水泥工艺学重点知识
水泥工艺学考试必备
第二章1■硅酸盐水泥的技术指标有哪些,为何要作出限定或要求答:硅酸盐水泥的技术指标有:1)不溶物:为了控制水泥制造过程中熟料煅烧质量及限制某些组分材料的掺量。
2)烧失量:主要是为了控制水泥制造过程中熟料煅烧质量以及限制某些组分材料的掺量;3)细度(筛余,比表):控制水泥颗粒有一定级配以保证水泥能够水化更完全及在使用中能具有良好的和易性、不泌水等施工性能;4)凝结时间:初凝时间是为了保证水泥使用时,砂浆或混凝土有足够的时间进行搅拌、运输及砌筑;终凝时间是为了使混凝土能较快硬化或脱模等;5)安定性:为防止因某些成分的化学反应发生在水泥水化过程中甚至硬化后,致使剧烈而不均匀的体积变化(体积膨胀)使建筑物强度明显降低,甚至溃裂;6)氧化镁含量:水泥中MgO<5%,压蒸试验合格可放宽6.0%。
防止安定性不良;7)三氧化硫含量:水泥中SO3<3.5%防止安定性不良;8)碱含量:防止发生碱-脊料反应。
6■何谓安定性?如何判别水泥的安定性是否良好?答:安定性是指:水泥硬化后体积变化的均匀性。
可以用压蒸实验法、雷氏夹或试饼法检验水泥的安定性。
7影响水泥安定性的因素有哪些?为确保水泥安定性良好应作哪些限量要求?答:影响水泥安定性的因素有:熟料中f-CaO,方镁石,水泥中SO3的含量。
因此,为确保水泥安定性良好应限制水泥中f-CaO,MgO,SO3等的含量在合适的值以内。
10■硅酸盐水泥熟料通常由哪些矿物组成?如果采用萤石-石膏作复合矿化剂生产硅酸盐水泥熟料时,其熟料可能的矿物是哪些?答:硅酸盐水泥熟料通常有C3S、C2S、C3A、C4AF、f-CaO、方镁石等。
如采用萤石-石膏作复合矿化剂生产硅酸盐水泥熟料时,其矿物有:C3S、C2S、C11A7 ・CaF2、C4AF、3CA - CaSO4 等。
11■简述硅酸盐水泥熟料中四种主要矿物的特性。
答:1)矿物特性:C3S:在1250C 以下分解为C2S和C3S的分解速度十分缓慢,只有在缓慢降温且伴随还原气氛条件下才明显进行,所以C3S在室温条件下可以呈介稳状态存在。
水泥工艺学复习资料
胶凝材料——是指在物理、化学作用下,浆体变成坚固石状体,并能胶结其他物料且具有一定机械强度的物质。
胶凝材料的分类:有机胶凝材料无机胶凝材料气硬性胶凝材料:拌水后只能在空气中硬化不能在水中硬化水硬性胶凝料:拌水后既能在空气中硬化又能在水中硬化水泥的发明和发展水泥的发明时期(也称硅酸盐水泥时期)19世纪初(1810~1824年),用人工配合粘土与石灰石经煅烧、磨细以制造水硬性胶凝材料已经开始组织生产。
1824年,英国人阿斯普丁将粘土与石灰石配合烧制成块(熟料),再经磨细而成水硬性胶凝材料,加水拌和后能硬化制成人工石,并具有较高强度,其外观与当时建筑上常用的英国波特兰岛上出产的岩石相似,故称之为“波特兰水泥”(Portland Cement),并于1824年10月21日首先获得该产品的专利权。
水泥——是指细磨成粉末状,加水拌和成塑性浆体后,能胶结砂、石等适当材料并能在空气中硬化的粉状水硬性胶凝材料。
简言之,水泥是一种水硬性胶凝材料。
水泥的分类:按其用途和性能分:通用水泥、专用水泥、特性水泥按水泥的组成分水泥生产设备经历阶段:1825年—1877年1825年人类用间歇式的土立窑煅烧水泥熟料1877年—1905年1887年用回转窑烧制水泥熟料获得专利权1905年—1910年1905年发明了湿法回转窑1910年—1928年1910年立窑实现了机械化连续生产,发明了机立窑1928年—1950年1928年德国发明了立波尔窑;使窑的产量明显提高,热耗降低较多1950年—1971年1950年悬浮预热器窑的发明,更使熟料热耗大幅度降低;熟料冷却设备也有了较大发展,其他的水泥制造设备也不断更新换代1971年开发了水泥窑外分解技术,从而带来了水泥生产技术的重大突破,揭开了现代水泥工业的新篇章硅酸盐水泥生产过程示意图(两磨一烧:生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨三个阶段)水泥国标标准号表示方法:GB175-2007硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥分类:1、硅酸盐水泥(波特兰水泥); 2.普通硅酸盐水泥;3、矿渣硅酸盐水泥 4.火山灰质硅酸盐水泥5.粉煤灰硅酸盐水泥6.复合硅酸盐水泥硅酸盐水泥: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(即国外通称的波特兰水泥) 。
水泥工艺学
三、水泥工业的发展概况
水泥工业性产品的应用,至今俩个世纪 以来,生产持续扩大,工艺和设备不断改 进,品种和质量也有极大的发展。
第二章硅酸盐水泥的生产
一、硅酸盐水泥的标准
