水泥基材料发展概论
水泥基复合材料的研究与发展
• 现代建筑家们经常发现距今几百上千年的一些古代庙宇 和神殿是由黏土、石灰等无机基料中加入淀粉、动物胶 等天然聚合物而建成。
纤维增强水泥基复合材 料
碳纤维增强水泥基材料
碳纤维是有机纤维在惰性气氛中经高温碳化而成 的纤维状碳化物。是一种高强度、高弹性模量的 材料，目前主要有两大系列： （1）一种是以聚丙烯晴为主要原料的碳纤维， 称 聚丙烯晴基碳纤维； （2）另一种是以沥青为主要原料的碳纤维，称 沥 青基碳纤维。
碳纤维水泥基材料的特点： 碳纤维不仅有很高的抗拉强度和弹性模量，而且与大 多数物质不起化学反应，因此碳纤维增强水泥基材料 具有高抗拉性、高抗弯性、高抗断裂性、高抗蚀性等 优异性能。 同时，由于其热膨胀系数小，熔点高，纤维表面具有 类似石棉纤维的“纤化结构”，因此碳纤维增强水泥 基 材料具有较好的耐热性和较小的温度形变。
对于早期的水泥基材料来说，由于纤维的 存在，阻碍了集料的离析和分层，保证了 混凝土早期均匀的泌水性，从而阻止沉降 裂纹的产生。
3.纤维的分 类
用于水泥基复合材料的纤维种类繁多，按其材料 可分为： 金属材料：如不锈钢纤维和低碳钢纤维； 无机纤维：如石棉纤维、玻璃纤维、硼纤维、碳纤维 合成纤维：如尼龙纤维、聚酯纤维、聚丙烯等纤维； 植物纤维：如竹纤维、麻纤维等。
• （2）使用专门制造的低碱度水泥
• 例如中国建筑材料科学研究院开发的硫铝酸盐型低碱 度水泥(由无水硫铝酸钙、石灰石、无水石膏组成)， 日本秩父水泥公司开发的CGC水泥(由无水硫铝酸钙、 C2S含量高的波特兰水泥、矿渣与石膏组成)。根据国 内外的经验，为降低GRC制品的干缩率，应使灰砂比 控制在1：1-1：1.5之间。
国内外水泥及水泥基材料发展研究[修改版]
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第一篇：国内外水泥及水泥基材料发展研究新世纪国际水泥工业的发展趋势是以节能、降耗、环保、改善水泥质量和提高劳力生产率为中心，实现清洁生产和高效率节约化生产，走可持续发展的道路。
研究的重点主要是围绕水泥工业节能降耗、减少厂有害气体（C02、S02和NOx等）排放以及低品位原燃料、工业废弃物的资源化利用等方面，具体表现在两个方面：一是国际水泥工业技术与装备上新型干法水泥生产技术向着大型化、节能化以及自动化方向发展，如高效预热分解系统、第三代“控制流蓖板”和第四代“无漏料横杆推动”蓖式冷却机、新型辊式磨及混压机粉磨系统、自动化控制及网络技术、新的熟料烧成方法如流态化床和喷腾炉烧成技术、高效除尘技术、炯气脱硫除氮技术等的开发和应用，使水泥工业进入现代化发展期。
二是水泥及水泥基材料的研究是以水泥的生态化制备、先进水泥基材料、水泥的节能和高性能化、废弃物出资源化利用以及水泥制备和应用中的环境行为评价和改进等方面为研究开发重点，两者相辅相成，推动了水泥工业的可持续发展。
一、水泥的生态化制备和生态水泥的发展随着科学技术的发展和人们环保意识的增强，水泥工业的可持续发展越来越得到重视，自20世纪70年代开始，美国、法国、德国、日本等工业发达国家就已研究和推进废弃物替代天然资源的工作，并在二次能源的资源化利用方面取得良好进展。
生态水泥的研究也是目前水泥研究的热点之一。
生态水泥是一种新型的波特兰水泥，其中含有20％左右的C11A7.CaCl2（代替C3A），它适用于建造房屋、道路、桥梁和混凝土制品等。
这种水泥的研制不仅解决了城市及工业垃圾处理问题，而且还通过垃圾的循环利用系统保护了环境。
二、先进水泥基材料的研究随着建筑业、海洋业和交通业等的飞速发展，超高、超长、超强和在各种严酷条件下使用建筑物的出现，对水泥与混凝土材料提出了更高的要求，高强度、长寿命、低环境负荷是当代水泥材料发展的主要方向。
先进水泥基材料以现代材料科学理论为指导，以未来胶凝材料为主要研究目标，其目的是把传统的水泥与混凝土材料推向高新技术领域进行研究和开发。
混凝土用各种原材料基本情况简介
混凝土各材料基本知识培训材料(干货)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水泥的来源1756年，英国工程师J.斯米顿在研究某些石灰在水中硬化的特性时发现：要获得水硬性石灰，必须采用含有粘土的石灰石来烧制1796年，英国人J.帕克用泥灰岩烧制出了一种水泥，外观呈棕色，很像古罗马时代的石灰和火山灰混合物，命名为罗马水泥1824年，英国建筑工人约瑟夫·阿斯谱丁（Joseph Aspdin）发明了水泥并取得了波特兰水泥的专利权。
