特种水泥之道路硅酸盐水泥的生产
低热硅酸盐水泥
详细描述
在道路工程中，低热硅酸盐水泥具有良好的适用性 ，能够显著提高路面的强度、耐磨性和抗滑性。相 较于普通水泥，低热硅酸盐水泥具有较低的水化热 和早期的强度，能够更好地适应道路工程的施工环 境。使用低热硅酸盐水泥可以显著提高路面的使用 寿命，降低维护成本，具有良好的经济效益和社会 效益。
研究三
要点一
低热硅酸盐水泥在早期阶段具有 较高的强度，能够满足快速施工 的需求。
低热硅酸盐水泥具有良好的抗冻 性，能够在寒冷的冬季施工和使 用。
低热硅酸盐水泥的应用范围
大型桥梁
低热硅酸盐水泥在大型桥梁建设 中得到广泛应用，能够满足桥梁 的强度要求和耐久性需求。
海洋工程
海洋工程中需要使用具有抗腐蚀 性的材料，低热硅酸盐水泥具有 良好的耐腐蚀性，适用于海洋工 程建设。
总结词
低热硅酸盐水泥在桥梁工程中的优势、应用范围和效果。
要点二
详细描述
在桥梁工程中，低热硅酸盐水泥具有显著的优势。其较低 的水化热和早期的强度能够提高桥梁的承载能力和耐久性 ，同时避免因温度变化而产生的裂缝问题。此外，低热硅 酸盐水泥还具有优良的抗渗性和耐腐蚀性，能够满足桥梁 工程对于高性能建筑材料的需求。该水泥在桥梁工程的上 部结构、下部结构和桥面铺装等部位均有广泛的应用。
低热硅酸盐水泥具有良好的耐水性，能够长时间承受水的浸泡和冲 刷，适用于水利工程中各种水工结构的建设。
强度高
在水利工程中，低热硅酸盐水泥的高强度可以提高水工结构的承载 能力和稳定性。
抗冻性好
低热硅酸盐水泥的抗冻性好，能够在寒冷气候条件下保持稳定的性能 。
05
低热硅酸盐水泥的未来发展与 研究方向
Chapter
研究四
总结词
特种水泥
特种水泥文武力材料1102 11150203特种水泥是特性水泥和专用水泥的统称，也即指通用水泥以外的水泥。
目前我国已研制开发了70多种特种水泥。
特种水泥的分类1、按特种水泥所含矿物分类特种水泥通常可分成六大系列产品，它们是：硅酸盐水泥系列（除通用水泥外）、铝酸盐水泥系列、硫铝酸盐水泥系列、铁铝酸盐水泥系列、氟铝酸盐水泥系列、其他（包括无熟料、少熟料）水泥系列。
2、特种水泥的功能或用途分类①快硬高强水泥。
②水工水泥。
③油井水泥。
④装饰水泥。
⑤膨胀和自应力水泥。
⑥其他。
特种水泥的生产状况目前我国特种水泥生产年产量低，仅占全国水泥总产量的2﹪以下，与发达国家7﹪～9﹪的生产规模有相当的差距。
一、快硬硅酸盐水泥1、快硬硅酸盐水泥技术要求①氧化镁含量：≤5.0％②三氧化硫含量：≤4％③水泥细度：筛余≤10% ④凝结时间：初凝≥45min，终凝≤10h ⑤安定性：合格⑥强度：不得低于2、快硬硅酸盐水泥生产工艺（1）设计合理的矿物组成。
（2）适当提高水泥的比表面积。
（3）适当增加石膏的含量。
3、快硬硅酸盐水泥性能与用途快硬硅酸盐水泥早期强度高，1d抗压强度为28d的30%～35%，后期强度呈持续增长趋势；其凝结时间正常，一般初凝时间为2～3h；水泥的水化热较高，早期干缩率亦较大。
主要用语抢修工程、军事工程、预应力混凝土制件。
二、快硬硫铝酸盐水泥以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，加入适量石膏和0～10%的石灰石，磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料，称为快硬硫铝酸盐水泥，代号R·SAC。
快硬硫铝酸盐水泥的标号以3d抗压强度表示，分425、525、625、725四个标号。
快硬硫铝酸盐水泥技术指标◆比表面积。
比表面积不得低于350m2/kg。
◆凝结时间。
初凝不得早于25min。
终凝不迟于3h。
◆强度。
各龄期强度不得低于国标。
三、快硬硫铝酸盐水泥原料：铝质原料（矾土）、石灰质原料（石灰石）和石膏。
水泥生产方法及主要设备
水泥生产方法及主要设备一、硅酸盐水泥熟料1．熟料定义硅酸盐水泥熟料按中国标准的定义为：“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”..按欧洲试行标准的定义为：“波特兰水泥熟料是一种水硬性材料;以重量计至少2／3是由硅酸钙C3S 和C2S组成;其余为氧化铝Al203;氧化铁FC2O3和其它氧化物..CaO／SiO..重量比应不小于2．0..氧化镁MgO以重量计不应超过5％..波特兰水泥熟料是由精确配定的混合原料生料粉;料泥或生料浆经至少煅烧至烧结而制成的;混合原料含有CaO;SiO2;Al2O3和少量其它物质..生料粉;料泥或生料浆必须细磨;充分混合;因而是均匀的”..由以上的定义中可以看出欧洲标准规定的比较明确;对熟料的矿物组成如硅酸盐矿物和化学组成如CaO／SiO重量比都给予数量上的限定;对生料的制备质量也提出了细磨和混合均匀的要求..这些对新品种开发和提高水泥及混凝土质量是很重要的..2．熟料矿物组成硅酸盐水泥熟料主要由4种结晶矿物组成;即阿利特;贝利特;铝酸盐和铁铝酸盐;它们紧密地交织在一起;另外还有少量游离石灰;方镁石;玻璃体和孔隙..阿利特Alite 主要由硅酸三钙组成;分子式为3CaO·SiO2;简写C3S..因为熟料中不存在纯的C3S;其中都固溶有MgO;Al2O3;Fe2O3;TiO2以及V12O;Na2O等金属氧化物;所以在准确叫法称为阿利特矿物;简称A矿;C3S水化速度快;早期强度和后期强度都高;是硅酸盐水泥熟料尤其高活性熟料的主要矿物;含量一般在40％~80％;我国最高在67％左右;国外可达85％..贝利特Belite 主要由硅酸二钙组成;分子式为2CaO·SiO2;简写为C2S..因为熟料中不可能有纯的C2S;其中多固溶有Al2O3;Fe2O3;MgO;V12O;Na2O;TiO2;P2O5等杂质;所以称为贝利特矿物;简称B矿..C2S水化速度慢、早期强度低;长期强度能达到与C3S相同的水平..C2S有4种晶型;在2130℃下烧至熔融为a型;1420°C为a′型;温度降至675℃转变为β型;降到300~400℃转变为ν型..强度以a型最高;以后随温度降低和晶型转变而降低;到v型几乎没有强度;体积膨胀10％;造成熟料粉化..在水泥熟料中主要是β型C2S;一般通过其他离子侵入和快速冷却能使β型C2S稳定不再转变为V型C2S..C2S含量一般在0％~30％之间;我国高的在35％左右..铝酸盐纯的铝酸盐相为铝酸三钙;即3CaO·Al2O;简写为C3A;在熟料中C3A也含有Al2O;Na2O等氧化物..C3A水化速度极快;为抑制其水化速度调节凝结时间要加入一定量的硫酸盐如石膏;C3A本身强度不高;但因其水化快和水化热高;能与阿利特和贝利特一起提高一些水泥早期强度..CaA含量一般6％~13％;我国偏低一些;4％~11％;国外一般偏高;个别情况高达15％..铁铝酸盐又称铁酸盐相;它没有固定的化学组成;是晶体混合系列中的一环;理论上可达到C2A和C2F;所以常常称为铁铝酸四钙;简写为C4AF;然而C2A并不存在..这一晶体混合系列为C2A…C6A2F…C4AF…C6AF…C2F;视氧化铁和氧化铝含量的不同;混合晶体可偏向铁多的一面或铝多的一面;在水泥熟料中系数情况下是相当于C4AF 的组成;也可写成C2AF..铁铝酸盐相中也固溶一些其他离子;它对水泥颜色起很大的决定作用;纯的C4AF为褐色;含MgO后为深灰绿色..C4AF的反应活性很低;对水泥性能作用不大..C4AF含量一般为4％~15％;中国偏高一些;高的在18％左右;低的约8％..游离石灰水泥熟料中未与酸性氧化物化合的氧化钙;常写成fCaO;一般含量都在2％以下..游离石灰是不希望存在的;它的出现有以下几个原因：生料制备不好;有过粗的颗粒或混合不均匀；煅烧温度不够;未能同其他氧化物化合；冷却速度过慢;部分C3S分解成C2S和fCaO；配料不当氧化钙含量过高..