我国水泥年产量增长图表.ppt

669520180003630049000299 一、硅酸盐水泥的概念一、硅酸盐水泥的概念 二、硅酸盐水泥的生产工艺及矿物组二、硅酸盐水泥的生产工艺及矿物组成成 三、硅酸盐水泥的凝结硬化三、硅酸盐水泥的凝结硬化 四、硅酸盐水泥的技术性质四、硅酸盐水泥的技术性质 五、硅酸盐水泥石的腐蚀与防治五、硅酸盐水泥石的腐蚀与防治 凡由硅酸盐水泥熟料、凡由硅酸盐水泥熟料、0 0   5 %5 %石灰或粒石灰或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为凝材料，称为硅酸盐水泥硅酸盐水泥（波特兰水泥）（波特兰水泥） 硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称料的称 型硅酸盐水泥型硅酸盐水泥，其代号为，其代号为P P  在在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量 5% 5% 石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称 型型硅酸盐水泥硅酸盐水泥，其代号为，其代号为P P  1 1、生产工艺、生产工艺主要原料：主要原料： （（1））石灰质原料石灰质原料：提供：提供CaO，，有石灰石、贝有石灰石、贝壳、石灰质凝灰岩。

壳、石灰质凝灰岩 （（2））粘土质原料粘土质原料：提供：提供SiO2·Al2O3，，少量少量Fe2O3，，有粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩、河有粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩、河泥等、泥等、 （（3））铁矿粉铁矿粉：提高：提高Fe2O3的含量，有黄铁矿的含量，有黄铁矿渣 另外还有少量的矿化剂（如萤石）改善煅烧条另外还有少量的矿化剂（如萤石）改善煅烧条件石灰质材料粘土质材料铁质材料水泥成品熟 料石 膏生 料煅烧煅烧1450°1450°C C磨细磨细磨细磨细按比按比例混例混合合1 1、生产工艺、生产工艺2 2、矿物组成、矿物组成硅酸盐水泥的主要熟料矿物的名称和含量范围如下：硅酸盐水泥的主要熟料矿物的名称和含量范围如下： 硅酸三钙硅酸三钙 3 3CaOCaO SiO2 SiO2 ，，简写为简写为C3SC3S，，含量含量37% 37%   60%60% 硅酸二钙硅酸二钙 2 2CaOCaO SiO2 SiO2 ，，简写为简写为C2SC2S，，含量含量15% 15%   37%37% 铝酸三钙铝酸三钙 3 3CaOCaO Al2O3Al2O3，，简写为简写为C3AC3A，，含量含量7% 7%   15%15% 铁铝酸四钙铁铝酸四钙 4 4CaOCaO Al2O3Al2O3 FeFe2 2O O3 3 ，，简写为简写为C4AFC4AF，， 含量含量10% 10%  18%18%各种熟料矿物的强度增长图各种熟料矿物单独与水作用时表现出的特征各种熟料矿物单独与水作用时表现出的特征凝结凝结：水泥加水拌和后，成为可塑：水泥加水拌和后，成为可塑的浆体，逐渐变稠，失去塑性，的浆体，逐渐变稠，失去塑性，但尚不具有强度的过程。

