x 第二章水泥 第一节硅酸盐水泥
第二章 水泥 第一节 硅酸盐水泥
在中国硅酸盐辞典中,将水泥的概念定义 为:凡以适当的生料,烧至部分熔融,所得以 硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料,加入适量的石 膏磨细制得的水硬性胶凝材料,称之为硅酸盐 水泥
⚫ 在中国硅酸盐辞典中，将水泥的概念定义 为：凡以适当的生料，烧至部分熔融，所得以 硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石 膏磨细制得的水硬性胶凝材料，称之为硅酸盐 水泥
水硬性:粉末状水泥与水泥混合后,经过一系 列复杂的物理化学反应,可由可塑性浆体变成 坚硬的石状体,将散粒材料胶结成整体,这 过程是水化在水环境下完成的,同时可以在水 中更好的保持石状体的概念。所以,水泥是 种水硬性胶凝材料
⚫ 水硬性：粉末状水泥与水泥混合后，经过一系 列复杂的物理化学反应，可由可塑性浆体变成 坚硬的石状体，将散粒材料胶结成整体，这一 过程是水化在水环境下完成的，同时可以在水 中更好的保持石状体的概念。所以，水泥是一 种水硬性胶凝材料
胶凝材料的发展史大致可分为三个历史时期 ①石膏——石灰时期:公元前2000-300年,利用生石灰和锻烧 石膏的砂浆,——埃及金字塔和中国的万里长城 ②石灰——火山灰时期:公元初一18世纪,石灰中加入火山灰, 其强度与抗水性都比石灰一石膏有所提高,—古罗马圣庙建筑 ③水泥时期:以前的①、②都是气硬性胶凝材料,而1796年,利 用天然水泥岩(含粘土成分的石灰石)制造的“罗马水泥”,开 始有水硬性胶凝材料,而水泥岩分布不广。所以,1824年英国泥 瓦工Jose- ph Aspdin发明泥特兰水泥,也即硅酸盐水泥,而 1838年约翰逊首先将水泥的锻烧的关键:适当的配料和温度加以 明确。 1890年唐山水泥厂是第一个在中国建成的水泥厂
胶凝材料的发展史大致可分为三个历史时期 ⚫ ①石膏——石灰时期：公元前2000—3000年，利用生石灰和锻烧 石膏的砂浆，——埃及金字塔和中国的万里长城。 ⚫ ②石灰——火山灰时期：公元初—18世纪，石灰中加入火山灰， 其强度与抗水性都比石灰—石膏有所提高，——古罗马圣庙建筑。 ⚫ ③水泥时期：以前的①、②都是气硬性胶凝材料，而1796年，利 用天然水泥岩（含粘土成分的石灰石）制造的“罗马水泥” ，开 始有水硬性胶凝材料，而水泥岩分布不广。所以，1824年英国泥 瓦工Jose-ph·Aspdin 发明泥特兰水泥，也即硅酸盐水泥，而 1838年约翰逊首先将水泥的锻烧的关键：适当的配料和温度加以 明确。 ⚫ 1890年唐山水泥厂是第一个在中国建成的水泥厂
水泥的分类—六大通用水泥 ●硅酸盐水泥:工型硅酸盐水泥,代号P.I。工型硅酸 盐水泥,代号P工。 ●普通硅酸盐水泥:简称普通水泥,代号PO ●矿渣硅酸盐水泥:简称矿渣水泥,代号P.S ●火山灰质硅酸盐水泥:简称火山灰水泥,代号PP。 ●粉煤灰硅酸盐水泥:简称粉煤灰水泥,代号PF。 ●复合硅酸盐水泥 还有其他水泥:如快硬水泥、油井水泥、彩色水泥 等新通酸盐水泥
⚫ 硅酸盐水泥：Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P.Ⅰ。Ⅱ型硅酸 盐水泥，代号P.Ⅱ。 ⚫ 普通硅酸盐水泥：简称普通水泥，代号P.O。 ⚫ 矿渣硅酸盐水泥：简称矿渣水泥，代号P.S。 ⚫ 火山灰质硅酸盐水泥：简称火山灰水泥，代号P.P。 ⚫ 粉煤灰硅酸盐水泥：简称粉煤灰水泥，代号P.F。 ⚫ 复合硅酸盐水泥：复合水泥，代号P.C。 ⚫ 还有其他水泥：如快硬水泥、油井水泥、彩色水泥 等普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤 灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥统称掺混合材料的硅酸盐水泥 水泥的分类——六大通用水泥
