【正文】 通過富鈣液相作用較快形成的C3S所包裹，阿利特中常常包裹有大量貝利特，出現(xiàn)所謂阿利特包裹體結(jié)構(gòu)。冷卻速度慢、晶體受到高溫液相溶蝕時，邊緣會出現(xiàn)不平滑的輪廓線。n 正交偏光鏡下：阿利特呈灰色、深灰色干涉色。Np=177。單斜晶系的阿利特單晶呈假六方片狀或板狀。水泥熟料中的阿利特多以單斜（MIII或MI）的形態(tài)出現(xiàn)，就是因為固溶所致。固溶的氧化物的種類和數(shù)量的不同將在更大程度上決定熟料中C3S的晶型。最終得到的室溫下的C3S應(yīng)當(dāng)是TI型。C3S的多晶轉(zhuǎn)變：n 隨著溫度的降低，C3S在不同溫度下經(jīng)歷三個晶系七種晶型的多晶轉(zhuǎn)變：斜方晶系R型；單斜晶系M型；三斜晶系T型。一、硅酸三鈣n 含量：50～60% n 熱力學(xué)穩(wěn)定溫度范圍：2065～1250℃之間，高于2065℃或低于1250℃均會分解，高于2065℃時分解為CaO+液相，低于1250℃時分解為C2S+CaO。 次要礦物： n 游離氧化鈣（fCaO）n 方鎂石（結(jié)晶態(tài)氧化鎂）n 含堿礦物n 硫酸鹽以及玻璃體等熟料礦物的波動范圍及特征：n C3S和C2S的合計含量：～ 75%， n C3A和C4AF的合計含量：～ 22%。Al2O3SiO2，簡寫為C2S n 鋁酸三鈣：3CaOu 熟料化學(xué)成分： n 主要成分：CaO、SiOAl2OFe2O3約95% n 次要成分：MgO、SOTiOP2OK2O、Na2O等約5% u 各氧化物的波動范圍為： n CaO: 60~67% n SiO2: 20~24% n Al2O3: 4~9% n Fe2O3: ~%第一節(jié) 熟料的礦物組成主要礦物： n 硅酸三鈣：3CaO今后水泥工業(yè)的中心課題n 能源n 資源n 環(huán)境保護(hù)p 循環(huán)經(jīng)濟(jì)p 可持續(xù)發(fā)展第三節(jié) 通用水泥生產(chǎn)的主要工藝過程n 生料制備n 熟料煅燒n 水泥磨制 即“兩磨一燒”第四節(jié) 混凝土的發(fā)展概況n 混凝土的發(fā)展歷史與水泥的發(fā)展歷史是同步的。4）市場競爭、企業(yè)兼并、外資滲入促使新型干法水泥迅猛發(fā)展； n 國內(nèi)企業(yè)利用新型干法技術(shù)進(jìn)行企業(yè)間的兼并，涌現(xiàn)了一批大型水泥集團(tuán)公司，如海螺、天山、冀東、山水等； n 外資的滲入，使先進(jìn)的新型干法在國內(nèi)高速發(fā)展，起到了示范效應(yīng)，如拉法基、菲律賓康達(dá)集團(tuán)、日本小野田、韓國大宇、中國臺灣的臺泥等； n 民間資本的參與，使新型干法在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)快速發(fā)展，并逐步向內(nèi)地進(jìn)軍，特別是浙江的民間資本最有眼光、行動最快。B. 發(fā)展?fàn)顩rn 1）到2005年底，全國累計建成投產(chǎn)的新型干法生產(chǎn)線有600條以上，預(yù)分解窯水泥產(chǎn)量占全國水泥總產(chǎn)量的比例，%%。（4）發(fā)展初期（1970—80年代）：我國自行研制的日產(chǎn)700噸、1000噸、1200噸、2000噸熟料的預(yù)分解窯生產(chǎn)線分別在新疆、江蘇邳縣、上海川沙、遼寧本溪和江西水泥廠建成投產(chǎn)；從1978年開始，我國相繼從國外引進(jìn)了一批日產(chǎn)2000噸—4000噸熟料的預(yù)分解窯生產(chǎn)線成套設(shè)備，先后建成了冀東、寧國、柳州、云浮等大型水泥企業(yè)，這些大型水泥廠的建成，不僅極大地改善了水泥生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，而且迅速提高了我國的新型干法水泥生產(chǎn)能力和技術(shù)水平。 n （3）自行研制階段（1950—60年代）：我國開始研制濕法回轉(zhuǎn)窯和半干法立波爾窯生產(chǎn)線成套設(shè)備，并進(jìn)行預(yù)熱器窯的試驗，使我國水泥工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備取得較大進(jìn)步。