1、国家标准(GB175-85) 硅酸盐水泥: 硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料、适量石膏磨细制 成的水硬性胶凝材料,称硅酸盐水泥 硅酸盐水泥。 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥: 普通硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料、少量混合材 料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称普通硅酸盐 水泥(普通水泥)。水泥中混合材料掺加量按重量百分比 计: 掺活性混合材料不得超过15%,其中允许用不超过 5%的窑灰或不超过10%的非活性混合材料来代替。 掺非活性混合材料不得超过10%。
如果原料水分较高,且易于制成生料浆时, 如果原料水分较高,且易于制成生料浆时,则湿磨干 烧或湿法长窑是合理的。当前, 烧或湿法长窑是合理的。当前,立波尔窑的热经济也大为 提高,单位熟料热耗已降至3350kJ/kg熟料左右。湿磨立 熟料左右。 提高,单位熟料热耗已降至 熟料左右 波尔窑煅烧的方法也显示出良好的前景。因此, 波尔窑煅烧的方法也显示出良好的前景。因此,随着生产 规模的扩大,设备的大型化,生产过程自动化的提高, 规模的扩大,设备的大型化,生产过程自动化的提高,经 济效益将更为突出。而且,如果采用压滤法进行湿磨干烧, 济效益将更为突出。而且,如果采用压滤法进行湿磨干烧, 能使可溶的碱、 硫从生料中被滤出去,有利于高碱、 能使可溶的碱、氯、硫从生料中被滤出去,有利于高碱、 高硫、氯等原料用于窑外分解系统。 高硫、氯等原料用于窑外分解系统。
270(25.5) —— 340(33.3) —— 430(42.2) —— ——
425(41.7) 425(41.7) 525(51.5) 525(51.5) 625(61.3) 625(61.3) 725(71.1)
水泥工艺知识培训讲义
水泥工艺知识培训讲义一、水泥生产的一般知识:1.何为熟料?它含有哪几种矿物?所谓熟料,就是以氧化钙,氧化硅为主要成分的原料为主要原料,另加部分校正原料如铁粉等,以适当比例配制成生料,经高温煅烧至部分熔融,经冷却而获得的圆形颗粒物料。
熟料中含有4种矿物:(1)硅酸三钙,分子式为3CaO.SiO2,简写为C3S;(2)硅酸二钙,分子式为2CaO.SiO2, 简写为C2S;(3)铝酸三钙,分子式为3CaO.Al2O3,简写为C3A;(4)铁铝酸四钙,分子式为4CaO.Al2O3.Fe2O3,简写为C4AF。
熟料中各种矿物含量一般为C3S: 45%--59%, C2S:17%--30% ,C3A:6%--11% ,C4AF:10%--18%。
2.熟料中含有哪些氧化物?含量各是多少?熟料中所含氧化物有:氧化钙(CaO),二氧化硅(SO3),三氧化二铁(Fe2O3)及少量氧化镁(MgO),三氧化硫(SO3),氧化钾(K2O),其含量一般为:CaO; 64%--68% ; SiO2: 20%--24%;Al2O3: 4%--7%; Fe2O3: 3%--5.5%;MgO:<4.5%;SO3<1%;K2O+Na2O<1%3.熟料中各氧化物的来源及对煅烧的影响?熟料中的CaO 主要来源于石灰质原料,SiO2 主要来源于粘土,砂岩,Al2O3 主要来源于粘土或矾土;Fe2O3主要来源于铁粉,铁矿渣;MgO主要来源于石灰质原料,SO3主要来源于煤,石膏等;K2O+Na2O主要来源于粘土,煤灰。
CaO是熟料中的主要碱性氧化物,是生成C3S, C2S, C3A, C4AF等矿物不可少的成分,保持合适的CaO含量是提高熟料标号的必要措施之一,但含量过高或过低,将直接影响煅烧的难易程度。
SiO2是熟料中的酸性氧化物,经高温煅烧后可与CaO化合生成C3S, C2S, 其含量直接影响到C3S和C2S的生成,影响到熟料质量。
但其含量高时,烧成困难,不易结块,粘性低,不易挂窑皮,易产生“飞砂”现象。
水泥工艺学复习总结
水泥工艺学复习总结第一章绪论1、胶凝材料:凡能在物理、化学作用下,从浆体变成坚固的石状体,并能胶结其它物料而形成具有一定机械强度的物质,统称为胶凝材料,又称为胶结材料。
2、水泥:凡磨成粉末,加入一定水后称为塑性浆体,既能在空气中硬化,也能在水中硬化,并能将沙、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料统称为水泥。
第二章硅酸盐水泥的生产1、六大通用水泥:硅酸盐水泥、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。
2水泥的品质标号氧化镁、三氧化硫、烧失量、细度、凝结时间安定性、强度3、验收规则①废品:水泥出厂后,凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合本标准规定或强度低于该品种水泥最低标号规定的指标时,均为废品。
②不合格品:水泥出厂后,细度、烧失量、终凝时间、和混合材料参加量中的任一项不符合本标准规定或强度低于商品标号规定的指标时,称为不合格品。
4、引起安定性不良的因素:熟料中游离氧化钙、氧化镁含量过高以及水泥中石膏参加量过多。
5、强度:一般3天、7天前称为早期强度;28天及其后称为后期强度。
6、硅酸盐水泥的生产分为三个阶段:生料制备、熟料煅烧,水泥粉磨。
7水泥生产方法按生料制备方法的不同,有干法和湿法两种。