画 (两磨一烧 (1)生料的配制与粉麼 °(2)硅酸盐水泥的煅烧 (3)水泥熟料的粉磨
⚫(1)生料的配制与粉磨 ⚫(2)硅酸盐水泥的煅烧 ⚫(3)水泥熟料的粉磨 一、硅酸盐水泥的生产—— (两磨一烧)
硅酸盐水泥熟料矿物组分 矿物名称 化学成分 缩写符号含量 硅酸三钙 3Ca0 Sio2 44%~62% 硅酸二钙 cAo Sio2 C2s 18%~30% ●铝酸三钙 3cao·A|2O3 A 5%~12% ●铁铝酸四钙4caO·Al2O3Fe2O3c4AF10%~18% 其中,硅酸三钙和硅酸二钙为强度组分,铝酸三钙和铁铝 酸四钙为熔剂组分。 ●其他还有少部分fcaO、f-MgO及玻璃体等
二、硅酸盐水泥熟料矿物组分 ⚫ 矿物名称 化学成分 缩写符号 含量 ⚫ 硅酸三钙 3CaO·SiO2 C3S 44％～62％ ⚫ 硅酸二钙 2CaO·SiO2 C2S 18％～30％ ⚫ 铝酸三钙 3CaO·Al2O3 C3A 5％～12％ ⚫ 铁铝酸四钙 4CaO·Al2O3·Fe2O3 C4AF 10％～18％ ⚫ 其中，硅酸三钙和硅酸二钙为强度组分，铝酸三钙和铁铝 酸四钙为熔剂组分。 ⚫ 其他还有少部分f-CaO、f-MgO及玻璃体等
硅酸盐水泥熟料率值和矿物组成计算 (一)熟料的各率值—各氧化物之间的比例 1.硅率 2.铝率(铁率) 3.石灰饱和系数; 4.碱度
三、硅酸盐水泥熟料率值和矿物组成计算 ⚫ （一）熟料的各率值——各氧化物之间的比例。 ⚫ 1. 硅率; ⚫ 2. 铝率（铁率） ⚫ 3. 石灰饱和系数； ⚫ 4. 碱度
(二)水泥熟料中矿物组成 根据熟料中的化学分合量计算础率铝率、碱度和石 灰饱和系数,可以计算出任何水泥熟料中C2S、C3S、C3A 和c4AF的含量: C3=3.85102(N-2)=3.85102(3KH-2) C2=2.878102(3N=8.61502(1-KH 般,P=0.9-1.7,所以CAF=3.04Fe2O3 ●CA=2.65(A2O3-0.64Fe2O3) CasO4=1.70s03
（二）水泥熟料中矿物组成 ⚫ 根据熟料中的化学成分含量，计算硅率、铝率、碱度和石 灰饱和系数，可以计算出任何水泥熟料中C2S、C3S、C3A 和C4AF的含量： ⚫ C3S=3.8SiO2 (N-2)=3.8SiO2 (3KH-2) ⚫ C2S=2.87SiO2 (3-N)=8.61SiO2 (1-KH) ⚫ 一般，P=0.9~1.7，所以C4AF=3.04Fe2O3 ⚫ C3A=2.65(Al2O3 -0.64Fe2O3 ) ⚫ CaSO4=1.70SO3
四、硅酸盐水泥的主要技术性能 1.密度:一般在3.05~3.2间,其测试注意介质。与密度 有关的因素:①p。3s=3.25,pc2s=3.28,pc3A=3.04, pc4M-3.71 存放时间越长,密度下降,这是因为水泥中的f Ca0(p=3.34)吸水及吸收CO2,变成Ca(0A)2甚至 CaCO3(p=2.23,p=2.7) 水泥欠烧比重小,过烧比重大 表现密度:1300左右,粉磨越细,表观密度越小
四、硅酸盐水泥的主要技术性能 ⚫1．密度：一般在3.05~3.2间，其测试注意介质。与密度 有关的因素：①ρc3S=3.25, ρc2S=3.28, ρc3A=3.04, ρC4M=3.71 ⚫存放时间越长，密度下降，这是因为水泥中的fCaO(ρ=3.34)吸水及吸收CO2，变成Ca(OA)2甚至 CaCO3(ρ=2.23, ρ=2.7) ⚫水泥欠烧比重小，过烧比重大 ⚫表现密度：1300左右，粉磨越细，表观密度越小