第11章其他通用水泥生产技术 1.用作水泥混合材料的有哪些矿物质？ 答：活性混合材料：主要包括粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰等。 非活性混合材料：主要包括砂岩、石灰石、块状的高炉矿渣等。 2.水泥中掺加适量混合材料的主要目的是什么？如何根据不同地域、混合材料的产地等 生产不同品种的水泥？ 答：水泥中掺加适量混合材料的作用是： ·提高水泥产量，降低水泥生产成本，节约能源达到提高经济效益的目的： ·有利于改善水泥的性能，如改善水泥安定性，提高混凝土的抗蚀能力，降低水泥水 化热等： ·调节水泥标号，生产多品种水泥，以便合理使用水泥，满足各项建设工程的需要： (4)综合利用工业废渣，减少环境污染，实现水泥工业生态化。 3.何谓活性混合材料，非活性混合材料？ 答：活性混合材料是指具有火山灰性或潜在的水硬性，以及兼有火山灰性和水硬性的 矿物质材料。 非活性混合材料是指在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料，即活 性指标不符合要求的材料，或者是无潜在水硬性、火山灰性的一类材料。 4.用作水泥混合材料的有哪些技术要求？试举一类说明。（略） 5.说明潜在活性、火山灰性、质量系数、激发剂的特定含义。 答：潜在活性： 火山灰性：火山灰质混合材料的活性即火山灰性 质量系数： 激发剂：通常把能激发矿渣活性发挥并使矿渣具有凝结硬化作用的这类物质。 6.普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥有哪些区别？ 答：普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥的区别：由于普通硅酸盐水泥掺有6%15%的混合 材料，因而与硅酸盐水泥相比，普通水泥早期强度的增进率低，比相应硅酸盐水泥要低 12MPa以上。此外，如使用火山灰质混合材料时，水泥的需水量、干缩性较大，泌水性会 降低，而抗蚀性会提高。与硅酸盐水泥相比，普通硅酸盐水泥的早期强度增进率较低，但后 期强度增进率较大
第 11 章 其他通用水泥生产技术 1. 用作水泥混合材料的有哪些矿物质？ 答： 活性混合材料：主要包括粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰等。 非活性混合材料：主要包括砂岩、石灰石、块状的高炉矿渣等。 2．水泥中掺加适量混合材料的主要目的是什么?如何根据不同地域、混合材料的产地等 生产不同品种的水泥？ 答： 水泥中掺加适量混合材料 的作用是： • 提高水泥产量，降低水泥生产成本，节约能源达到提高经济效益的目的； • 有利于改善水泥的性能，如改善水泥安定性，提高混凝土的抗蚀能力，降低水泥水 化热等； • 调节水泥标号，生产多品种水泥，以便合理使用水泥，满足各项建设工程的需要； （ 4）综合利用工业废渣，减少环境污染，实现水泥工业生态化。 3．何谓活性混合材料，非活性混合材料？ 答： 活性混合材料是指具有火山灰性或潜在的水硬性，以及兼有火山灰性和水硬性的 矿物质材料。 非活性混合材料是指在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料，即活 性指标不符合要求的材料，或者是无潜在水硬性、火山灰性的一类材料。 4．用作水泥混合材料的有哪些技术要求?试举一类说明。(略） 5．说明潜在活性、火山灰性、质量系数、激发剂的特定含义。 答： 潜在活性： 火山灰性： 火山灰质混合材料的活性即火山灰性 质量系数： 激发剂： 通常把能激发矿渣活性发挥并使矿渣具有凝结硬化作用的这类物质。 6．普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥有哪些区别? 答： 普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥的区别：由于普通 硅酸盐 水泥掺有 6%~15%的混合 材料，因而与硅酸盐水泥相比，普通水泥早期强度的增进率低，比相应硅酸盐水泥要低 1~2MPa 以上。此外，如使用火山灰质混合材料时，水泥的需水量、干缩性较大，泌水性会 降低，而抗蚀性会提高。与硅酸盐水泥相比，普通硅酸盐水泥的早期强度增进率较低，但后 期强度增进率较大
