水泥基础知识一
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水泥生产基本知识综述水泥是国民经济建设的重要基础原材料。
从宇航工业、核工业、海洋工厂到城市繁荣、人们的交通、住房等,都离不开水泥。
世界水泥产量约25亿吨;我国水泥产量1 2.4亿吨,占49%,世界第一。
我国共有水泥企业5149家,其中最大的是海螺集团,年产量达到10000万吨,居世界第五位;法国拉法基、瑞士豪西盟两大集团都超过1.5亿吨/年,世界前十家水泥企业的产量之和占世界总产量的50%,我国前十家占全国总产量的13.3%;中、小水泥企业约5000家,占全国水泥企业总数的95%。
一、水泥生产概述1、胶凝材料的定义和分类?答:凡在物理、化学作用下,能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。
(1)无机胶凝材料:水硬性胶凝材料:硅酸盐水泥等;(2)非水硬性胶凝材料:石灰、石膏等;(3)有机胶凝材料:环氧树脂胶结料等。
2、什么叫水泥?水泥产品有何特点?答:凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,既能在空气中硬化,又能在水中继续硬化,并能将砂、石等材料胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称水泥。
3、水泥按用途和性能?答:①通用水泥:用于一般土木建筑工程的水泥。
包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥、石灰石水泥。
②专用水泥:专门用途的水泥。
如:油井水泥、砌筑水泥。
③特性水泥:某种性能比较突出的水泥。
如:快硬硅酸盐水泥、4、水泥有何特点?答:水泥是国民经济建设的重在基础原材料,“十五期间”水泥得到长足发展,2005年总产量达到12.4亿吨,连续21年稳座世界第一交椅。
特点:①、资源依赖性强②受运输半径约束③同质化程度较高④典型周期性行业,与全社会固定资产投资规模,国家基础设施建设,房地产行业完全正相关。
⑤作为胶凝材料,水泥浆有可塑性、和易性、适应性特点,商品混凝土属低能耗建设材料,单位质量能耗,只有钢材1/5,铝合金1/25,红砖2/3,近百年内无材能替代。
水泥基础知识一、水泥术语:水泥按用途及性能分为三类。
1、通用水泥,一般土木建筑工程通常采用的水泥。
通用水泥主要是指:GB175—1999、GB1344—1999和GB12958—1999规定的六大类水泥,即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
2、专用水泥,专门用途的水泥。
如:G级油井水泥,道路硅酸盐水泥。
3、特性水泥,某种性能比较突出的水泥。
如:快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥。
二、水泥按其主要水硬性物质名称分为(1)硅酸盐水泥,即国外通称的波特兰水泥;(2)铝酸盐水泥;(3)硫铝酸盐水泥;(4)铁铝酸盐水泥;(5)氟铝酸盐水泥;(6)以火山灰或潜在水硬性材料及其他活性材料为主要组分的水泥。
三、水泥按需要在水泥命名中标明的主要技术特性分为:(1)快硬性:分为快硬和特快硬两类;(2)水化热:分为中热和低热两类;(3)抗硫酸盐性:分中抗硫酸盐腐蚀和高抗硫酸盐腐蚀两类;(4)膨胀性:分为膨胀和自应力两类;(5)耐高温性:铝酸盐水泥的耐高温性以水泥中氧化铝含量分级。
四、水泥命名的一般原则水泥的命名按不同类别分别以水泥的主要水硬性矿物、混合材料、用途和主要特性进行,并力求简明准确,名称过长时,允许有简称。
通用水泥以水泥的主要水硬性矿物名称冠以混合材料名称或其他适当名称命名。
专用水泥以其专门用途命名,并可冠以不同型号。
以火山灰性或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要组分的水泥是以主要组分的名称冠以活性材料的名称进行命名,也可再冠以特性名称,如石膏矿渣水泥、石灰火山灰水泥等。
五、主要水泥产品的定义1、水泥:加水拌和成塑性浆体,能胶结砂、石等材料既能在空气中硬化又能在水中硬化的粉末状水硬性胶凝材料。
2、硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、0%~5%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,分P.I和P.II,即国外通称的波特兰水泥。
