硅酸盐水泥生产技术经典课程

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,*,第二章,硅酸盐水泥生产技术,水泥的分类,按水泥的用途及性能分：,通用水泥：,一般土木建筑工程通常采用的水泥,专用水泥：,专门用途的水泥。,特性水泥：,某种性能比较突出的水泥。,合称：特种水泥,2.1硅酸盐水泥生产概述,按水泥的组成分类：,硅酸盐水泥系列,铝酸盐水泥系列,氟铝酸盐水泥系列,硫铝酸盐水泥系列,铁铝酸盐水泥系列,其它:如 无熟料、少熟料水泥,水泥标准,作用,发展,类型：100多个水泥专业标准,强制性标准,国家标准（代号GB）,建材行业标准（代号JC）,推荐性标准,国家标准（代号GB/T）,建材行业标准（代号JC/T）,此外还有,企业标准（代号：Q）,标准号表示方法：,GB175-1999硅酸盐水泥,标准名称,制订或修订年份,标准编号,标准代号,硅酸盐水泥,：凡由硅酸盐水泥熟料，石灰石或粒画高炉矿渣适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥（即国外通称的,波特兰水泥,）,硅酸盐水泥,型硅酸盐水泥（P,.,）,（混合材料掺量,5）,（不掺加混合材料）,型硅酸盐水泥（P,.,）,2.1硅酸盐水泥生产概述,组分材料：,硅酸盐水泥熟料：,凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的烧结物。,混合材料：,在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加入磨内用以改善水泥性能，调节水泥标号、提高水泥产量的矿物质材料。,石膏：,调节凝结时间。,石膏：CaSO,4,2H,2,O,硬石膏：CaSO,4,天然石膏 工业副产石膏：,强度与强度等级,水泥强度,是水泥试体净浆在单位面积上所能承受的外力。它是水泥技术要求中最关键的主要技术指标，又是设计混凝土配合比的重要依据。,强度等级（水泥标号）,是按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分的。,硅酸盐水泥强度等级,普通型：42.5 52.5 62.5,早强型：42.5R 52.5R 62.5R,注：“R”表示早强型,P、P,序号,项 目,指 标,P,P,1,不溶物（%）,0.75,1.5,2,烧失量（%）,3.0,3.5,3,细度,（比表面积）（m,2,/kg),300,0.08mm方孔筛筛余（%）,4,凝结时间（min),初凝,45,终凝,390,5,安定性（沸煮法检验）,合格,6,氧化镁（%）,5.0;水泥压蒸安定性,检验合格可放宽到6.0,7,三氧化硫（%）,3.5,8,碱（Na,2,O+0.658K,2,O)(%),0.6或协商指标,9,强度,符合下表要求,技术要求,硅酸盐,水,水泥的,强,强度指,标,标,强度,等级,抗压强度,(MPa),抗折强度,(MPa),3d,28d,3d,28d,42.5,17.0,42.5,3.5,6.5,42.5R,22.0,42.5,4.0,6.5,52.5,23.0,52.5,4.0,7.0,52.5R,27.0,52.5,5.0,7.0,62.5,28.0,62.5,5.0,8.0,62.5R,32.0,62.5,5.5,8.0,废品与,不,不合格,品,品,废,品,品：氧化镁,含,含量、,三,三氧化,硫,硫含量,、,、初凝,时,时间、,安,安定性中任一,不,不符合,标,标准规,定,定。,不合格,品,品：,1.凡细度、,终,终凝时,间,间、不,溶,溶物、,烧,烧矢量中任何,一,一项不,符,符合标,准,准规定,。,。,2.混合材,料,料掺加,量,量超过最,大,大限量,。,。,3.强度低于商,品,品强度,等,等级规,定,定的指,标,标。,4.水,泥,泥包装标,志,志中水泥,品,品种、,强,强度等,级,级、厂,名,名、出,厂,厂编号,不,不全的,。,。