水泥基本知识简介ppt课件
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水泥课件 PPT
⑶石膏的分类
天然二水石膏（G）
硬石膏（A） 混合石膏（M）
每一类又按产品的含量分为五个级别，分别是特级、一级、二级、三 级、四级
三、混合材料
在水泥生产的过程中，为改善水泥性能，调节水泥强度 等级，而加到水泥中去的人工的和天然的矿物质材料。
化学活性
与水泥成分不起化学作用 或化学作用很小
混合材料分类
水泥成品
2.水化物
水泥加水后，熟料与水发生水化反应，生成一系列新的化合物， 并放出热量，其放出的热量称为水化热。 主要的水化产物有：
水化硅酸钙 水化铁酸钙凝胶 氢氧化钙 水化铝酸钙） 水化硫铝酸钙晶体
3、水泥石
随着水泥水化的不断进行，水泥浆结构内部孔隙不断被新生水 化物填充和加固的过程，称为水泥的“凝结”。随后产生明显的强度 并逐渐变成坚硬的人造石——水泥石，这一过程称为水泥的“硬化”。 实际上，水泥的水化过程很慢，较粗水泥颗粒的内部很难完全水 化。因此，硬化后的水泥石是由晶体、胶体、未完全水化颗粒、游离 水及气孔等组成的不均质体
通用硅酸盐水 泥
火山灰质硅酸盐 泥 粉煤灰硅酸盐水 泥 复合硅酸盐水泥
专用硅酸盐水 泥 特性硅酸盐水 泥
专门用于某些工程的水泥，如中、低热硅酸盐水泥、 道路硅酸盐水泥、砌筑水泥等 用于对混凝土某些性能有特殊较要求的水泥，如快硬 硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥等
第一节 硅酸盐系水泥主要原料
1.硅酸盐水泥熟料的矿物组成 主要成分：主要由四种矿物化学组成 组 成 矿物名 称
硅酸盐 矿 物 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙
分子式
3CaO· SiO2 2CaO· SiO2 3CaO· Al2O3
水泥基本知识简介ppt课件
o3caoh硅酸三钙水化硅酸钙氢氧化钙ocaoh硅酸二钙水化硅酸钙氢氧化钙3caoal水化铝酸三钙4caoal水化铁酸一钙3caoal水化铝酸钙石膏或3caoal水化硫铝酸钙或单硫型水化硫铝酸钙2021精选ppt23水化硅酸钙70凝胶氢氧化钙20晶体水化铝酸钙晶体水化硫铝酸钙晶体也称钙矾石7是水泥石形成强度的最主要化合物水化反应为放热反应其放出的热量称为水化热
9
2.生产过程
两磨一烧：制备生料（一磨）
Hale Waihona Puke 煅烧熟料（一烧）粉磨水泥（二磨）
石灰石 粘土 磨细按比例混合 辅助原料
生料进窑
石膏 熟料煅烧
1450℃
磨细
水泥成品
10
3.生料
CaO： 62% ~ 67% SiO2 : 20% ~ 24% Al2O3 : 4% ~ 7% Fe2O3： 2.5%~6.0%
生料在窑内经历： 干燥——预热——分解——烧成——冷却
3.水化后期，硬化
•更长时间
•水化反应减慢——水化产物填充 由水占据的空间——晶体相互搭 接——整体——水泥石——硬化
•硬化：浆体的强度逐渐提高并变 成坚硬的石状固体——水泥石
25
加水 诱导期
初凝
凝结
终凝 硬化
塑性流 动浆体
初凝时间
稠硬不流 动浆体
刚性固体随时 间增强
终凝时间
水泥凝结时间与水泥浆体状况的关系
22
•主要水化产物（在完全水化的水泥石中 ）：
水化硅酸钙 70%（凝胶） 氢氧化钙 20%（晶体）
是水泥石形成 强度的最主要 化合物
水化铝酸钙（晶体）
水化硫铝酸钙晶体（也称钙矾石）7%
•水化反应为放热反应，其放出的热量称 为水化热。其水化热大，放热的周期也较 长，但大部分（50%以上）热量是在3天 以内。特别是在水泥浆发生凝结、硬化的 初期放出。
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2.生产过程
两磨一烧：制备生料（一磨）
Hale Waihona Puke 煅烧熟料（一烧）粉磨水泥（二磨）
石灰石 粘土 磨细按比例混合 辅助原料
生料进窑
石膏 熟料煅烧
1450℃
磨细
水泥成品
10
3.生料
CaO： 62% ~ 67% SiO2 : 20% ~ 24% Al2O3 : 4% ~ 7% Fe2O3： 2.5%~6.0%
生料在窑内经历： 干燥——预热——分解——烧成——冷却
3.水化后期，硬化
•更长时间
•水化反应减慢——水化产物填充 由水占据的空间——晶体相互搭 接——整体——水泥石——硬化
•硬化：浆体的强度逐渐提高并变 成坚硬的石状固体——水泥石