主题:水泥基础知识一生料部分生料部分一.生料配料所用的三大率值1.KH(石灰饱和系数)石灰饱和系数是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S和C2S)所需的氧化钙含量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值,也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。
当KH值高时,煅烧困难,f-cao 增加,有安定性不良趋势,硅酸三钙增加,硅酸二钙减少。
KH=(CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3)/(2.8SiO2)2.硅率(SM或n)硅率表示SiO2的百分含量与Al2O3和Fe2O3百分含量之比。
如果硅率过高,则由于高温液相量少,硅酸三钙不容易生成,导致硅酸二钙较多熟料易粉化。
如果硅率过低,则熟料因硅酸盐矿物少而强度低,且由于液相量大,易出现结大块,结圈等,影响窑的操作。
一般在1.8~2.7.SM= SiO2/(Al2O3+ Fe2O3)3.铝率(IM或p)铝率表示Al2O3和Fe2O3百分含量之比。
铝率高,熟料中铝酸三钙多,液相粘度大,物料难烧。
但铝率过低,虽然液相粘度小,但烧结范围窄,窑内易结大圈,不利于窑的操作。
一般在0.64~1.8之间。
二.生料中的其他控制条件由于预分解窑对原料的适应性较差,为避免结皮和堵塞,要求生料中的碱含量(K2O+Na2O)小于1,当碱含量大于1%时,则要求生料中的硫碱摩尔比为0.5~1。
硫碱摩尔比=MSO3/(MK2O+1/2MNa2O)为了控制结皮和堵塞,生料中的氯离子应小于0.015%。
原料部分制造水泥的原料应满足以下要求:化学成分必须满足配料的要求,以能制的成分合适的原料,否则会使配料困难,甚至无法配料。
生产水泥的原料主要是石灰石质原料,粘土质原料和校正原料。
凡以碳酸钙为主要成分的原料都叫石灰石原料。
主要有石灰岩,泥灰岩等,一般生产1t熟料约需1.2~1.3t石灰质干原料。
一般要求cao的含量要达到48%。
石灰质原料的质量要求品位 CaO(%) MgO(%) R2O(%) SO3(%) 燧石和石灰石灰石一级品>48 <2.5 <1.0 <1.0 <4.0石灰石二极品 45~48 <3.0 <1.0 <1.0 <4.0泥灰岩 35~45 <3.0 <1.2 <1.0 <4.0粘土质原料是含碱和碱土的铝硅酸盐,主要化学成分是sio2,其次al2o3,还有少量fe2o3,一般生产1t熟料约需0.3~0.4t粘土质原料.衡量黏土质原料的质量主要有化学成分(硅率和铝率),含碱量等。
水泥基础知识 The manuscript was revised on the evening of 2021水泥基础知识目前常用水泥多为硅酸盐系水泥,其中包括硅酸盐水泥(国外统称的波特兰水泥)、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、复合硅酸盐水泥等六大常用水泥。
水泥分为普通型和早强型(或称R型)两个型号,早强型水泥的3d抗压强度可达同强度等级的普通水泥28d 抗压强度的50%;早强型水泥的3d抗压强度较同强度等级的普通水泥提高10%~24%,选用R型水泥可缩短混凝土养护时间。
水泥的标号是水泥强度大小的标志,水泥强度必须规定制作尺寸为40mm ×40mm×160mm的标准试件,在标准养护条件【(20±1)℃的水中】下,养护至3天(3d)和28天(28d),测定各龄期的抗折强度和抗压强度(单位MPa),来评定水泥的强度等级。
水泥强度系指水泥砂浆硬结28d后的抗压强度,也称水泥标号。
例如检测得到28d后的抗压强度不低于325 kg/cm2(),则水泥的标号定为号。
普通水泥有:、、、、、、、等八种标号。
(也可用以下方式命名水泥标号:例如检测得到28d后的抗压强度为310 kg/cm2(31MPa),则水泥的标号定为300号。
抗压强度为300-400 kg/cm2者均算为300号。
普通水泥有:200、250、300、400、500、600六种标号。
200号-300号的可用于一些房屋建筑。
400号以上的可用于建筑较大的桥梁或厂房,以及一些重要路面和制造预制构件)是普通硅酸盐水泥,是复合硅酸盐水泥,是矿渣硅酸盐水泥,每种水泥都分和,意思是抗压强度和,各有各的用处。
在民用建筑工程中,一般用的比较多的是普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。
标号一般常用的有,。
同标号的和是一样好的,只是性能有区别。