這些水泥廠大多數(shù)是由外國人主持設(shè)計和建設(shè)，生產(chǎn)設(shè)備主要來自國外，沒有規(guī)范的水泥工業(yè)建設(shè)機(jī)制，又因連年戰(zhàn)亂，許多水泥廠不能持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)。1981年一年年產(chǎn)量就達(dá)9700萬噸。隨后陸續(xù)建立大連、上海、廣州、中國（南京）等水泥廠。2003年世界水泥產(chǎn)量14億噸。n 70年代中后期：帶懸浮預(yù)熱器的窯外分解窯在全世界范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。 n 60年代初：以電子計算機(jī)為代表的新技術(shù)在水泥工業(yè)中開始得到應(yīng)用。n 1923年~1928年：德國發(fā)明了立波爾窯；使窯的產(chǎn)量明顯提高，熱耗降低較多。n 1905年：發(fā)明了濕法回轉(zhuǎn)窯。 n 1877年：水泥的回轉(zhuǎn)窯燒制技術(shù)獲得專利。 n 具有水硬性，且強(qiáng)度能在一定的條件下繼續(xù)增長 n 具有可塑性　可澆筑成各種形狀的構(gòu)件 n 適應(yīng)性強(qiáng)　海上、地下、深水、各種氣候條件地區(qū)、耐蝕、防輻射等。第二節(jié) 水泥生產(chǎn)與發(fā)展概況一、水泥在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性n 使用廣，用量大　 素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱，水泥是建筑工業(yè)三大基本材料之一。特性水泥：以水泥的主要水硬性礦物名稱冠以水泥的主要特性命名，并冠以不同型號或混合材料名稱，如低熱礦渣硅酸鹽水泥。通用水泥：以水泥的主要水硬性礦物冠以混合材料名稱或其他適當(dāng)名稱命名，如火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。 水泥的分類水泥的種類繁多，據(jù)稱迄今為止全世界使用中的水泥種類已達(dá)100多種。與液體膠凝材料相區(qū)別。與其他有機(jī)樹脂類膠凝材料相區(qū)別。水泥在硬化過程中不但自身能硬化，而且能膠結(jié)其他物質(zhì)，如砂子、碎石、鋼筋、各種纖維。 要點說明：（1）水泥是一種水硬性膠凝材料。由上可見，膠凝材料的發(fā)展是經(jīng)歷了：天然膠凝材料（如粘土）—石膏、石灰—石灰火山灰—水硬性石灰、天然水泥—硅酸鹽水泥—不同品種水泥的各個階段。英國阿斯普丁(J. A. spdin)于1824年首先取得了該項產(chǎn)品的專利權(quán)。18世紀(jì)后半期，先后出現(xiàn)了水硬性石灰和羅馬水泥，可以看成是近代硅酸鹽水泥制造的雛型。大約公元前20003000年，我國、埃及、希臘以及羅馬等就已開始利用經(jīng)過煅燒所得的石膏或石灰來調(diào)制砌筑砂漿。在工程技術(shù)上我們多用膠凝材料一詞，膠結(jié)材料一詞則用得很少。 另外，嚴(yán)格地說，膠凝材料與膠結(jié)材料是有區(qū)別的。 （3）除了本身具有機(jī)械強(qiáng)度外，在硬化過程中還必須能膠結(jié)其他材料。如向體系中加入少量化學(xué)物質(zhì)便屬于化學(xué)作用。稱這種由非固態(tài)向固態(tài)的轉(zhuǎn)變過程為硬化過程。水泥與混凝土工藝第一章 緒論第一節(jié) 膠凝材料的定義和分類一、膠凝材料的定義1. 在物理的、化學(xué)的、或物理化學(xué)的作用下，能從流動狀的漿體轉(zhuǎn)變成堅硬的固體的、還能膠結(jié)其他材料、并能產(chǎn)生一定的機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)，稱為膠凝材料，有時也稱之為膠結(jié)材。2. 要點說明（1）從流動狀（非固體狀）轉(zhuǎn)變成固體的過程必須受到外界的作用，這種作用可以是物理的、也可以是化學(xué)的還可以是其他的，如電學(xué)的、光學(xué)的等。 