【正文】 第 2章 無 機 膠 凝 材 料 海螺安徽寧國水泥廠 通用硅酸鹽水泥 ? 水 泥 概 述： ? 。 ? ，應(yīng)用十分廣泛。 ? 水泥素有 “ 建筑工業(yè)的糧食 ” 之稱。 ? 水泥的特點： ? 1）水泥砼是一種 低能耗型建筑材料 。 ? 2）水泥 具有許多優(yōu)異性能： ? ①水泥具有較好的可塑性； ? ②水泥的適應(yīng)性較強； ? ③水泥可制成各種用途的水泥基復(fù)合材料； ? ④水泥耐久性較好。 民用建筑 公路工程 鐵路工程 水利工程 港口工程 橋梁工程 核電工程 ? ? 水泥品種 :通常按組成成分命名 ，如 ? 硅酸鹽水泥 （ 波特蘭水泥） ? 鋁酸鹽水泥 ? 硫鋁酸鹽水泥 ? 氟鋁酸鹽水泥 …… ? 工程上應(yīng)用最多的是 6種 硅酸鹽類水泥 即 通用硅酸鹽水泥 ： ? 硅酸鹽水泥 ? 普 通 硅酸鹽水泥 ? 礦 渣 硅酸鹽水泥 ? 火山灰質(zhì) 硅酸鹽水泥 ? 粉 煤 灰 硅酸鹽水泥 ? 復(fù) 合 硅酸鹽水泥 ? ? 水泥 按性能及用途 分 三大類 ： ? 通用水泥 —— 一般用途的水泥， 如 6種主要水泥 ? 專用水泥 —— 具有專門用途的水泥 ? 特性水泥 —— 具有特殊性能的水泥 大壩水泥 油井水泥 砌筑水泥 … 快硬水泥 膨脹水泥 彩色水泥 … ? 水泥簡史 ? 石 灰 羅馬砂漿 水硬性石灰 羅馬水泥（天然水泥） ? 英國水泥 波特蘭水泥 (硅酸鹽水泥） ? 水硬性石灰： 1756年，史密頓用含 黏土、石灰石 制成的石灰稱 水硬性石灰。 ? 羅馬水泥（天然水泥）： 1796年，英國人派克用 泥灰?guī)r 燒制成水泥。稱 “ 羅馬水泥 ” （ Roman Cement）， 亦稱 天然水泥 。 ? 英國水泥： 1822年，英國人福斯特將 白堊和黏土按 2:1混合后加水濕磨成泥漿，泥漿沉淀、干燥后，入窯煅燒，冷卻磨細(xì)成水泥，稱 “ 英國水泥 ” （ British Cement）。 ? 波特蘭水泥（硅酸鹽水泥）： 1824年，英國人阿斯譜?。?J. Aspdin）獲 “ 波特蘭水泥 ” 專利，成為 水泥發(fā)明人 。 ? 該水泥水化硬化后的顏色類似英國波特蘭地區(qū) 建筑用石料 的顏色，所以被稱為 “ 波特蘭水泥 ” 。 ? ? 1889年， 河北 唐山細(xì)綿土廠 建成投產(chǎn)（立窯）。 ? 1906年， 建立 啟新洋灰公司 ，年產(chǎn)水泥 4萬噸。 ? ? 1952年， 我國制訂了第一個 水泥國家標(biāo)準(zhǔn) ： ? 將 波特蘭水泥 按主要礦物組成改稱為 矽酸鹽水泥 ，后又改稱為 硅酸鹽水泥 至今。 一、通用硅酸鹽水泥的定義、分類及生產(chǎn)概況 ?（一）定義： ? 通用硅酸鹽水泥 Common Portland Cement ?以硅酸鹽 水泥熟料 和適量 石膏 ，及規(guī)定的 混合材料 制成的水硬性膠凝材料，稱為 通用硅酸鹽水泥 （ 波特蘭水泥 ）。 ?（二）分類 ： ?通用硅酸鹽水泥 按 混合材料 的 品種 和 摻量 的不同分為： ? 硅酸鹽水泥 ? 普 通 硅酸鹽水泥 ? 礦 渣 硅酸鹽水泥 ? 火山灰質(zhì) 硅酸鹽水泥 ? 粉 煤 灰 硅酸鹽水泥 ? 復(fù) 合 硅酸鹽水泥 品 種 代號 組 分（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)） (%) 熟料 ＋ 石膏 粒 化 高爐礦渣 火山灰質(zhì) 混合材料 粉煤灰 石灰石 硅酸鹽水泥 P.Ⅰ 100 P.Ⅱ ≥95 ≤5 ≥95 ≤5 普通硅酸鹽水泥 ≥ 80且 95 5且 ≤20 礦渣硅酸鹽水泥 ≥ 50且 80 20且 ≤50 ≥ 30且 50 50且 ≤70 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 ≥ 60且 80 20且 ≤40 粉煤灰硅酸鹽水泥 ≥ 60且 80 20且 ≤40 復(fù)合硅酸鹽水泥 ≥ 50且 80 20且 ≤50 表 25 通用硅酸鹽水泥 的組分和代號 ?（三）生產(chǎn)概況 ?： ?石灰質(zhì)原料 ：提供 CaO ?粘土質(zhì)原料 ：提供 SiO Al2O Fe2O3 ?校 正 原料 ：調(diào)節(jié)某些氧化物之不足 。 ?礦 化 劑 ： 改善煅燒條件。 石灰質(zhì)原料 粘土質(zhì)原料 ? ? 通用硅酸鹽水泥的 生產(chǎn)工藝 可歸納為 兩磨一燒： ? 