无机胶凝材料项目化教程-水泥1ppt课件(全).ppt

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1、无机胶凝材料项目化教程无机胶凝材料项目化教程主讲：李子成主讲：李子成内容回顾内容回顾o石灰的分类石灰的分类o消化速度，陈伏和碳化消化速度，陈伏和碳化o如何提高碳酸钙的分解率如何提高碳酸钙的分解率o影响碳酸钙煅烧温度的因素影响碳酸钙煅烧温度的因素o碳酸钙加热分解的三个阶段碳酸钙加热分解的三个阶段o石灰水化反应的条件石灰水化反应的条件o影响石灰水化反应的因素影响石灰水化反应的因素o石灰水化特点及控制体积变化的措施石灰水化特点及控制体积变化的措施o石灰的硬化石灰的硬化模块三模块三 水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料 项目一 硅酸盐水泥课堂练习：课堂练习：o做硅酸盐水泥(非早强型)的强度等级测定，在抗折试验

2、机和抗压实验机上的28d试验结果读数如下表，试评定其强度等级。（不考虑。（不考虑3d3d强度，强度，仅依据仅依据2828天强度来评定）天强度来评定）龄期抗折破坏荷载（N）抗压破坏荷载(KN)28d28d28d实验数据310033003200110137136130140137平均值（MPa）解：抗折强度计算 28d三值平均o抗压强度计算：28d：查表得出硅酸盐水泥强度等级为52.5 水泥编号及取样水泥编号及取样（GB/T12573-2008水泥取样方法）水泥取样方法）水泥出厂前按同品种、同强度等级编号和取样。袋装水泥和散装水泥应分别进行编号和取样。每一编号为一取样单位。水泥出厂编号按年生产能力

3、规定为：200104t以上，不超过4000t为一编号；120104t200104t，不超过2400t为一编号；60104t120104t，不超过1000t为一编号；30104t60104t，不超过600t为一编号；10104t30104t，不超过400t为一编号；10104t以下，不超过200t为一编号。取样方法按GB12573进行。可连续取，亦可从20个以上不同部位取等量样品，总量至少12kg。当散装水泥运输工具的容量超过该厂规定出厂编号吨数时，允许该编号的数量超过取样规定吨数。硅酸盐水泥1 硅酸盐水泥的生产过程与方法2 硅酸盐水泥熟料矿物形成的物理化学过程3 硅酸盐水泥熟料矿物的组成、结构

4、及其与胶 凝性能的关系4 硅酸盐水泥的水化反应及机理5 水泥浆结构的形成过程与特性6 水泥石的结构7 水泥的工程性质1硅酸盐水泥的生产过程与方法水水 泥泥 概概 述述u水泥是水硬性胶凝材料。水泥是水硬性胶凝材料。u水泥是三大建筑主材之一，应用十分广泛。水泥是三大建筑主材之一，应用十分广泛。（水泥素有（水泥素有“建筑工业的粮食建筑工业的粮食”之称）之称）u水泥的特点：水泥的特点：1 1）水泥砼是一种低能耗型建筑材料。）水泥砼是一种低能耗型建筑材料。2 2）水泥具有许多优异性能：）水泥具有许多优异性能：水泥具有较好的可塑性；水泥具有较好的可塑性；水泥的适应性较强；水泥的适应性较强；水泥可制成各种用

5、途的水泥基复合材料；水泥可制成各种用途的水泥基复合材料；水泥耐久性较好。水泥耐久性较好。p水泥工业的发展水泥工业的发展1824年年英英国国人人阿阿斯斯普普丁丁发发明明水水泥泥，因因外外观观和和当当时时常常用用于于建建筑筑中中的的应应该该波波特特兰兰岛岛上上出出产产的的岩岩石石相相似似，称称之之为为“波波特特兰兰水泥水泥”；1825-1843年水泥首次大规模使用在泰晤士河隧道工程；年水泥首次大规模使用在泰晤士河隧道工程；1877年年回转窑水泥熟料回转窑水泥熟料获得专利；获得专利；1910年实现机年实现机立窑立窑机械化连续生产；机械化连续生产；1928年发明带回转炉篦子的年发明带回转炉篦子的“立波

6、尔窑立波尔窑”；1950年发明悬浮余热器窑；年发明悬浮余热器窑；1971年发明年发明窑外分解窑窑外分解窑，新型干法水泥生产技术形成；，新型干法水泥生产技术形成；p我国水泥工业的发展我国水泥工业的发展1889年年第第一一家家水水泥泥厂厂是是建建于于河河北北唐唐山山的的唐唐山山细细棉棉土土厂厂（后后改改为为启启新新洋洋灰公司、现为启新水泥厂）；灰公司、现为启新水泥厂）；18891937年年先先后后建建设设大大连连、中中国国、上上海海等等水水泥泥厂厂，是是我我们们水水泥泥工工业业发展的萌芽及早期发展阶段；发展的萌芽及早期发展阶段；19371949年年建建设设了了哈哈尔尔滨滨、琉琉璃璃河河等等十十余余

7、个个新新厂厂，但但是是由由于于战战乱乱，水泥工业发展处于衰落期；水泥工业发展处于衰落期；1949年后水泥工业才进入年后水泥工业才进入发展期发展期；5060年年代代改改扩扩建建了了32个个重重点点大大中中型型湿湿法法和和半半干干法法立立波波尔尔窑窑生生产产企企业业，小立窑发展蓬勃小立窑发展蓬勃；7080年年代代我我们们自自行行设设计计的的小小规规模模窑窑外外分分解解（2000t以以下下）相相继继投投产产，水泥工业水平有教大提高。水泥工业水平有教大提高。90年年代代后后水水泥泥工工业业进进行行产产业业结结构构调调整整、增增大大大大型型新新型型干干法法窑窑的的比比重重，限限制制、淘淘汰汰、改改造造提