游离石灰过高会使砂浆和混凝土发生膨胀;造成安定性不良..游离氧化镁或方镁石在氧化镁含量高的熟料中可能含有游离的氧化镁;一般只写成MgO;MgO有2％~2．5％能固溶到熟料的其它相中;水泥标准中规定MgO含量不得超过5％;所以熟料中最高能有2．5％~3．0％的MgO..固溶在其它相中的方镁石量取决于熟料的化学成分和生产工艺;这部分没有什么危害..游离的方镁石如含量过高会产生膨胀;又常在一年以后发生;造成混凝土损坏..方镁石如结晶细小和分散均匀;膨胀作用也小;粗大的结晶和呈窝状存在危害较大;游离石灰也是这样..除此之外熟料中在个别情况下也还可能存在极少量的硫酸碱和玻璃体..3．熟料化学组成及率值为了能够煅烧出所需矿物组成的熟料;首先要配制出具有一定化学成分的生料;生料去掉烧失量后的化学成分即熟料化学成分一般范围列于表7.. 表7熟料化学成分范围重量>在调配原料时要通过各种氧化物的比例关系进行控制;这些比例关系又称率值;常用的率值有以下几种：1石灰饱和系数KH在熟料中石灰完全饱和是指全部SiO2都形成C3S;全部Fe2O3;都形成C4AF;剩余的Al2O3;都形成C3A;石灰饱和系数是指熟料中实际的CaO含量与理论上达到完全饱和时的CaO含量之比..在中国使用前苏联的金德公式计算;用生成C4AF和C3A和CaSO4后剩余的CaO量与SiO2全部生成C3S;所需要的CaO量之比KH=如fCaO过高上式中还应考虑扣除iCaO;尤其在我国的立窑生产中要计算扣除fCaO后的KH′值KH′=目前我国熟料的KH值在0．82—0．96之间..在国外石灰饱和系数的计算为：也还有用石灰标准系数KST德国和石灰饱和率CSF英国两种表示法;即KST=LSF=2硅酸率SM硅酸率是SiO2与A12O3和Fe2O3之和的比值;它表示熟料在烧结时在烧成带内固相与流相的比例..因为SiO2在烧结温度下绝大部分都在固相阿利特和贝利特相中;而氧化铝和氧化铁则存在液相中..目前;我国水泥熟料的硅酸率在1．6~2．8之间;国外在1．9~3．2之间..SM=3铝氧率IM铝氧率也称铁率是氧化铝与氧化铁的比;在烧结温度下这两种氧化物几乎全部进入液相..IM主要表示液相的特性;若提高氧化铁含量;IM值减小;液相粘度下降;若IM值<0．638;熟料中不生成C3A;这种水泥具有较高的抗硫酸盐性能..我国水泥熟料的IM值目前在0．90—2．00之间特种水泥除外..国外在1．5~2．5之间..4水硬系数HM水硬系数是氧化钙与酸性氧化物SiO2;A12O3;和Fe2O3之比..HM高水泥强度特别是早期强度高;水化热高;抗化学侵蚀性下降;HM一般在1．7~2．3之间;低于1．7水泥强度太低;高于2．4大部分安定性不好;一般以2．0左右为好..水硬系数目前只有少数国家如日本等仍在使用;多数国家主要使用硅酸率和铝氧率;水硬系数仅作为补充或不用..HM=二、硅酸盐水泥的主要原料生产硅酸盐水泥首先要煅烧出硅酸盐水泥熟料;然后再用熟料磨制成水泥;所以硅酸盐水泥的原料应分为煅烧熟料所需的原料和磨制水泥所需的原料..1．生产熟料用的原料最理想的原料是具有水泥熟料要求化学成分的天然岩石;并有足够的储量;均匀的特性和便利的开采条件..这种情况很少见;美国相对多一些;欧洲也有个别水泥厂现在仍用一种原料生产水泥熟料..大多数情况是用石灰石质原料和粘土质原料进行混合;必要时加入少量硅质或铁质校正原料;调整混合生料的化学成分..水泥生料中碳酸钙CaCO3的含量在72—80％之间;按CaCO3含量多少;可将原料排列如下：纯石灰石 CaCO3含量>95％泥灰岩质石灰石 CaCO3含量85％~95％石灰质泥灰岩 CaCO3含量0％~85％泥灰岩 CaCO3含量30％~70％粘土质泥灰岩 CaCO3含量15％~30％泥灰岩质粘土 CaCO3含量5％~ 15％粘土 CaCO3含量<5％纯石灰石;泥灰岩质石灰石和石灰质泥灰岩用以引入Ca—CaCO3;粘土、泥灰岩质粘土和粘土质泥灰岩用以引入SiO2;Al2O3和Fe2O3..配料时最好选用与熟料化学成分相接近的原料;如石灰质泥灰岩;因为它已混入一些粘土质组分;结晶细小;分布均匀;易烧性好..最不利的是用纯的石灰石和纯的粘土混合配料;易烧性不好..为了调整生料化学成分;有的还加入少量砂岩;硫铁矿渣、铁矿等作为校正原料..除天然原料外还可以使用工业废渣;如高炉矿渣、煤矸石、粉煤灰、金属尾矿等作为粘土质原料;今后的发展趋势也是尽可能利用泥灰岩类天然原料和工业废渣作主要原料;高质量的石灰石作为校正原料来生产水泥熟料..生产熟料所用的燃料;从今天的技术水平来看不受什么限制;气体、液体、固体燃料;可燃性废料都可以使用;仅立窑上受工艺条件限制只能烧固体燃料;并以无烟煤、焦炭之类含挥发分低的燃料为好;回转窑则烟煤;无烟煤以及各种可燃性废料都可以使用..2．生产水泥的原料硅酸盐水泥自然是由硅酸盐水泥熟料加入适量石膏共同磨细而成;有些品种允许加入一定量的混合材..然而今天在欧洲水泥试行标准中则将我国所称的混合材也作为水泥的组分;在水泥含量≥6％的为主要组分;≤5％的为次要组分或填充料;即水泥的组成应为主要组分;次要组分;石膏和外加剂..因为这些组分材料不论是熟料、石膏;还是矿渣、粉煤灰甚至窑灰都对水泥性能的发挥起一定作用;都是为获得优质混凝土所不可缺少的材料;所以在标准中对这些材料的质量也都提出了相应的要求;这里只就几种主要材料作些介绍..1硅酸盐水泥熟料熟料定义前已有介绍;这里不再重复;中国标准强调了要用适当成分的生料和烧至部分熔融;以及要以硅酸钙为主要成分..欧洲试行标准除此之外还要求硅酸钙C3S+C2S含量应≥2／3;CaO／SiO2重量比≥2．0;并对生料制备也提出一些原则要求;这些对保证混凝土质量很有益处;尤其目前对提高我国水泥实物质量很有参考价值..其他对如铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥的熟料也都有相应质量要求..2混合材在我国将水泥中除熟料和石膏以外的组分都称为混合材;它是为改善水泥性能;调节水泥标号的矿物质材料..常用的混合材有粒化高炉矿渣;粉煤灰;火山灰质混合材;石灰石;粒化电炉磷渣;冶金工业的各种熔渣..火山灰质混合材分为两大类;1类是天然的;如火山灰、凝灰岩、浮石、沸石岩、硅藻土和硅藻石..另1类是人工的;如煤矸石、烧页岩、烧粘土、煤渣、硅质渣..对这些材料都有一定的质量要求和掺加量限定;今后的发展趋势是加大工业废渣的掺加量;减少熟料使用量;为保护环境多做贡献;但是;也有一个前提;即不能过份影响水泥及混凝土质量;不能产生二次污染;也不能太大地影响生产过程;每使用一种新的废渣都必须做水泥性能及混凝土性能和耐久性试验;有关环保及安全方面的检测;取得有关部门的许可方可正式使用..3石膏石膏又称缓凝剂;是调节水泥凝结时间用的;常用的为天然石膏矿;主要成分为二水硫酸钙CaSO4·2H2O;或者天然硬石膏;主要成分为无水硫酸钙CaSO4..另外也有半水石膏CaSO4·１／2H2Ｏ;它们的混合物;或工业副产石膏;如陶瓷工业的石膏模;烟气脱硫石膏等..石膏的用量约为5％左右;一般控制水泥中的SO;量不超过3．5％..4外加剂水泥中允许加入不超过水泥重量1％的外加剂;主要是助磨剂..这些外加剂不应损害对钢筋的保护性能;以及水泥和混凝土的其他有关性能;所以水泥中的外加剂应慎重使用;以加在混凝土中为好;以免与混凝土的外加剂相抵触..5超细掺加料自90年代以来兴起的超细粉掺加料能显着提高水泥混凝土的强度和改善其他有关施工性能和物理性能..水泥中常用的是硅灰;它的细度是水泥细度的50～100倍..