理和生料的取料。3.4.5计量设备目前主要的计量设备有皮带秤、冲板流量计和CF库喂料自动化控制系统等三种设备。3.4.6工艺流程多点流式均化库（MF库）当窑、磨正常运行时。来自生料磨的生料及窑尾废气处理收下的生料由提升机送入库顶生料分配器经斜槽连续的送入生料均化库，在库内进行重力及气力均化。当窑正常运行、生料磨停时，窑灰可以直接井提升机进入喂料仓，与合格生料混合喂入窑中。出MF均化库的生料经充气螺旋闸门、气动开关阀、电动流量控制阀进入空气斜槽，然后由提升机输送入喂料仓，喂料仓可设为带荷重传感器的溢流仓。喂料仓的生料进充气螺旋阀、气动开关阀、流量控制阀流入冲板流量计，计量后流入空气斜槽和入窑尾提升机。3.5煤粉制备煤是水泥生产过程中煅烧熟料的必用燃料。煤的燃烧反应能力与其挥发分含量成正比，碳粒燃烧速率则与颗粒的平方成反比。煤质不同挥发分也不同，煤烟与无烟煤的差距更大，而煤粉的细度则以粗颗粒需要更长的燃烧时间，因此要达到足够的燃烧反应能力，煤质和颗粒细度是两个重要的条件，粉磨的目的就是为了满足煤粉燃烧提供所要求的粒度。3.5.1煤质对粉磨过程的影响水份是影响煤粉制备和燃烧的不利因素之一。对于燃烧是因为煤粉在高温下水份蒸发的同时也被冷却，使其燃烧需要更高的温度，水份愈高，滞后起燃愈严重，因此生产中对煤粉的水分应控制字1％－1.5％。煤的易磨性具有两大特点，一是不同产地的煤粉磨功指数分布较宽，二是难磨特性突出。3.5.2制备工艺煤粉的制备按供窑方式可以分为直接燃烧系统和间接燃烧系统。直接燃烧系统是将粉磨达到的合格煤粉直接风送入窑，即：粉煤制备与供窑燃烧一步完成；间接燃烧是将粉磨磨后的煤粉入库储存，使粉磨和供窑形成两个相对独立的过程。按粉末设备的类型可以分为球磨机粉磨和立式磨制备系统。风扫磨是国内制备煤粉应用最为普遍的，风扫磨借助气力提升输送煤粉，为减少通风阻力，磨机大多短而粗；立式磨虽然也属于风扫磨性质，但粉磨原理不同。3.6烧成系统3.6.1窑外分解技术窑外分解技术是新型干法水泥技术的核心，也是当代新型干法水泥煅烧技术发展的主流技术，它是在悬浮预热器窑的基础上进一步发展而成的。现代窑外分解技术按分解炉和回转窑的相对位置关系的不同，又可以分为在线式分解窑系统和离线式预分解窑系统。根据分解炉用燃料和分解率的不同，又将窑外分解技术分为部分分解系统和全部分解系统。一般情况下，分解炉内的燃料用量占整个系统燃料的25－60％，在分解炉内，同一反应温度条件下，对于燃料的燃烧放热在前，生料的分解吸热在后，在气氛中氧含量充分的情况下，混合反应过程可同时进行，且反应过程比较完全；对燃用无烟煤或煅烧更容易分解的物料，在同一反应器分解炉内，将会出现物料的分解吸热过程在前，燃料的燃烧过程在后，易造成炉内温度过低，难于操作和控制的问题，为了解决这一问题的办法，要么在设计是考虑这一因素，通过结构设计，将燃烧过程和分解过程分开或分阶段进行，要求在系统操作和控制过程方面，应避免采用上述的原燃料。无论采用何种原燃料，经过预分解系统预热分解后，今天回转窑应达到应有的分解率和化学组分的控制要求，在回转窑内进一步烧成水泥熟料。窑外分解技术虽然是以分解炉和现代预热器系统构成的预分解系统技术为代表，但还是离不开回转窑，冷却机和燃烧器及其相关的技术的支撑，他们是一个有机的组合系统。窑外分解技术与传统的湿法或是半干法回转窑水泥生产技术相比，其最大的不同点是将原来在回转窑内堆积态气固见的“三传一反”过程变成了悬浮态气固间的“三传一反”过程，大大的提高了各过程的效率和速率，达到了提高回转窑生产能力的目的，降低了单位熟料的各种物质消耗，最终实现了提高经济效益的目的。