8、提高高小小立立窑窑、加加快快水水泥泥工工业业技技术术进进步步，向向水水泥泥强强国国转化。转化。p水泥的定义水泥的定义 指加水拌和成塑性浆体后，能胶结砂、石等适当指加水拌和成塑性浆体后，能胶结砂、石等适当材料，并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料，并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。材料。p水泥的分类水泥的分类按照水泥的按照水泥的用途及性能用途及性能分类：分类：通用水泥、专用水泥、特性水泥通用水泥、专用水泥、特性水泥按照水泥的按照水泥的矿物组成矿物组成分类：分类：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等酸盐水泥、铁铝酸

9、盐水泥等p硅酸盐水泥的定义硅酸盐水泥的定义 凡由硅酸盐水泥熟料凡由硅酸盐水泥熟料、0-5%的石灰石或粒化高炉矿渣、适的石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（国量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（国外通称波特兰水泥）。外通称波特兰水泥）。p硅酸盐水泥的分类硅酸盐水泥的分类型硅酸盐水泥：型硅酸盐水泥：不掺加混合材料不掺加混合材料的称为的称为型硅酸盐水泥，用代号型硅酸盐水泥，用代号P.表示；表示；型硅酸盐水泥：型硅酸盐水泥：在在硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料粉粉磨磨时时掺掺入入不不超超过过水水泥泥质质量量的的5%的的石石灰灰石石或或粒粒化化高高炉炉矿矿渣渣

10、混混合合材材料料的的成成为为型型硅硅酸酸盐盐水水泥泥，用用代代号号P.表示。其中表示。其中“P”是是“Portland”的英文字首。的英文字首。p硅酸盐类水泥的分类硅酸盐类水泥的分类硅酸盐水泥（硅酸盐水泥（P.，P.）普普通硅酸盐水泥通硅酸盐水泥：简简称称普普通通水水泥泥，在在硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料中中掺掺入入6%-15%混混合合材材料料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，其代号为适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，其代号为P O。矿渣矿渣硅酸盐硅酸盐水泥（水泥（PS）掺入掺入20%-70%粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣火山灰质硅酸盐水泥（火山灰质硅酸盐水泥（PP）掺入掺入20%-50%火山灰混

11、合材火山灰混合材粉煤灰硅酸盐水泥（粉煤灰硅酸盐水泥（PF）掺入掺入20%-40%粉煤灰粉煤灰复合硅酸盐水泥（复合硅酸盐水泥（PC）掺入掺入15%-50%两种或以上的混合两种或以上的混合材材p硅酸盐水泥的主要技术要求硅酸盐水泥的主要技术要求不溶物氧化镁三氧化硫烧失量细度凝结时间安定性碱强度标号技术要求一、硅酸盐水泥的生产p“两磨一烧两磨一烧”1.生料的配制与磨细；2.将生料经煅烧使之部分熔融形成熟料；3.将熟料与适量石膏共同磨细成为硅酸盐水泥。p熟料矿物组成熟料矿物组成 硅酸三钙硅酸三钙(3CaOSiO2简写为简写为C3S)硅酸二钙硅酸二钙(2CaOSiO2简写为简写为C2S)铝酸三钙铝酸三钙(

12、3CaOAl2O3简写为简写为C3A)铁铝酸四钙铁铝酸四钙(4CaOAl2O3Fe2O3简写为简写为C4AF)(一)生产硅酸盐水泥的原料生产硅酸盐水泥的原料，主要有四类：石灰质原料：石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等 粘土质原料：粘土、黄土、页岩、泥岩等 少量含铁原料（硫铁矿渣等）和矿化剂（萤石等）校正原料生产硅酸盐水泥的原料，主要有四种成分：氧化钙(石灰，CaO)二氧化硅(SiO2)氧化铝(Al2O3)氧化铁(Fe2O3)石灰质原料提供粘土质原料提供u生料的配制：按所要求的化学成分确定选用原料的加入比例；同时或分别将这些原料破碎；粉磨至规定细度；混合均匀。u水泥生产方法：湿法和干法。湿法将原料加水

13、粉磨成生料浆（含水33-40%）后喂入湿法回转窑煅烧成熟料，则称为湿法；将湿法制备的生料浆脱水后，制成生料块入窑煅烧，称为半湿法，亦归入湿法。干法将原料同时烘干与粉磨或先烘干后粉磨成生料粉，而后喂入干法窑内煅烧成熟料，则称为干法生产；将生料粉加入适量水分制成生料球，而后喂入立窑或立波尔窑内煅烧成熟料的方法叫半干法，亦归入干法。(一)生料的配制及水泥的生产方法p硅酸盐水泥熟料：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产物。窑型主要有立窑和回转窑。1、立窑：有普通立窑和机械化立窑。2、回转窑：中空式窑 湿法回转窑 带热交换装置的窑 带余热锅炉的窑回转窑 干法回转窑 带预热器的窑 带分解炉的窑 半干法回转窑 立波尔窑 二、硅酸盐水泥熟料的煅烧及水泥生产的工艺流程干法烧结过程干法烧结过程去水區去水區熱源熱源冷卻區冷卻區廢廢氣氣口口石灰石灰分解分解黏土黏土分解分解C C3 3S S形成形成C C2 2S S形成形成混合物形成混合物形成熔質形熔質形成成進料口進料口鍛燒區鍛燒區熟料區熟料區在干法烧制过程中，将混合物倒入回转窑中，并在干燥状态加热，此可节省燃料的消耗和用水，不过此过程灰尘较多。虽然湿法通常比干法有效率，但需要较多的燃料故不经济。结束结束