,水泥的,定,定义和,分,分类,P.,、,、P.,、P.O的,定,定义、,组,组分材,料,料、强,度,度等级,、,、技术,指,指标,废品、,不,不合格,品,品的划,分,分,硅酸,盐,盐水,泥,泥的,技,技术,指,指标,有,有哪,些,些？,废品,、,、不,合,合格,品,品怎,样,样划,分,分？,小,结,结,作,业,业,2.2,硅,硅,酸,酸盐,水,水泥,的,的生,产,产工,艺,艺,一、,生,生产,过,过程,硅酸,盐,盐水,泥,泥的,生,生产,过,过程,通,通常,可,可分,为,为三,个,个阶,段,段：,生料,制,制备,熟,熟料,煅,煅烧,水,水,泥,泥制,成,成及,出,出厂,两磨,一,一烧,二、,生,生产,方,方法,的,的分,类,类及,其,其特,点,点,（一,）,）按,生,生料,制,制备,方,方法,分,分：,立窑,生,生产,回转,窑,窑生,产,产,普通,立,立窑,机械,化,化立,窑,窑,干法,回,回转,窑,窑,湿法,回,回转,窑,窑,半干,法,法回,转,转窑,湿法,干,干,法,法,（二）,按,按煅,烧,烧熟,料,料窑,的,的结,构,构分,：,：,2.3,新,新,型,型干,法,法水,泥,泥生,产,产的,技,技术,特,特征,新型,干,干法,水,水泥,生,生产,，就,是,是以,悬,悬浮,预,预热,和,和预,分,分解,技,技术,为,为核,心,心，,把,把现,代,代科,学,学技,术,术和,工,工业,生,生产,最,最新,成,成就,广,广泛,应,应用,于,于水,泥,泥干,法,法生,产,产全,过,过程,，,，使,水,水泥,生,生产,具,具有,高,高效,优,优质,节,节能,环,环保,和,和大,型,型化,自,自动,化,化科,学,学管,理,理特,征,征的,现,现代,化,化水,泥,泥生,产,产方,法,法。,简言,之,之，,新,新型,干,干法,水,水泥,生,生产,技,技术,就,就是,以,以悬,浮,浮预,热,热窑,预,预分,解,解窑,用,用于,生,生产,水,水泥,的,的最,新,新技,术,术,代表,了,了当,今,今水,泥,泥工,业,业发,展,展的,基,基本,方,方向,和,和主,流,流。,新型,干,干法,水,水泥,生,生产,工,工艺,流,流程,新型,干,干法,回,回转,窑,窑,水泥,生,生产,工,工艺,流,流程,2.4,硅,硅,酸,酸盐,水,水泥,熟料,的,的组,成,成,一、,化,化学,组,组成,：,：,主要,化,化学,成,成分：CaO62%67%,SiO,2,20%24%,Al,2,O,3,4%7%,Fe,2,O,3,2.5%6%,其它,氧,氧化,物,物：MgOSO,3,Na,2,O,K,2,OTiO,2,P,2,O,5,等,95%,5%,二、,矿,矿物,组,组成,主要,矿,矿物,组,组成,：,：,硅酸,三,三钙,：,：3CaOSiO,2,(C,3,S),硅酸,二,二钙,：,：2CaOSiO,2,(C,2,S),铝酸,三,三钙,：,：3CaO,Al,2,O,3,(C,3,A),铁铝,酸,酸四,钙,钙：4CaO,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,(C,4,AF),硅酸,盐,盐矿,物,物75%,22%,95%,其它：,游,游离,氧,氧化,钙,钙：f-,CaO,方镁,石,石：,（,（即,结,结晶,氧,氧化,镁,镁）,玻璃,体,体：,熔剂,矿,矿物,熟料,矿,矿物,特,特性,一、,硅,硅酸,三,三钙,（50%，,高,高的,达,达60%,）,）,（一,）,）、,矿,矿物,特,特性,：,：,1、,纯,纯C,3,S,T2065,不,一,一致,熔,熔融,为,为CaO,与,与液,相,相,T=20651250,内,内稳,定,定；,T1250C,3,SC,2,S+CaO,（,反应,慢,慢，,常,常温,下,下C,3,S呈,介,介稳,状,状态,）,）,2、,熟,熟料,中,中C,3,S并,不,不以,纯,纯的,形,形式,存,存在,，,，而,是,是形,成,成固,溶,溶,体，,简,简称A矿,（,（阿,利,利特,矿,矿）,3、,固,固溶,体,体反,光,光显,微,微镜,下,下呈,黑,黑色,多,多角,形,形颗,粒,粒。