3.6.2预分解工艺技术—分解炉目前投产使用的分解炉类型达30种以上。其特点和所具有的功能是共同的，均属于高温气固多相流反应器，具有悬浮床特点。炉中所进行的过程可归纳为气固分散、换热、燃料燃烧、分解、传质、输送。对分解炉来说，物料的分散是前提，燃料的燃烧是关键。碳酸盐的分解是目的。气固之间的换热和传质，速度较快，不是过程的控制因素，而往往反应进程受到燃料燃烧混合过程的控制。输送则是气固流动的结果，要合理控制反应器结构和工艺操作参数的范围，就可以达到最低动力消耗的目的。对分解炉内气固分散过程的要求是迅速、充分、均匀的过程。目前采取的有效分散措施大多以流体力学方法为主，利用旋流效应、喷射效应、绕流效应、粉体冲击效应等来达到分散的目的。3.6.2煅烧工艺技术—回转窑回转窑是水泥熟料煅烧不可缺少的重要热工设备，经历100多年的不断技术创新和优化，使得回转窑更加安全可靠，并在化工和冶金行业也得到了广泛的应用。回转窑的流程：生料由高的一段送入，燃料与助燃空气从另一段喷入，气固以逆流方式相对运动，并进行换热与反应。3.6.3冷却工艺技术—冷却机水泥熟料煅烧热工过程中，预热、烧成和冷却是三个不可分割的工艺环节。熟料冷却机是水泥回转窑不可缺少的主要配套设备。熟料必须进行冷却的主要原因是：回收高温熟料的热量，节约能源；通过冷却可以控制有水化活性的β-C2S转变成无水化活性的γ-C2S，同时也避免了因冷却问题造成冷却机内的飞砂料的问题，提高了水泥熟料的质量和水泥强度的发挥；确保了输料输送和储存熟料设备的安全运转；熟料冷却后易磨性得到改善，有利于分磨。3.6.4废气处理工艺技术—增湿塔工作原理：增湿塔的主要作用是调节烟气的比电阻，以提高电收尘的收尘效率，此外，它还可以降低工作温度，延长设备的使用寿命。增湿塔是一个钢制的筒式装备，烟气从上部通入，高压水从上部以雾状喷入塔内，烟气与水雾进行了强烈的热交换，是水滴蒸发成水蒸气，烟气中的吸尘吸附水蒸气，使比电阻降低，以适应电收尘器捕集粉尘操作要求。增湿塔内的喷水量应根据增湿塔的布置方式，进入增湿塔的废气量温度和出口温度要求来确定。3.6.5窑尾烟室、窑头罩和三次风管工艺技术窑尾烟室是连接回转窑分解窑或者垂直烟道过渡结构形式。其结构设计要求，过渡渐进，不易积料，在与分解炉相连时，能够使得炉气均匀，不要产生偏流等问题。窑头罩是连接冷却机和回转窑的设备，与燃烧器燃烧和三次风抽取之间关系密切。窑外分解窑设置三次风管的作用是在不增加窑内通风的前提下，提供分解炉燃料燃烧所需要的空气。其易出现的问题是粉尘堆积、管衬磨损、三次风砸门失灵。3.6.6燃烧器工艺技术粉煤燃烧系统是水泥熟料烧成系统的关键组成部分，新型喷射管种类繁多，共同的特点是将喷出的空气分为多股，即内风、外风和煤风。操作时通过改变内外风速和风量比例，可以灵活调节火焰形状和燃烧强度，以满足燃烧熟料温度的要。3.6.7密闭锁风技术烧成系统中易漏风、漏灰和漏料的部位有：窑头、窑尾和冷却机的密封，因此应采用先进、可靠、有效的设备和技术措施来提高烧成系统的密闭锁风效果。3.7废气处理废气处理系统典型的工艺流程如下：3.7.1窑尾废气处理高温风机将来自窑尾的高温废气，其大部分送至原料粉磨车间作为烘干热源；出原料粉磨系统的废气与增湿塔降温后的多余窑尾废气汇合，经收尘器净化后，再由窑尾排风机经烟囱排入大气。增湿塔可以布置在窑尾的高温废气的主风管上或旁路风管上。收尘器和增湿塔收下的窑灰，经输送机入生料均化库。当窑系统运行而生料磨停机时窑尾高温温废气增湿调质、降温后直接送入收尘器。