在體系中加水、給體系加熱、用光照射、甚至用射線輻射等，這些都是屬于物理作用。（2）形成的固體物質(zhì)本身必須是具有一定的機(jī)械強(qiáng)度的，從而具有抵抗外力作用的能力。膠凝材料的定義說明：一般地，膠凝材料必須同時具備上述三個特征。前者就是上述定義的物質(zhì)，而后者則主要強(qiáng)調(diào)材料的膠結(jié)性能，并且它們的用途并不完全一樣。二、膠凝材料的分類膠凝材料種類繁多，習(xí)慣上按其化學(xué)屬性和硬化條件分類如下： 無機(jī)： 水硬性：各種水泥 非水硬性：石灰石膏、粘土等 有機(jī)：瀝青 各種樹脂：聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、 聚酯樹脂、呋喃樹脂，酚醛樹脂等2. 按硬化條件分 水硬性（水作用下硬化）：各種水泥 非水硬性（非水作用下硬化）：熱硬性：各種樹脂，聚合物氣硬性：石灰、石膏、玻璃膠等 光硬性：光敏性樹脂三、膠凝材料的發(fā)展簡史膠凝材料的發(fā)展，有著極為悠久的歷史：距今約400010000年的新石器時代：使用粘土，還發(fā)現(xiàn)用天然姜石夯實而成的基礎(chǔ)以及鋪墁的地面和四壁。公元初， “Pozzolana”、 “三合土”等石灰火山灰材料。19世紀(jì)初期(18101825)，波特蘭水泥(Portland Cement，我國稱為硅酸鹽水泥。20世紀(jì)初，逐漸發(fā)展出各種不同用途的硅酸鹽水泥，如快硬水泥、抗硫酸鹽水泥、低熱水泥以及油井水泥等。四、水泥的定義和分類水泥的定義： 水泥：與適量的水調(diào)和后既能在空氣中硬化又能在水中硬化，并能膠結(jié)其他塊狀或粉狀物料，最終形成具有抵抗外力能力的凝固體的無機(jī)粉狀水硬性膠凝材料。其硬化的必要條件是水的參與，與其他氣硬性膠凝材料相區(qū)別。 （2）水泥是無機(jī)材料。 （3）水泥是粉狀材料。如液體水玻璃。通常將水泥按其用途、性能或組成來分類：（1）如按用途和性能分為：1）通用類 硅酸鹽類水泥，也稱 六大類水泥 硅酸鹽水泥 普通硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥 火山灰硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥 混合硅酸鹽水泥2）專用類油井水泥大壩水泥道路水泥錨噴水泥 3）特性類快硬水泥白色水泥膨脹水泥低熱水泥抗硫酸鹽水泥耐酸水泥等（2）按組成分為：硅酸鹽水泥 鋁酸鹽水泥硫鋁酸鹽水泥 氟鋁酸鹽水泥 鐵鋁酸鹽水泥 少熟料或無熟料五、水泥的基本特性水泥漿具有良好的可塑性，與其他材料混合后的混合物擁有適宜的和易性較強(qiáng)的適應(yīng)性較好的耐侵蝕、防輻射性能 硬化后的水泥漿體具有較高的強(qiáng)度，且強(qiáng)度隨齡期的延長而逐漸增長 良好的耐久性 改變水泥的組成，可適當(dāng)調(diào)整水泥的性質(zhì) 可與纖維、聚合物等多種有機(jī)、無機(jī)材料匹配制得各種水泥基復(fù)合材料，充分發(fā)揮材料的潛能六、水泥的用途建筑：房屋 橋梁 道路 大壩 涵洞 石油： 固井 地礦：固礦井 醫(yī)藥：假牙 人造骨骼 其它：七、水泥命名的一般原則水泥的命名按不同類別以水泥的主要水硬性礦物、混合材料、用途和主要特性進(jìn)行。專用水泥：以專門用途命名，并冠以不同型號，如G級油井水泥。以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥以主要組分的名稱冠以活化材料的名稱進(jìn)行命名，也可再冠以特性名稱，如石灰火山灰水泥。 n 能耗低　混凝土單位質(zhì)量的能耗為鋼材的1/5－1/6，鋁合金的1/25，比紅磚還低35%。 n 可制成復(fù)合材料 n 耐久性好　不會生銹（與鋼材比）、不腐朽（與木材比）、不老化（與塑料比） n 新型水泥基材料的功能化及高性能化二、水泥工業(yè)發(fā)展史n 第一次產(chǎn)業(yè)革命時期（1824年） ：硅酸鹽水泥問世，用間歇式的土立窯燒制熟料。出現(xiàn)單筒冷卻機(jī)、立式磨、單倉鋼球磨 。 n 1910年：立窯實現(xiàn)了機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)，發(fā)明了機(jī)立窯。 