至于选用普通硅酸盐水泥还是用矿渣硅酸盐水泥,要看使用部位等要求。
水泥加水拌合后成为既有可塑性又有流动性的水泥浆,同时产生水化,随着水化反应的进行,逐渐失去流动能力到达“初凝”。
待完全失去可塑性,开始产生结构强度时,即为“终凝”。
随着水化,凝结的继续,浆体逐渐转变为具有一定强度的坚硬固体水泥石,即为硬化。
可见,水化是水泥产生凝结硬化的前提,而凝结硬化则是水泥水化的结果。
水泥与水拌合后,其颗粒表面的熟料矿物立即与水发生化学反应,各组分开始溶解,形成水化物,放出一定热量,固相体积逐渐增加。
水泥是多矿物的集合体,各矿物的水化会互相影响。
水泥水化是指水泥与水所起的化合作用,即水泥从无水状态转变到含结合水状态的反应过程,包含水解和水合。
水泥水化过程,分为化学反应和物理化学反应。
水泥拌合水后,四种主要熟料矿物与水反应。
分述如下:①硅酸三钙水化硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和氢氧化钙。
3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2C3S+H→C-S-H+CH②硅酸二钙的水化β-C2S的水化与C3S相似,只不过水化速度慢而已。
2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2C2S+H→C-S-H+CH所形成的水化硅酸钙在C/S和形貌方面与C3S水化生成的都无大区别,故也称为C-S-H 凝胶。
但CH生成量比C3S的少,结晶却粗大些。
③铝酸三钙的水化C3A +H→C3AH6(水化铝酸三钙)铝酸三钙的水化迅速,放热快,其水化产物组成和结构受液相CaO浓度和温度的影响很大,先生成介稳状态的水化铝酸钙,最终转化为水石榴石(C3AH6)。
在有石膏的情况下,C3A水化的最终产物与起石膏掺入量有关。
最初形成的三硫型水化硫铝酸钙,简称钙矾石,常用AFt表示。
若石膏在C3A完全水化前耗尽,则钙矾石与C3A 作用转化为单硫型水化硫铝酸钙(AFm)。
2024年水泥工艺基础知识培训试题及答案(一)一、名词解释:(每题3分,共9分)1、硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料,0-5%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。
石灰石或粒化高炉矿渣掺入为0称硅酸盐水泥Ⅰ型,石灰石或粒化高炉矿渣掺入不超过5%称硅酸盐水泥Ⅱ型。
2、安定性:硬化中体积变化的均匀性。
3、熟料粉化:熟料冷却速度慢,在小于500℃时β-C2S会转变γ-C2S发生体积膨胀,使熟料颗粒膨胀成细粉。
二、判断正误:(每题2分,共20分)1、回转窑内分解带物料运动速度最快。
(√)2、急冷对提高熟料质量有好处,所以应延长熟料在冷却带的时间。
(×)3、烧成温度偏低,可能会使熟料中游离氧化钙增多。
(√)4、入窑生料分解率越高越好。
(×)5、影响矿渣活性的因素有化学成分和玻璃体的含量。
(√)6、铝率越大,窑内液相的粘度越小。
(×)7、GB规定矿渣硅酸盐水泥,水泥中MgO的含量不得超过5.0%。
(×)8、石膏是缓凝剂,石膏的掺量越多,水泥的凝结时间越长。
(×)9、水泥的初凝时间不合格,则该水泥为不合格水泥。
(×)10、硅酸盐矿物主要指C3A、C4AF。
(×)三、填空题:(每空2分,共30分)1、袋装水泥的存放周期为(≤3月)。
2、提高水泥粉磨产质量最有效的措施是(降低入磨物料粒度)。
3、既能作为生产熟料的原料,又能作掺入水泥中混合材有(石灰石、矿渣、粉煤灰等)。
4、确定硅酸盐水泥中的石膏掺量时首先应考虑(C3A的含量)。
5、熟料煅烧时液相粘度的大小与(IM)有关。
6、预分解窑的预热器系统的传热方式为(料气混合传热,料气分离传热)。
7、研究熟料矿物特性的目的是(了解矿物特性与水泥特性的关系,设计配料方案,开发新品种水泥)。
8、物料的均化效果用(S进/S出=H)表示。
9、熟料中C3S的水化特性:(早强高,后强高,凝结正常)。
第一章水泥的基本知识一、水泥的定义凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,既能在空气中硬化,又能在水中继续硬化,并能将砂、石等材料胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。
二、水泥的分类水泥按其用途和性能可分为三类:(1)通用水泥:用于一般土木建筑工程的水泥;(2)专用水泥:专门用途的水泥;(3)特性水泥:某种性能比较突出的水泥。