他用石灰石和粘土为原料，按一定比例配合后，在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料，再经磨细制成水泥。
因水泥硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似，被命名为波特兰水泥。
它具有优良的建筑性能，在水泥史上具有划时代意义。
1871年，日本开始建造水泥厂1889年，中国河北唐山开平煤矿附近，设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂。
1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司，年产水泥4万吨。
1893年，日本远藤秀行和内海三贞二人发明了不怕海水的硅酸盐水泥。
水泥的矿物组成硅酸盐水泥的主要矿物：硅酸三钙（3CaO·SiO2，简式C3S），硅酸二钙（2CaO·SiO2，简式C2S），铝酸三钙（3CaO·Al2O3，简式C3A），铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3，简式C4AF）。
水泥的命名以及水泥的分类水泥的强度来源水泥的凝结和硬化：1)、3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca（OH）2；2)、2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca（OH）2；3)、3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O（水化铝酸钙，不稳定）；3CaO·Al2O3+3CaSO4·2 H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O（钙矾石，三硫型水化铝酸钙）；3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2〔3CaO·Al2O3〕+4 H2O→3〔3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O〕（单硫型水化铝酸钙）；4)、4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O。
水泥基灌浆材料性能与组成材料研究进展
水泥基灌浆材料性能与组成材料研究进展摘要：属性优良的施工材料是现代施工质量的有效保障因素之，水泥基灌浆材料就是其中之一，凭借其优良的属性特点，水泥基灌浆材料被广泛应用于各类工程施工项目中。
本文结合水泥基灌浆材料的发展和应用，综述了水泥基灌浆材料的概念，并从其属性特点和材料组成两个维度方面讨论了其目前在研究中的进展。
一、水泥基灌浆材料概述美国是最早发现并应用水泥基灌浆材料的国家，在水泥基灌浆材料使用的早期，由于具备显著的快速凝结特点以及凝结后高硬度的特点，被美国人广泛的应用于军事工程。
除过上述特点之外，水泥基灌浆的流动性和微膨胀性也能够在使用中提高安装效率和容错率。
由于在施工中具备高便捷性，在随后的发展中被广泛的应用于工程领域，如路面修补、路基填充等。
二、水泥基灌浆性能研究进展及述评水泥基灌浆材料的性能研究主要集中在流动性、膨胀性和强度三个方面。
1、流动性相关研究作为水泥基灌浆材料的最优属性之一，流动性的高低却决于制作中的两个因素，其一就是水胶比，其二就是减水剂含量。
两者的原理相同，也就是当灌浆材料中有效水增加时，水泥颗粒的间隙就会因此增加从而降低摩擦阻力，流动性就自然而然被提升了。
关于流动性的研究中，部分学者认为通过在水泥基灌浆材料中加入粉煤灰、钢渣等材料来降低颗粒之间的粘度的方法来提高流动性。
基于此研究基础，徐国强和张静尝试了不同的材料对水泥基灌浆材料流动性的影响，在实际的工业生产中，如矿粉、粉煤灰等多种材料的加入都可以产生同类型作用，但材料的差异会导致流动性增加程度高低的不同，其中在加入同等样本的前提下，硅灰最能够提高灌浆的流动性，最高可以到达358mm的峰值[1]。