近来又发展使用磨细矿渣以及磨细熟料;磨细程度一种是超细磨;比面积磨到9000或10000cm2／g以上到20000cm2／g;平均粒径13~6μm..另一种是在9000cm2／g以下;有的在5000cm2／g左右;或4000—5000cm2／g之间;后一种当然算不上超细磨了;现在的研究得出;加入这些微细粉能明显提高水泥及混凝土强度;尤其是早期强度;并能改善水泥砂浆的可加工性;提高混凝土的密实性、抗渗性、抗蚀性、耐久性;这种微细粉可以加到水泥中也可以在施工时加到混凝土中;我国目前比较重视的是用磨细矿渣掺到水泥中;改善水泥性能..三、水泥生产工艺1．熟料形成过程硅酸盐水泥熟料是由石灰石组分和粘土组分经高温煅烧相互化合而成的;其主要反应过程如下20—150°C一烘干原料带入的附着水分;湿法生产在这一段消耗了大量热量..150—600°C一高岭土脱去吸附的水分和结晶水..600—900°C一高岭土分解;同时形成一些初级矿物;如CA;C2F;C2S和C12A7..850—1100℃一CaCO3分解率最大;形成的游离石灰量也最大;这期间因CaCO3分解为吸热反应;需要热量最多..C3A和C4AF也在这时开始形成..1100—1200℃一C3A和C4AF主要在这一温度区内形成;C2S量达到最大值..1260—1310℃一形成熟料液相1250—1450℃—C2S吸收fCaO形成C3S;最终烧成熟料;所以一般都要达到1450℃以上;并停留一定时间才能烧出合格熟料..2．水泥生产方法水泥的生产工艺简单讲便是两磨一烧;即原料要经过采掘、破碎、磨细和混匀制成生料;生料经1450~C的高温烧成熟料;熟料再经破碎;与石膏或其他混合材一起磨细成为水泥..由于生料制备有干湿之别;所以将生产方法分为湿法;半干法或半湿法;干法3种..1湿法生产的特点将生料制成含水32％一36％的料浆;在回转窑内将生料浆烘干并烧成熟料..湿法制备料浆;粉磨能耗较低;约低30％;料浆容易混匀;生料成分稳定;有利于烧出高质量的熟料..但球磨机易磨件的钢材消耗大;回转窑的熟料单位热耗比干法窑高2093~2931KT／kg500—700kcal／kg;熟料出窑温度较低;不宜烧高硅酸率和高铝氧率的熟料..2半干法生产的特点将干生料粉加10％~15％水制成料球入窑煅烧称半干法;带炉篦子加热机的回转窑又称立波尔窑和立窑都是用半干法生产..国外还有一种将湿法制备的料浆用机械方法压滤脱水;制成含水19％左右的泥段再入立波尔窑煅烧;称为半湿法生产..半干法入窑物料的含水率降低了;窑的熟料单位热耗也可比湿法降低837~1675kJ／kg200~400kcal／kg..由于用炉篦子加热机代替部分回转窑烘干料球;效率较高;回转窑可以缩短;如按窑的单位容积产量计算可以提高2—3倍..但半干法要求生料应有一定的塑性;以便成球;使它的应用受到一定限制;加热机机械故障多;在我国一般煅烧温度较低;不宜烧高质量的熟料..3立窑生产的特点立窑属半干法生产;它是水泥工业应用最早的煅烧窑;从19世纪中期开始由石灰立窑演变而来;到1910年发展成为机械化立窑..立窑生产规模小;设备简单;投资相对较低;对水泥市场需求比较小的、交通不方便、工业技术水平相对较低的地区最为适用..用立窑生产水泥热耗与电耗都比较低;我国是世界上立窑最多的国家;立窑生产技术水平较高..但是;立窑由于其自身的工艺特点;熟料煅烧不均匀、不宜烧高硅酸率和高饱和比的熟料;窑的生产能力太小;日产熟料量很难超过300吨;从目前的技术水平来看也难以实现高水平的现代化..4干法生产的特点干法是将生料粉直接送入窑内煅烧;入窑生料的含水率一般仅1％～2％;省去了烘干生料所需的大量热量..以前的干法生产使用的是中空回转窑;窑内传热效率较低;尤其在耗热量大的分解带内;热能得不到充分利用;以致干法中空窑的热效率并没有多少改善..干法制备的生料粉不易混合均匀;影响熟料质量;因此40—50年代湿法生产曾占主导地位..50年代出现了生料粉空气搅拌技术和悬浮预热技术;0年代初诞生了预分解技术;原料预均化及生料质量控制技术..现在干法生产完全可以制备出质量均匀的生料;新型的预分解窑已将生料粉的预热和碳酸盐分解都移到窑外在悬浮状态下进行;热效率高;减轻了回转窑的负荷;不仅热耗低使回转窑的热效率由湿法窑的30％左右提高到60％以上;又使窑的生产能力得以扩大;目前的标准窑型为3000t／d;最大的10000t／d..我国现在有700t／d、1000t／d、2000t／d、4000t／d的几种规格;逐步向大型方向发展..预分解窑生料预烧得好;窑内温度较高;熟料冷却速度快;可以烧高硅酸率、高饱和比以及高铝氧率的熟料;熟料强度高;因此现在将悬浮预热和预分解窑统称为新型干法窑;或新型干法生产线;新型干法生产是今后的发展方向..新型干法窑规模大;投资相对较高;对技术水平和工业配套能力要求也比较高;如条件不具备则难以正常发展..3．水泥生产工艺流程水泥生产的基本流程;以干法生产为例包括以下几个主要工序：原料开采一破碎一烘干一配料一粉磨一生料贮存一均化一煅烧一熟料冷却及破碎一配料加石膏和混合材一粉磨一水泥贮存一装运..湿法生产的区别在煅烧以前的生料制备过程上;主要工序为：半干法生产的区别仅在出生料磨以后和入窑煅烧之前的一段;即：粉磨一生料贮存均化一加水成球一煅烧..新型干法生产则在各贮存环节上都加强了均化;具体为：原料开采一破碎一预均化一配料一粉磨并烘干一生料粉贮存均化一煅烧一熟料冷却破碎一熟料贮存均化一配料一粉磨一水泥贮存均化一装运或混配搅拌一装运此外;用煤做燃料时也要经过贮存均化;破碎或烘干;粉磨制成煤粉再人窑..混合材则视品种而定;如粒化高炉矿渣要经过烘干;煤矸石要预先破碎;石膏也需预先破碎..混合材和石膏通常都与熟料一起粉磨;近年来对粒化高炉矿渣趋向于单独粉磨;因为矿渣比熟料难磨;如与熟料一起粉磨难以磨细;不能充分发挥矿渣的作用..四、生产水泥用的主要设备1．水泥窑系统水泥窑是水泥厂的主要设备;由生料烧成熟料的整个过程都在窑内完成;最简单的回转窑是干法中空窑;如图1所示..生料粉由窑尾加入;煤粉用一次风由窑头喷入并在窑内燃烧;这里的火焰温度达1800—2000℃..生料在窑内不断向窑头流动;湿度也逐渐升高;经过烘干、脱水、预热、分解;到1300°C左右时出现液相;在火焰下面升高到1450°C烧成熟料;然后冷却到1300~1100℃离开回转窑落入单筒冷却机;冷却到100—150℃左右卸到熟料输送机运至熟料破碎机;破碎后入库贮存..图1 干法中空回转窑1—次风鼓风机 2—煤粉下料管 3—喷煤管 4—窑头罩 5—回转窑6—生料粉下料管 7—烟室 8—熟料下料溜槽 9—单筒冷却机10—熟料运输机回转窑是由钢板卷制的圆筒;内砌耐火砖;由装车简体上的轮带和下面的托轮支承;用装在窑身上的大齿圈传动..回转窑通常以3．5％的斜度安放;转数一般在1转／分钟以内、新式干法窑可达3转／分钟以上..单筒冷却机与窑相似;不同的是筒内装有扬料板用以加速熟料冷却..窑头高温区简体温度过高;以前曾用水冷却;现已改为用风冷却..上述干法中空窑是基本窑型;其他各种窑型主要是改变后部的烘干、预热和分解部分的结构与型式;及变换熟料冷却机..如湿法窑因料浆含水量高不易烘干;所以将窑加长;窑内挂上链条帮助烘干料浆;又装上热交换器提高烘干后物料的预热速度..冷却机常使用多筒冷却机;它是装在窑简体外面的小型冷却筒;一般由9~11个组成;筒内装扬料板;随窑筒体一起转动;将熟料冷却;如图2所示为我国常用的老式湿法窑和多筒冷却机..半干法回转窑是用篦式加热机代替部分回转窑;生料球在炉篦子上被烘干、预热和部分分解;因篦式加热机的热效率比转筒高;所以窑的生产能力也比较大见图3..新型干法窑是在短的回转窑后面加上悬浮式预热器;最早出现的为由4个旋风筒组成的旋风式预热器;如图4所示;物料仅用几秒钟的时间便能通4级旋风筒;温度升高到800—900°C;完成烘干、预热和有20％一30％的碳酸盐分解..