为了命名的需要和方便,在水泥分类的基础上,又将水泥按主要水硬性物质分为硅酸盐水泥(即波特兰水泥)、铝酸盐水泥、硫酸盐水泥、氟铝酸盐水泥和以火山灰性或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要组分的水泥等五种。
同时对水泥特性给予明确地划分,如快硬性分为快硬和特快硬两类;水化热分为中热和低热两类;抗硫酸盐性分为抗硫酸盐和高抗硫酸盐两类;膨胀性分为膨胀和自应力两类等。
三、水泥的命名(1)通用水泥以水泥的主要水硬性矿物名称冠以混合材料名称或其他适当名称命名。
包括硅酸盐水泥、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。
(2)专用水泥以其专门用途命名,并可冠以不同型号,例如A级油井水泥、砌筑水泥等。
(3)特性水泥以水泥的主要水硬性矿物名称冠以水泥的主要特性命名,并可冠以不同型号或混合材料名称,如快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥等。
(4)以火山灰性或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要组分的水泥,是以主要组分的名称冠以活性材料的名称进行命名,也可再冠以特性名称,如石膏矿渣水泥、石灰火山灰水泥等。
第二章水泥的生产过程及工艺一、硅酸盐水泥的生产过程硅酸盐水泥的生产过程通常概括为两磨一烧,分为三个阶段:石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后,按一定的比例配合,磨细并调配为成份合适、质量均匀的生料,称为生料制备;生料在水泥窑内煅烧至部分熔融所得到的以硅酸钙为主要成份的硅酸盐水泥熟料,称为熟料煅烧;熟料加适量石膏、混合材料或外加剂共同磨细为水泥,并包装或散装出厂,称为水泥粉磨及出厂。
2024年水泥质量基础知识试题及答案(一)1.必须注意水泥的均化,可边进边出。
( × )2.出厂水泥要求28天抗压富裕强度合格率100%。
( √)3.出厂水泥品质指标自检不合格,属于未遂重大质量事故。
( √)4.尚未使用过的原燃材料,混合材,未经技术质量部同意使用的,属于一般质量事故。
( √)5.出磨水泥因窜灰或入错库等原因造成水泥强度等级或品种改变的,属于一般质量事故。
( ×)6.原煤堆场中不同煤种或不同供应商的煤原则上不能混堆在一起,如因场地问题需要混堆的,以储运部通知为准。
(×)7.出厂水泥品质指标自检不合格,严重质量事故。
( × )8.技术质量部在生产正常情况下,选择适当时间,牵头组织水泥部或储运部实施助磨剂大磨试验。
( ×)9.生产过程关键质量控制指标(熟料f-Cao,水泥SO3、烧失量等)连续6次以上检验不合格,属于严重质量事故。
( √) 10.出厂水泥包装标志打印不齐全,或连续10包的出厂日期、编号打印不清楚,属于一般质量事故。
(√)11.基地总经理任命管理者代表或主管副总经理全权负责质量管理,组织制定本公司质量方针和质量目标。
( √ )12.堆场、储存库、磨头混料影响质量控制的,属于严重质量事故。
( × )13.计量器具应按期检定并有有效的计量检定合格证。
( √)14.基地公司负责助磨剂从进厂到验收、效益对比全过程管理。
( √)15.重大质量事故处理流程:由控股运营部牵头组织开展调查,并负责调查报告的编写,各大区、市场部和基地公司配合。
( √ ) 16.基地公司在采样、制样、检验及报出过程中,如出现舞弊行为,一经查实,视其程度,给予责任人开除或送司法部门查处。
(√ )17.错用包装纸袋造成袋装水泥内容与标识不符的,属于严重质量事故。
( √ )18.助磨剂每份样品均须张贴防水标签,内容包括样品名称、型号、过磅单号(或编号)、供应商、时间、取样人、见证人等内容。
1、氧化镁的危害?答:氧化镁是有害成份,要求小于5%,如经蒸煮安定性试验合格,则允许放宽到6%。
氧化镁经高温后,易形成方镁石(结晶氧化镁),其水化速度极慢,甚至施工几年后才开始水化,体积发生膨胀,破坏水泥石结构。
适量氧化镁起助熔作用,还与熟料铁铝酸四钙生成固溶体,可使熟料玻璃质颜色变黑,使水泥颜色美观。
2、避免水泥假凝的措施有哪些?答:①水泥在粉磨过程中注意降温,首先要降低入磨熟料温度;②掺入一定量的混合材;③将假凝的水泥存放一定的时间;④降低水泥熟料中的C3A和碱含量,并控制好水泥中的SO3含量;⑤制备混凝土时,适当延长搅拌时间。
3、简述检测立升重的意义。
答:熟料立升重的高低是判断熟料质量和窑内温度的参考数据之一,通过物料结粒大小及均匀程度,可以推测烧成温度是否正常。