8、硅酸盐水泥生产的主要工艺过程:生料的制备、熟料的煅烧、水泥的粉磨与包装。
第三章硅酸盐水泥熟料的组成1、硅酸盐水泥的熟料主要由:氧化钙(CaO)、氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铁(Fe2O3)四种氧化物组成,通常在熟料中占95%。
2、在硅酸盐水泥熟料中主要形成四种矿物:硅酸三钙3CaO·SiO2——C3S硅酸二钙2CaO·SiO2——C2S铝酸三钙3CaO·Al2O3——C3A铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O33、硅酸三钙熟料中,硅酸三钙和硅酸二钙的含量占75%左右,合称为硅酸盐矿物;铝酸三钙和铁铝酸四钙含量占22%左右,在1250—1280℃开始,会逐渐熔融成液相,促进硅酸三钙的顺利形成,故成为熔剂矿物。
水泥工艺知识培训重点内容
水泥工艺知识培训重点内容1、水泥:一种细磨材料,与水混合形成塑性浆体后,能在空气中水化硬化,并能在水中继续硬化保持强度和体积稳定性的无机水硬性胶凝材料。
2、水泥产品生产许可证实施细则规定的水泥产品划分为3个产品单元,23个产品品种。
水泥产品生产许可证实施细则规定生产通用水泥的水泥企业按生产工艺划分为水泥厂、熟料厂、粉磨站和配制厂四种类型。
水泥厂指包括原料处理、生料粉磨、熟料煅烧、水泥粉磨、水泥均化及配制、水泥包装(散装)生产工序的企业;熟料厂指包括原料处理、生料粉磨、熟料煅烧生产工序的企业;粉磨站指包括水泥粉磨、水泥均化及配制、水泥包装(散装)生产工序的企业;配制厂指包括水泥均化及配制、水泥包装(散装)生产工序的企业。
生产特种水泥的企业,必须具备完整的熟料和粉磨生产线。
3、水泥按其用途及性能分为通用水泥、专用水泥、特性水泥。
4、.公司目前生产有水泥品种普通硅酸盐水泥,G级高抗硫酸盐型油井水泥。
5.公司目前生产普通硅酸盐水泥所需的原燃材料有、石灰石、煤矸石/陶土(砂岩)铁合金炉渣、煤、、石膏、脱硫石膏、粉煤灰、砖渣。
6..公司回转窑设计台产41.66t/h,台产奋斗目标51.02t/h,综合电耗74kwh/t7.公司生料磨设计台产85t/h,台产奋斗目标105t/h8.公司1#水泥磨台产奋斗目标27t/h,综合电耗70kwh/t9.公司2#水泥磨台产奋斗目标55t/h,综合电耗42.2kwh/t10..水泥按生产工艺可简述为两磨一烧。
即熟料煅烧、生料粉磨、水泥粉磨。
11.原材料:包括石灰质原料、煤矸石、砂岩、硅砂石、铁粉、粉煤灰、沫煤、铁合金炉渣、转炉渣、脱硫石膏等材料。
12.石灰饱和系数(KH):简称饱和比,表示水泥熟料中的氧化钙总量减去饱和酸性氧化物(Al2O3、Fe2O3、SO3)所需的氧化钙后,剩下的与二氧化硅化合的氧化钙的含量与理论上二氧化硅与氧化钙化合全部生成硅酸三钙所需要的氧化钙含量的比值。
水泥工艺学归纳总结
1.、提高水泥质量的途径:1.提高水泥熟料活性(选择最佳熟料率值|强化烧成,快速冷却)2.控制水泥的细度状态3.改进粉磨工艺4.提高水泥质量的均匀性5.改善水泥和混凝土外加剂的适应性2、水硬性胶凝材料:在物理、化学的作用下,能从浆体变成坚硬的石状体,并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质,统称为胶凝材料。
3.、水泥:加入适量水后可成为塑性浆体,既能在空气中硬化又能在水中硬化,并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的细粉状水硬性胶凝材料。
4硅酸三钙(50%—60%)凝结时间正常,水化较快,放热较多,早期强度高且后期强度增进率较大。
水化热高,抗水性较差。
5硅酸二钙(20%):βC2S较好。
早期强度低但后期强度增长率较高,凝结硬化缓慢。
水化热较小,抗水性较小。
6中间相:填充在阿利特、贝利特之间的物质。
包括铝酸盐、铁酸盐、组成不定的玻璃体和含碱化合物以及有利氧化钙和方镁石。
7、铝酸钙(7—15%):水化迅速,放热多,凝结很快,若不加石膏等缓凝剂,易使水泥急凝;硬化快,强度3d内发挥出来,但绝对值不高,以后几乎不增长,甚至倒缩。
干缩变形大,抗硫酸盐性能差。
8铁相固溶体(潜在含量10%—18%):水化速度早期介于铝酸三钙和硅酸三钙之间,但随后发展不如硅酸三钙。
早期强度类似于铝酸三钙,后期强度不断增长,类似于硅酸二钙。
抗冲击性能和抗硫酸盐性能好,水化热较铝酸三钙低,但含C4AF高的塑料难磨。
9玻璃体:在生产条件下冷却速度较快,有部分液相来不及结晶而成为过冷液体。
10铝酸三钙和铁铝酸四钙在煅烧过程中熔融成为液相,也可以促进硅酸三钙的顺利形成,这是它们的一个重要作用。
如果物料中熔剂矿物过少,则易生烧使氧化钙不易被吸收完全,从而导致熟料中游离氧化钙增加,影响熟料质量,降低窑的产量并增加燃料的消耗。
11游离氧化钙是指经高温煅烧而仍未化合的氧化钙。
游离氧化钙结构比较致密,水化很慢,通常要在3d后才明显,水化生成氢氧化钙体积增加97.9%,在硬化的水泥浆中造成局部膨胀应力。
水泥工艺学