收下的窑灰可直接送往生料入窑系统，喂入窑系统；或经输送设备送至生料均化库。3.7.2窑头废气处理出篦式冷却机的冷却余风，经冷却机内的喷水系统增湿调质之后，进入电收尘器净化，净化后废气再由锅炉引风机经烟囱排入大气。电收尘器收集下来的熟料粉，经输送设备汇入输料输送链斗输送机，送入熟料库。3.8输料输送及熟料储存熟料是生料经过烧成系统中预热分解，在窑内1400℃－1450工艺流程：出窑熟料进入1台水平推动篦式冷却机进行冷却，出冷却机熟料温度为65℃3.9烘干设备水泥生产中，应根据物料的物理性质、水份等因素来确定烘干的方法。通常采用的方法有两种：一种是采用烘干兼粉磨的磨机，物料在粉磨过程中被烘干；另一种是采用单独的烘干设备，将物料在入磨前进行预烘干。前者由于烘干能力有限，所以有一定的局限性。回转烘干机的工艺流程：湿物料（矿渣）从堆场或者堆棚经皮带及提升机送入中间仓。仓下设有计量皮带机将湿物料喂入回转式烘干机。在烘干机内，矿渣与热风炉产生的高温废气进行顺流热交换，使其所含水分得以蒸发。干物料经提升机和皮带送入干物料库。出烘干机废气，经防结露带净化处理后，由锅炉引风机驱动，经烟囱排入大气。3.10水泥粉磨水泥粉磨是决定实物质量的关键环节。以细度为标准，粉磨的作用就是最大程度的满足水泥适宜的粒度分布，从而达到最佳的强度指标。常用的工艺流程：3.10.1开流粉磨水泥配料通过磨机一次粉磨排出磨外即为成品。由于其细度有磨机一次粉磨完成，系统所需的辅助设备少，固流程简单，投资少，操作控制方便，但磨内细粉容易凝聚，产生粘球、糊磨、堵塞等现象。影响开流磨产量和细度的原因，就物料而言，一是入料细度；二是物料的易磨性。3.10.2闭路粉磨在闭路生产中，物料先经磨机粉磨，再通过选粉机分选排出成品，粗粉返回磨机继续粉磨，直至选粉达到合格细度。其与前者相比，可以减少水泥过粉磨现象，有利于提高产品细度和生产效率。3.10.3磨外预粉磨其作用是尽可能较小入磨粒度，为提高粉磨产量和细度创造了条件。工艺流程：物料先经预粉磨机粉磨，再经过球磨机，再通过选粉机分选排出成品，粗粉返回球磨机继续粉磨，直至选粉达到合格细度。还有很多粉磨系统，在此就不进行一一介绍。3.11水泥的输送与储存出磨水泥不能直接出厂，必须经过输送设备送入储存库内储存一定时间经检验合格后方能出厂。水泥储存有以下几点作用：严格控制水泥质量。改善水泥质量。在存放过程中，水泥吸收空气中的水份是水泥中所含的游离的氢氧化钙消解，同时存放时也可以使得过热的水泥得到冷却。水泥库可以分别储存不同标号、品种的水泥。水泥库在生产过程中起到了缓冲调节的作用，调节水泥粉磨车间的不间断操作和水泥及时出厂等作用。工艺流程：从水泥粉磨车间来的水泥经斗式提升机提升至水泥库顶，进入设在库顶的空气输送斜槽，再由斜槽分别进入四座水泥圆库内储存。斜槽用风由斜槽风机提供，在同一时间通过向相互对称的两个充气区充气，使得储存早库内该区域不同时间进库的水泥，通过重力切削流向设在库中心的均化仓内。水泥库与均化库之间由空气斜槽连接，库底设有卸料系统控制进均化仓水泥量。3.12水泥包装与散装3.12.1固定式包装系统工艺流程由水泥储存系统送来的水泥经板链式提升机，卸入振动筛、中间仓，再经手动螺旋闸门、水平回转下料阀，送入四个咀包装机，包装成袋后的袋装水泥经带式输送机、清包机、带式输送机送入成品库堆放或直接装车发货。包装漏出的水泥、收尘器收集的水泥及清包机所清的水泥灰，经回灰螺旋送回链式提升机内，包装系统产生粉尘经袋式收尘器净化后，由风机排入大气。