2、膨胀性以流动性为基础，依靠良好的膨胀性，水泥基灌浆材料被广泛用于工程填充作业，如路基填充等。
其中最为重要的成分就是膨胀剂，膨胀剂和灌浆材料结合主要在于两点，其一就是其自身的物理特性，其而在于他能够和水泥成分发生轻微反应，从而使整体的灌浆材料保持在一个合适的膨胀程度，这样可以让水泥凝固后的体积收缩得到正向补偿。
2016-04参考资料-水泥生产发展概况资料PPT教学课件
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3、水泥生产技术发展趋势
近20年代表当代水泥生产技术水平的新型干法 生产技术和装备，由于追求高效率、低能耗、 “零污染”的环保措施生态化等方面都取得了 显著的成就和进步。
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3.1水泥装备大型化
新型干法技术提供了提高水泥设备的单机能力 和功能的可能性，而追求高效率、高性能、低 成本，促进了水泥装备大型化的进程。为达到 此目的必须提高设备制造技术和与之相配套的 原材料（耐热、耐磨的耐火材料）的质量，提 高必要的检测、保护装置的灵敏可靠性。
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3.2生产工艺节能化
为了降低水泥生产工艺中所消耗的能源以降低 成本，减少环境负荷，提高水泥产品的竞争能 力，近20年来，在水泥工艺的主要工艺过程烧 成和粉磨环节上做了大量的技术改进。取得了 巨大的进步。
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采用低压损的悬浮预热器，在不增加总的预热 器压力损失（或略有增加）的前提下采用六级 旋风预热器使烧成系统热耗降到3000kJ/kg 熟料以下，热效率提高到60%左右。
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我国已经成为名副其实的水泥生产大国，但总 体水泥质量不高，不是水泥工业强国。
1995-1999年中国水泥产量
项目
1995年 1996年 1997年 1998年 1999年
水泥产量 47561
49119 51174
53600 57300
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2001-2006年中国水泥产量
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在此期间，发达国家的跨国公司和集团，利用 他们在水泥生产技术和装备制造方面的优势以 及在国际资本运作方面的实力，利用发展中国 家丰富的原料资源、相对廉价的劳动力以及资 金的相对短缺，采取在发展中国家投资或合资 建厂以及购买股权的办法，在国外发展自己的 水泥基地，发展国际水泥贸易取得比在本国更 大的经济利益， 甚至反销本国，满足本国的 水泥消费需求。
水泥发展历程
有关“水泥”的发展历程
水泥是一种重要的建筑材料，其发展历程经历了多个阶段。
有关“水泥”的发展历程如下：1.石灰石水泥时期：最早的水泥是用石灰石作为主要原料制成的。
石灰石水泥在早期的建
筑中得到了广泛应用，但由于其强度较低，后来被其他水泥所取代。
2.粘土水泥时期：粘土水泥是用石灰石和粘土为主要原料混合制成的。
这种水泥在19世
纪末期得到了广泛应用，由于其成本较低、强度适中，至今仍然在某些场合被使用。
3.火山灰水泥时期：火山灰是一种良好的活性掺合料，加入火山灰的水泥具有很好的水硬
性，因此火山灰水泥在早期得到了广泛应用。
随着工业化的进程，火山灰资源逐渐减少，使得这种水泥逐渐被淘汰。
4.高炉矿渣水泥时期：高炉矿渣是钢铁工业的副产品，将它磨细并加入适量的石膏和碱性
激发剂后可以制成高炉矿渣水泥。
这种水泥具有较高的后期强度，主要用于大型工业厂房和桥梁等结构的建造。
5.特种水泥时期：随着科技的不断发展，各种特种水泥相继问世。
如快硬水泥、抗硫酸盐
水泥、油井水泥等。
这些特种水泥在特定的工程场合具有不可替代的作用。
水泥基复合材料的研究与开发