水泥工艺学1、 水泥的定义:加水拌和成塑性浆体,能胶结砂、石等适当材料并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。
2、 水泥石:是一种非均质的多相体系由各种水泥产物和残余构成的固相和空隙中的水及空气组成,是固液气三相多孔体系。
3、 钙矾石:三硫型水化硫铝酸钙Aft ,是铝酸三钙在在石膏存在且充足,CaO 存在的条件下形成的4、 碱集料反应:水泥属碱性物质,一般能够抵抗碱类的侵蚀,但当水泥结构中碱含量较高,而配制混凝土的集料中含有活性物质时,水泥结构经过一定时间后会出现明显的膨胀开裂,甚至剥落溃散等现象,称为碱集料反应。
影响因素:(1)尽量降低水泥中碱含量;(2)采取适当粒径的集料;(3)降低活性集料的含量;(4)根据实际掺加适量活性,SiO 2粉或火山灰、粉煤灰等。
5、 水泥熟料的矿物组成:硅酸三钙:3CaO·SiO 2 (C 3S)硅酸二钙:2CaO·SiO 2 (C 2S) 铝酸三钙: 3CaO·Al 2O 3 (C 3A) 铁铝酸四钙:4CaO· Al 2O 3 ·Fe 2O 3 (C 4AF)少量: 游离氧化钙f-CaO 、方镁石含碱矿物玻璃体6、 熟料中矿物的水化特性:1) C3S 凝结时间正常,水化较快,水化反应主要在28d 以内进行,约经一年后水化过程基本结束。
· 早期强度高,强度的绝对值和增进率较大,居四种矿物之首。
其28d 强度可达到一年强度的70%~80%。
· 水化热较高;抗水性较差。
· 易磨性好,干缩变形小。
2) C2S 水化反应慢,28d 水化20%,凝结硬化慢; ·早期强度低, 28d 后强度较快增长,一年后赶超A 矿。
·水化热小;抗水性好;抗蚀性好。
·易磨性差。
3) 铝酸三钙 (C3A+C12A7) 水化迅速,放热量大,凝结较快; ·早期强度较高,但绝对值不高,其强度3d 之内大部分发挥出来,以后几乎不增长,甚至倒缩;·干缩变形大,抗硫酸盐性能差。
水泥工艺学复习资料
水泥工艺学复习资料1.kh,sm,im各代表什么?其表达式是什么?(1) KH:它被称为石灰饱和系数,代表熟料中C3S和C2S的百分比。
KH越大,硅酸盐矿物中C3S的比例越高,熟料的强度越好。
因此,提高KH有利于提高水泥熟料的质量。
然而,如果KH过高,则难以煅烧熟料。
因此,有必要提高煅烧温度,延长煅烧时间,否则会出现f-CaO。
同时,窑产量低,热量消耗高,窑衬干燥条件恶化。
kh=(cao-1.65al203-0.35fe203)/2.8si02。
(2)sm:称为硅率,它表示熟料中sio2的百分含量与al203百分含量之比。
sm:=si02/(al203+fe203).(3) Im:称为铝比,Im=Al203/Fe2032.什么是水泥?加入适量水后可形成塑性浆体,既能在空气中硬化又能在水它是一种细粉水硬性胶凝材料,中等硬度,能牢固地将砂、石和其他材料粘合在一起。
它通常被称为水泥。
3.什么是矿化剂?其作用是什么?1.它能加速结晶化合物的形成。
水泥生料容易燃烧和流动。
少量添加剂称为矿化剂。
2.矿化剂可以通过与反应物形成固溶体来激活晶格,从而提高反应能力;或与反应物形成低共晶,使材料在低温下出现液相,加速扩散,溶解固相;或促进反应物断键,提高反应速度;它能显著降低熟料烧结过程中的液相温度,降低液相粘度,从而使阿利特的形成温度降低150~200℃,促进阿利特的形成。
4.什么是凝结时间?水泥凝结时间是指水泥从开始加水到失去流动性,从塑性状态发展到固态所需的时间,分为初凝时间和终凝时间。
初凝时间是指从开始加水到水泥初始塑性状态的时间;终凝时间是指从与水混合到水泥塑性完全丧失的时间。
5.什么水泥的强度和安定性,及其影响因素?水泥强度:强度不仅是水泥的重要指标,也是设计混凝土配合比的重要数据。
合格水泥的强度在硬化过程中逐渐增加。
通常,3D强度称为早期强度,28d及以后的强度称为晚期强度,三个月后的强度也称为长期强度。
水泥工艺基础知识
水泥工艺基础知识绪论第一章水泥基础知识第一节基本概念第二节硅酸盐水泥的技术指标第二章硅酸盐水泥熟料的组成第三节硅酸盐水泥熟料的化学成分第四节熟料的矿物组成第五节熟料的率值第三章硅酸盐水泥的生产方法及工艺第六节生产方法分类第四章硅酸盐水泥熟料的主要原料第七节原料的种类第八节原料的开采和运输第九节原料的预均化生料的制备、第十节生料的制备、调整和均化第五章硅酸盐水泥熟料的制备第十一节硅酸盐水泥熟料的煅烧第六章水泥制成和包装第十二节水泥制成工艺第十三节水泥的包装和贮运第七章新型干法旋窑生产的主要设备第十四节悬浮预热器第十五节分解炉第十六节回转窑第十七节熟料冷却机第十八节其他重要装备及设备绪言水泥是建筑工业三大基本材料之一,使用广、用量大、素有“建筑工业的粮食”之称。
生产水泥虽需要较多的能源,但水泥与砂、石等材料的混泥土是一种低能耗新型建筑材料。
例如,在相同荷载的条件下,混泥土柱的耗能量仅为钢柱的1/5—1/6,砖柱的1/4.根据预测,在未来的几十年内,水泥依旧是主要建筑材料。