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加水 诱导期
初凝
凝结
终凝 硬化
塑性流 动浆体
初凝时间
稠硬不流 动浆体
刚性固体随时 间增强
终凝时间
水泥凝结时间与水泥浆体状况的关系
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•主要水化产物（在完全水化的水泥石中 ）：
水化硅酸钙 70%（凝胶） 氢氧化钙 20%（晶体）
是水泥石形成 强度的最主要 化合物
水化铝酸钙（晶体）
水化硫铝酸钙晶体（也称钙矾石）7%
•水化反应为放热反应，其放出的热量称 为水化热。其水化热大，放热的周期也较 长，但大部分（50%以上）热量是在3天 以内。特别是在水泥浆发生凝结、硬化的 初期放出。
建筑材料--《水泥》课件.ppt
浆开始失去可塑性所需的时间； ❖ 【终凝时间】 从水泥加水拌和起，至标准稠度的净
浆完全失去可塑性所需的时间。
❖ 所谓标准稠度，是人为规定的水泥浆达到的某一稀稠程度。
因为水泥浆的稀稠对水泥的技术性质影响较大，为了使水泥 的技术性质具有准确的可比性，必须规定统一的稀稠程度作 为试验的标准条件。
❖ 2）检验方法：维卡仪法
❖ 波特兰水泥（硅酸盐水泥）：1824年，英国人阿斯谱丁（J. Aspdin）获“波特兰水泥”专利，成为 水泥发明人。
❖ 该水泥水化硬化后的颜色类似英国波特兰地区建筑用石料的 颜色，所以被称为“波特兰水泥”。
❖ ❖ 1889年，河北唐山细绵土厂建成投产（立窑）。 ❖ 1906年，建立启新洋灰公司，年产水泥4万吨。
熟料矿物、碱金属硫酸盐、石膏等。
❖ （四）助 磨 剂
❖ 水泥熟料粉磨时，加入助磨剂，可以提高磨机台时 产量，降低粉磨电耗，减少熟料用量，增加混合料 掺量，节约水泥生产成本。
❖ 国标规定：
❖ 水泥熟料粉磨时允许加入助磨剂，
❖ 但加入量应不超过水泥质量的0.5%。
❖ 且助磨剂质量符合JC/T667-2004《水泥助磨剂》标
❖ 凡天然或人工的以氧化硅、氧化铝为主要成分的物质，本身 磨细加水并不硬化，但与气硬性的石灰混合后，再加水拌和， 则不但能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化，统称为火 山灰质混合材料。
❖ 天然的火山灰质混合材料：火山灰、凝灰岩、浮石、硅藻土等。 ❖ 人工的火山灰质混合材料：烧粘土、煤矸石、粉煤灰、煤渣等。
准规定。
❖ 助磨剂作用机理：
❖ 降低颗粒表面能，减小颗粒硬度及颗粒之间的黏附 性，提高易磨性。
三、通用硅酸盐水泥的技术要求
❖ 通用硅酸盐水泥技术要求有三方面： ❖ （一）化学指标： ❖ 不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子含量。
浆完全失去可塑性所需的时间。
❖ 所谓标准稠度，是人为规定的水泥浆达到的某一稀稠程度。
因为水泥浆的稀稠对水泥的技术性质影响较大，为了使水泥 的技术性质具有准确的可比性，必须规定统一的稀稠程度作 为试验的标准条件。
❖ 2）检验方法：维卡仪法
❖ 波特兰水泥（硅酸盐水泥）：1824年，英国人阿斯谱丁（J. Aspdin）获“波特兰水泥”专利，成为 水泥发明人。
❖ 该水泥水化硬化后的颜色类似英国波特兰地区建筑用石料的 颜色，所以被称为“波特兰水泥”。
❖ ❖ 1889年，河北唐山细绵土厂建成投产（立窑）。 ❖ 1906年，建立启新洋灰公司，年产水泥4万吨。
熟料矿物、碱金属硫酸盐、石膏等。
❖ （四）助 磨 剂
❖ 水泥熟料粉磨时，加入助磨剂，可以提高磨机台时 产量，降低粉磨电耗，减少熟料用量，增加混合料 掺量，节约水泥生产成本。
❖ 国标规定：
❖ 水泥熟料粉磨时允许加入助磨剂，
❖ 但加入量应不超过水泥质量的0.5%。
❖ 且助磨剂质量符合JC/T667-2004《水泥助磨剂》标
❖ 凡天然或人工的以氧化硅、氧化铝为主要成分的物质，本身 磨细加水并不硬化，但与气硬性的石灰混合后，再加水拌和， 则不但能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化，统称为火 山灰质混合材料。
❖ 天然的火山灰质混合材料：火山灰、凝灰岩、浮石、硅藻土等。 ❖ 人工的火山灰质混合材料：烧粘土、煤矸石、粉煤灰、煤渣等。
准规定。
❖ 助磨剂作用机理：
❖ 降低颗粒表面能，减小颗粒硬度及颗粒之间的黏附 性，提高易磨性。
三、通用硅酸盐水泥的技术要求