水泥基复合材料的研究与开发随着建筑业的快速发展，水泥基材料成为了建筑材料中的主要材料之一，它具备耐久性好和强度高等特点，因此在各种工程中得到了广泛的应用。
然而，在使用中也存在着问题，例如开裂、强度不足等，这就需要水泥基材料的研究与开发得到更好的改进。
在此背景下，水泥基复合材料的研究与开发具有重要意义。
本文就对水泥基复合材料做一些简单的介绍。
一、水泥基复合材料的定义水泥基复合材料是指利用水泥作为基础材料，在其内部添加适量的钢纤维、纳米氧化钛、无机纤维、化学添加剂等多种成分，采用一定的配制工艺制成的一种新型的材料。
它的强度、韧性、自重轻、耐久性和耐腐蚀性强等性能良好。
同时，还能满足外墙抗震、防火、节能等多种需求，因此得到了广泛的应用。
二、水泥基复合材料的特点水泥基复合材料具备以下几个特点：1、强度高在混凝土中加入合适数量和质量的钢纤维可以显著提高其强度和韧性，使之具有较高的抵抗力，更加耐久。
2、自重轻由于添加了适量的轻质骨料，使得这种材料的自重相比传统的水泥材料更轻，更具备耐震能力。
3、耐久性好纳米氧化钛、无机纤维、化学添加剂等，都可以作为复合材料中的添加剂，可以延长材料使用寿命，防止开裂，在固化后具有很高的耐久性。
4、施工方便水泥基复合材料相对于传统水泥材料，其施工速度更快，用人力、用量和人工的消耗都比较少，从而降低了建筑成本，具有优良的市场前景。
三、水泥基复合材料的应用范围水泥基复合材料的应用范围非常广泛，可以应用于：1、建筑墙体复合材料可以作为墙体材料使用，具有耐腐蚀、防火、隔音、隔热、耐水性等良好的性能。
2、地板复合材料还可以用于制作地板材料，可以根据地面的不同需求加入不同的骨料。
3、护栏复合材料还可作为护栏的材料，用于道路、桥梁、水库、隧道、高速公路等工程上，具有很好的抗风、抗震、耐磨等特性。
总之，水泥基复合材料的研究与开发对于促进建筑业的发展具有重要的意义。
我们可以通过各种实验方法，找到更加优化的成分，减少开裂和强度不足等问题，从而使复合材料的性能更加优良，避免因材料不合适带来的不必要的损失。
水泥发展史
道路和桥梁建设
道路材料
水泥是制造公路、街道、停车场等道 路材料的主要成分，具有高强度、耐 久性和稳定性。
桥梁建设
水泥可用于制造桥梁的墩柱、梁板等 结构，具有优良的抗压和抗拉性能， 能够承受较大的负荷。
水利工程
水利设施
水泥可用于制造水坝、水库、堤防等水利设施，具有优良的 抗水侵蚀和稳定性。
航道整治
工程应用
水泥在工程领域也得到了广泛应用。例如，在19世纪，水泥被用于建造铁路、公 路、运河和桥梁等基础设施。水泥的强度和耐久性使其成为这些工程项目的理想 材料。
03 水泥的现代化发展
波特兰水泥的发明
总结词
19世纪中叶，波特兰水泥的发明为现代水泥行业奠定了基础，成为建筑业的重要支柱 。
详细描述
19世纪中叶，英国工程师约瑟夫·阿斯普丁发明了波特兰水泥，这种水泥以石灰石和黏 土为主要原料，经过高温煅烧后研磨成粉状，具有优良的物理性能和耐久性。它的发明 为现代建筑业提供了可靠的材料支持，广泛应用于桥梁、道路、房屋等建筑物的建设和
水泥是一种重要的建筑材料，广 泛应用于建筑、道路、水利等领
域。
水泥具有优良的物理性能和化学 稳定性，能够与水混合后硬化成
坚硬的建筑材料。
水泥在现代化建设中发挥着不可 替代的作用，是实现国家基础设 施建设和经济发展的重要支撑。
02 水泥的起源
古代水泥的发明
天然水泥
古代人类在建筑和工程中，利用天然硬化的粘土、石灰石等材料作为胶结剂， 形成了最早的水泥。
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04 水泥的种类和特性
通用水泥
通用水泥是最常用的水泥类型，主要用于土木建筑工程中的混凝土和砂浆制备。
通用水泥的强度等级通常为32.5、42.5、52.5等，根据不同的工程需求选择合适的 水泥品种。
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52.5
62.5
其他
中国的通用水泥
品种
混合材种类 无 活性或惰性 活性或惰性 矿渣 火山灰质材料 粉煤灰
两种或两种以上的复合
PI P II
P.O P.S P.P P.F P.C
混合材掺量 0 <5% 6%～15% 20%～70% 20%～50% 20%～40% 20%～50%
水 泥
