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单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,水泥与混凝土工艺,课程性质：必修专业课 课程编号：,11243310,任课教师：殷素红 教师编号：,112077,课,程,内,容,水泥工艺,硅酸盐水泥的组成、,煅烧和质量控制,混凝土工艺,水泥的水化,硬化和性能,其它通用水泥,专用水泥与,特性水泥,重点,掌握工艺控制和改善性能,着重介绍工艺、水化,和性能方面的特点,混凝土组成材料,混凝土拌合物工作性能,硬化混凝土的性能,混凝土配合比设计,学,时,安,排,共,48,学,时,学,分,共,3,学,分,授,课,方,式,系统讲授为主，自学为辅,穿插水泥和混凝土实验,结合实际问题举例及解答思考题,完成水泥配料计算与混凝土配合比计算作业,水泥部分,24,学时，,混凝土部分,12,学时,授课,36,学时,实验,12,学时,现场教学,6,学时,6,个实验,第,20,周生产实习,课,程,考,核,闭,卷,笔,试,课,程,成,绩,范围,水泥工艺部分,70,题型,内容构成,知识构成,平时成绩,15,实验成绩,15,考试成绩,70,混凝土工艺部分,30,课堂讲授内容及实验,基本知识,40,应用知识,60,填空题、判断题、简答题、计算题和论述题,上课出勤、回答问题和作业情况,实验出勤和实验报告,特别提醒,每次课由范修栋负责统计出勤情况；,无故缺课,4,次取消考试资格。,有机胶凝材料,无机胶凝材料,沥青、各种树脂,石灰、石膏,水泥,按,硬,化,条,件,水,硬性,气硬性,第一章 绪论,一、胶凝材料的定义和分类,1.,定义：,凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料。,2.,分类：,古罗马万神殿,The Pantheon Rome,万神殿：公元,128,年,Hadrin,大帝时期建造的一座建筑物，它的圆形壁厚,6.1m;,穹顶的直径,43.3m,、高,21.6m,，,使用了,12000,吨混凝土。,罗马圆形剧场,圆形剧场,Opus Caementitium,砂子、石灰和粘土, 水泥,窑炉,罗马圆形大剧场,二、水泥,1.,水泥发展由来,时间,社会发展,及需要,材料,例证,公元前,400010000,年,石器工具进步,挖穴建室,粘土,(,无抗水能力，强度低,),或掺稻草、壳皮等植物纤维,用天然姜石夯实的柱基及铺墁的地面,公元前,20003000,年,火的,发现,煅烧石灰、石膏,古,埃及金字塔、,中国长城,公元初,有强度较高并能防止被水浸蚀和冲毁,石灰火山灰沉积物,碎砖、废陶器磨细石灰,煅烧粘土石灰,古,罗马“庞贝城”及圣庙,中国古建筑“三合土”,18,世纪,后半期,水硬性石灰；天然水泥岩,罗马水泥水泥制造雏形,19,世纪初,硅酸盐水泥,(,人工配料、煅烧、磨细,),1824,年英国,J.A.spdin,获波特兰水泥专利,20,世纪初,工程建筑的各种需要,不同用途,100,多个水泥品种,2.,水泥的定义与分类,定义：凡细磨成粉末状，加入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，通称为水泥。,分类,按,用,途,和,性,能,通用水泥,专用水泥,特性水泥,用于大量土木建,筑工程一般用途,硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥,火山灰质硅酸盐水泥,粉煤灰硅酸盐水泥,复合硅酸盐水泥,石灰石硅酸盐水泥,油井水泥,砌筑水泥,道路水泥,快硬硅酸盐水泥,低热矿渣硅酸盐水泥,抗硫酸盐硅酸盐水泥,膨胀硫铝酸盐水泥,自应力铝酸盐水泥,有专门用途,某种性能较突出,按,组,成,熟料中主要矿物,少熟料或无熟料水泥,硅酸盐水泥,铝酸盐水泥,硫铝酸盐水泥,氟铝酸盐水泥,铁铝酸盐水泥,3.,水泥工业发展概况,水泥生产过程,“两磨一烧”,生料制备,熟料煅烧,水泥磨制,煅,烧,设,备,发,展,立窑,1826,年间歇式土立窑,1910,年机立窑,先进立窑,回转窑,1885,年,回转窑,1928,年,立波尔窑,20,世纪,50,年代初,悬浮预热器窑,1971,年,窑外分解窑,Joseph.A.spdin,时代的土立窑,现代带分解炉的旋风预热器干法回转窑,粉,磨,设,备,发,展,生料,粉磨,系统,水泥,粉磨,系统,球磨机,带,组合式高效选粉机,的钢球磨系统,辊式磨系统,高效笼型选粉机,高效布袋收尘器管磨机,辊压机系统,球磨机,2.2m,6.5m,水泥磨设计产量,14,t/h,。,辊压机预粉磨系统工艺流程,2,台辊压机,+ 3,台,2.2m,6.5m,球磨机,+,其它措施，产量提高到,25.7 t/h,。