,（二,）,）、,矿,矿物,水,水化,特,特性,1.,水,水化,较,较快,，,，水,化,化反,应,应主,要,要在28d内,进,进行,，,，约,经,经一,年,年后,水,水化,过,过程,基,基本,完,完成,。,。,2.,早,早期,强,强度,高,高，,强,强度,的,的绝,对,对值,和,和强,度,度的,增,增进,率,率大,，,，居,四,四种,矿,矿物,之,之首,，,，28d,强,强度,达,达一,年,年强,度,度的70%80%；,3.,水,水化,热,热较,高,高；,抗,抗水,性,性较,差,差。,二、,硅,硅酸,二,二钙,（一,）,）、,矿,矿物,特,特性,：,：,1、,多,多晶,转,转变,：,：,-C,2,S,-C,2,S,-C,2,S,-C,2,S,2、,不,不纯,，,，形,成,成固,溶,溶体,，,，简,称,称B,矿,矿（,贝,贝利,特,特）,500,常温,下,下，,有,有水,硬,硬性,，,，不,稳,稳定,几乎,无,无水,硬,硬性,密度(g/cm,3),:3.282.97,体积,膨,膨胀10%，,熟,熟料,粉,粉化,贝利,特,特的,显,显微,结,结构,：,：,反光,显,显微,镜,镜下,呈,呈圆,粒,粒状,，,，也,可,可见,其,其他,不,不规,则,则形,状,状。,正,正常,熟,熟料,中,中具,有,有黑,白,白交,叉,叉双,晶,晶条,纹,纹；,低,低温,煅,煅烧,且,且慢,冷,冷熟,料,料中,常,常发,现,现有,平,平行,双,双晶,。,。,（,二）,矿,矿物,水,水化,特,特性,1.,水,水化,反,反应,慢,慢，28d水,化,化20%，,凝,凝结,硬,硬化,慢,慢；,2.,早,早期,强,强度,低,低，28d,后,后强,度,度较,快,快增,长,长，,一,一年,后,后赶,超,超A,矿,矿。,3.,水,水化,热,热小,；,；抗,水,水性,好,好；,三、,铝,铝酸,三,三钙,（,一）,、,、矿,物,物特,性,性：,1、,不,不纯,，,，形,成,成固,溶,溶体,，,，称,黑,黑色,中,中间,相,相,2、,晶,晶型,随,随原,材,材料,性,性质,、,、熟,料,料形,成,成与,冷,冷却,工,工艺,的,的不,同,同而,有,有,所,所,差,差别,。,。,（二,）,）水,化,化特,性,性：,1、,水,水化,快,快，,凝,凝结,快,快；,2、,早,早强,较,较高,，,，但,绝,绝对,值,值不,高,高。3d,发,发挥,出,出大,部,部分,强,强度,，,，以,后,后不,增,增长,，,，甚,至,至倒,缩,缩。,3、,水,水化,热,热高,，,，干,缩,缩变,形,形大,，,，脆,性,性大,，,，耐,磨,磨性,差,差，,抗,抗硫,酸,酸盐,性,性能,差,差。,四、铁铝,酸,酸四钙,（一）、,矿,矿物特性,：,：,1、铁铝,酸,酸四钙代,表,表的是一,系,系列连续,的,的固溶体,。,。,2、不纯,，,，形成固,溶,溶体，称C矿（才,利,利特）白,色,色中,间相。,（二）、,水,水化特性,：,：,1、水化,速,速度：早,期,期介于C,3,A、C,3,S间，后,期,期的发,展不如C,3,S；,2、早期,强,强度似C,3,A，后期,能,能增长，,似,似C,2,S,3、水化,热,热较C,3,A低，抗,冲,冲击性能,和,和抗硫酸,盐,盐性能,较好。,28d内,绝,绝对强度：C,3,SC,4,AFC,3,AC,2,S,水,化,化,速,速,度,度：C,3,A C,4,AFC,3,SC,2,S,水,化,化,热,热：C,3,A C,3,S C,4,AFC,2,S,四种矿物,性,性能比较,种 类,产 生 原 因,特 点,对水泥安定性的影响,欠烧游离氧化钙（欠烧f-CaO）,熟料煅烧过程中因欠烧、漏生，在11001200低温下形成,结构疏松多孔、,不大,一次游离氧化钙（一次f-CaO）,因配料不当、生料过粗或煅烧不良，尚未与S、A、F反应而残留的CaO,呈“死烧状态”，结构致密，,大,二次游离氧化钙（二次f-CaO）,熟料慢冷或还原气氛下，C3S分解而形成的,经过高温，水化较慢,较大,五、游离,氧,氧化钙（f-CaO),形成,：工厂实际,生,生产条件,下,下，硅酸,盐,盐水泥熟,料,料中的部,分,分熔融液,相,相被快速,冷,冷却来不,及,