但尚不具有强度的过程硬化硬化：随后产生明显的强度，并逐：随后产生明显的强度，并逐渐发展而成为坚硬的人造石渐发展而成为坚硬的人造石1 1、水泥的水化反应及水化产物、水泥的水化反应及水化产物 2 2C C3 3S + 6HS + 6H2 2O == O == 3 3CaOCaO 2 2SiOSiO2 2 3 3H H2 2O + 3Ca(OH)O + 3Ca(OH)2 2 2C 2C2 2S + 4HS + 4H2 2O == O == 3 3CaOCaO 2 2SiOSiO2 2 3 3H H2 2O + Ca(OH)O + Ca(OH)2 2 C C3 3A + 6HA + 6H2 2O == O == 3 3CaOCaO AlAl2 2O O3 3 6 6H H2 2O O C C3 3A + Ca(OH)A + Ca(OH)2 2 + 12H+ 12H2 2O == O == 4 4CaOCaO AlAl2 2O O3 3 1313H H2 2O O 2C 2C4 4AF + 7HAF + 7H2 2O == O == 3 3CaOCaO AlAl2 2O O3 3  6 6H H2 2O + O + CaOCaO FeFe2 2O O3 3 H H2 2O O 4 4CaOCaO AlAl2 2O O3 3 1313H H2 2O + 3(CaSOO + 3(CaSO4 4 2 2H H2 2O)O) + 14H+ 14H2 2O == O == 3 3CaOCaO AlAl2 2O O3 3 3 3CaSOCaSO4 4  32 32H H2 2O + O + Ca(OH)Ca(OH)2 2 2C 2C3 3A + A + 3 3CaOCaO AlAl2 2O O3 3 3 3CaSOCaSO4 4 3232H H2 2O + 4HO + 4H2 2O == O == 3( 3(3 3CaOCaO AlAl2 2O O3 3 CaSOCaSO4 4 1212H H2 2O )O )1 1、水泥的水化反应及水化产物、水泥的水化反应及水化产物水化产物：水化产物：胶体胶体晶体晶体水化硅酸钙凝胶水化硅酸钙凝胶 70%水化铁酸钙水化铁酸钙Ca(OH)Ca(OH)2 2 六方片状晶体六方片状晶体水化铝酸钙水化铝酸钙 六方晶体六方晶体钙钒石钙钒石 针状晶体针状晶体2 2、凝结硬化过、凝结硬化过程程水泥凝结硬化过程示意水泥凝结硬化过程示意（（a））分散在水中未水化的水分散在水中未水化的水泥颗粒泥颗粒（（b））在水泥颗粒表面形成水在水泥颗粒表面形成水化物膜层化物膜层（（c））膜层长大并互相连接膜层长大并互相连接（凝结）（凝结）（（d））水化物进一步发展，填水化物进一步发展，填充毛细孔充毛细孔(硬化硬化) 1—水泥颗粒水泥颗粒 2—水分水分 3—凝胶凝胶 4—晶体晶体 5—水泥颗粒的未水化内核水泥颗粒的未水化内核 6—毛细孔毛细孔 硬化后的水泥石包含有硬化后的水泥石包含有凝胶体凝胶体、、结晶结晶体体、、未水化的水泥内核未水化的水泥内核、、水和孔隙水和孔隙。

硅酸盐水泥凝结硬化的特点：硅酸盐水泥凝结硬化的特点： （（1）是由表及里进行的是由表及里进行的 （（2）水分和温度是硅酸盐水泥的凝）水分和温度是硅酸盐水泥的凝结硬化的必要条件结硬化的必要条件2 2、标准稠度、标准稠度3、凝结时间凝结时间4 4、体积安定性、体积安定性强度强度细度细度水化热水化热2 2、标准稠度、标准稠度3 3、凝结时间、凝结时间4 4、体积安定性、体积安定性5 5、强度、强度细度细度 细度是指水泥的粗细程度，水细度是指水泥的粗细程度，水泥颗粒粒径一般在泥颗粒粒径一般在0.007—0.2mm范范围内 测定方法筛析法（测定方法筛析法（80 m的方的方孔筛）和比表面积法（单位质量的孔筛）和比表面积法（单位质量的粉末所具有的总表面积）粉末所具有的总表面积） 《硅酸盐、普通硅酸盐水泥》《硅酸盐、普通硅酸盐水泥》（（GB157—92））规定：硅酸盐水泥规定：硅酸盐水泥比表面积应大于比表面积应大于300㎡㎡/kg水化热水化热标准稠度标准稠度3 3、凝结时间、凝结时间4 4、体积安定性、体积安定性5 5、强度、强度1 1、细度、细度 标准稠度需水量：为了使水泥凝结时间、体积安定性等的测定具有准确的可比性，按国家标准规定，用标准稠度仪测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量。

水化热水化热2 2、标准稠度、标准稠度凝结时间凝结时间4 4、体积安定性、体积安定性5 5、强度、强度1 1、细度、细度 初凝：加水拌和到标稠，净初凝：加水拌和到标稠，净浆开始失去可塑性所需的时间浆开始失去可塑性所需的时间 终凝：加水拌和到标稠，净浆终凝：加水拌和到标稠，净浆完全失去可塑性，并产生强度完全失去可塑性，并产生强度所需的时间所需的时间 GB规定：初凝不小于规定：初凝不小于45min，，终凝不迟于终凝不迟于390min初凝不合初凝不合格者为废品，终凝不合格者为格者为废品，终凝不合格者为不合格品不合格品水化热水化热2 2、标准稠度、标准稠度3 3、凝结时间、凝结时间体积安定性体积安定性5 5、强度、强度1 1、细度、细度 体积安定性：水泥浆在硬化过体积安定性：水泥浆在硬化过程中，体积变化的均匀性能程中，体积变化的均匀性能原因：原因：（（1）熟料中）熟料中f-CaO，， f-MgO 过多，过多， f-CaO，， f-MgO 过烧，结构致密，过烧，结构致密，熟化慢，硬化后，才熟化，体积膨熟化慢，硬化后，才熟化，体积膨胀开裂 （（2）石膏过量，硬化后，仍有）石膏过量，硬化后，仍有CaSO4存在，则存在，则CA、、水化铝酸钙与水化铝酸钙与之反应，形成钙矾石，膨胀开裂。