当窑温正常时产量高;熟料结粒大小均齐,熟料外观紧密结实,表面较光滑而近似小圆球状,这时立升重较高;但当熟料颗粒小的多,而且其中还带有细粉,这时立升重低,说明窑内温度低。
如果烧成温度过高时,对窑皮不利,影响窑的安全运转。
4、造成熟料中f-CaO含量高的原因是什么?答:A、配料不当,KH过高;B、物料预烧不好;C、煤粉质量差或煤粉的细度粗;D、煤灰分的突然变化得不到及时的调整;E、生料均化不好,入窑生料成份不稳定或生料细度太粗,窑内煅烧不完全;F、塌料、掉窑皮,窑内热工制度不稳定,煅烧不正常,温度升不起。
G、料层过厚或短焰急烧;H、熟料冷却太慢,产生二次f-CaO。
5、出磨水泥温度高的危害有哪些?答:①引起石膏脱水成半水石膏甚至产生部分无水石膏,使水泥产生假凝,影响水泥质量,而且易使入库水泥结块;②影响水泥的储存、包装和运输等工序;③对磨机机械本身也不利,易引起衬板螺丝折断,甚至磨机不能连续运行,危及设备安全;④易使水泥因静电吸引而聚结,严重的会粘附到研磨体和衬板上,产生包球,降低粉磨效率,降低磨机产量;⑤使入选粉机物料温度增高,物料颗粒间的静电引力强,影响物料分散性,降低选粉效率,增大粉磨系统循环负荷率,降低水泥磨台时产量;⑥水泥温度高,会影响水泥的施工性能等危害。
水泥基础知识试题第一部分:选择题(每题5分,共10题,共50分)1. 水泥是由以下哪种主要原料制成的?A. 石灰石B. 膨胀土C. 粘土D. 砂石2. 水泥的主要功能是什么?A. 增加混凝土的强度B. 提高混凝土的可塑性C. 增加混凝土的耐久性D. 以上皆是3. 下列哪种水泥常用于钢筋混凝土建筑的结构部位?A. 普通硅酸盐水泥B. 高性能矿物掺合料水泥C. 快凝硫铝酸盐水泥D. 慢凝硅酸盐水泥4. 水泥的凝结过程主要是由以下哪种反应引起的?A. 晶体生长反应B. 矿物物质溶解反应C. 水化反应D. 发生硬化反应5. 水泥的硬化时间可以通过以下哪种方法进行控制?A. 调节水泥的石膏含量B. 增加水泥的氯离子含量C. 减少混凝土的硬化时间D. 调节水泥矿物掺合料的比例6. 下列哪种因素会对水泥的质量产生不利影响?A. 环境湿度B. 高温烘烤C. 震动D. 以上皆是7. 制备混凝土时,水泥的用量一般按照什么来确定?A. 建筑设计需求B. 施工方案C. 骨料的种类和粒径D. 建筑材料的市场价格8. 水泥在储存过程中会发生一定程度的老化。
以下哪种因素会影响水泥的老化程度?A. 储存温度B. 储存湿度C. 储存时间D. 以上皆是9. 采用低热水泥可以获得以下哪种效果?A. 减少温度应力B. 增加混凝土的塑性C. 提高混凝土的耐久性D. 提高混凝土的强度10. 已知一种水泥的化学成分和物理性能,可以根据以下哪种方法进行测定?A. X射线衍射法B. 热重分析法C. 红外光谱法D. 以上皆是第二部分:简答题(每题15分,共4题,共60分)请根据自己的理解简要回答下列问题:1. 请简要说明水泥的产生和发展历程。
2. 解释一下水泥的主要成分和其作用。
3. 介绍一下水泥的硬化过程及其影响因素。
4. 为什么在混凝土施工中需要控制水泥用量?第三部分:论述题(每题20分,共2题,共40分)请根据所学知识,对下面两个问题进行论述:1. 水泥的质量控制方法及其重要性。
水泥基本知识培训水泥是一种常见的建筑材料,被广泛应用于各种建筑工程中。
本次培训旨在向大家介绍水泥的基本知识,帮助大家更深入地了解水泥的特性及其在建筑行业中的应用。
一、水泥的定义和分类水泥是一种以石灰、硅酸盐为主要矿物成分的粉状材料,其与水反应形成胶凝体后具有收缩水硬性质。
根据不同的成分和用途,水泥可以分为普通硅酸盐水泥、矾酸盐水泥和温室气体减排水泥等。
二、水泥的生产和制造过程水泥的制造过程包括矿石采掘、破碎、原料准备、磨炭、煅烧和磨矿等工序。
其中最重要的工序是煅烧,即将混合料加热到高温,使其发生化学反应,生成熟料。
熟料经过适当的磨矿后,得到水泥。
三、水泥的特性和性能水泥具有良好的可塑性、可性、密实性和耐久性,能够在凝固后迅速增强强度。
水泥的性能与其水化反应程度密切相关,水泥在与水反应后,会产生大量的水化产物,形成胶凝体的结构。
四、水泥的用途和应用领域水泥广泛应用于建筑工程中。
常见的使用方式包括混凝土、砂浆、砂浆与砂浆等。
混凝土主要用于建筑物的承重结构,如框架、柱子等;而砂浆主要用于填充和密封结构缝隙,以及修复建筑物。
五、水泥的质量控制和标准为了确保水泥的质量,制造商必须严格控制每一道工序的质量,并符合相关的国家标准。
主要的质量指标包括初始和终凝时间、抗压强度等。
经过质量测试合格的水泥才能出厂销售。
总结:通过本次培训,我们对水泥的定义、分类、生产过程、特性、用途以及质量控制等方面有了更深入的了解。