以后又出现了立筒预热器;如图5所示;原理基本相同;都是让生料粉在悬浮状态下被预热..立筒预热器断面较大;不易堵塞尤其对小型窑比较有利;但效率较低;新建窑已很少采用..预分解窑是在旋风式预热器系统中用;入窑生料的分解率可达到85％~95％;回转窑的能力有了成倍的提高;煅烧熟料的单位热耗可降到2930KT／kg700kcal／kg;如图6所示..分解炉的型式很多;有40~50种;其基本原理都是使煤粉在悬浮的生料粉雾中或在沸腾的生料粉层中燃烧;燃烧放出的热量能立即被正在分解的生料粉吸收;传热效率极高;生料在分解炉中能基本完成碳酸盐分解反应;随气体进入下一级旋风筒并被从气体中分离出来进入回转窑..在分解炉中要燃烧50％左右的煤粉;所以从冷却机中抽出部分经过预热的空气送人分解炉;这一送风管称三次风管..大型预分解窑采用双系列6级预热器系统;并利用出预热器的废气来烘干生料;窑系统与生料磨系统联合生产;能更充分地利用热能;占地也小如图7..国外还有一些现代化的水泥厂;生料磨真正地与回转窑联索成一个系统;取消了生料粉贮存和均化库;出磨生料直接喂入预热器;当然这要求生料磨的可靠性和生料质量控制水平要达到相当高的程度;否则是行不通的..图2湿法长窑生产流程图1—回转窑 2—多筒式冷却机 3—喷煤管 4—传动齿轮 5—热交换器6—链条 7—托轮 8水冷却 9—鼓风机 10—煤磨 11—选粉机12—旋风收尘器 13—煤磨排风机 14—从窑头吸热空气送入煤磨的管子15—收尘器 16—烟囱图3二次通过的炉篦式加热机1—成球盘 2—料球加料斗 3—烘干室 4—热风二次入口5—加热室6—炉篦子 7—回转窑 8—热风一次出口 9—废气出口图4洪堡型旋风预热器1—回转窑 2竖烟道 3—排风机 4—旋风筒 5—入窑下料管现代回转窑十分重视熟料冷却效率;对各种型式的冷却机都做了相应的改进;如图8所示;单筒冷却机加大了直径和长度;设备结构简单;但占地较大;新式多筒冷却机也都加长到20m左右;窑筒体也被迫又向前延长并增加一道轮带;虽然省去了传动机构;但结构也较复杂;冷却效率相对较低;又不能抽三次风供分解炉用;新建窑已不再采用..篦冷机占地相对最小;效率高;虽结构复杂;动力消耗高;仍是目前所用的主要冷却设备..新式篦冷机篦板结构;送风方式都做了改进;又将篦冷机分为两级;中间加装辊式破碎机;三次风由窑头抽出;以提高三次风温度;有利于分解炉内的燃料燃烧;如图9所示..图5几种不同型式的立筒预热器1旋风筒 2—立筒 3—回转窑立窑是不动的竖筒;生料与煤混合粉磨制成料球;由立窑上部加入窑内..料球尺寸一般7一15mm..含水14％左右;我国采用的预加水成球设备可将。
特种水泥
4.水化： 4.水化： 水化
形成钙矾石和Al(OH) 凝胶，早期强度增长较快； C4A3S和CaSO4形成钙矾石和Al(OH)3凝胶，早期强度增长较快； 生成C 凝胶填充在水化硫铝酸钙之间，结构致密， β-C2S生成C-S-H凝胶填充在水化硫铝酸钙之间，结构致密，使后 期强度增大。 期强度增大。
膨胀硫铝酸盐水泥：凡以适当成分的生料， 膨胀硫铝酸盐水泥：凡以适当成分的生料，经煅烧所得以无 水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料， 水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，加入适量二 水石膏磨细制成的具有可调膨胀性能的水硬性胶凝材料。 水石膏磨细制成的具有可调膨胀性能的水硬性胶凝材料。 水泥比表面积≥ /kg，初凝时间≥30min，终凝时间≤ 水泥比表面积≥400m2/kg，初凝时间≥30min，终凝时间≤3h 水化产物主要为钙矾石和Al(OH) 凝胶，膨胀由钙矾石形成， 水化产物主要为钙矾石和Al(OH)3凝胶，膨胀由钙矾石形成， 凝胶起塑性垫衬作用，膨胀特性缓和， Al(OH)3凝胶起塑性垫衬作用，膨胀特性缓和，膨胀量取决于 石膏掺量。 石膏掺量。
2.熟料矿物组成： 2.熟料矿物组成： 熟料矿物组成
中抗硫水泥： A≤5％， S≤55％ 中抗硫水泥：C3A≤5％， C3S≤55％ 高抗硫水泥： A≤3％， S≤50％ 高抗硫水泥：C3A≤3％， C3S≤50％ 烧失量< 3.0%， 烧失量< 3.0%，SO3< 2.5%
3.用途：一般用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下、隧 3.用途：一般用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下、 用途
特种水泥生产技术
特种水泥生产技术特种水泥是一种具有特殊性能的水泥制品，广泛应用于工业和建筑领域。
特种水泥生产技术在近年来不断发展，以满足不同领域对特种水泥的需求。
本文将介绍特种水泥生产技术的主要方面。
一、特种水泥的种类特种水泥根据其特殊性能的不同，可以分为多种类型，如高温耐火水泥、硫酸盐水泥、硅酸盐水泥等。
不同种类的特种水泥具有不同的用途和生产工艺，因此特种水泥生产技术也具有一定的差异。
二、原材料选用特种水泥的原材料在选用上需要更加精细和独特。
例如，高温耐火水泥的主要原材料是高矾石和石英砂，而硫酸盐水泥的主要原材料是高炉矾土和石膏。
特种水泥的原材料选用直接关系到产品的特殊性能和质量，因此生产厂家需要精确控制原材料的成分配比和质量。
三、磨矿工艺特种水泥生产的关键环节之一是磨矿工艺。
磨矿是将原材料粉磨成细度适宜的粉末的工艺过程。
特种水泥对于粉末的细度要求较高，因此磨矿设备和过程需要特殊设计。
常见的磨矿设备有球磨机和立磨机等。
生产厂家需要根据特种水泥的要求选择合适的磨矿设备，并通过调整磨矿参数来控制产品的细度。
四、烧成工艺特种水泥的烧成工艺也是特别重要的一步。
烧成是将粉磨好的原料在高温环境下进行反应和变化的过程。
在烧成过程中，原料中的化合物发生热分解和变化，形成水泥熟料。
烧成工艺中需要注意炉温的控制，以及不同种类特种水泥的烧成工艺参数的调整。
烧成过程中的温度、停留时间和冷却速度等因素，都会直接影响到特种水泥的品质。
五、检测和质量控制特种水泥生产过程中，需要对原材料和成品进行严格的检测和质量控制。
原材料的检测和分析可以帮助厂家确定适宜的配比和磨矿参数。
而成品的检测可以确保产品的性能符合要求。
常见的特种水泥检测项目包括物理性能测试、化学成分分析、抗压强度测试等。
通过对特种水泥的检测和质量控制，生产厂家能够确保产品的质量和稳定性。
综上所述，特种水泥生产技术是一项复杂而重要的工艺。
在特种水泥生产过程中，需要精确选择原材料、控制磨矿和烧成过程、进行质量检测和控制等多个环节。
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度指标
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度指标硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥是我们在建筑工程中常常使用的材料。
它们在细度方面有一些不同之处。
在这篇文章中，我们将深入研究这两种水泥的细度指标，并探讨它们的应用和优势。
首先，让我们了解一下硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度指标。
硅酸盐水泥通常指的是特种硅酸盐水泥，它的细度指标一般为：比表面积大于等于400平方米/千克；筛余物（0.08mm筛孔）不大于8%；原始凝结时间不早于45分钟。
而普通硅酸盐水泥的细度指标一般为：比表面积大于或等于300平方米/千克；筛余物不大于15%；原始凝结时间不早于30分钟。
