水利工程建筑材料4水泥

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1、第四章水泥4.1通用硅酸盐水泥4.2特性水泥和专业水泥水泥概论1、定义1824年由英国建筑工人阿斯普丁发明，通过煅烧石灰石与粘土的混合料得出一种胶凝材料，它制成砖块很像由波特兰半岛采下来的波特兰石，由此将这种胶凝材料命名“波特兰水泥”，我国称为硅酸盐水泥。自1824年波特兰水泥问世以来，水泥和水泥基材料已成为当今世界最大宗的人造材料。中国在1889年于唐山建立了第一座水泥厂，从1985年起我国水泥产量已连续21年居世界第一位，2005年，产量已达10.60亿吨，占世界总产量的48％左右。水泥是一种水硬性的胶凝材料，呈粉末状，加水拌和后成浆体后，能胶结砂、石等散粒材料，并能在空

2、气和水中硬化并保持、发展其强度。发展趋势：在水泥品种方面，将加速发展快硬、高强、低热等特种和多用途的水泥；大力发展水泥外加剂；大力发展高等级水泥；2.分类（1）按主要水硬性物质分水泥种类主要水硬性物质主要品种硅酸盐水泥硅酸钙绝大多数通用水泥、专用水泥和特性水泥铝酸盐水泥铝酸钙高铝水泥、自应力铝酸盐水泥、快硬高强铝酸盐水泥等。硫铝酸盐水泥无水硫铝酸钙硅酸二钙有自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥等铁铝酸盐水泥铁相、无水硫铝酸钙、硅酸二钙有自应力铁铝酸盐水泥、膨胀铁铝酸盐水泥、快硬铁铝酸盐水泥等以火山灰或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要组分的水泥活性二氧化

3、硅活性氧化铝石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、低热钢渣矿渣水泥等（2）按性能和用途分水泥通用水泥专用水泥特性水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等如白色硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等硅酸盐水泥六大通用水泥硅酸盐水泥：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.A和P.S.B。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.

4、C。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。4.1通用硅酸盐水泥一、定义通用硅酸盐水泥是以硅酸盐水泥熟料和适量石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。按混合材料的品种和掺量，通用硅酸盐水泥分为硅酸盐水泥、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。4.1.1硅酸盐水泥硅酸盐水泥定义：“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（即国外通称的波特兰水泥）。硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水

5、泥，代号P.Ⅰ。在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5％的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P.Ⅱ。”（1）硅酸盐水泥的生产1）生料的配制石灰质原料（如石灰石、贝壳等，提供CaO）。石灰石需要量大，建水泥厂时一般建在石灰石产地旁，如峨眉水泥厂。粘土质原料（如粘土、页岩等，主要提供SiO2、Al2O3、Fe2O3）校正原料（如铁矿粉、砂岩，前者是补充原料中不足的氧化铁，后者是补充原料中不足的SiO2）原料在球磨机内研磨到规定的细度并均匀混合。生料配制有干法和湿法。干法：是把原料烘干磨成生料粉。湿法：是把生料加水磨成生料浆。生产工艺流程(简称为“两磨一烧”)2）

6、孰料的煅烧窑型回转窑新型干法煅烧过程水分蒸发生料预热生料分解熟料煅烧熟料冷却来自官方统计数字显示，2006年，全国水泥产量达到12.4亿吨，然而按新型干法生产的水泥只有6.24亿吨。根据发改委2007年1月发布的《关于做好淘汰落后水泥生产能力有关工作的通知》（下称《通知》），除新型干法外的6亿多吨水泥产能，都将以每年5000万吨的速度逐步淘汰，2020年完成对所有落后产能的淘汰。1）熟料的矿物组成水泥熟料矿物硅酸二钙铁铝酸四钙游离氧化钙和氧化镁铝酸三钙硅酸三钙碱类及杂质2CaO•SiO2，C2S：15~30%4CaO•Al2O3•Fe2O3，C4AF：10~18%f－CaO和

7、f－MgO3CaO•Al2O3，C3A：7~15%3CaO•SiO2，C3S：45~65%（2）硅酸盐水泥的矿物组成及特性2）水泥熟料单矿物的水化特性熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反应，其特点见下表。四种矿物的比例对水泥性质的影响:(1)提高C3S的含量，可得到高强硅酸盐水泥;(2)提高C3S和C3A的含量，可制得快硬硅酸盐水泥;(3)降低C3S和C3A的含量、提高C2S的含量，可的低热或中热硅酸盐水泥。矿物组成硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙反应速度快慢最快中28d水化放热量多少最多中早期强