水泥作为建筑行业重要的材料之一,在实际的施工中起着不可或缺的作用。
大家在今后的工作中,需要根据具体情况选择合适的水泥,并熟知其性能和使用方法,以确保工程质量和安全。
六、水泥的特点和性能详解1. 可塑性:水泥在水的作用下能够形成可塑性的浆体,便于施工人员进行加工和塑造。
这样可以满足不同形状的构件制作需求。
2. 可性:水泥在短时间内能够迅速增强强度,并且能够持续强化。
这使得施工过程中能够尽快投入使用。
3. 密实性:水泥浆体在凝固过程中会形成致密的结构,因此可以用来密封结构缝隙和排除空气。
水泥工艺基础知识绪论第一章水泥基础知识第一节基本概念第二节硅酸盐水泥的技术指标第二章硅酸盐水泥熟料的组成第三节硅酸盐水泥熟料的化学成分第四节熟料的矿物组成第五节熟料的率值第三章硅酸盐水泥的生产方法及工艺第六节生产方法分类第四章硅酸盐水泥熟料的主要原料第七节原料的种类第八节原料的开采和运输第九节原料的预均化生料的制备、第十节生料的制备、调整和均化第五章硅酸盐水泥熟料的制备第十一节硅酸盐水泥熟料的煅烧第六章水泥制成和包装第十二节水泥制成工艺第十三节水泥的包装和贮运第七章新型干法旋窑生产的主要设备第十四节悬浮预热器第十五节分解炉第十六节回转窑第十七节熟料冷却机第十八节其他重要装备及设备绪言水泥是建筑工业三大基本材料之一,使用广、用量大、素有“建筑工业的粮食”之称。
生产水泥虽需要较多的能源,但水泥与砂、石等材料的混泥土是一种低能耗新型建筑材料。
例如,在相同荷载的条件下,混泥土柱的耗能量仅为钢柱的1/5-1/6,砖柱的1/4。
根据预测,在未来的几十年内,水泥依旧是主要建筑材料。
水泥具有较好的可塑性,与砂、石等胶水泥具有较好的可塑性,水泥具有较好的可塑性合后的混和物具有较好的和易性,可浇注成多种形状及尺寸的构件,以满足设计上的不同要求;水泥的适应性较强水泥的适应性较强,适水泥的适应性较强用于海上、地下、深水、严寒、干热、腐蚀、辐射等多种条件下;水泥还可与多种有机、无机材料制成多种用途的水泥复合材料;水泥耐久性较好水泥耐久性较好,维修工作量小,不易生锈、耐水泥耐久性较好腐朽。
目前,水泥已广泛用于建筑、水利、道路、国防等工程中。
近年来,宇航、信息及其它新兴工业中对各种具有特种性能的水泥复合材料的需求也越来越大。
因此,水泥工业在整个国民经济中起着十分重要的作用。
在目前甚至未来相当长的时期内,水泥仍将是人类社会的主要的建筑材料。
原始水泥可追溯到5000年前,埃及的金字塔、古希腊和古罗马时代用石灰掺砂制成的混和沙浆,曾被用于砌筑石块和砖块,这种用来做砌筑用的胶凝材料被称为原始水泥。
水泥基础知识一(2008-02-17 22:48:02)标签:杂谈原料部分制造水泥的原料应满足以下要求:化学成分必须满足配料的要求,以能制的成分合适的原料,否则会使配料困难,甚至无法配料。
生产水泥的原料主要是石灰石质原料,粘土质原料和校正原料。
凡以碳酸钙为主要成分的原料都叫石灰石原料。
主要有石灰岩,泥灰岩等,一般生产1t熟料约需1.2~1.3t石灰质干原料。
一般要求cao的含量要达到48%。
石灰质原料的质量要求品位 CaO(%) MgO(%) R2O(%) SO3(%) 燧石和石灰石灰石一级品>48 <2.5 <1.0 <1.0 <4.0石灰石二极品 45~48 <3.0 <1.0 <1.0 <4.0泥灰岩 35~45 <3.0 <1.2 <1.0 <4.0粘土质原料是含碱和碱土的铝硅酸盐,主要化学成分是sio2,其次al2o3,还有少量fe2o3,一般生产1t熟料约需0.3~0.4t粘土质原料.衡量黏土质原料的质量主要有化学成分(硅率和铝率),含碱量等。
粘土质原料的质量要求品位 SM IM MgO(%) R2O(%) SO3(%)一级品 2.7~3.5 1.5~2.5 <3.0 <4.0 <2.0二极品 2.7~3.0(3.5~4.0) 不限<1.0 <4.0 <2.0当SM=2.0~2.7,需要掺校正原料,不在此值时,需要搭配使用。
当石灰质原料和粘土质原料配合所得的生料成分不能符合配料方案要求时,必须根据所缺的组分,参加相应的校正原料。
氧化铁不够时,应参加含量大于40%的铁质校正原料。
硅不够时,应掺加氧化硅含量为70~90%的硅质原料,如砂岩,粉砂岩等。
氧化铝不够时,可掺加氧化铝含量大于30%的铝质原料。
如煤渣,粉煤灰等。
有害杂质的含量应尽量少,以利于工艺操作和水泥的质量。
为使熟料中的氧化镁含量小于5%,石灰石中的氧化镁含量小于3.0%.为了控制生料中碱含量不大于1%,一般控制粘土中碱含量小于4%。
应具有良好的工艺性能,如易磨性,热稳定性等。