磨細(xì) 生料 ： 生料配制與磨細(xì)。 ? 煅燒 生料 ： 將生料入窯煅燒至部分熔融形成 熟料 。 ? 磨細(xì) 熟料 ：將 熟料 與適量 石膏 及 混合材料 共同磨 ? 細(xì)，即得 水泥成品 。 硅酸鹽水泥的 生產(chǎn)工藝流程 硅酸鹽水泥生產(chǎn)的 主要工藝 流程 —— 煅燒： ? 在水泥生產(chǎn)的三階段中，煅燒是水泥生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，雖方法各異 （旋窯、立窯、干法、濕法） 但都要經(jīng)歷以下幾個階段： ?干燥 預(yù)熱 分解 熟料燒成 冷卻 ? 其中 熟料燒成 是水泥生產(chǎn)的關(guān)鍵 —— ? 必須有 足夠的溫度、足夠的時間 ，以保證水泥熟料的質(zhì)量。 ?水泥熟料 磨細(xì)時加入石膏的目的 ： ? 調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間，使水泥不致發(fā)生急凝現(xiàn)象，故亦稱 石膏 為水泥緩凝劑 。 球磨機工作原理 ：本機為臥式筒形旋轉(zhuǎn)裝置，外沿齒輪傳動，兩倉，格子型球磨機。物料由進(jìn)料裝置經(jīng)入料中空軸螺旋均勻地進(jìn)入球磨機第一倉，該倉內(nèi)有階梯襯板或波紋襯板，內(nèi)裝不同規(guī)格鋼球，筒體轉(zhuǎn)動產(chǎn)生離心力將鋼球帶到一定高度后落下，對物料產(chǎn)生重?fù)艉脱心プ饔?。物料在第一倉達(dá)到粗磨后，經(jīng)單層隔倉板進(jìn)入第二倉，該倉內(nèi)鑲有平襯板，內(nèi)有鋼球，將物料進(jìn)一步研磨。粉狀物通過卸料箅板排出，完成粉磨作業(yè)。 水泥磨/原料磨 華潤水泥 (南寧 )有限公司 4000t/d水泥熟料 回 轉(zhuǎn) 窯 2800t/d水泥熟料 回 轉(zhuǎn) 窯 水泥冷卻塔 水泥冷卻塔： 主要由筒體部分、轉(zhuǎn)子、冷卻裝置、傳動裝置、防護(hù)欄等組成。 礦山水泥廠球磨機 耐磨鋼球 水泥熟料塊 水泥熟料塔 水泥成品庫 ? 二、通用硅酸鹽水泥的組成材料 ? —— 熟料、石膏、混合材料、助磨劑 。 ? （一）硅酸鹽 水泥熟料 ? ： 總含量 95%左右。 名 稱 礦物成分 （分子式） 簡 稱 含 量 (%) 硅酸三鈣 C3S 37～ 60 硅酸二鈣 C2S 15～ 37 鋁酸三鈣 C3A 7～ 15 鐵鋁酸四鈣 C4AF 10～ 18 ? （有害成分）： 總含量 ≯ 10% ? 游離氧化鈣 ? 游離氧化鎂 ? 三 氧 化硫 ? 堿分（ K2O、 Na2O）： ? 含量太高，可能導(dǎo)致砼結(jié)構(gòu)發(fā)生 堿骨料破壞 。 含量過多，均導(dǎo)致 水泥體積安定性不良。 ?（二）石 膏 ? 主要采用天然石膏，也可采用工業(yè)副產(chǎn)石膏。 ?（三）混合材料 ? 【 定義 】 ? 在生產(chǎn)水泥時，摻入的天然或人工的礦物質(zhì)材料，稱為水泥 混合材料 。分 活性 混合材料 和 非活性 混合材料 兩大類。 ? 【 摻混合材料的目的 】 ? 改善水泥的某些性能、調(diào)節(jié)水泥強度等級、節(jié)約水泥熟料、提高水泥產(chǎn)量、降低水泥成本、利用工業(yè)廢渣等。 ? ? 所謂 活性混合材料 是指這類材料磨成粉末后，與 石灰、石膏或硅酸鹽水泥 加水拌和后能發(fā)生水化反應(yīng)，在常溫下能生成具有水硬性的膠凝物質(zhì)。 ? 常用的活性混合材料 有： ? 粒化高爐礦渣 ? 粉 煤 灰 ? 火山灰質(zhì)混合材料 ? ① ?；郀t礦渣： ? 是煉鐵高爐的熔融礦渣，經(jīng)急速冷卻而成的松軟顆粒，粒徑一般為 ～ 5mm。 急冷一般用水淬方法進(jìn)行，故又稱 水淬高爐礦渣 。 ? 主要成分： 活性 SiO2 、 Al2O3。具有較高的活性 。 ? ②粉煤灰： ? 是 火力 發(fā)電廠鍋爐以煤粉做燃料，由收塵器從其煙氣中收集下來的灰粉，又稱 飛灰 。呈玻璃態(tài)實心或空心的球狀顆粒，粒徑一般為 ～ 。 ? 主要成分： 活性 SiO Al2O3。具有較高的活性 。 ? ③火山灰質(zhì)混合材料： ? 凡天然或人工的以 氧化硅、氧化鋁 為主要成分的物質(zhì)，本身磨細(xì)加水并不硬化，但與氣硬性的 石灰 混合后，再加水拌和，則不但能在空氣中硬化，而且能