可以看出，硅酸盐水泥要求更高的细度指标。
那么这两种水泥的应用场景呢？硅酸盐水泥一般用于高层建筑、水利工程以及核电站等具有高强度和抗渗性能要求的工程。
相对而言，普通硅酸盐水泥适用于一般的建筑工程，比如住宅、商业建筑等。
硅酸盐水泥相对普通硅酸盐水泥具有许多优势。
首先，硅酸盐水泥的细度指标更高，这意味着它的颗粒更加细小，能够填充混凝土中的微小孔隙，提高混凝土的密实性和抗渗性。
其次，硅酸盐水泥的早期强度发展较快，能够加速工程的施工进度。
此外，硅酸盐水泥还具有较高的抗压强度和抗裂性能，使建筑物更加稳固可靠。
然而，硅酸盐水泥的价格较高，施工时需要更加精细的控制，这对工程施工提出了更高的要求。
另外，硅酸盐水泥的早期收缩性较大，需要在施工中注意控制水泥的用量和配合比，以避免出现开裂等问题。
综上所述，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥在细度指标上有一定的不同。
硅酸盐水泥由于其较高的细度，适用于高强度和抗渗性能要求较高的工程。
而普通硅酸盐水泥适用于一般的建筑工程。
选择合适的水泥类型要根据具体工程的需求来决定，并在施工过程中注意控制水泥的配合比，以保证工程的质量和稳定性。
硅酸盐水泥的特性介绍及应用(ppt 91页)
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水泥的应用
土木工程
海洋工程
能源电力 水利电力
房屋建筑、道路、桥梁、隧 道、机场。 港口、码头、水下建筑、石 油钻井平台。 石油钻井、热电站、核电站。 大坝、水电站、水工建筑。
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输 水 管
内
径 6.6 m
外
径 7.5 m
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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
13
第二节 硅酸盐水泥
一、硅酸盐水泥生产及其矿物组成 凡由硅酸盐水泥熟料，0～5％的石灰石或
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(也称波特兰水泥)。
不掺混合材料的，称为Ⅰ型硅酸盐水泥， 代号P.Ⅰ；掺入不超过水泥质量5%的混合材料 的，称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P.Ⅱ。
氟铝酸盐水泥等
活性二氧化硅 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
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按性能和用途分 通用水泥
水泥
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专用水泥 特性水泥
硅酸盐水泥(P.I、P.II) 普通硅酸盐水泥(P.O) 矿渣硅酸盐水泥(P.S) 粉煤灰硅酸盐水泥(P.F) 火山灰质硅酸盐水泥(P.P) 复合硅酸盐水泥(P.C)
CaO·Fe2O3·H2O
与C3A的水化相似，主要水化产物为水化铝酸三 钙C3AH6晶体、水化铁酸一钙。
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水泥熟料的主要水化产物有：水化硅酸钙 和水化铁酸钙胶凝、氢氧化钙、水化铝酸 钙和水化硫铝酸钙晶体。在充分水化的水 泥石中，C-S-H约占70%，CH约占20%，钙 矾石和单硫型水化硫铝酸钙约占7%。
水利工程建筑材料4水泥
石膏过量安定性不良
石膏的掺量一定要适量，如果掺量过多，在水泥硬化后 还会继续生成水化硫铝酸钙，因水化硫铝酸钙自身含有 大量的结晶水，生成时体积膨胀约2.5倍，会导致硬化后 的水泥石开裂而破坏。
（5）硅酸盐水泥的技术性质
1）细度
定义
细度－－指水泥颗粒的粗细程度。通常水泥颗粒的粒径 为7~200um。 讨论与分析
铁相、无水硫铝 有自应力铁铝酸盐水泥、膨胀铁铝 酸钙、硅酸二钙 酸盐水泥、快硬铁铝酸盐水泥等 活性二氧化硅 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
硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥
通用水泥
粉煤灰硅酸盐水泥
火山灰质硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥
水 泥
专用水泥
讨论与分析
定义
试验方法
2）硅酸盐水泥的标准稠度用水量
讨论与分析
为什么在测定水泥的凝结时间、体积安定性时， 要将水泥净浆拌到标准稠度，也就是一个规定的 稠度呢？
为了使试验结果 具有可比性
2）硅酸盐水泥的标准稠度用水量
定义
标准稠度用水量指水泥浆达到规定的标准稠 度时，所需要的用水量，是对水泥性质检验的准 备性指标。由于用水量的多少，能直接影响凝结 时间和体积安定性等性质的测定，因此，必须在 规定的稠度下进行试验。按国家标准GB/T13462001的规定试验。
3）硅酸盐水泥的凝结时间
GB规定
初凝时间不得 早于45min 终凝时间不得 迟于6.5h。
同时规定:凝结时间不符合规定者为不合格品。
3）硅酸盐水泥的凝结时间 试验方法 水泥的凝结时间的测定，是以标准稠度 用水量拌制的水泥净浆，在规定的温度 和湿度条件下，用凝结时间测定仪来测 定。
水泥成分种类生产过程详细介绍
水泥成分种类生产过程详细介绍1. 引言水泥是建筑工程中常用的材料之一，具有粘结性和耐久性。
水泥的主要成分是石灰石和粘土，在特定条件下经过煅烧和粉碎等工艺生产而成。
本文将详细介绍水泥成分的种类以及生产过程。
2. 水泥成分的种类水泥的主要成分包括石灰石、粘土和石膏。
根据不同国家和地区的标准，水泥的种类也会有所不同。
以下是常见的水泥种类：2.1 普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥是最常用的水泥种类，主要成分是石灰石和粘土。
它具有较高的强度和耐久性，适用于大多数建筑工程。
2.2 矿渣水泥矿渣水泥是在普通硅酸盐水泥中加入适量矿渣（如粉煤灰、高炉矿渣等）后生产的水泥。
矿渣水泥具有较高的耐久性和抗硫酸盐侵蚀性能，适用于海洋工程和地下工程等特殊环境。
2.3 石膏水泥石膏水泥是在普通硅酸盐水泥中掺入适量石膏后生产的水泥。
石膏水泥具有较好的可延性和耐火性能，适用于砌筑薄壁结构和防火构件。
3. 水泥生产过程水泥的生产过程主要可以分为采矿原料准备、熟料制备、煅烧、磨矿和包装等环节。
3.1 采矿原料准备石灰石和粘土是水泥的主要原料，需要进行采矿和准备工作。
石灰石的主要来源是矿山，而粘土通常是从土砂场或泥料堆中采集。
3.2 熟料制备将石灰石和粘土按照一定比例混合制备成熟料。
熟料制备的过程包括物料的称量、干燥、粉碎和混合等环节。
这些步骤的目的是将石灰石和粘土的成分混合均匀，为后续的煅烧做好准备。
3.3 煅烧将熟料进一步加热煅烧，使其产生化学反应并形成熟料矿石。
煅烧的过程需要使用高温窑炉，通常为旋转窑炉或立式窑炉。
煅烧过程中，熟料发生物理和化学变化，形成水泥的主要成分。
3.4 磨矿煅烧后的熟料经过冷却后，需要进行磨矿处理。
磨矿的目的是使熟料细化成水泥粉，提高水泥的活性和强度。
常见的磨矿设备包括球磨机和立式磨。
3.5 包装磨矿后的水泥被输送到包装机进行包装。