,塔牌,集团恒,基建材公司,挤压半终水泥粉磨工艺流程,安庆白鳍豚水泥有限公司：,辊压机,打散机,选粉机,2.2m,7m,球磨机,产量：,28.05 t/h,比表面积：,340-350,m,2,/kg,电耗：,22.7,kwh/t,煅烧和粉磨设备的发展,降低能耗,提高产量,自动控制技术,原料均化技术,环境保护,提高质量,我国水泥工业发展,最早的水泥厂,解放前历史上,最高年产量,1876,年河北唐山,启新洋灰公司,1942,年,229,万吨,50,年代,苏联技术,70,年代,改革开放后,开发预分解窑,引进预分解窑,成套生产设备,试制湿法回转窑,试制干法立波尔窑,自行开发,天津水泥工业设计院,南京水泥工业设计院,合肥水泥工业设计院,成都水泥工业设计院,近,20,年水泥产量居世界首位,2002,年,7.25,亿吨，,2003,年,8.63,亿吨，,2004,年,9.7,亿吨,产量大,企业数量大,职工队伍大,消耗大,污染大,大而不强,劳动生产率低,立窑水泥,70,以上,回转窑水泥少于,30,低标号水泥多，,掺混合材的多,由大变,强，靠新出强,水,泥,工,业,面,临,的,问,题,消耗大量资源,严重污染环境,消耗大量能源,高纯,石灰石,粘土,C,级以上石灰石储量,仅够使用,40,年,每吨,水泥耗标准,煤,183,245,公斤,1,吨水泥熟料,产生,1,吨,CO,2,产生,SO,2,、,NOx,形成酸雨、,加剧温室效应,充分利用资源，开发新型胶凝材料,常温下生成胶凝材料,煅烧淤泥、生活垃圾,生产水泥,碱,胶凝材料,土壤聚合物水泥,利用工业废渣：粉煤灰、,矿渣、磷渣、赤泥,高岭土煅烧成为偏高岭土,资源 环境,三、混凝土,1.,混凝土的发展,第三次飞跃,第一次飞跃,第二次飞跃,水泥的出现,1850,年法国人发明钢筋加强混凝土船,1928,年法国人发明预应力钢筋混凝土施工工艺,解决自重大,克服收缩开裂,有机、无机复合,提高抗裂能力,1913,年美国人发明页岩陶粒轻集料混凝土,利用膨胀水泥生产收缩补偿混凝土和自应力混凝土,聚合物水泥混凝土,纤维增强混凝土,1960,年前后混凝土,外加剂出现,第五组分,改善混凝土性能,90,年代初高性能,混凝土出现,使用矿物掺合料,第六组分,高,性,能,混,凝,土,高耐久性能,高工作性能,高强度,高体积稳定性,2.,混凝土的定义和分类,定义：是以胶凝材料、水和粗、细集料按适当比例拌合均匀，经浇筑成型后硬化而成的人造石材。,通常所称的混凝土，是指水泥、水和砂、石子所组成的普通混凝土。,水泥,水,砂,石,分类：有各种不同的分类方法,按,胶结料,无机胶结料,水泥混凝土,石灰混凝土,石膏混凝土,碱矿渣混凝土,有机胶结料,按,用途,按,集料,沥青混凝土,聚合物水泥混凝土,树脂混凝土,聚合物浸渍混凝土,水工混凝土、海工混凝土,防水混凝土、耐热混凝土,耐酸混凝土、防辐射混凝土,重混凝土,(,铁矿石,),普通混凝土,轻集料混凝土,大孔混凝土,(,无细集料,),细颗粒混凝土,(,无粗集料,),按,施工工艺,现浇类,普通现浇混凝土,喷射混凝土,泵送混凝土,灌浆混凝土,真空吸水混凝土,按,性能,按,配筋,预制类,振压混凝土,挤压混凝土,离心混凝土,素混凝土,钢筋混凝土,钢丝网混凝土,纤维混凝土,预应力混凝土,高强混凝土,早强混凝土,无收缩混凝土,膨胀混凝土,高性能混凝土,250,m High Rise Building,ROPPONGI HILLS: TOKYO,2001, MORI TRUST Ltd.,BJ TV Centre,北京电视中心工程,施工现场试验：,扩展度：,720*730mm,和易性很好，,无离析，泌水现象。,工作性能良好无离析现象,3.,混凝土工业,现场人工操作的,生产方式,现场机械化操作,的生产方式,工厂集中预拌的,生产方式,商品化工厂预拌,的生产方式,节能,保证质量,改善施工环境,有效利用外,加剂和掺合料,便于现代化管理,商品混凝土搅拌站（单线）,商品混凝土搅拌站（双线）,四、水泥和混凝土的重要性,混凝土是建筑工业的粮食，建筑工业三大基本材料之一。,“,Concrete”,来源于拉丁文术语“,Concretus,”,，,其意思是共同生存。,“混凝土在工程领域发挥着其他材料无法替代的作用，已经,成为现在社会文明的基石。是人类社会文明史发展的见证。”,“混凝土已经成为现代社会的基础，在日常生活,中几乎各个方面都直接或间接地涉及到混凝土。”,世界上建筑工程中使用量最大、使用范围最广的工程材料。,全球水泥年产量约,20,亿吨，,混凝土（包括砂浆）年用量约,60,亿米,3,，,中国占此数量的,1/3,以上。,使用量,使用范围,水利,农林,城市建设,交通,宇航,海港,核,工业,工业与民用建筑,混,凝,土,优,点,原料来源广，价格低,使用方便，可浇,筑成任何形状,加工方便,用途广，适应各种,不同要求和使用环境,
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