水泥具有较好的可塑性,与砂、石等胶水泥具有较好的可塑性, 水泥具有较好的可塑性合后的混和物具有较好的和易性,可浇注成多种形状及尺寸的构件,以满足设计上的不同要求;水泥的适应性较强水泥的适应性较强,适水泥的适应性较强用于海上、地下、深水、严寒、干热、腐蚀、辐射等多种条件下;水泥还可与多种有机、无机材料制成多种用途的水泥复合材料;水泥耐久性较好水泥耐久性较好,维修工作量小,不易生锈、耐水泥耐久性较好腐朽。
目前,水泥已广泛用于建筑、水利、道路、国防等工程中。
近年来,宇航、信息及其它新兴工业中对各种具有特种性能的水泥复合材料的需求也越来越大。
因此,水泥工业在整个国民经济中起着十分重要的作用。
在目前甚至未来相当长的时期内,水泥仍将是人类社会的主要的建筑材料。
原始水泥可追溯到5000年前,埃及的金字塔、古希腊和古罗马时代用石灰掺砂制成的混和沙浆, 曾被用于砌筑石块和砖块,这种用来做砌筑用的胶凝材料被称为原始水泥。
水泥工艺学重点知识
⽔泥⼯艺学重点知识1、耐久性:硬化⽔泥⽯结构在⼀定环境条件下长期保持稳定质量和使⽤功能的性质称为。
耐久性的因素:抗渗性,抗冻性,对环境介质的抗蚀性,碱集料反应等。
2、什么叫硅酸盐⽔泥熟料:凡以适当成分的⽣料烧⾄部分熔融,所得以硅酸盐为主要成分的产物。
3、⽆机胶凝材料分哪⼏类?具体包括哪些材料?⽆机胶凝材料按其硬化条件的不同⼜可分为⽓硬性和⽔硬性两类。
只能在空⽓中硬化,也只能在空⽓中保持和发展其强度的称⽓硬性胶凝材料,如⽯灰、⽯膏和⽔玻璃等;既能在空⽓中,还能更好地在⽔中硬化、保持和继续发展其强度的称⽔硬性胶凝材料,如各种⽔泥。
⽓硬性胶凝材料⼀般只适⽤于⼲燥环境中,⽽不宜⽤于潮湿环境,更不可⽤于⽔中。
4、⽔泥指凡细磨成粉末状,加⼊适量⽔后成为塑性浆体,既能在空⽓中硬化⼜能在⽔中硬化,并能将砂⽯等散粒或纤维材料牢固地胶结在⼀起的⽔硬性胶凝材料。
凡由硅酸盐⽔泥熟料、适量⽯膏磨细制成的⽔硬性胶凝材料,称为硅酸盐⽔泥。
硅酸盐⽔泥分两种类型:不掺加混合材料的称为I类硅酸盐⽔泥,代号·PI。
在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的称为II类硅酸盐⽔泥,代号P·II。
5、通⽤⽔泥有七⼤品种:硅酸盐⽔泥、普通硅酸盐⽔泥、矿渣硅酸盐⽔泥、⽕⼭灰硅酸盐⽔泥、粉煤灰硅酸盐⽔泥、复合硅酸盐⽔泥、⽯灰⽯硅酸盐⽔泥。
其中硅酸盐⽔泥⽣产量⼤、使⽤⾯最⼴,是重要的建筑和⼯程材料。
6、硅酸盐⽔泥⽤代号P.I或代号P.1I表⽰,它的基本组分材料是硅酸盐⽔泥熟料、混合材料(⽯灰⽯或粒化⾼炉矿渣)、⽯膏。
硅酸盐⽔泥熟料是⼀种由主要含CaO、SiOz、Al203、Fe203的原料按适当⽐例配合磨成细粉(⽣料)烧⾄部分熔融,所得以主要矿物为C3S、C2S、C3A、C4AF,另外还有少量的游离氧化钙(CaO)、⽅镁⽯(即结晶氧化镁)、含碱矿物以及玻璃体等成分的⽔硬性胶凝物质。
混合材料是⽤以改善⽔泥性能、调节⽔泥标号、提⾼⽔泥产量的矿物质材料,如粒化⾼炉矿渣、⽯灰⽯等。
水泥工艺学
水泥工艺学知识点总结1.水泥定义:加水后能拌和成塑性浆体,可胶结砂石等适当材料,并能在空气与水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。
2.水泥分类:①按水泥用途分为:通用水泥、专用水泥、特性水泥三大类。
通用水泥:是指适用于大多数工业、民用建筑工程的硅酸盐系列品种水泥。
主要有硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。
专用水泥:是指有专门用途的水泥,如油井水泥、中热硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥等。
②按其主要水硬性物质名称分为:硅酸盐水泥系列、硫铝酸盐水泥系列、铝酸盐水泥系列、铁铝酸盐水泥系列、氟铝酸盐水泥系列、其他系列六大类。
3.水泥细度:是表示水泥磨细后的程度或水泥分散度的指标。
它对水泥的水化硬化速度、水泥需水量、和易性、放热速率及强度都有影响。
水泥细度可用筛析法和比表面积法表示。
硅酸盐水泥细度不少于300㎝2/g。
4.水泥凝结时间:是指水泥从加水开始,到水泥浆失去可塑性所需的时间。
凝结时间分为初凝时间和终凝时间。
初凝时间是从水泥加水开始到水泥浆失去可塑性所需的时间;终凝时间是从水泥加水开始到水泥浆完全失去塑性的时间。
如:硅酸盐水泥初凝时间不得早于45分钟,终凝时间不得迟于390分钟(6.5小时);普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45分钟,终凝时间不得迟于10小时。
5、率值就是用来表示水泥熟料中多氧化物之间相对含量的系数。
它是生产控制的一种指标。
①硅率.表示熟料中氧化硅含量与氧化铝、氧化铁之和的质量比。
也表示熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例。
用SM或n表示:计算公式如下:SM(n)= SiO2/ (Al2O3+ Fe2O3)通常硅酸盐水泥熟料的硅率在1.7-2.7之间。
②铝率铝率又称铁率或铝氧率。
表示熟料中氧化铝和氧化铁含量的质量比,液表示熟料溶剂矿物中铝酸三钙与铁铝四钙的比例,用IM或者p表示。