7.矿渣硅酸盐水泥为什么可以放宽三氧化硫的限量要求？ 答：矿渣水泥中的石膏，不仅可以起调节水泥凝结时间的作用，而且还起到矿渣硫酸 盐激发剂的作用，加速矿渣水泥的硬化过程。如果在一定范围内提高石膏掺入量，有利于激 发矿渣活性，生成较多的钙矾石，使水泥石结构致密，强度增加。此外，在矿渣水泥中加入 适量石灰石代替矿渣，也可以提高矿渣水泥的早期强度。因此可心适当放宽三氧化硫的限量。 8.用于水泥生产中的矿渣为什么主要是粒化高炉矿渣？ 答：粒化高炉矿渣是高炉治炼生铁时所得以硅酸钙和铝硅酸钙为主要成分的熔融物， 经淬冷粒化后的产品。粒化高炉矿渣主要由玻璃体组成，而这些玻璃相主要是硅酸钙和铝硅 酸钙微晶，晶格排列不整齐，是有缺陷的、扭曲的处于介稳态的微晶子，具有较高的化学潜 能（加热时有放热反应）和活性。 9.为保证矿渣水泥的质量国家标准中规定了熟料中的氧化镁小于5%，而作为混合材料 的矿渣为什么不限制氧化镁含量？ 答：因为在水泥熟料中氧化镁有的是以方镁石的形式存在的，如果它的含量过多就会 引起安定性不良。而矿渣主要是由玻璃体组成，大部分氧化镁均以玻璃体形式存在，它不会 引起安定性不良，所以不限制矿渣中的氧化镁含量。 10.与硅酸盐水泥相比，为什么掺有混合材料的水泥的早期强度低而后期强度却较高？ 答：由于矿渣水泥中水泥熟料矿物相对地减少了（与硅酸盐水泥相比），而矿渣的潜 在活性早期尚未得到充分激发与发挥，水化产物相对较少，因而矿渣水泥的早期硬化较漫， 所表现出来的是水泥的3d、7d强度偏低。 随着水化不断进行，矿渣的潜在活性得以激发与发挥，虽然Ca(OH)2在不断减少， 但新的水化硅酸钙、水化铝酸钙以及钙矾石大量形成，水泥颗粒与水化产物间的连结较硅酸 盐水泥更紧密，结合更趋牢固，三维空间的稳固性更好，硬化体孔隙率逐渐变低，平均孔径 变小，强度不断增长，其28d以后的强度可以赶上甚至超过硅酸盐水泥。 11.火山灰质硅酸盐的特性有哪些？ 答：1)泌水率低，保水性好 2)水化热小，而耐腐蚀性好 3)需水量大，干缩性大，抗冻性差 4)早期强度低，但后期强度较高甚至可以赶上或超过硅酸盐水泥 12.如何根据施工和粉煤灰产地情况选择合理的水泥粉磨工艺？
7．矿渣硅酸盐水泥为什么可以放宽三氧化硫的限量要求？ 答： 矿渣水泥中的石膏，不仅可以起调节水泥凝结时间的作用，而且还起到矿渣硫酸 盐激发剂的作用，加速矿渣水泥的硬化过程。如果在一定范围内提高石膏掺入量，有利于激 发矿渣活性，生成较多的钙矾石，使水泥石结构致密，强度增加。此外，在矿渣水泥中加入 适量石灰石代替矿渣，也可以提高矿渣水泥的早期强度。因此可心适当放宽三氧化硫的限量。 8．用于水泥生产中的矿渣为什么主要是粒化高炉矿渣？ 答： 粒化高炉矿渣是高炉冶炼生铁时所得以硅酸钙和铝硅酸钙为主要成分的熔融物， 经淬冷粒化后的产品。粒化高炉矿渣主要由玻璃体组成，而这些玻璃相主要是硅酸钙和铝硅 酸钙微晶，晶格排列不整齐，是有缺陷的、扭曲的处于介稳态的微晶子，具有较高的化学潜 能（加热时有放热反应）和活性。 9．为保证矿渣水泥的质量国家标准中规定了熟料中的氧化镁小于 5%，而作为混合材料 的矿渣为什么不限制氧化镁含量？ 答： 因为在水泥熟料中氧化镁有的是以方镁石的形式存在的，如果它的含量过多就会 引起安定性不良。而矿渣主要是由玻璃体组成，大部分氧化镁均以玻璃体形式存在，它不会 引起安定性不良，所以不限制矿渣中的氧化镁含量。 10．与硅酸盐水泥相比，为什么掺有混合材料的水泥的早期强度低而后期强度却较高？ 答： 由于矿渣水泥中水泥熟料矿物相对地减少了（与硅酸盐水泥相比），而矿渣的潜 在活性早期尚未得到充分激发与发挥，水化产物相对较少，因而矿渣水泥的早期硬化较漫， 所表现出来的是水泥的 3d、7d 强度偏低。 