❖ 通用硅酸盐水泥技术要求有三方面： ❖ （一）化学指标： ❖ 不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子含量。
建筑材料——水泥ppt课件
C3S水化比C2S快，同时生成的CH较多。 C-S-H凝胶的形成与温度有一定的关系，从而影响
凝胶类型和C/S比。
编辑版pppt
22
2. C3A的水化
3CaO·A12O3+6H2O→3CaO·A12O3·6H2O
编辑版pppt
23
3. C4AF的水化
编辑版pppt
24
（二）硅酸盐水泥的水化
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19
1．C3S和C2S的水化：C-S-H以及CH
硅酸三钙和硅酸二钙（-C2S)由于其晶体结构特点， 因此遇水后与水发生水化反应:
(3CaO·SiO2)+6H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2 2(2CaO·SiO2)+4H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
C-S-H凝胶有四种形态，它们具有以下特点：
（1）具有高度的不溶性，溶解度极小；
（2）比表面积大，高度分散性；
（3）具有刚度特征，胶体微粒间以化学键和范德华 力结合，有一定的强度；
（4）内部多孔隙（凝胶孔）。
编辑版pppt
21
而CH生成量较CSH少的多，只能起到填充作用，但 由于CH间是层状结构，层间结合弱，因此，是裂缝 的策源低。而CH溶解度较大，对耐久性也不利。
影响水泥凝结的因素：①矿物组分，C3A越高，凝结越 快。②水泥细度。③环境温、湿度。④缓凝组分：a.石
膏。b.缓凝剂及促凝剂。C.矿物掺合料。（特别是FA）
编辑版pppt
14
6．体积安定性 水泥石硬化后，产生不均匀的体积变化，即体积安定性不良。 体积稳定性的危害：引起建筑物的破坏、构件崩溃。 原因：①熟料中的f-CaO太多——控制方法：沸煮法测定。 ②熟料中的f-MgO太多——≯5.0%。 ③掺入的石膏太多≯3.5%。 ①、②：一般是由于熟料烧结时温度高于石灰烧结时的温度，熟
凝胶类型和C/S比。
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2. C3A的水化
3CaO·A12O3+6H2O→3CaO·A12O3·6H2O
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3. C4AF的水化
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（二）硅酸盐水泥的水化
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1．C3S和C2S的水化：C-S-H以及CH
硅酸三钙和硅酸二钙（-C2S)由于其晶体结构特点， 因此遇水后与水发生水化反应:
(3CaO·SiO2)+6H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2 2(2CaO·SiO2)+4H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
C-S-H凝胶有四种形态，它们具有以下特点：
（1）具有高度的不溶性，溶解度极小；
（2）比表面积大，高度分散性；
（3）具有刚度特征，胶体微粒间以化学键和范德华 力结合，有一定的强度；
（4）内部多孔隙（凝胶孔）。
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21
而CH生成量较CSH少的多，只能起到填充作用，但 由于CH间是层状结构，层间结合弱，因此，是裂缝 的策源低。而CH溶解度较大，对耐久性也不利。
影响水泥凝结的因素：①矿物组分，C3A越高，凝结越 快。②水泥细度。③环境温、湿度。④缓凝组分：a.石
膏。b.缓凝剂及促凝剂。C.矿物掺合料。（特别是FA）
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14
6．体积安定性 水泥石硬化后，产生不均匀的体积变化，即体积安定性不良。 体积稳定性的危害：引起建筑物的破坏、构件崩溃。 原因：①熟料中的f-CaO太多——控制方法：沸煮法测定。 ②熟料中的f-MgO太多——≯5.0%。 ③掺入的石膏太多≯3.5%。 ①、②：一般是由于熟料烧结时温度高于石灰烧结时的温度，熟