标准规定的 水泥 标准未规定 的水泥
强度等级：
32.5 42.5
通 用 水 泥
特 种 水 泥
符合用户要求的 个性化水泥
殊具 水有 泥许 可 证 的 特
殊没 水有 泥许 可 证 的 特
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德国的水泥产品结构
欧洲标准规定的水泥种类
品种 CEM I CEM II/A，B CEM III/A ， B，C CEM IV/A，B CEM V/A，B
源和能源 混凝土应用技术发展很快。
水泥强度提高情况
1992年日本废弃混凝土的种类与数量
水泥的分类
按化学组成分类 按用途分类
矿物掺合料发展为独立的产品
水 泥
硅酸盐水泥 C3S、C2S、 C3A、C4AF
第一系水泥
第二系水泥
硫铝酸盐水泥 C2S、C4A3.SO3
第三系水泥
铝酸盐水泥 CA、CA2、C2AS
我国通用水泥标准的演变过程
2002年我国通用水泥产量
国内外市场销售水泥的强度分布（％）
统计时间
国家 中国 德国 法国
32.5 54.5 61.6 48.2
42.5 41.4 32.4 11.3
52.5 3.9 5.7 32.6
62.5 0.2 ---
2002年 1997年 1997年
我国大中型水泥厂熟料矿物组成及性能
世界上最早的混凝土在我国 两千年前的混凝土建筑仍然屹立
19世纪下半叶发明钢筋混凝土
20世纪发明预应力混凝土
化学外加剂和矿物掺合料的普遍使用推 动了高性能混凝土的发展
水泥生产和科研现状
水泥世界年产量超过17亿吨。 2004年1－11月中国水泥产量8.47亿吨， 世界第一。 2004年1-11月中国水泥产量增加1.1亿吨。 发达国家产量趋于下降，发展中国家产 量增加。 中国发展迅速，但品质不令人满意。
均为纯硅酸盐水泥，强 分 类
通用水泥
纯硅酸盐水泥 P.I, P.II 普通硅酸盐水泥 P.O 矿渣硅酸盐水泥 P.S 火山灰硅酸盐水泥 P.P 粉煤灰硅酸盐水泥 P.F
石灰石硅酸盐水泥
特种水泥 快硬水泥 低热水泥
强度等级：
32.5 42.5
膨胀水泥
2003年新型干法水泥熟料生产能力1.8亿吨
——2500t/d以上生产线42条，熟料生产能力4309万t ——5000t/d及以上生产线11条，熟料生产能力1798万t
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 新型干法生产线部分时期新增熟料产能
单位：万t/a
“七五” “八五” “九五” 2001年 2002年 2003年
中国水泥工业现状
生产企业8400多家，建有回转窑1200条， 立窑8400多座。2004年新增新型干法生 产线143条，平均规模2930t/d。 年生产能力不足20万吨的小型企业占 90%以上，年产量在20万吨以上的大中 型企业580家，占总数的6.8%。
平均综合能耗5300J/kg水泥，国外先进水 平约3000J/kg水泥。 新型干法水泥快速发展，自2001年以来， 产量连年翻番。2004年新增熟料产能 12987万吨。新型干法窑生产能力占全部 生产能力的45％。
已成为高性能混凝土中不可缺少的组分。 具有潜在胶凝性，需要激发剂激发其活性。 反应类型与硅酸盐水化反应不同。
中国矿物掺合料使用现状
年排量巨大：～10亿吨 利用程度较低：
1999年我国生产水泥5.76亿吨，利用工业废渣 约1亿吨，综合利用率占水泥产量的17.5%。 高炉矿渣利用率达80%以上，粉煤灰约20%， 其余废渣利用率更低。
作水泥原料：代替石灰石、粘土、石膏。 作燃料 作混合材：用量最大。ENV197促进混合材用 量的增加。 作混凝土掺合料：逐渐被接受，正在推广之中。
混合材种类 无 所有种类 矿渣 火山灰质材料 两种或两种以 上的复合
混合材掺量 0 6%～35% 36%～95% 11%～55% 18%～50%
美国的水泥品种
ASTM 分类 I，IA II，IIA III，IIIA IV V 简介 一般用途 要求中等抗硫酸盐和中等 水化热的工程 早强型 低水化热 高抗硫酸盐
钢产量世界第 冶金渣年排放量约1.5亿吨; 一。
原煤
电力
煤炭消费量世 煤矸石积存34亿吨，占地20 界第一。 万亩，排放量每年约2亿吨 粉煤灰年排放量近2亿吨，累 发电量世界第 计堆存量超过14亿吨，占地 15.52 二。 60万亩， 综合处理费高达30 ~ 60亿元
