水泥工艺制成混合材

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1、11．1.1混合材料的种类及质量要求11．1．1.1混合材料的种类及作用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提高水泥产量，改善水泥性能、调节水泥标号的矿物质材料。其来源主要是各种工业废渣及天然矿物质材料，根据来源可分为天然混合材料和人工混合材料(主要是工业废渣)，但通常根据混合材料的性质及其在水泥水化过程中所起的作用，分为活性混合材料和非活性混合材料两大类。生产水泥时掺入混合材料的作用是：(1)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；(2)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，

2、降低水泥水化热等；(3)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。11．1．1．1活性混合材料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．主要包括粒化高炉矿渣，火山灰质混合材料和粉煤灰等。这里所说的火山灰性，是指一种材料磨成细粉，单独不具有水硬性，但在常温下与石灰、水拌和后能形成具有水硬性的化合物的性能；而潜在水硬性是指材料单独存在时基本无水硬性．但在某些激发剂(如石灰、熟料、石膏等)的激发作用下，可呈现水硬性。11．

3、I．I．2非活性混合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。主要包括砂岩、石灰石、块状的高炉矿渣等。常用的各类混合材料见表11．1所示。常用水泥各类混合材料11.1览表类别活性混合材非活性混合材其它人工材料或工业废渣（1）潜在水硬性类：粒化高炉矿渣、化铁炉渣、精炼铬铁渣、增钙液态渣等（2）火山灰性类：烧页岩、烧粘土、煅烧后的煤矸石、煤渣、硅质渣、粉煤灰、沸腾炉渣等活性指标不符合要求的粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰性混合材粒化高炉钛矿渣、块状矿

4、渣、铜渣等窑灰钢渣天然材料火山灰、凝灰岩、浮石、沸石岩、硅藻土、硅藻石、蛋白石等砂岩、石灰石11．1．2粒化高炉矿渣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。它属冶金行业高炉冶炼生铁时的工业废渣，是目前国内水泥工业中用量最大、质量最好的活性混合材料。但若是经慢冷(缓慢冷却)后的产品则呈现块状或细粉状等，不具有活性，属非活性棍合材料。在高炉中冶炼锰铁时生成的废渣称为锰铁矿渣，除MnO含量较高外，其他成分及性能与一般的冶炼生铁时的粒化高炉矿渣相似，故通常将锰铁矿渣包括在粒化高炉矿渣之内．1l.1．2．

5、1矿渣的组成(1)化学成分高炉矿渣的化学成分主要有CaO、Sl()2、Al2O3，还有少量的MgO、Fe2O3、CaS、MnS、FeS等。其中CaO+SiO2-~Al2O3,总量一般大于90％，某些特殊情况下由于矿石成分的不同所形成的高炉矿渣的化学成分还可能含有TiO2、P2O5、氟化物等。高炉矿渣的化学成分可以在较大的范围内波动，一般范围是：CaOSiO2Al2O3MgOFe2O3MnOTiO2S35～46％26～42％6～20％4～13％0.2～1％0.1～l％<2％0.5～2％我国部分钢铁厂的矿渣化学成分如表11．2所示。一般而言，A1

6、2O3>12%、CaO>40％的渣活性较好。但CaO含量过高时，矿渣形成的熔体粘度降低，析晶能力增加，矿渣活性易下降。矿渣中的MgO呈稳定的化合物或玻璃态化合物存在，它不以方镁石形式出现，因此MgO含量即使较高也不会引起水泥安定性不良。(2)矿物组成缓慢冷却的高炉矿渣的矿物相一般为发育良好的各种晶体，主要有黄长石(C2AS)、钙长石(CAS2)、硅灰石(CS)、硅酸二钙(C2S)、透辉石(CMS2)、尖晶石(MA)、钙镁橄榄石(CMS)、镁方柱石(C2MS2)、二硅酸三钙(C3S2)、正硅酸镁(M25)、硫化物(CaS、MnS、FeS)等。在

7、这些矿物中，除C2S具有胶凝性外(早期胶凝性也很弱)，其他矿物不具有或仅具有极微弱的胶凝性。因此，慢冷的结晶矿渣可以视为基本上不具有水硬活性，通常用做非活性混合材料。从外观上看，慢冷矿渣可成为坚固的石状体或细粉。坚固的石状体是由各种晶体矿物集合而成，细粉则是由于-C2S转变成-C2S造成粉化料或者矿物相中的MnS、FeS水解形成Mn(OH)2、Fe(OH)2：而造成体积膨胀所致。当冷却速度很快即淬冷时，高温熔融矿渣中的矿物相来不及结晶，就保留了高温状态下的离子、原子、分子的无序状态即玻璃体，随后便冷凝成为0.5～5mm的颗粒状矿渣，即粒化高炉

8、矿渣。粒化高炉矿渣主要由玻璃体组成，而这些玻璃体主要是硅酸钙和铝硅酸钙微晶，品格排列不整齐，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