水泥生产基本知识概论(PPT 97页)
1824年英国人阿斯普丁(J.ASPDIN)首先申请了 并取得波兰特水泥的专利权。
1875年英国人弗雷特里克.冉荪 (Frederik.RanSome)把回转窑引用到水泥工业 中来 。水泥工业的第一次革命
1910年机械化立窑问世
1928年发明了立波尔窑 1951年世界上第一台旋风予热气窑在德国洪 堡公司运行。 1934年丹麦的M.V约里根生(M.VgelJogensen) 获得悬浮予热器专利权。1951年 由F.缪勒（F.Miuller）改进的第台旋风予热器 投入实际运行。 1971年窑外分解技术成功 立即在世界范围 内引起强烈反响
1876年在唐山建成了第一台立窑,成立綮新 洋灰公司。
中国第一台回转窑于1906年在唐山綮新洋 灰公司建成投产,
1907大连建成了回转窑,以后相继建成了上 海水泥厂,中国水泥厂,广州水泥厂。
1940年我国第一台机械化立窑在山西口泉 镇建成投产。
1976年国内第一条窑外分解工艺线在四平 石岭水泥厂建成
2）安定性：用沸煮法检验必须合格
3）强度：水泥强度等级按规定龄期的抗折和抗压强 度来划分，各强度等级水泥各龄期强度不得低于规定 值
4）细度： P.Ⅰ、P.Ⅱ、P.O水泥用比表面积表示不小 于300m2/kg；P.S、P.F、P.P、P.C用筛余量表示， 45μm方孔筛筛余不超过30.0%，80μm方孔筛筛余 不超过10.0%
见流程图
1.2 通用硅酸盐水泥国家标准 GB175-2007
该标准规定了通用硅酸盐水泥的定义与分类、组分 与材料、强度等级、技术要求、试验方法、检验规则和 包装、标志、运输与贮存等。
1、水泥代号
P.Ⅰ；P.Ⅱ；P.O；P.S.A；P.S.B；P.P；P.F；P.C 2、定义及分类 （1）通用硅酸盐水泥 Common Portland Cement：
1875年英国人弗雷特里克.冉荪 (Frederik.RanSome)把回转窑引用到水泥工业 中来 。水泥工业的第一次革命
1910年机械化立窑问世
1928年发明了立波尔窑 1951年世界上第一台旋风予热气窑在德国洪 堡公司运行。 1934年丹麦的M.V约里根生(M.VgelJogensen) 获得悬浮予热器专利权。1951年 由F.缪勒（F.Miuller）改进的第台旋风予热器 投入实际运行。 1971年窑外分解技术成功 立即在世界范围 内引起强烈反响
1876年在唐山建成了第一台立窑,成立綮新 洋灰公司。
中国第一台回转窑于1906年在唐山綮新洋 灰公司建成投产,
1907大连建成了回转窑,以后相继建成了上 海水泥厂,中国水泥厂,广州水泥厂。
1940年我国第一台机械化立窑在山西口泉 镇建成投产。
1976年国内第一条窑外分解工艺线在四平 石岭水泥厂建成
2）安定性：用沸煮法检验必须合格
3）强度：水泥强度等级按规定龄期的抗折和抗压强 度来划分，各强度等级水泥各龄期强度不得低于规定 值
4）细度： P.Ⅰ、P.Ⅱ、P.O水泥用比表面积表示不小 于300m2/kg；P.S、P.F、P.P、P.C用筛余量表示， 45μm方孔筛筛余不超过30.0%，80μm方孔筛筛余 不超过10.0%
见流程图
1.2 通用硅酸盐水泥国家标准 GB175-2007
该标准规定了通用硅酸盐水泥的定义与分类、组分 与材料、强度等级、技术要求、试验方法、检验规则和 包装、标志、运输与贮存等。
1、水泥代号
P.Ⅰ；P.Ⅱ；P.O；P.S.A；P.S.B；P.P；P.F；P.C 2、定义及分类 （1）通用硅酸盐水泥 Common Portland Cement：
水泥工艺基础知识(PPT49张)
3、粉磨
破碎与烘干后的物料，通过配料过程和配料设 备送至生料磨进行粉磨。粉磨系统主要有开路和 闭路两种。在粉磨过程中，当物料一次通过磨机 后即为产品时，称为开路系统，当物料出磨后经 过分级设备（选粉机）选出产品，而使粗料返回 磨内再磨时称为闭路系统。
三、生料均化
出磨的生料粉或生料浆，其化学成分难免有 些波动，为保证入窑生料化学成分均齐、合格， 生料应在贮存均化库内进行均化。 干法生料的均化可采用多库搭配，机械倒库和 压缩空气搅拌库。
4.1 碱含量（选择性指标） 水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算 值表示。若使用活性骨料，用户要求提供 低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大于 0.60%或由买卖双方协商确定。