为了原料易磨性,一般控制燧石和石英含量在4%以下。
为了保证粘土中不含有过多的石英砂,一般要求0.08mm方空筛筛余不超过10%,0.2mm方空筛筛余不超过2%。
第二章生料部分一.生料配料所用的三大率值1.KH(石灰饱和系数)石灰饱和系数是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S和C2S)所需的氧化钙含量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值,也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。
当KH值高时,煅烧困难,f-cao增加,有安定性不良趋势,硅酸三钙增加,硅酸二钙减少。
KH=(CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3)/(2.8SiO2)2.硅率(SM或n)硅率表示SiO2的百分含量与Al2O3和Fe2O3百分含量之比。
如果硅率过高,则由于高温液相量少,硅酸三钙不容易生成,导致硅酸二钙较多熟料易粉化。
如果硅率过低,则熟料因硅酸盐矿物少而强度低,且由于液相量大,易出现结大块,结圈等,影响窑的操作。
一般在1.8~2.7.SM= SiO2/(Al2O3+ Fe2O3)3.铝率(IM或p)铝率表示Al2O3和Fe2O3百分含量之比。
铝率高,熟料中铝酸三钙多,液相粘度大,物料难烧。
但铝率过低,虽然液相粘度小,但烧结范围窄,窑内易结大圈,不利于窑的操作。
一般在0.64~1.8之间。
二.生料中的其他控制条件由于预分解窑对原料的适应性较差,为避免结皮和堵塞,要求生料中的碱含量(K2O+Na2O)小于1,当碱含量大于1%时,则要求生料中的硫碱摩尔比为0.5~1。
硫碱摩尔比=MSO3/(MK2O+1/2MNa2O)为了控制结皮和堵塞,生料中的氯离子应小于0.015%。
第三章熟料一.总论熟料主要由CaO,SiO2,Al2O3和Fe2O3四种氧化物组成。
其含量总和通常在95%以上。
这四种氧化物的波动范围如下:CaO为62%~67% SiO2为20%~24% Al2O3为4%~7% Fe2O3为2.5%~6%二.矿物组成水泥熟料主要是一种多矿物组成的结晶细小的人工岩石。
它主要有以下四种矿物:硅酸三钙(C3S),硅酸二钙(C2S),铝酸三钙(C3A)和铁相固溶体(C4AF)。
此外,还有少量的游离氧化钙,方镁石,含碱矿物及玻璃体,通常熟料中C3S和C2S含量约占75%,称为硅酸盐矿物。
C3A和C4AF的理论含量约占22%左右。
在水泥熟料煅烧过程中,C3A和C4AF 以及氧化镁,碱等在1250~1280℃会逐渐熔融形成液相,促进硅酸三钙的形成,故称熔剂矿物。
1.硅酸三钙硅酸三钙其含量通常在50%左右,有时甚至高达60%。
在硅酸盐熟料中,硅酸三钙并不以纯的形式存在,总含有少量氧化镁,氧化铝,氧化铁等形成固溶体,称为阿利特或A矿。
硅酸三钙凝结时间正常,水化较快。
放热较多,早期强度高且后期强度增进率较大。
其28d和一年强度是四种矿物中最高的。
2.硅酸二钙(β- C2S)硅酸二钙一般含量在20%左右,在硅酸盐熟料中,硅酸二钙并不以纯的形式存在,总含有少量氧化镁,氧化铝,氧化铁等形成固溶液,称为贝利特或B矿。
贝利特水化反应较慢,早期强度较低但后期强度增长铝较高,水化热较小。
3.中间相填充在阿利特和贝利特之间的物质通称中间相,它可包括铝酸盐,铁酸盐,组成不定的玻璃体和含碱化合物以及游离氧化钙和方镁石,但以包裹形式存在与阿利特和贝利特之间中的游离氧化钙和方煤石除外。
a.铝酸钙铝酸钙主要是铝酸三钙,潜在含量为7%~15%。
其特点是水化迅速,防热多,凝结快。
早期强度体现快,后期强度几乎不增长,甚至倒退。
b.铁相固溶体铁相固溶体在熟料中的潜在含量为10~18%。
水化速度介于铝酸三钙和硅酸三钙之间。
但随后的发展不如硅酸三钙。
早期强度类似铝酸三钙,后期还能不断增长。
c.玻璃体硅酸盐熟料在工厂生产条件下冷却速度较快,有部分液相来不及结晶而成为过冷液体,即玻璃体。
慢冷熟料中,其含量为0~2%,普通冷却熟料中,其含量为2~21%,快速冷却熟料中,其含量为8~22%。
3.游离氧化钙和方镁石.游离氧化钙是指经高温煅烧而仍未化合的氧化钙,也称游离石灰。
经高温煅烧的游离氧化钙结构比较致密,水化慢很慢,通常要在3d以后才明显。
水化生成氢氧化钙体积增加97。
9%。
在硬化的水泥浆体中造成局部膨胀应力。
随着它的增加,首先是抗折强度下降,,进而引起3d以后强度倒缩,严重时引起安定性不良。
因此我国熟料控制在1.5%以下。
方镁石是指游离状态的MgO晶体。