计算公式如下:IM(p)= Al2O3/ Fe2O3通常硅酸盐水泥熟料的铝率在0.9-1.7之间。
水泥工艺学知识点
水泥工艺学知识点1. 胶凝材料:凡在物理、化学作用下,从浆体变成坚固的石状体,并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质。
有机胶凝材料:沥青、各种树脂。
无机胶凝材料分为气硬性(石灰、石膏)和水硬性。
2. 水泥:加入适量水后可形成塑性浆体,既能在空气中硬化,并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的细粉状水硬性胶凝材料。
3. 硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。
4. 通用硅酸盐水泥的六大类5. 水泥生产工艺流程(从湿法转向新型干法,标志为预热器、分解炉)6. 硅酸盐水泥熟料:由主要含CaO 、SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3的原料按适当比例配合磨细成粉,烧至部分熔融,所得以硅酸盐为主要成分的水硬性胶凝材料。
化学组成:CaO :62~67%、SiO 2:20~24%、Al 2O 3:4~7%、Fe 2O 3:2.5~6%;主要熟料矿物组成:C 3S 、C 2S 硅酸盐矿物(75%)以及C 3A 、C 4AF 溶剂矿物(22%);C 3S 、C 2S 、C 3A 、C 4AF 水化特性;熟料粉化及预防措施;7. 中间相游离氧化钙:配料不当,生料过粗或煅烧不良时,熟料中会出现没被吸收的以游离状态存在的氧化钙,结构致密,水化很慢,通常3天后才明显水化,生成CH ,体积膨胀97.9%。
方镁石:游离的氧化镁晶体,水化速度很慢,半年后才明显水化,生成氢氧化镁,体积膨胀148%;玻璃体:8. 石灰饱和系数(KH ):实际生产的熟料KH 介于0.86~0.92之间。
,分子是形成硅酸钙(C 3S+C 2S )的CaO 的量,分母是理论上SiO 2全部形成C 3S所需的CaO 的含量。
因此,KH 是熟料中全部SiO 2生成硅酸钙(C 3S+C 2S )所需的CaO 含量与全部SiO 2理论上全部生成硅酸三钙的CaO 含量的比值,表示熟料中SiO 2被CaO 饱和形成C 3S 的程度。
9. 硅率SM :硅酸盐水泥熟料的硅率通常在1.7~2.7之间。
水泥工艺知识
水泥工艺基础知识第一章水泥的定义及分类1、定义:凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化,并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。
石灰、石膏也是一种无机胶凝材料,但不是水泥,因为它们只能在空气中硬化,不能在水中硬化,属于气硬性胶凝材料。
2、分类:水泥的种类很多,按其用途和性能分,可分为:通用水泥、专用水泥及特性水泥三大类。
通用水泥是用于大量土木建筑工程的一般用途水泥,根据国家标准,通用水泥又分为6类:① 硅酸盐水泥(又分为P.I和P.II):不掺加混合材的(纯熟料)硅酸盐水泥为P.I型,混合材掺加量不超过5%石灰石或粒化高炉矿渣的硅酸盐水泥为P.II型。
② 普通硅酸盐水泥:混合材掺加量范围在6%—15%之间的硅酸盐水泥,代号为P.O。
③ 矿渣硅酸盐水泥:水泥中粒化高炉矿渣掺加量范围,按质量百分比计在20%—70%之间的硅酸盐水泥,代号为P.S。
④ 火山灰质硅酸盐水泥:火山灰混合材掺加量范围,按质量百分比计在20%—50%之间的硅酸盐水泥,代号为P.P。
⑤ 粉煤灰硅酸盐水泥:水泥中粉煤灰混合材掺加量范围,按质量百分比计在20%—40%之间的硅酸盐水泥,代号为P.F。
⑥复合硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,代号P.C。
专用水泥则指专门用途水泥,如:油井水泥、大坝水泥等等。
特性水泥是某种性能比较突出的一类水泥,如:快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、中低热硅酸盐水泥等等。
第二章水泥生产的主要原材料和工艺过程1、生产硅酸盐水泥的主要原材料:石灰质原料(提供CaO);粘土质原料(提供SiO2、Al2O3),铁质校正原料(提供Fe2O3、Al2O3)。
2、工艺过程:硅酸盐水泥的生产分三个阶段:生料制备(包括生料配料、粉磨、均化)、熟料煅烧、水泥粉磨与包装。
石灰质原料、硅质原料与少量铝、铁质校正原料,经破碎后按一定比例配合、磨细、并调配成成分合适,质量均匀的生料,这一过程叫做生料制备。
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1、耐久性:硬化水泥石结构在一定环境条件下长期保持稳定质量和使用功能的性质称为。
耐久性的因素:抗渗性,抗冻性,对环境介质的抗蚀性,碱集料反应等。
2、什么叫硅酸盐水泥熟料:凡以适当成分的生料烧至部分熔融,所得以硅酸盐为主要成分的产物。
3、无机胶凝材料分哪几类?具体包括哪些材料?无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性和水硬性两类。