常见的包装形式有袋装和散装两种，根据具体需求选择相应的包装形式。
包装后的水泥可以直接投入使用或者储存。
浅谈硅酸盐水泥与铝酸盐水泥的对比研究
2023-10-26
contents
目录
• 引言 • 硅酸盐水泥概述 • 铝酸盐水泥概述 • 硅酸盐水泥与铝酸盐水泥的对比研究 • 结论与展望 • 参考文献
01
引言
研究背景
01
水泥是现代建筑中最重要的建筑材料 之一，广泛应用于各种建筑和工程中 。硅酸盐水泥和铝酸盐水泥是两种常 用的水泥类型，它们具有不同的性能 和用途。
水泥在高温下则表现出较好的稳定性。
两种水泥的应用场景对比
建筑工程
硅酸盐水泥在建筑工程中应用广泛，主要用于混凝土结构、预应力混凝土结构等。而铝酸 盐水泥由于其抗腐蚀性较好，也常用于一些特殊工程，如污水处理厂、化工厂等。
道桥工程
在道桥工程中，由于铝酸盐水泥的抗冻性好、耐磨性好，且对氯离子的侵蚀具有较强的抵 抗力，因此常被用于桥梁等大型基础设施的建设。而硅酸盐水泥则主要用于一些常规的道 路铺设等工程。
针对两种水泥在具体工程应用中的性 能表现，需要进一步开展实验研究， 为工程实践提供更为准确的指导。
未来可以开展更多关于硅酸盐水泥和 铝酸盐水泥的生产工艺、环境影响等 方面的研究，为绿色建筑和可持续发 展提供支持。
06
参考文献
参考文献
文献1
硅酸盐水泥与铝酸盐水泥的化学 成分对比研究，作者：张三，出 版年份：2020。
文献2
硅酸盐水泥与铝酸盐水泥的物理 性能对比研究，作者：李四，出 版年份：2021。
文献3
硅酸盐水泥与铝酸盐水泥的生产 工艺及能耗对比研究，作者：王 五，出版年份：2022。
THANKS
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硅酸盐水泥主要由硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）和铝酸三钙 （C3A）等熟料矿物组成，而铝酸盐水泥则主要由铝酸一钙（CA）和 铝酸二钙（C2A）等熟料矿物组成。
两种特种水泥熟料的开发生产
（ ）采用品质稳定 的优质煤 ，能够提高烧成 ５ 带 温度 ：如 能换用 强化燃 烧 性能更 好 的煤粉 燃 烧器 效果更好。另外要求操作员精心操作 ，四班统一 ，
维普资讯
徐 莉 ，等 ： 两种 特种水泥熟料的 开发 生产
中 图分 类 号 ： ＱＩ２ Ｔ ７
文 献标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ： ０７ ０ ８ （ ０ ７０ — ０ ３ ０ １０ — ３ ９ ２ ０ ）３ ０ ３ — ２
两 种 特 种 水 泥 熟 料 的 开 生 产
很高 ） 。另外 该 方 案 中铁 含量 较 高 ，液相 量 出现得 较 早 ，液相 粘度 低 ，烧 结 范围较 窄 ，并易 产生 硫酸 盐 与铁 酸盐 的混 合熔体 ，极 易形 成 “ 硬块 结皮 ” 引 起堵 塞 。为 控制 结皮堵 塞 问题 的发生 ，我 公 司采取 的措施 是 ：严格 控制 分解 炉 出 口温 度在 ８０ ３ ℃左 右
操作过程中要严格控制飞砂料 ，才能使窑系统步人
求 程 工
一３ ３—
维普资讯
徐 莉 ，等 ： 两种特种水泥 熟料 的开发生产
表 ４ 试生产用原燃料化学组成
％
原料名称 烧失 Ｗ（０ Ｗ（￣） （ ２） 量 ｓ２ ｉ ） Ａ０ Ｆ １— ｌ３ ｅ３ ）
（ ）窑 煅烧 操 作 时 ，要 确 保 通 风 顺 畅 ，强 调 ２ 长焰顺 烧 ，缩短 过渡带 ，窑 电流 采用偏 高 控制 ，以
尽量减 少 飞砂料 。
２ 试 生产 过程 中的相 关现 象及 其分 析和对 应措 施
（ ）与普通硅酸盐水泥熟料相 比，这 两种特 １ 种水泥熟料的铝氧率较低 ， 烧结范围窄 ，液相粘度 低 ，试生产中极易形成飞砂料 ，冷却机易堆雪人 。 由于飞砂 料较 多 ，含飞 砂较 多 的三次风 人炉 后 ，影
水泥
加拿大Montreal体育馆
一、硅酸盐水泥的生产
石膏 石灰石
粘 土
配料、
磨细、匀化
生 料
煅烧 1450℃
熟料
磨细
水泥
铁矿粉
硅酸盐水泥生产工艺示意图
硅酸盐水泥的熟料成分
硅酸三钙（3CaO.SiO2）－C3S 36～60％ 硅酸二钙（2CaO.SiO2）－C2S 15～37％ 铝酸三钙（3CaO.Al2O3）－C3A 7～15％ 铁铝酸四钙（4CaO.Al2O3.Fe2O3）－C4AF 10～18％
氧化镁（MgO）：≤ 5%. 影响体积稳定 性。 三氧化硫(SO3): ≤ 3.5%(矿渣水泥SO3 ≤ 4%）。 影响体积稳定性。 氯离子： ≤0.06%.
不溶物、烧失量
不溶物—是指煅烧过程中存留的残渣，不溶物的含量会 影响水泥的粘结质量。 规范规定： P.Ⅰ≤ 0.75% P.Ⅱ≤ 1.50% 烧失量－水泥在一定灼烧温度和时间内，烧失的量占原 质量的百分数。 用于判定其中未燃碳的含量，烧失量大，影响水泥的凝 结硬化。 规范规定： P.Ⅰ≤ 3.0% P.Ⅱ≤ 3.5%
2、盐类的腐蚀
硫酸盐腐蚀－膨胀腐蚀
4CaO.Al2O3.12H 2O 3CaSO4 20H 2O 3CaO.Al2O3.3CaSO4 .31H 2O Ca(OH )2
镁盐腐蚀－双重腐蚀
MgSO4+Ca(OH)2——CaSO4.2H2O+Mg(OH)2
MgCl2+ Ca(OH)2——CaCl2+Mg(OH)2
水泥石的结构
A－－未水化水泥颗粒 B－－胶体粒子 C－－晶体粒子 D－－毛细孔（毛细孔水） E－－凝胶孔
特种水泥国家标准考试题
特种水泥国家标准考试题单位：姓名：分数一、填空题（每空1分，共20分）1、硅酸三钙的含量：核电硅酸盐水泥熟料≤（）%，中热硅酸盐水泥熟料≤（）%，中抗硫酸盐熟料≤（）%，高抗硫酸盐熟料≤50%。
2、铝酸三钙的含量：核电硅酸盐水泥熟料≤（）%，中低热硅酸盐水泥熟料≤（）%，低热矿渣硅酸盐水泥熟料≤（）%，道路硅酸盐水泥熟料≤（）%，中抗硫酸盐熟料≤5%，高抗硫酸盐熟料含量则≤（）%。
3、游离氧化钙的含量：核电硅酸盐水泥熟料≤（）%，中低热硅酸盐水泥熟料≤（）%。
低热矿渣硅酸盐水泥熟料≤（）%。
道路硅酸盐水泥熟料：旋窑生产≤（）%，立窑生产≤1.8%。
4、强度等级划分：道路硅酸盐水泥分为（）级、（）级、（）级三个等级。
抗硫酸盐水泥为（）级、（）级两个等级。
核电硅酸盐水泥（）级。
中低热硅酸盐水泥（）级。
低热矿渣硅酸盐水泥（）级。
二、选择题（每题2分，共20分）。
1、道路硅酸盐水泥中活性混合材掺加量按质量分数计为（）。
A、0～10%B、0～5%C、0D、20%～60%2、低热硅酸盐水泥熟料硅酸二钙的含量应≥（）。
A、10%B、20%C、30%D、40%3、道路硅酸盐熟料铁铝酸四钙的含量≥（）。
A、10%B、16%C、20%D、40%4、道路水泥氧化镁含量应不大于（）。
A、1.0%B、1.2%C、1.8%D、5%5、核电水泥氯离子含量（质量分数）不大于（）%.A、0.01%B、0.02%C、0.05%D、0.06%6、中热硅酸盐水泥简称中热水泥，代号（）。
A、P.MHB、P.MSRC、P.HSRD、P.R7、核电水泥的等级强度等级的各龄期水化热要求3d和7d是（）kJ/kg。
A、251和293B、230和260C、197和230D、230和2518、干缩养护箱的温度和相对湿度（）。
A、20℃和90%B、20℃和55%C、20℃和50%D、55℃和50%9、道路硅酸盐水泥28d磨耗量应不大于（）kg/m2。
中控操作员知识复习题库
中控操作员知识复习题库一、名词解释：1、道路硅酸盐水泥：由道路硅酸盐水泥熟料，0～10%活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性材料，称为道路硅酸盐水泥。