之反应，形成钙矾石，膨胀开裂 测定方法：沸煮法、雷氏法测定方法：沸煮法、雷氏法 规定规定: f-MgO≯ ≯ 5% SO3≯ ≯3.5%水化热水化热标准稠度标准稠度3 3、凝结时间、凝结时间体积安定性体积安定性强度强度细度细度GB规定：用水泥胶砂强度测定规定：用水泥胶砂强度测定 试件标准尺寸试件标准尺寸:40 40 160mm 水泥水泥 : 中国中国ISO标准砂标准砂 : 水水=1:3:0.5原因：原因：（（1）水泥净浆体积收缩，易产生）水泥净浆体积收缩，易产生裂缝，不利于强度的测定裂缝，不利于强度的测定（（2）实际中均用砂浆，而很少用）实际中均用砂浆，而很少用净浆3）可测多方面的强度可测多方面的强度水化热水化热硅酸盐水泥各龄期的强度要硅酸盐水泥各龄期的强度要求求(GB175—1999)2 2、标准稠度、标准稠度3 3、凝结时间、凝结时间4 4、体积安定性、体积安定性5 5、强度、强度1 1、细度、细度 1—3d龄期内水化放龄期内水化放热量为总放热量的热量为总放热量的50%，， 7d为为75%，， 6个月为个月为83—91%水化热水化热五、硅酸盐水泥石的腐蚀与防五、硅酸盐水泥石的腐蚀与防治治（一）硅酸盐水泥石腐蚀的类型（一）硅酸盐水泥石腐蚀的类型（二）硅酸盐水泥石腐蚀的原（二）硅酸盐水泥石腐蚀的原因因（三）硅酸盐水泥石腐蚀的防止（三）硅酸盐水泥石腐蚀的防止软水腐蚀软水腐蚀（一）硅酸盐水泥石腐蚀的类（一）硅酸盐水泥石腐蚀的类型型亦称溶出性侵蚀，雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水及含重碳酸盐甚少的河水与湖水等都属于软水Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3+2H2O 溶析溶析 自动填实自动填实盐类腐蚀盐类腐蚀酸类腐蚀酸类腐蚀强碱腐蚀强碱腐蚀1、硫酸盐的腐蚀4CaO•Al2O3 • 12H2O+3CaSO4+20H2O=3CaO • Al2O3 • 3CaSO4 • 31H2O+Ca(OH)2 水泥杆菌水泥杆菌2、镁盐的腐蚀MgSO4 + Ca(OH)2 + 2H2O = CaSO4 • 2H2O + Mg(OH)2MgCl2 + Ca(OH)2 = CaCl2 + Mg(OH)21、碳酸腐蚀、碳酸腐蚀Ca(OH)2 +CO2 +H2O = CaCO3+2H2OCaCO3 + CO2 + H2O == CaH(CO3)22、一般酸的腐蚀、一般酸的腐蚀2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2OH2SO4+Ca(OH)2=CaSO4•2H2O3CaO•Al2O3 + 6NaOH = 3NaO • Al2O3 + 3Ca(OH)22NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O（二）硅酸盐水泥石腐蚀的原（二）硅酸盐水泥石腐蚀的原因因1 1、水泥石内含有易引起腐蚀的成分、水泥石内含有易引起腐蚀的成分2 2、水泥石本身不密实、水泥石本身不密实3 3、外界有腐蚀的介质存在、外界有腐蚀的介质存在（三）硅酸盐水泥石腐蚀的防止（三）硅酸盐水泥石腐蚀的防止1、根据环境，合理选择水泥品种。

根据环境，合理选择水泥品种2、提高水泥石的密实度提高水泥石的密实度3、加做保护层，加不透水的沥青层加做保护层，加不透水的沥青层4、对具有特殊要求的抗侵蚀混凝土，、对具有特殊要求的抗侵蚀混凝土，采用浸渍混凝土采用浸渍混凝土 。