只能在空气中硬化,也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料,如石灰、石膏和水玻璃等;既能在空气中,还能更好地在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料,如各种水泥。
气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中,而不宜用于潮湿环境,更不可用于水中。
4、水泥指凡细磨成粉末状,加入适量水后成为塑性浆体,既能在空气中硬化又能在水中硬化,并能将砂石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。
凡由硅酸盐水泥熟料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥分两种类型:不掺加混合材料的称为I类硅酸盐水泥,代号·PI。
在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的称为II类硅酸盐水泥,代号P·II。
5、通用水泥有七大品种:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、石灰石硅酸盐水泥。
其中硅酸盐水泥生产量大、使用面最广,是重要的建筑和工程材料。
6、硅酸盐水泥用代号P.I或代号P.1I表示,它的基本组分材料是硅酸盐水泥熟料、混合材料(石灰石或粒化高炉矿渣)、石膏。
硅酸盐水泥熟料是一种由主要含CaO、SiOz、Al203、Fe203的原料按适当比例配合磨成细粉(生料)烧至部分熔融,所得以主要矿物为C3S、C2S、C3A、C4AF,另外还有少量的游离氧化钙(CaO)、方镁石(即结晶氧化镁)、含碱矿物以及玻璃体等成分的水硬性胶凝物质。
混合材料是用以改善水泥性能、调节水泥标号、提高水泥产量的矿物质材料,如粒化高炉矿渣、石灰石等。
石膏是用作调节水泥凝结时间的组分,是缓凝剂;同时适量的石膏也可以提高水泥的强度。
7、分解窑分为预热、分解、烧成三个带。
8、高炉矿渣的质量评定有哪些?化激发强度学成分分析评定,试验法.游离氧化钙类型:二次游离氧化钙:未经过高温死烧,结构疏松多孔,对安定性不大影响。
一次游离氧化钙:9、水泥熟料哪些矿物同质多晶:C3S,C2S………C2S粉10、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。
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。
)11、不溶物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%。
12、烧失量烧失量是指水泥在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%。
13、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%。
14、安定性即体积安定性,是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。
影响安定性的主要因素:①熟料中f-CaO含量高,包括:一次f-CaO——高温死烧,活性低,反应慢,影响长期安定性;二次f-CaO——硅酸三钙分解产生,活性较高,主要影响早期安定性;②熟料中f-MgO含量高,主要影响长期安定性;③石膏掺量多。
氧化镁含量过高时,由于缓慢的水化和体积膨胀效应可使水泥硬化体积结构破坏,影响长期安定性;水泥中SO3的来源主要有:原材料中带入熟料;缓凝剂石膏带入。
控制水泥中SO3的原因:影响水泥安定性;易出现假凝;引起混凝钢筋锈蚀;影响水泥性能。
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。
15、均化效果:(又称均化倍数或均化系数)指均化前物料的标准偏差与均化后物料的标准偏差之比。
H=s进/s出。
H用来描述均化设施性能,H越大代表均化效果越好16、硅酸盐矿物水化产物:水化是指物质与水所起的化合作用,即物质从无水状态转变到含结合水状态的反应过程,包含水解和水合。
硅酸盐水泥的水化主要考虑2方面:一是水化产物,二是水化速率。
水化产物是指熟料中的四大组成与水反应生成的产物,水化速率是指单位时间内的水化程度和深度。
①硅酸三钙水化硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和氢氧化钙。
3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2②硅酸二钙的水化β-C2S的水化与C3S相似,只不过水化速度慢而已。
2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2生料中都有一定量的自由水,生料中自由水的含量因生产方法与窑型不同而异。