MgO在熟料煅烧过程中一般不参与化学反应。
它以三种形式存在于熟料中:a.溶解于C3S和C4AF中形成固溶体。
B. 溶解于玻璃体中。
C.以游离状态的方镁石形式存在。
前两种约为2%。
无影响。
以游离状态的方镁石形式存在时,水化速度慢,0.5~1d后才显现,且生成氢氧化镁时,体积增加148%,引起安定性不良。
尺寸为1μm时,含量5%才引起微膨胀。
我国控制水泥中含量不得超过5%。
三.熟料率值由于计算熟料率值时,煤灰和窑灰的干扰计算,故三个率值都有影响,但是计算公式不变。
一般由于煤灰掺入,将使熟料KH值降低0.04~0.16,硅率降低0.05~0.2,铝率提高0.05~0.3。
1.KH(石灰饱和系数)石灰饱和系数是全部氧化硅生成硅酸钙所需的氧化钙含量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值,也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。
当KH值高时,煅烧困难,f-cao增加,有安定性不良趋势,硅酸三钙增加,硅酸二钙减少。
其值一般为0.87~0.92KH=(CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3)/(2.8SiO2)2.硅率(SM或n)硅率表示SiO2的百分含量与Al2O3和Fe2O3百分含量之比。
如果硅率过高,则由于高温液相量少,硅酸三钙不容易生成,导致硅酸二钙较多熟料易粉化。
如果硅率过低,则熟料因硅酸盐矿物少而强度低,且由于液相量大,易出现结大块,结圈等,影响窑的操作。
一般在1.7~2.7.SM= SiO2/(Al2O3+ Fe2O3)3.铝率(IM或p)铝率表示Al2O3和Fe2O3百分含量之比。
铝率高,熟料中铝酸三钙多,液相粘度大,物料难烧。
但铝率过低,虽然液相粘度小,但烧结范围窄,窑内易结大圈,不利于窑的操作。
一般在0.9~1.8之间。
四.与熟料质量有关系的元素1.碱碱主要来源于原料。
含碱高时,在预热器内形成碱的循环,当富集到一定程度会引起氯化碱和硫酸碱等化合物黏附在最低二级预热器锥体部分或卸料溜子,形成结皮,严重时会出现堵塞现象。
另外,当含碱高时时,会出现煅烧困难,同时碱和熟料矿物反应生成含碱矿物和固溶体,这将使C3S难以形成,并增加游离氧化钙含量,因此影响熟料强度。
微量的碱能降低最低共熔温度,降低熟料烧成温度,增加液相量起助熔作用,对熟料性能并不造成多少危害。
所以控制生料中碱含量(K2O+Na2O)小于1,熟料中应小于1.3%。
2. SO3SO3主要是由燃料及黏土质原料带入。
在煅烧过程中,它易与碱形成R2SO4,降低的最低共熔温度,增加液相数量,有利于C3S形成。
但是含量过高时,一方面会引起结皮和堵塞,另一方面会与C2S形成固溶体,不利于C3S形成。
所以控制生料中小于1.3%,燃料中小于3%。
3.氧化镁氧化镁含量合适时,能降低熟料的烧成温度,增加液相数量,降低液相黏度,有利于熟料的烧成。
但过多时,会以方镁石存在,会影响水泥安定性。
4.氧化磷氧化磷含量在0.1-0.3%时,可以提高熟料强度,这可能是P2O5能与C2S生成固溶体,从而稳定高温性的C2S。
但含量高时,会导致C3S分解,到含量达到7%时,C3S含量会回零。
可假如萤石抵消P2O5的部分不良影响。
5.氧化钛氧化钛在熟料中的含量一般不超过0.3%。
含有0.5-1%时,能与各种水泥熟料矿物形成固溶体,可提高熟料质量。
但含量过多,因与氧化钙反应生成没有水硬性的物质,减少了熟料中的A矿。
因此,其含量应当小于1%。
第四章水泥部分一.水泥的分类:硅酸盐水泥是以硅酸钙为主要成分的熟料所制得的水泥的总称。
如掺入一定数量的混合材,则硅酸盐水泥名称前冠以混合材名称,如矿渣硅酸盐水泥。
1.硅酸盐水泥凡是由硅酸盐水泥熟料,0-5%石灰石或粒化高炉矿渣,适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥,即波特兰水泥。
硅酸盐水泥分为两种:不掺混合材的称为Ⅰ型硅酸盐水泥,在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材的称为Ⅱ型硅酸盐水泥。
2.普通硅酸盐水泥凡是由硅酸盐水泥熟料,6-15%混合材,适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥。
代号为P.O。
3.掺混合材的水泥掺混合材的硅酸盐水泥有矿渣硅酸盐水泥,火山灰质硅酸盐水泥,粉煤灰质硅酸盐水泥,复合硅酸盐水泥(掺两种或两种以上规定的混合材)。