4.2 物理指标
4.2.1 凝结时间 硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min； 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初凝 不小于45min，终凝不大于600min。 4.2.2 安定性 沸煮法合格。 4.2.3 强度 不同品种不同强度等级的通用硅酸盐水泥，其不 同各龄期的强度应符合表3的规定。
4.3 细度（选择性指标） 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比 表面积表示，不小于300m2/kg；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以筛余 表示，80μm方孔筛筛余不大于10%或 45μm方孔筛筛余不大于30%。
5、编号与取样 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规定： 200万吨以上，不超过4000吨为一编号； 120万吨-200万吨，不超过2400吨为一编号； 60万吨-120万吨，不超过1000吨为一编号； 30万吨-60万吨，不超过600吨为一编号； 10万吨-30万吨，不超过400吨为一编号； 10万吨以下，不超过200吨为一编号；
水泥培训课件完整版
04
水泥质量控制与检验 方法
质量控制指标体系建立
确定关键质量指标
根据水泥产品特性和生产要求，确定 关键质量指标，如强度、凝结时间、 安定性等。
制定质量指标限值
建立质量控制图
基于历史数据和统计分析，建立质量 控制图，用于实时监控水泥生产过程 中的质量波动。
根据国家和行业标准，结合企业实际 情况，制定各质量指标的合格限值。
企业应对
水泥企业积极响应国家政策，加强环保设施建设，推广使用清洁能源，降低生产过程中的能耗和排放 。
行业竞争格局变化
企业兼并重组
在市场竞争和政策推动下，水泥企业兼 并重组步伐加快，行业集中度不断提高 。
VS
产业链整合
水泥企业向上下游产业链延伸，形成完整 的产业链竞争优势，提高市场竞争力。
06
安全生产与环境保护 要求
产等特点；预热器采用多级旋风筒结构，提高预热效果，降低能耗。
03
工作原理
通过高温煅烧，使生料发生化学反应，生成熟料。
包装设备功能介绍
1 2 3
包装设备种类
自动包装机、手动包装机等。
功能特点
自动完成计量、充填、制袋、封口等工序，提高 包装效率；手动包装机操作简单，适用于小批量 生产。
应用场景
用于水泥成品的包装，便于储存、运输和销售。
强度发展。
水泥应用领域
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥
01
适用于重要结构的高强度混凝土和预应力混凝土工程，如桥梁
、大坝、高层建筑等。
矿渣硅酸盐水泥
02
适用于大体积混凝土工程，如大型设备基础、地下室等。
火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥
03
适用于有抗渗要求的混凝土工程，如水池、地下室等。同时也
水泥基本知识
水泥熟料的化学成分
• • • • • • 我司生产水泥熟料的化学原料主要如下 1) CaO 2) SiO2 3) AL2O3 4) Fe2O3 水泥生产中只有提供酸性氧化物（SiO2、 AL2O3、F类 （GBT 21372-2008)
关于熟料的基本化学性能及特性化学性能 （GBT 21372-2008)
水泥基本知识
§1-1水泥的分类
一、水泥的定义；
水泥：是指加水拌和成塑性浆体后，能胶结砂、石 等适当材料,既能在空气中硬化又能在水中 硬化的粉状水硬性 胶凝材料。简言之，水泥是一种水硬性胶凝 材料。
二、水泥的分类：
（一）、按水泥的性能和用途分三类： 1、通用水泥：一般土木建筑工程通常采用的水泥。 通用水泥是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。 2、专用水泥：具有专门用途的水泥。 专用水泥是以专门用途命名，并可冠以不 同型号。如：A级油井水泥、G级油井水 泥、大坝水泥、道路硅酸盐水泥等。
水泥的主要客户群体
一、PC32.5普通硅酸盐水泥
• 1、土建： 一般都是民用砌体 摸墙 打地面 打房 盖用 6层以下楼房一般除了框架是商品灰剩下的 都是用PC32.5 • 2、抹墙，打地面。我们工地抹墙全用的这种水泥， 打地面也没问题，主要看图纸要求 • 3、