德、法、美的粉煤灰利用率分别达55.1%, 41.5%, 40.1%。 胶凝材料是利用工业废渣的最大用户：
水泥新标准GB175-1999从2000年12月开 始执行。主要是变动是强度检验方法套 用ISO方法。 新标准最低强度等级为32 .5，相当于老 标准的#425，这将淘汰占中国水泥产量 40%的低标号水泥。
水泥研究现状
熟料化学进展不大，混凝土科学很活跃。
水泥生产新技术不多。
重视可持续发展，重视环境保护，重视节约资
水泥基材料的应用历史、 现状和分类
水泥基材料：
泛指所有以胶凝材料为原料制备的材 料和制品。
胶凝材料的定义：
凡能在物理、化学作用下，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，统称胶凝材料。
胶凝材料分为无机胶凝材料（水泥、石 灰、石膏等）和有机胶凝材料（沥青、 树脂等） 无机胶凝材料分为只能在空气中硬化的 气硬性胶凝材料，以及既能在空气中、 也能在水中硬化的水硬性胶凝材料。
罗马万神殿直径43米的穹 顶是古代罗马人使用水硬性胶 凝材料的典范。
19世纪末出现回转窑，开始大规模工业化生 产水泥，并制订标准统一水泥质量。 同时Michaelis和Le Chatelier建立水泥化学， 提出水泥水化模型。 1930s 确定硅酸盐水泥的相组成，Bogue提 出硅酸盐水泥熟料的相组成计算公式。 1970s 发明窑外分解窑煅烧工艺，硅酸盐水 泥熟料的煅烧热耗已接近理论值。
机械化立窑水泥厂生产工艺流程示意图
生产方式：以煅烧方式划分
立窑，最古老的生产方式 回转窑，分为干法、湿法和半干法 窑外分解窑，最先进的工艺 原料：石灰石， 粘土， 铁粉 钙 硅、铝 铁
水泥生产的发展方向： 大型化，自动化（日产熟料10000t） 产品的个性化，适应用户要求
——多仓配料，粉磨站
水泥水化理论的发展
水化理论： 溶解-结晶假说 局部反应假说 1919年Abrams提出强度的水灰比定则 50年代Powers提出强度与孔隙率的关系 C-S-H凝胶结构模型
水泥的生产——两磨一烧
原料制备——生料粉磨
煅烧——熟料烧成 水泥制备——水泥粉磨
水泥生产工艺流程
按生料制备方法的不同可分为干法与湿法两大类（窑外分解）
只 能 在 空 气 中 硬 化
又 能 在 水 中 硬 化
即 能 在 空 气 中
需 要 激 发 剂 激 发
矿渣
火山灰材料
天然
人工
工业废渣
水泥的历史
古埃及时代——使用石膏和石灰 希腊和罗马时代——石灰火山灰混合物 中国古代——三合土：石灰、炉渣和黄土
混合物
波特兰水泥的发明： 1824年英格兰建筑工人J. Aspdin申请 了第一个专利。采用高温煅烧，生产现 代意义的硅酸盐水泥。
重视环境保护和可持续发展
——控制有害物质排放，使用工业废 料为原料和燃料。
水泥工业清洁生产的发展
最大限度减少粉尘、NOx、SO2和重金属等 对环境的污染； 实现高效余热回收，减少水泥电耗； 不断提高替代燃料的替代率，减少水泥热 耗； 开发生态水泥，减少自然资源的使用量。
混凝土的历史
国外水泥熟料矿物组成及性能
国内外硅酸盐水泥的性能对比
我国水泥与国外水泥配制的混凝土 的强度对比
特殊胶凝材料产品
膨胀剂——硫铝酸盐熟料、石膏、明矾 石、石灰为主要成分。 干砂浆——砌筑、装饰、粘结、保温 堵漏剂 灌浆剂 不以强度划分等级，而以功能分类。
辅助胶凝材料——矿物掺合料
凡是细磨成粉状，加入适量水后成为 塑性浆体，既能在空气中、也能在水中硬 化，并能将砂、石等散粒或纤维状材料胶 结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。 Cement是含义很广的名词，包括 1）水泥 2）胶泥，胶结剂 3）牙骨质
无机胶凝材料
气硬性胶凝材料 石灰 石膏 氯氧镁材料
水硬性胶凝材料 水泥
火山灰材料 （具有潜在水硬性）
2003年我国几大基础产业发展情况
行业 名称
产量 增长 所处世界地位 资源、环境问题 （亿吨） （%） 超过世界总产 年排放近7亿吨CO2和大量粉 水泥 8.62 18.90 量的50％，世 尘，消耗约7亿吨石灰石资源。 界第一。
钢铁
2.22 16.67 1910
(亿千瓦时)
21.92 15.00