硅酸盐水泥生产技术

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1、2　　硅酸盐水泥生产技术本章学习要点： 本章主要学习硅酸盐水泥的组分材料、生产技术要求与指标；熟悉硅酸盐水泥的生产过程、生产方法和特点；；明确新型干法水泥生产的技术特征；掌握硅酸盐水泥熟料的组成、性能要求、矿物特性；熟练掌握硅酸盐水泥熟料的率值的计算与控制；可以利用相关计算式对熟料的率值、化学组成、矿物组成进行测算和换算。2.1硅酸盐水泥生产概述凡由硅酸盐水泥熟料，0～5%石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（国外通称波特兰水泥）。　　硅酸盐水泥分为两种类型：不掺加混合材料的称I型硅酸盐水泥，代号为

2、P•I，在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称II型硅酸盐水泥，代号为P•II。　　2.1.1　硅酸盐水泥熟料　　凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物称为硅酸盐水泥熟料（简称熟料）。　　水泥熟料是各种硅酸盐水泥的主要组分材料，其质量的好坏直接影响到水泥产品的性能与质量优劣。　　2.1.2　混合材料　　混合材料是指在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加入磨内用以改善水泥性能、调节水泥强度等级、提高水泥产量的矿物质材料，如粒化高炉矿渣、粉煤灰等。　　根据混合材料的性质及其在水泥水化过

3、程中所起的作用，混合材料分为活性混合材料和非活性混合材料两大类。　　2.1.3　石膏　　石膏用作缓凝剂，其作用是调节水泥的凝结时间。适量石膏可以延缓水泥的凝结时间，同时也可提高水泥的强度；石膏一般用天然二水泥石膏，也可用硬石膏（天然无水石膏）或工业副产品石膏。采用工业副产品石膏时，应经过试验证明对水泥性能无害。　　2.1.4　硅酸盐水泥生产技术要求　　　　技术要求即品质指标，是衡量水泥品质及保证水泥质量的重要依据。水泥质量可以通过化学指标和物理指标加以控制和评定。　　水泥的化学指标主要是控制水泥中有害成分不超过一定限量，若超过了最大

4、允许限量，即意味着对水泥性能的质量可能产生有害的或潜在有害的影响。　　水泥的物理指标主要是保证水泥具有一定的物理软科学性能，满足水泥使用要求，保证工程质量。　　硅酸盐水泥技术指标主要有不溶物、烧失量、细度、凝结时间、安定性、氧化镁含量、三氧化硫含量、碱含量及强度指标。　　不溶物　　不溶物是指水泥经酸和碱处理，不能被溶解的残留物。其主要成分是结晶SiO2,其次是R2O3（指Al2O3、Fe2O3），是水泥中的非活性组分之一。　　I型硅酸盐水泥中不溶物不得超过0.75%，II型硅酸盐水泥中不溶物不得超过1.5%。　　烧失量　　烧失量是指

5、水泥在950～1000℃高温下煅烧失去的质量百分数。　　I型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.0%。II型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.5%。普通硅酸盐水泥中烧失量不得大于5.0%。　　细度　　细度即水泥的粗细程度，通常用比表面积或筛余百分数表示。　　水泥细度过粗，不利于水泥活性的发挥；而细度过细时需水量增加，粉磨电耗增加。　　硅酸盐水泥比表面积大于300m2/kg，普通水泥80μm方孔筛筛余不得超过10.0%。　　凝结时间　　水泥凝结时间是水泥从加水开始到失去流动性，从可塑状态发展到固体状态所需要的时间，凝结时间分初凝时间和终凝时间。

6、　　初凝时间：水泥从加水开始到标准稠度净浆失去流动性并开始失去塑性的时间；　　终凝时间：水泥从加水开始到标准稠度净浆完全失去塑性，开始产生机械强度的时间。　　硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝不得迟于6.5h，普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝不得迟于10h。　　安定性　　硬化水泥浆体体积变化的均匀性称为水泥体积安定性，简称安定性。安定性一般采用雷氏夹或试饼法、沸煮法检验。　　若水泥中某些成分的化学反应发生在水泥水化过程中甚至硬化后，产生剧烈而不均匀的体积变化，使建筑物强度明显降低甚至溃裂，这种现象便是水泥安定性

7、不良。　　引起水泥安定性不良的原因主要是游离氧化钙、氧化镁含量过高或石膏掺量过多。　　氧化镁含量　　水泥中氧化镁含量过高时，可能出现游离MgO含量过高和方镁石（结晶MgO）结晶过大，由于其缓慢的水化和体积膨胀将就可能使水泥硬化体结构破坏。　　游离MgO比游离CaO更难水化，沸煮法不能检定，必须采用压蒸安定性试验进行检验。　　水泥中氧化镁的含量不得超过5.0%，若经压蒸安定性试验合格，则水泥中氧化镁含量允许放宽到6.0%。　　三氧化硫　　水泥中的三氧化硫主要是生产水泥时为调节凝结时间加石膏而带入的。硅酸盐水泥中SO3含量超过3.5%后

8、，强度下降，膨胀率上升，可能造成水泥体积安定性不良。因此，水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%。　　碱含量　　水泥中碱含量过高时，若骨料中含在活性成分，可能发生碱集料反应使混凝土破坏。　　水泥中碱含量按Na2O＋0.658K2O计算值