§1-4 熟料的组成
• 一、化学组成： • 主要氧化物：CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 其总和通常占熟料总 量的95%以上。 • 其它氧化物：如MgO SO3 Na2O K2O TiO2 P2O5等，其总 量通常占熟料的5%以下。 • 实际生产，硅酸盐水泥中各主要氧化物含量波动范围一般为：
关于熟料的抗压强度 （GBT 21372-2008)
C3A C4AF
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21
2(3CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2
硅酸三钙
水化硅酸钙 氢氧化钙
2(2CaO·SiO2)+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
硅酸二钙
水化硅酸钙 氢氧化钙
3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O
铝酸三钙
水化铝酸三钙
组 成 矿物名 称
分子式
简称 含量（%）
硅酸盐 矿物 熔剂矿物
次要成分
硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙 游离氧化钙 游离氧化镁
含碱矿物及玻璃体
3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3
4CaO·Al2O3·Fe2O3
CaO
MgO
C3S C2S C3A
C4AF
37~60 15~37 7~15
11
生料粉磨工艺
φ3.5×10m中卸烘干磨（生料粉磨 ）
12
熟料煅烧工艺
五级旋风预热器CDC 窑外分解系统
电收尘器
13
φ3.3×50m旋转窑
14
篦式冷却机
15
水泥粉磨及包装
φ3.8×13m水泥磨 16
八嘴回转式微机包装机
水泥皮带输送机
17
水泥库
18
三、硅酸盐水泥熟料的矿物组成
1.主要成分：主要由四种矿物化学组成
7
二、硅酸盐水泥的生产
8
二、硅酸盐水泥的生产
1.原料
（1）石灰质原料：主要提供CaO。采用石灰岩、凝 灰岩和贝壳等。 主 要 （2）粘土质原料：主要SiO2、Al2O3及Fe2O3。采 原 用粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等。 料 （3）校正原料（辅助原料）：为满足成分要求用。
如：铁矿粉的铁质原料补充氧化铁的含量。 砂岩的硅质原料增加二氧化硅的成分等。
C3S C2S C3A C4A
F
普通 水泥
52 24 9 9
水泥中的含量（%）
低热 早强 超早强 耐硫酸 水泥 水泥 水泥 盐水泥
41 65 68
57
34 10
23
68
9
2
69
8
13
20
2.其它成分: 游离CaO、MgO及SO3：其含量过高将造成水泥安定性不良。 碱矿物及玻璃体等：其中的Na2O和K2O含量较高时，遇到活性骨料 时，易产生碱——骨料反应，影响混凝土质量。
4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O=3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O
10~18
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硅酸盐水泥熟料的矿物组成及在水泥中的相对含量
组成矿物名称
硅酸盐 矿物
硅酸三钙 硅酸二钙
熔剂矿 铝酸三钙 物 铁铝酸四钙
次要成 分
游离氧化钙
游离氧化镁
含碱矿物及 玻璃体
分子式
3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 4CaO·Al2O3·Fe
2O3 CaO
MgO
简称
强生确定了水泥制造的两个基本条件：第一是烧窑 的温度必须高到足以使烧块含一定量玻璃体并呈墨绿 色；第二是原料比例必须正确而固定，烧成物内部不 能含过量石灰，水泥硬化后不能开裂。这些条件确保 了“波特兰水泥”质量，解决了阿普斯丁无法解决的 质量不稳定问题。从此，现代水泥生产的基本参数已 被发现。
3
水泥：是一种多组分的人造矿物粉料，它与水拌和后 成为塑性胶体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化， 并能将砂石等材料胶结成具有一定强度的整体。（水 泥是水硬性胶凝材料。）