n 1950年：懸浮預(yù)熱器窯的發(fā)明，更使熟料熱耗大幅度降低；熟料冷卻設(shè)備也有了較大發(fā)展，其他的水泥制造設(shè)備也不斷更新?lián)Q代 。 n 70年代初：（1971年）日本在引進(jìn)西德懸浮預(yù)熱器技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出窯外分解技術(shù)，從而帶來了水泥生產(chǎn)技術(shù)的重大突破，揭開了現(xiàn)代水泥工業(yè)的新篇章 。生產(chǎn)過程采用計算機(jī)集中或分散控制。三、水泥工業(yè)的整個發(fā)展過程可用下列框圖表示四、中國水泥工業(yè)的發(fā)展 發(fā)展概述 n （1）早期發(fā)展階段（1889~1937年）：1889年中國第一個水泥廠建于河北唐山，名為啟新洋灰公司（今啟新水泥廠前身）。1952年到1980年28年間水泥總產(chǎn)為5100萬噸。 n （2）衰落停滯階段（1937年－1949年） 先后建設(shè)了哈爾濱、本溪、小屯、撫順、錦西、牡丹江、琉璃河、重慶、嘉華、昆明、貴陽、華新、江南等水泥廠 。1949年，全國水泥總產(chǎn)量為66萬噸。這期間，先后新建、擴(kuò)建了30多個重點大中型的濕法回轉(zhuǎn)窯和半干法立波爾窯生產(chǎn)企業(yè)，同期，也建設(shè)了一批立窯水泥企業(yè)。 n （5）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整 蓬勃發(fā)展階段（1990年代—本世紀(jì)初） n 1）東部和沿海沿江經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)原則上發(fā)展日產(chǎn)4000噸及以上的新型干法窯外分解水泥生產(chǎn)線； n 2）其他地區(qū)可發(fā)展日產(chǎn)2000噸－4000噸的新型干法線； n 3）除邊遠(yuǎn)地區(qū)、交通不便、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)外，原則上不再擴(kuò)建、新建日產(chǎn)1000噸及以下規(guī)模的生產(chǎn)線。n 2）在隨后的5年里，中國新型干法水泥工業(yè)的平均增長率保持在8%左右，截止到2010年預(yù)分解窯水泥產(chǎn)量占全國水泥總產(chǎn)量的比例達(dá)到50%以上； n 3）2500t/d熟料左右的生產(chǎn)線，在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)的競爭能力已經(jīng)大大下降，許多大型集團(tuán)把建設(shè)5000t/d以上級生產(chǎn)線作為發(fā)展重點（僅海螺集團(tuán)一家就建成投產(chǎn)了四條10000t/d熟料生產(chǎn)線）。主要存在問題n （1）人均產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界先進(jìn)水平； n （2）水泥廠設(shè)備守舊、技術(shù)落后； n （3）小水泥廠占相當(dāng)大部分 ； n （4）大水泥廠中濕法占一半以上； n （5）環(huán)境污染嚴(yán)重、水泥質(zhì)量不夠穩(wěn)定； n （6）中小水泥廠多、規(guī)?；?、集團(tuán)化大企業(yè)少。n 水泥混凝土（1824年，波特蘭水泥發(fā)明后）n 鋼筋混凝土n 收縮補(bǔ)償混凝土、自應(yīng)力混凝土n 無機(jī)材料、有機(jī)材料復(fù)合制備混凝土n 纖維增強(qiáng)混凝土n 輕質(zhì)混凝土n 高性能混凝土n 工業(yè)廢渣制備混凝土n 預(yù)拌混凝土、混凝土商品化n 混凝土外加劑的應(yīng)用第二章 硅酸鹽水泥熟料的組成n 定義：凡以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，冷卻后所得的以硅酸鈣為主要成分的燒結(jié)物，即為硅酸鹽水泥熟料，簡稱熟料。SiO2，簡寫為C3S n 硅酸二鈣：2CaOA