2、普通硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料，掺加大于5%且小于等于20%的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥。
3、通用硅酸盐水泥：以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。
4、快凝：是指水泥熟料磨成细粉与水相遇在瞬间很快凝结的现象。
5、烧失量：指水泥在950～1000℃高温下，煅烧失去的质量百分数。
6、石灰饱和系数：是指熟料中全部氧化硅生成硅酸钙所需的氧化钙含量与全部的氧化硅生成硅酸三钙所需氧化钙最大含量的比值。
以KH表示。
也表示熟料中氧化硅被氧化丐饱和形成硅酸三钙的程度。
7、熟料：凡以适当成分的生料，烧至部分熔融所得的以硅酸钙为主要成分的矿物质，称为硅酸盐水泥熟料。
8、游离氧化钙：是指熟料煅烧过程中没有以化合状态存在而是以游离状态存在的氧化钙，称为游离氧化钙。
9、级配：为减少研磨体之间的空隙率，增大对物料冲击研磨机会，常采用几种不同规格的研磨体按一定的比例配合，即级配。
10、耐火度是耐火材料在无荷重下抵抗高温作用而不熔化的性质。
11、荷重软化温度是指耐火材料在高温下承受恒定载荷产生变形的温度。
12、耐火材料抵抗温度急剧变化而不破裂或剥落的能力称抗热震性，又称热震稳定性、抗温度急变性、耐急冷急热性。
13、耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀和冲刷作用而不破坏的能力称为抗渣性。
14、通常把导热系数较低的材料称为保温材料。
15、热耗：生产1kg熟料所消耗的热量。
16、球耗：指球磨机中，单位产量的研磨体消耗量。
17、标准煤耗：把实物煤折算为标准煤的消耗量称为标准煤耗。
18、热效率：理论上需要的热量与实际消耗的热量之比，称为回转窑的热效率。
19、循环负荷率：指选粉机的回粉量与成品量之比。
20、填充率：研磨体的堆积体积与磨机的有效容积之比，称为填充率。
4-1 硅酸盐水泥
水泥的优点： 1、可塑性好，可调成各种形状和尺寸的
泥凝土构件； 2、适应性强，可用于海上、地下或干热、
严寒地区以及耐侵蚀、防辐射等特殊要求的工 程；
3、耐久性好，水泥混凝土既没有钢材的 生锈问题，也没有木材的腐朽等缺点，更没有 塑料制品的老化、污染等问题；
4、可获得很高的强度，通过改变熟料的 矿物组成，既可调节其性能，获得高的强度， 还能与纤维等材料匹配，制成水泥基复合材料；
■ 1824年，英国J．阿斯普丁发明了一种把石灰石和粘土混和 后加以煅烧来制造水泥的方法，并获得了专利权。这种水泥 同英国附近波特兰小城盛产的石材颜色相近，故称为波特兰 水泥。人类最早是利用间歇式土窑（后发展成土立窑）煅烧 水泥熟料。
■ 1877年回转窑烧制水泥熟料获得了专利权，继而出现了单筒 冷却机、立式磨及单仓钢球磨等，从而有效地提高了水泥的 产量和质量。
生产 厂 甲
乙
熟料矿物成分，%
Ｃ3S 56
C2S 17
C3Ａ Ｃ4AF
12
15
42
35
7
16
解
由甲厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度 发展速度、水化热、２８d时的强度均高于由乙厂硅 酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥．但耐腐蚀性则低 于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥。
某大体积的混凝土工程，浇注两周后拆模，发现挡墙有 多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用42.5Ⅱ型硅酸盐水 泥，其熟料矿物组成如下：
三、硅酸盐水泥的凝结和硬化
1.凝结硬化的概念
水泥浆通过水泥熟料矿物的水化反应、凝 结硬化过程变成坚硬固体—复杂的物理化学变 化过程。
凝结——水泥与水拌合后最初形成可塑浆体，随着时间 增长，水泥浆变稠，失去可塑性，但还不具备强度， 此过程即为“凝结”；
浅析高强高贝利特硅酸盐水泥熟料生产关键技术
数 ，使其成为资源能源消耗最 大、Ｃ Ｏ 排放最 多的产业
一
，
对资源、能源和环境构成 了巨大的挑战。水 泥工业向
根 据 高强 高 贝利 特硅 酸盐 水 泥 熟料 Ｃ Ｓ含 量 为
４ ０ ％－ ７ ０ ％ 的 要 求 ，按 照 熟 料 中 Ｃ 。 Ｓ 、Ｃ ２ Ｓ 、Ｃ ３ Ａ 的 不 同
铁渣 《 金 红 ４ ． ５ ５ １ ３ ． ０ ４ ６ ． ７ ２ ４ ４ ． ０ ３ １ ７ ． ５ ４ ３ ． ６ １ Ｏ ． ９ ０ ９ ０ ． ３ ９
石膏
２ ０ ． ８ ７ Ｏ ． ７ ８ Ｏ ． ３ ８ ０ ． ２ Ｏ ３ ０ ． ８ ３ １ ． ５ ９ ４ １ ． ５ ６ ９ ６ ． ２ １
及 实现水泥高性 能化 为重点 ，以期 开发新型节能水泥熟料
体 系 ，提高水泥性能 、降低能 源和 资源消耗 、减 少环境污 染、提高水泥的应用效能。近年来 ，随着 我国经济 的腾 飞 ， 带动 了水 泥工 业 的快速 发展 ， 目前 ，我国水 泥产 量 已 占
世界 总产量 的 ６ ０ ％ 左 右 。 然 而 ， 水 泥 工 业 巨大 的产 能 基
Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： ｈ ｉ 曲 ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｉ曲 ｂ ｈ ｅ ｈ ｔ ｅ ；ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ；ｋ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ
中图分类号 ：Ｔ Ｑ１ ７ ２ ． ７文献识别码 ：Ｂ文章编号 ：１ ０ ０ ３ － ８ ９ ６ ５ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ — ０ ０ ５ １ － ０ １
ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ． Ａｎ ｄ ｗｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｉ ｎ ｈｅ ｔ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｙ ．
粉煤灰硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥简介粉煤灰硅酸盐水泥（Fly Ash Geopolymer Cement）是一种由粉煤灰（Fly Ash）和碱性溶液反应合成的特种水泥。
粉煤灰是燃烧煤炭时产生的一种灰烬，其含有丰富的无机成分。
粉煤灰硅酸盐水泥与传统硅酸盐水泥相比，具有更低的碳排放量和较高的耐久性，被广泛应用于建筑和工程领域。
原料及制备过程粉煤灰硅酸盐水泥的制备过程包括原料选择和反应合成两个主要步骤：原料选择粉煤灰是粉煤灰硅酸盐水泥的主要原料之一。
其主要成分为氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）和氧化钙（CaO），含有大量的无机活性物质，使其具有良好的反应性。
另外，碱性溶液也是粉煤灰硅酸盐水泥制备过程中的必要原料。
碱性溶液一般是由氢氧化钠（NaOH）和水玻璃（Na2SiO3）在适当比例下混合而成。