水泥
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主要内容：常用（硅酸盐）水泥的生产工艺 常用（硅酸盐）水泥的特性 影响常用水泥性能的因素
重点内容：硅酸盐水泥矿物成分特点 硅酸盐水泥的凝结和硬化
难 点：硅酸盐水泥的凝结和硬化 要 求：掌握硅酸盐水泥的矿物成分特点
掌握硅酸盐水泥凝结和硬化 参考资料：《土木工程材料》陈志源
《道路建筑材料》严家伋 《道路建筑材料》孙 凌
专用水泥——专门用于某些工程的水泥,如道路水 泥、中低热水泥、砌筑水泥等。
特性水泥——某种性能较突出的水泥，如快硬硅 酸盐水泥、高铝水泥、彩色水泥、 膨胀水泥等。
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水泥粉样
彩色水泥 彩色水泥 彩色水泥 普通水泥
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第一节 硅酸盐水泥
一、硅酸盐水泥的定义、类型及代号
1.定义：凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿
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2.生产过程
两磨一烧：制备生料（一磨）
煅烧熟料（一烧）
粉磨水泥（二磨）
石灰石 粘土 磨细按比例混合 辅助原料
生料进窑
石膏 熟料煅烧
1450℃
磨细
水泥成品
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3.生料
CaO： 62% ~ 67% SiO2 : 20% ~ 24% Al2O3 : 4% ~ 7% Fe2O3： 2.5%~6.0%
生料在窑内经历： 干燥——预热——分解——烧成——冷却
硅酸盐水泥
铝酸盐水泥
我是建筑业的粮食！
水泥 硫铝酸盐水泥 系列
硫酸盐水泥
其他水泥
硅酸盐水泥系列——是以硅酸钙为主要成分的水泥熟 料、一定量的混合材料和适量石膏，经共同磨细而成。
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下述百分含量为混合材料的掺量Βιβλιοθήκη 硅酸盐系列水泥的分类 通用水泥
硅酸盐水泥系列
硅酸盐水泥（0~5%） 普通水泥（6%~15%） 矿渣水泥（ 20～70 %） 火山灰水泥（ 20～50 %） 粉煤灰水泥（ 20～40 %） 复合水泥（ 15～50 %）
《公路工程水泥和水泥混凝土试验规程》 《道路建筑材料》集中训练试验补充教材 《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》技术标准 GB175-1999
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1824年，英国石匠阿斯浦丁偶然发现 粘土+石灰+水——人造石（波特兰水泥） 特点：强度高、耐久性好、防水、防火。
1824年10月21日，英国利兹（Leeds）城的泥水 匠阿斯普丁（J.Aspdin）获得英国第5022号“波特兰 水泥”专利证书，从而一举成为流芳百世的水泥发明 人。
3.石膏 辅助作用—主要是缓凝作用，含量：2~5%。
四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化
水泥+水
拌合
流动性
具
可塑性
（一）硅酸盐水泥的水化
水化 的水泥浆
水化 凝结 硬化
（水泥石）
•水泥和水拌合——表面的熟料矿物立刻与水发生化学反应——各组分开 始逐渐溶解——放出一定热量——固相体积也逐渐增加。其反应式如下：
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[国外通称的波特兰水泥（Portland cement）]。
2.类型及代号
硅酸盐水泥 Ⅰ型硅酸盐水泥：不掺混合材料的，代号P·Ⅰ。 Ⅱ型硅酸盐水泥：粉磨时掺加不超过水泥重量5%
的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料，代号P·Ⅱ。
硅酸盐水泥分42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R 六个强度 等级（R代表早强型水泥）