随着水化不断进行，矿渣的潜在活性得以激发与发挥，虽然 Ca（OH） 2 在不断减少， 但新的水化硅酸钙、水化铝酸钙以及钙矾石大量形成，水泥颗粒与水化产物间的连结较硅酸 盐水泥更紧密，结合更趋牢固，三维空间的稳固性更好，硬化体孔隙率逐渐变低，平均孔径 变小，强度不断增长，其 28d 以后的强度可以赶上甚至超过硅酸盐水泥。 11．火山灰质硅酸盐的特性有哪些？ 答： 1）泌水率低，保水性好 2）水化热小，而耐腐蚀性好 3）需水量大，干缩性大，抗冻性差 4）早期强度低，但后期强度较高甚至可以赶上或超过硅酸盐水泥 12．如何根据施工和粉煤灰产地情况选择合理的水泥粉磨工艺？
答：在选择合理的水泥粉磨工艺时，应根据施工要求和粉煤灰产地、质量等情况进行 选择 (1)较小规模的厂（新建厂或技改厂）可以选用共同粉磨，有条件的厂可以选用两级 粉磨，以实现增产降耗。 (2)辊压机预粉磨流程方案，就目前国内中小型水泥厂使用的国产辊压机而言大多数 效果不甚理想，应进行设备和系统的完善与优化。辊压机联合粉磨工艺能大幅度提高产量、 降低电耗，国内已投运的几家厂使用权用效果相对较好，在有条件时工厂应首先采用，以节 约愈来愈宝贵的电能。 (3)粉煤灰直接喂入选粉机中方案，过粉磨少，但对强度有所影响，且混合不均。当 掺加粉煤灰较多时，不宜采用。而当掺量较少时，可以考虑采用。 (4)较合理的粉磨流程是将水泥熟料和石膏在一级磨机中首先进行粗磨。然后将粗磨 的水泥和粉煤灰在二级磨内共同粉磨至成品。 13.如何提高粉煤灰水泥的早期强度？ 答：(1)选择优质粉煤灰并且控制粉煤灰掺量 粉煤灰活性高低对粉煤灰水尼的强度影响极大。粉煤灰活性越高，用其配制的水泥强度 也越高，其早期强度下降值就越小。控制适当的粉煤灰的掺加量，可以使早期强度下降不太 大，后期强度又能得到迅增长。 (2)提高粉煤灰水泥的细度 将粉煤灰水泥磨得细一些，不但可以加速熟料颗粒的水化速度，还可以提前破坏粉煤灰 球形颗粒密实的外壳，加速粉煤灰的火山灰性反应，从而提高水泥的早期强度。 (3)选择适宜的熟料矿物组成 熟料中C3S含量高能析出大量Ca(0H)2,促进粉煤灰的火山灰反应，有利于提高 水泥早期强度。熟料中？一C0的水化，有利于粉煤灰的火山灰反应，能在一定程度抑 制？一C0对水泥性能的危害，适量的碱的存在能加速粉煤灰水泥水化，在一定条件下有利 于粉煤灰水泥早期强度的提高。 (4)粉煤灰水泥在使用过程中加入少量减少剂、促凝剂、早强剂等也能提高早期强度： 或者采取湿热养护或蒸汽养护等均能使粉煤灰水泥的早期强度得到一定程度的改善。 14.复合水泥生产中要注意哪些问题？ 答：生产复合水泥时应根据不同品种、标号、可用混合材料等选择合适的复掺混合材 料及比例、控制合理的粉磨细度、必要时添加适宜的外加剂
答： 在选择合理的水泥粉磨工艺时，应根据施工要求和 粉煤灰产地、质量等情况进行 选择 （ 1）较小规模的厂（新建厂或技改厂）可以选用共同粉磨，有条件的厂可以选用两级 粉磨，以实现增产降耗。 （ 2）辊压机预粉磨流程方案，就目前国内中小型水泥厂使用的国产辊压机而言大多数 效果不甚理想，应进行设备和系统的完善与优化。辊压机联合粉磨工艺能大幅度提高产量、 降低电耗，国内已投运的几家厂使用权用效果相对较好，在有条件时工厂应首先采用，以节 约愈来愈宝贵的电能。 （ 3）粉煤灰直接喂入选粉机中方案，过粉磨少，但对强度有所影响，且混合不均。当 掺加粉煤灰较多时，不宜采用。而当掺量较少时，可以考虑采用。 （ 4）较合理的粉磨流程是将水泥熟料和石膏在一级磨机中首先进行粗磨。然后将粗磨 的水泥和粉煤灰在二级磨内共同粉磨至成品。 13．如何提高粉煤灰水泥的早期强度？ 答： （ 1）选择优质粉煤灰并且控制粉煤灰掺量 粉煤灰活性高低对粉煤灰水尼的强度影响极大。粉煤灰活性越高，用其配制的水泥强度 也越高，其早期强度下降值就越小。控制适当的粉煤灰的掺加量，可以使早期强度下降不太 大，后期强度又能得到迅增长。 （ 2）提高粉煤灰水泥的细度 将粉煤灰水泥磨得细一些，不但可以加速熟料颗粒的水化速度，还可以提前破坏粉煤灰 球形颗粒密实的外壳，加速粉煤灰的火山灰性反应，从而提高水泥的早期强度。 （ 3）选择适宜的熟料矿物组成 熟料中 C 3 S 含量高能析出大量 Ca（OH） 2 ，促进粉煤灰的火山灰反应，有利于提高 水泥早期强度。熟料中?—CaO 的水化，有利于粉煤灰的火山灰反应，能在一定程度抑 制?—CaO 对水泥性能的危害，适量的碱的存在能加速粉煤灰水泥水化，在一定条件下有利 于粉煤灰水泥早期强度的提高。 （ 4）粉煤灰水泥在使用过程中加入少量减少剂、促凝剂、早强剂等也能提高早期强度； 或者采取湿热养护或蒸汽养护等均能使粉煤灰水泥的早期强度得到一定程度的改善。 14．复合水泥生产中要注意哪些问题？ 答： 生产复合水泥时应根据不同品种、标号、可用混合材料等选择合适的复掺混合材 料及比例、控制合理的粉磨细度、必要时添加适宜的外加剂
·选择性能优势可互补的复合材料并确定适宜掺量 如果掺入的混合材料性能优势互补，必将大大改善复合水泥的性能。当熟料中C3A 矿物含量较高时，可考虑多掺入些石灰石，而熟料中碱含量较高则可多掺些火山灰质混合材。 (2)控制合适的粉磨细度 一定的细度是保证水泥中各矿物组分充分水化的前提，但过细的细度会增加能耗。实际 生产中应根据各种混合材料的易磨性及水泥性能，确定合适的粉磨制度，以获得满足要求的 复合水泥细度。 (3)当混合材料掺量较高时可掺入一定量的外加剂 添加外加剂的基本原则是不引入对水泥性能有害的元素，且需要同时兼顾水泥的早期、 长期性能，特别是应满足28以后乃至半年及更长时间后的水泥耐久性能，并不应增加对 环境的污染。 15.复合水泥的性能与其它通用水泥相比，有哪些特殊性？ 答：(1)复合水泥的性能可以通过混合材料的相互搭配并调整掺加量予以改善：如 果选择混合材料及掺量适宜，可以消除或缓解火山灰水泥需水量和干缩性大、矿渣水泥和粉 煤灰水泥早期强度低等弱点，使其各项性能达到或接近普通水泥的性能。 (2)复合水泥建筑性能良好：通过对单掺矿渣和复掺矿渣、页岩、石灰石的水泥， 在相同条件下配制出的混凝土自然养护时的强度分析，两掺的效果比单掺的好，而三掺的效 果比两掺的要好。 16.为什么石灰石可用作混合材料来生产石灰石硅酸盐水泥？ 答：硅酸盐水泥熟料掺加适量石灰石生产石灰石硅酸盐水泥，有利于提高水泥早期强 度，改善水泥混凝土和易性，调整企业产品结构，解决混合材料资源短缺问题，降低水泥生 产成本，节约能源增加经济效益。 17.石灰石硅酸盐水泥的生产技术要求哪些？与硅酸盐水泥相比有哪些相同与相异处？ 答：石灰石硅酸盐水泥的生产技术要求： 1)氧化镁、三氧化硫、凝结时间、安定性技术要求与普通硅酸盐水泥的要求相同。 2)细度：水泥比表面积不得小于350m2/kg。 3)强度：各强度等级水泥的各龄期抗压强度和抗折强度不得低于表11.28中的数值。 表略。 4)试验方法 5)检验规则
• 选择性能优势可互补的复合材料并确定适宜掺量 如果掺入的混合材料性能优势互补，必将大大改善复合水泥的性能。当熟料中 C 3 A 矿物含量较高时，可考虑多掺入些石灰石，而熟料中碱含量较高则可多掺些火山灰质混合材。 （ 2）控制合适的粉磨细度 一定的细度是保证水泥中各矿物组分充分水化的前提，但过细的细度会增加能耗。实际 生产中应根据各种混合材料的易磨性及水泥性能，确定合适的粉磨制度，以获得满足要求的 复合水泥细度。 （ 3）当混合材料掺量较高时可掺入一定量的外加剂 添加外加剂的基本原则是不引入对水泥性能有害的元素，且需要同时兼顾水泥的早期、 长期性能，特别是应满足 28d 以后乃至半年及更长时间后的水泥耐久性能，并不应增加对 环境的污染。 15．复合水泥的性能与其它通用水泥相比，有哪些特殊性？ 答： （ 1）复合水泥的性能可以通过混合材料的相互搭配并调整掺加量予以改善： 如 果选择混合材料及掺量适宜，可以消除或缓解火山灰水泥需水量和干缩性大、矿渣水泥和粉 煤灰水泥早期强度低等弱点，使其各项性能达到或接近普通水泥的性能。 （ 2）复合水泥建筑性能良好： 通过对单掺矿渣和复掺矿渣、页岩、石灰石的水泥， 在相同条件下配制出的混凝土自然养护时的强度分析，两掺的效果比单掺的好，而三掺的效 果比两掺的要好。 16．为什么石灰石可用作混合材料来生产石灰石硅酸盐水泥？ 答： 硅酸盐水泥熟料掺加适量石灰石生产石灰石硅酸盐水泥，有利于提高水泥早期强 度，改善水泥混凝土和易性，调整企业产品结构，解决混合材料资源短缺问题，降低水泥生 产成本，节约能源增加经济效益。 17．石灰石硅酸盐水泥的生产技术要求哪些？与硅酸盐水泥相比有哪些相同与相异处？ 答： 石灰石硅酸盐水泥的生产技术要求： 1）氧化镁、三氧化硫、凝结时间、安定性 技术要求与普通硅酸盐水泥的要求相同。 2）细度： 水泥比表面积不得小于 350m2/kg。 3）强度： 各强度等级水泥的各龄期抗压强度和抗折强度不得低于表 11.28 中的数值。 表略． 4）试验方法 5）检验规则
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。出厂水泥应保证出厂强度等级，氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性、细度等应 符合标准要求，否则不应出厂。 6)废品、不合格品 凡氧化镁，三氧化硫，初凝时间，安定性中任一项不符合本标准规定时，均判为废品。 凡细度，终凝时间中任一项不符合本标准规定或石灰石掺量超过最大限量和强度低于 商品强度等级规定的指标时判为不合格品.水泥包装标志中水泥品种，强度等级，工厂名称和 出厂编号不全的也属于不合格品。 7)包装，标志，运输与贮存 包装：水泥可以袋装或散装。袋装水泥每袋净含量50kg,且不得少于标志质量的98%： 随机抽取20袋总质量不得少于1000kg。其它包装形式由供需双方协商确定，但有关袋装质 量的要求，必须符合上述原则规定。水泥包装袋应符合GB9774规定。 标志：水泥袋上应清楚标明：水泥名称，代号，净含量，强度等级，生产许可证编号，生产 者名称和地址，出厂编号，执行标准号，包装年，月，日。包装袋两侧应印有水泥名称和强度等 级，用黑色印刷。散装运输时应提交与袋装标志内容相同的卡片。 运输与贮存：水泥在运输与贮存时不得受潮和混入杂物，不同品种和强度等级的水泥应 分别贮运，不得混杂。 18.试列表归纳出全部七种通用水泥的定义、代号、组分材料、生产技术要求、性能 的相同与相异处。 答：
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。出厂水泥应保证出厂强度等级 , 氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性、细度等应 符合标准要求，否则不应出厂。 6）废品、不合格品 凡氧化镁 ,三氧化硫,初凝时间,安定性中任一项不符合本标准规定时,均判为废品。 凡细度 ,终凝时间中任一项不符合本标准规定或石灰石掺量超过最大限量和强度低于 商品强度等级规定的指标时判为不合格品.水泥包装标志中水泥品种,强度等级,工厂名称和 出厂编号不全的也属于不合格品。 7）包装,标志,运输与贮存 包装：水泥可以袋装或散装。袋装水泥每袋净含量 50 kg,且不得少于标志质量的 98%； 随机抽取 20 袋总质量不得少于 1000 kg。其它包装形式由供需双方协商确定,但有关袋装质 量的要求,必须符合上述原则规定。水泥包装袋应符合 GB 9774 规定。 标志：水泥袋上应清楚标明：水泥名称 ,代号,净含量,强度等级,生产许可证编号,生产 者名称和地址,出厂编号,执行标准号,包装年,月,日。包装袋两侧应印有水泥名称和强度等 级,用黑色印刷。散装运输时应提交与袋装标志内容相同的卡片。 运输与贮存：水泥在运输与贮存时不得受潮和混入杂物 ,不同品种和强度等级的水泥应 分别贮运,不得混杂。 18．试列表归纳出全部七种通用水泥的定义、代号、组分材料 、生产技术要求、性能 的相同与相异处。 答：