反应合成粉煤灰硅酸盐水泥的反应合成过程分为两个阶段：活化阶段和水化阶段。
在活化阶段，将粉煤灰与碱性溶液进行混合搅拌，使其中的活性成分发生反应生成固体胶体。
活化剂的选择和使用量对反应过程起着重要的影响。
在水化阶段，活化后的粉煤灰硅酸盐胶体与水反应形成实际硅酸盐水泥晶体，从而形成坚固的水泥结构。
特性和优势碳排放量低与传统硅酸盐水泥相比，粉煤灰硅酸盐水泥在生产过程中所释放的二氧化碳排放较少。
由于粉煤灰是燃烧煤炭产生的副产品，利用粉煤灰制备硅酸盐水泥有助于减少对环境的不良影响。
耐久性高粉煤灰硅酸盐水泥具有良好的耐久性能，能够在不同环境条件下保持稳定的力学性能和化学性能。
由于其结构中含有一定量的含硅聚合体，使得其耐久性能远远优于传统硅酸盐水泥。
抗渗透性强粉煤灰硅酸盐水泥具有出色的抗渗透性能。
由于其结构中的胶体阻止了水分子的渗透，使得粉煤灰硅酸盐水泥在水环境下具有较好的稳定性。
使用范围广粉煤灰硅酸盐水泥在建筑和工程领域有广泛的应用，可用于混凝土、砖块、路面、地下工程等各种建筑材料的制造。
由于其优越的性能特点，粉煤灰硅酸盐水泥逐渐受到全球工程界的认可和推崇。
硅酸盐水泥熟料
硅酸盐水泥熟料
硅酸盐水泥熟料，作为一种重要的建筑材料，在建筑行业中扮演着关键的角色。
本文将介绍硅酸盐水泥熟料的基本特性、生产工艺以及应用领域。
硅酸盐水泥熟料特性
硅酸盐水泥熟料是一种无机胶凝材料，主要成分包括氧化硅、氧化铝、氧化铁等。
其特点包括化学稳定性高、抗腐蚀性能强、初凝和终凝时间适中等。
硅酸盐水泥熟料在水中反应生成水化硅酸钙胶凝物质，可以有效提高混凝土的强度和耐久性。
硅酸盐水泥熟料的生产工艺
硅酸盐水泥熟料的生产过程通常包括原料的研磨混合、烧成和磨研等步骤。
其中，石灰石、粘土、铁矿石等是硅酸盐水泥熟料的主要原料，经过物理混合、烧成和磨研后，最终得到成品硅酸盐水泥熟料。
硅酸盐水泥熟料的应用领域
硅酸盐水泥熟料广泛应用于建筑行业中，主要用于混凝土搅拌站、道路建设、
水泥制品生产等领域。
硅酸盐水泥熟料作为一种高强度、高耐久性的建筑材料，被广泛应用于各类工程中，为建筑结构的稳定性和耐久性提供了重要保障。
综上所述，硅酸盐水泥熟料作为一种重要的建筑材料，具有优异的性能和广泛
的应用领域。
随着建筑行业的不断发展，硅酸盐水泥熟料在市场中的地位将更加重要，为建筑工程的发展提供强有力的支持。
硅酸盐水泥标准
硅酸盐水泥标准硅酸盐水泥是一种广泛应用的建筑材料，具有高强度、耐久性、可塑性等优点，是建筑工程中不可或缺的一部分。
为了确保硅酸盐水泥的质量和安全性，国家制定了《硅酸盐水泥标准》（GB 175-2007），本文将对该标准进行详细解读和分析。
一、标准的适用范围该标准适用于硅酸盐水泥的生产、质量检验、使用和评定等方面。
其中，硅酸盐水泥是指采用硅酸盐矿物和熟料等原料制成的水泥，包括普通硅酸盐水泥、高性能硅酸盐水泥和特种硅酸盐水泥等。
二、标准的基本要求该标准对硅酸盐水泥的基本要求包括以下方面：1.化学成分：硅酸盐水泥的主要化学成分应为三氧化二硅、三氧化三铝和钙氧化物等，同时应符合国家相关标准的要求。
2.物理性能：硅酸盐水泥的物理性能包括初凝时间、终凝时间、抗压强度和抗折强度等，应符合国家相关标准的要求。
3.外观和质量：硅酸盐水泥应无明显的凝块和结块，无异物和夹杂物，外观应均匀一致，质量应符合国家相关标准的要求。
4.环境保护：硅酸盐水泥生产应符合国家相关环保法律法规的要求，减少对环境的污染。
三、标准的检验方法该标准对硅酸盐水泥的检验方法包括以下方面：1.化学成分检验：采用化学分析法检测硅酸盐水泥中的主要化学成分和杂质含量。
2.物理性能检验：采用实验室试验和现场检测等方法，检测硅酸盐水泥的物理性能。
3.外观和质量检验：采用目视检查、筛分和称量等方法，检测硅酸盐水泥的外观和质量。
4.环境保护检验：采用环保监测方法，检测硅酸盐水泥生产过程中的废气、废水和固体废弃物等，确保环保合格。
四、标准的应用意义《硅酸盐水泥标准》的制定和实施，对于保证硅酸盐水泥的质量和安全性具有重要的意义。
具体表现在以下几个方面：1.规范硅酸盐水泥生产和使用，提高产品质量和安全性。
2.为硅酸盐水泥的质量检验提供科学的依据和方法，确保检验结果的准确性和可靠性。
3.促进硅酸盐水泥行业的技术进步和产品升级，推动行业的健康发展。
4.加强对环保的要求和监管，保护生态环境和人民健康。
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道路硅酸盐水泥的生产
一、概况：
随着国家经济平稳转入新常态，企业更加应该主动适应经济新常态，引领新常态，把转方式调结构放在更加重要位置。
近年由于水泥市场大环境影响，市场竞争激烈，基于行业的竞争压力，公司决定开发和生产道路硅酸盐水泥，拓宽产品种类，以适应市场的需求。
二、生产控制：
1、依据GB13693—2005《道路硅酸盐水泥》中要求：
1.1 道路硅酸盐水泥熟料中C3A含量应不超过5.0%；C4AF含量应不低于16.0%；f-CaO含量不大于1.0%。
1.2 水泥中：烧失量应不大于 3.0%；比表面积为300m2/kg～450m2/kg；初凝不早于1.5h；终凝不得迟于10h；28d干缩率应不大于0.10%；28d磨耗量应不大于3.00%；除各龄期强度外其他技术要求与通用硅酸盐水泥要求一样。
2、原燃材料质量控制：
由于该熟料是高铁配方，使得液相量较高，给煅烧操作带来一定难度，为了降低液相量保证旋窑正常煅烧，应严格控制熟料中镁、碱和硫的含量，进而降低熟料中的液相量。
现有原燃材料中只要控制石灰石中的Mg O≤1.50%，R2O≤0.20%,全部使用全硫小于1.00%的煤，停止使用剥离废渣（R2O较高），其他原材料按原控制指标执行就可满
足要求。
为保证生产一次成功，矿山要加强管理，确保进厂石灰石满足指标要求；技术质量部在监控好其他原材料的情况下，重点增加进厂石灰石取样频次，由原每班2次改为3次；生料制备部加强巡检，确保堆、取料机正常运行。
3、配料方案的确定：
3.1 设定熟料率值如下表：
3.2 配料方案如下：
3.3 生料、熟料化学分析如下：
4、生料质量控制
道路水泥熟料是高铁配料，转炉渣用量比较大（在10——20吨），用原剥离废渣库入转炉渣（皮带秤最大量程35吨）就能满足配料要求，其他调配库的原材料不变，生产道路水泥熟料之前生料制备部应将剥离废渣库誊空；执行道路水泥熟料配料方案时，技术质量部要密切关注出磨和入窑生料变化情况，随时与中控操作员沟通，入窑生料取样频次由1次/2小时改为1次/1小时，必要时可随时取瞬时样，确保出磨和入窑生料的稳定；
5、熟料质量控制：
道路水泥熟料由于低硅率，低铝率，液相量大，烧结范围窄，窑皮不好控制，烧成带末端容易长厚窑皮，所以就要求中控室和熟料制备部必须加强操作和巡检，稳定窑系统热工制度，严防结厚圈、堆雪
人，控制熟料结粒细小均齐，确保各项指标满足标准要求。
我公司通过研究实际试生产的熟料化学性能指标如下：
6、水泥生产质量控制：
6.1 水泥生产质量控制参数：
技术质量部通过多次小磨试验，确定52.5道路硅酸盐水泥生产控制指标如下：
6.2 用1#磨生产道路硅酸盐水泥，出磨水泥进5#库（5#库刚清空），
生产量800吨。
6.3 在没有用户需要的情况下，包装100吨，放至装车机二楼平
台处，技术质量部取样检验，并将样品送国家水泥质检中心做全套检验，检验结果如下：
所检测各项品质指标符合GB 13693-2005 52.5道路硅酸盐水泥标准。
三、结语：
我公司通过实验和试生产成功研制生产出优质的52.5道路硅酸盐水泥，增加了公司产品种类，在区域内提高了公司的竞争力，也在技术创新方面积累的更加丰富的经验。
广灵金隅水泥有限公司。