3.12.2回转式包装系统由水泥储存系统来的水泥经板链式提升机送入振动筛筛除杂质后，卸入带料位指示器的中间仓，中间仓下设手动螺旋闸门和立式回转喂料机。立式回转喂料机的转速由包装机内的料位指示器控制，以确保中间仓和包装机内的喂料稳定。人工将水泥袋插到包装机出料咀上，包装机开始自动灌装，装满水泥的水泥包被推卸到皮带上，经正包皮带机送至清包机，然后开始校检，然后通过传动辊道，送到带式输送机，送至成品库或直接发货。3.12.3散装工艺流程水泥库底或库侧出料系统一般由充气式给料器、充气卸料箱、充气螺旋闸门、气动开关阀、电动流量控制阀等组成。出库水泥经充气螺旋闸门、气动开关阀、电动流量控制阀、空气斜槽送至水泥散装机。移动式散装机可在轨道上水平移动，以调整装灌位置。这样水泥就能在密闭状态下通畅无阻的卸入水泥灌中。4.对耐久性的影响4.1磨损磨损分机械磨损(路面、厂房地坪的磨损)和冲刷及气蚀的作用造成的磨损(水工结构的被破坏)。路面磨损的速率，主要取决于混凝土面层的强度和硬度，因此使用水泥的泌水性和离析性至关重要，而并不是非用道路水泥不可。矿渣或粉煤灰的掺^，如混合材比表面积较低，泌水性较差，当然不耐磨。但如掺人比表面积很高的磨细矿渣或粉煤灰，在精心施工的条件下也不是不可用于道路工程。水泥的保水性愈好，泌水性愈少，水泥比表面积愈高，其耐磨性愈佳，反之水泥中混合材愈粗，保水性愈差。冲刷和气蚀是水工混凝土磨损的主要原因。试验证明水泥中C3S的抗冲磨能力最强，C3A4.2物理因素的破坏破坏混凝土的物理因素包括：·干湿交替·水的渗透·冻融交替和盐的结晶除机械磨损的破坏外，水的渗透是所有破坏的根源，而干湿交替作用是各种破坏的促进因素，因此混凝土的抗渗性对耐久性十分重要。仅就水泥本身而言，水泥的需水量和密实性(基本上可视作强度)，与混凝土的抗渗性有较大关联。当需要水泥强度较高时，一般将水泥磨得更细一点，虽然对混凝土的密实性有利，但需水量却提高了，这是相互矛盾的。解决这个矛盾的办法是在水泥中掺人相当数量的高比表面积的磨细矿渣或粉煤灰，使之与熟料水化后生成的Ca（OH)2起火山灰反应而生成新的C—S—H凝胶，有助于孔的细化并增加了孔的曲折度，从而增大了混凝土的抗渗能力。另一方面，磨细混台材的加入可以增强集料和水泥浆体的界面，有助于抗渗。但是混合材比表面积太低，将影响抗冻融性能和抗盐剥蚀能力，特别是掺石灰石作混合材尤差(可能是石灰石存在时水泥水化生成碳铝酸盐的缘故)4.3化学侵蚀水泥工作者大都很清楚水泥中C3A含量高对混凝土抗硫酸盐侵蚀不利，所以ASTM—V型水泥规定2C3A+C4AF含量不得大于20％。掺有磨细矿渣或粉煤灰的水泥较有利于抗硫酸盐的侵蚀，这是由于火山灰反应可减少水化物中Ca(OH)2混凝土在足够的龄期后才受到硫酸盐的侵蚀。另一方面，掺有磨细矿渣等混合材的水泥，在相同的条件下，对混凝土的抗大气中酸的侵蚀也是有利的，理由同上。不过，对抗酸性而言，混凝土的密实性(强度)的影响比水泥化学成分和混合材的影响更大。碱一骨料反应对混凝土产生的破坏也是众所周知的事实，水泥碱含量对自身的28d和以后的强度的影响也是十分严重的。但是碱一骨料反应的必要条件是水的存在，所以使用含碱量较高的水泥制备混凝土，提高其密实性有利于减少破坏反应，而且在地面以上的构件受破坏的风险也少得多。在原料条件不利时，多掺磨细矿渣并保持较高强度，是抑制碱一骨料反应的有效措施。4.4钢筋锈蚀钢筋锈蚀是混凝土结构过早被破坏的主要原因之一。一般在混凝土中孔隙内有很高浓度的Ca(OH)2，故其pH值均在12.4以上。在此条件下钢筋表面(2～6)×10-3μm的氧化膜使钢筋处于钝化状态。但如一旦钝化膜遭破坏，钢筋就会