干法窑生料含水量一般不超过1.0%,立窑、立波尔窑生料需加水12%~14%成球,湿法生产的料浆水分在30%~40%,自由水的蒸发温度为100~150℃。
生料加热到100℃左右,自由水分开始蒸发,当温度升到150~200℃时,生料中自由水全部被排除。
17、环境介质的侵蚀作用:熔解浸析、离子交换、形成膨胀性产物。
主要介质:淡水、酸和酸性水、硫酸盐溶液和碱溶液。
18、三个率值:石灰饱和系数(KH)KH=(CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3)/2.8SiO2 sm表示水泥熟料硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例。
硅率:计算公式:SM=SiO2/(Al2O3+Fe2O3);铝率(又称铝氧率或铁率)公式:P/IM= Al2O3 / Fe2O3;水硬率表示:HM=CaO/(SiO2+Al2O3+Fe2O3);19、水泥熟料游离氧化钙:主要两种,一次f-CaO和二次f-CaO。
一次f-CaO形成原因:配料不当,CaO配得过高;生料过粗;生料成分不均匀;煅烧不良。
二次f-CaO形成原因:主要是冷却速度慢,或者由于阳离子置换了A矿,引起A矿分解而析出的:C3S——C2S+CaO。
20、粉煤灰进入熟料后三个率值影响:硅率SM将降低0.05-0.20;铝率IM将升高0.05-0.30;石灰石饱和系数KH将降低0.04-0.16.21、液相量的多少对窑煅烧的影响:(1)C3A、C4AF在煅烧过程中,熔融液相可以促进C3S 的形成,这是他们的一个重要作用;(2)如果物料中熔剂性矿物过少,使熟料易生烧、欠烧,氧化钙不易被吸收完全,导致熟料中游离氧化钙增高:(3)相反,如果熔剂性矿物过多,则在窑内易结大块、结瘤、结圈等,使煅烧困难。
22、熟料冷却的目的:①提高熟料的质量。
②改善熟料的易磨性。
③回收余热,降低热耗,提高烧成系统的热效率。
④降低熟料的温度,便于熟料的输送、储存和粉磨。
23、水泥中白色中间相是铁铝酸四钙,黑色是铝酸三钙。
24、急速冷却有何优点:①急冷能防止或减少β-C2S转化成γ-C2S。
②急冷能防止或减少C3S的分解。
③急冷能防止或减少MgO的影响。
④急冷使熟料中的C3A结晶体减少而形成玻璃体。
⑤急冷提高熟料的易磨性。
25、影响碳酸钙分解速度的因素:①反应温度。
随着反应温度的提高,分解速度加快。
②周围介质中二氧化碳的分压。
加强通风,有利于碳酸钙的分解。
③生料细度和颗粒级配。
生料细度越细,颗粒均匀,分解速度越快。
④生料分散程度。
生料悬浮分散,相对增大颗粒的传热面积,分解速度加快。
⑤石灰石的种类和物理性质。
结构致密,晶体粗大分解速度慢,而微晶或隐晶分解温度低,分解速度快。
⑥生料中粘土质的性质。
粘土质组分的活性大,很快与新生的氧化钙起反应,有助于碳酸钙的分解。
26、评价硅酸盐水泥性能有主要有:凝结时间、水化热、安定性、强度和耐久性。
影响水泥水化速度的因素有:(1)熟料矿物组成;(2)水灰比:增大水灰比可使水泥的水化速度增加。
(3)水泥的细度:水泥粉磨得越细,颗粒表面积就越大,与水接触的面积就越大,水化速度越快。
(4)养护温度:提高养护温度,可提高水泥的水化速度。
(5)外加剂的加入:加入不同的外加剂如缓凝剂、促凝剂、促硬剂、活性或填充性混合材料等,对水泥的水化速度和水化程度都有不同的影响。
27、水泥水化放热大小顺序:C3A>C3S>C4AF>C2S28、放热速率大小顺序:(C3A> C3S> C4AF> C2S)、29、单矿物的化学减缩大小顺序(C3A> C4AF> C3S> C2S30、A、B、C矿:铁铝酸四钙(简称C矿,C4AF,或称才特利)。
A矿指含有少量氧化镁、氧化铝、氧化铁等的硅酸三钙固溶体。
B矿是指含Al、Fe、K、Ti、V和Cr等离子的硅酸二钙固溶体。
虽然B型硅酸二钙也是不稳定的,但在烧成温度较高,冷却较快,且固溶有少量氧化物,氧化铝,氧化铁,氧化钠,氧化钾,氧化镁等硅酸盐水泥熟料中,通常可以保留31、假凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。
假凝与快凝不同,前者放热量甚微,且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性,并达到正常凝结,对强度无不利影响。
比如某工地使用某厂生产的硅酸盐水泥,加水拌和后,水泥浆体在短时间内迅速凝结。
后经剧烈搅拌,水泥浆体又恢复塑性,随后过三小时才凝结, 这就是假凝。
32、闪凝(或快凝):水泥浆体或混凝土在几分钟内凝固,称为闪凝。
铝酸盐水泥与硅酸盐水泥或石灰相混不但产生闪凝,而且由于生成高碱性的水化铝酸钙,使混凝土开裂破坏。
因此,施工时除不得与石灰和硅酸盐水泥混合外,也不得与尚未硬化的硅酸盐水泥接触使用。
铝酸盐水泥耐碱性极差,与碱性溶液接触,甚至在混凝土集料内含有少量碱性化合物,都会引起不断的侵蚀。
因此,不得用于接触碱性溶液的工程。
白霜也成做泛霜是指可溶性盐类(硫酸盐、镁盐等)在砖表面的盐析现象,一般呈白色粉末、絮团或絮片状,严重是会出现起粉掉角或脱皮等现象。