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第一章绪论

一、胶凝材料的定义和分类

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，并能胶结其他物料（其他物料叫骨料）而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料。胶凝材料可分为无机和有机两大类。沥青和树脂属有机。无机按硬化条件又可分为水硬性和非水硬性两种。水硬性胶凝材料在拌水后既能在空气中硬化又能在水中硬化，通称为水泥。非水硬性胶凝材料只能在空气中硬化而不能在水中硬化，故称为气硬性胶凝材料。

二、胶凝材料发展简史

胶凝材料的发展，有着极为悠久的历史：

1.石器时代，距今4000-10000年，人们就用粘土来抹砌建筑物，有时还加稻草、谷壳皮等拌和加筋，这在落后的农村还能见到。但未经煅烧的粘土强度很低，经不起雨淋。

2.随着火的发现，在公元前2000-3000年，我国、埃及、希腊以及罗马等就开始利用经过煅烧所得的石膏或石灰石来调制砌筑砂浆。如埃及的金字塔，我国的万里长城等都是石膏、石灰作为胶凝材料建造的。

3.随着生产的发展，到公元初，希腊以及罗马在石灰中加火山灰来提高强度，且能抵御淡水和盐水的侵入。

4.到18世纪的后半期，先后出现了水硬性石灰和罗马水泥。19世纪初期（1810-1825），用人工配合原料，经煅烧磨细制成水硬性胶凝材料。因为这种胶凝材料凝结后外观颜色与当时建筑上常用的英国波特兰岛出产的石灰石相似，故称之为波特兰水泥，我国叫硅酸盐水泥。

波特兰水泥——胶凝材料凝结后外观颜色同英国波特兰岛出产的石灰石相似，故称之为波特兰水泥。

硅酸盐水泥出现后，随着应用的需要出现了不同品种的水泥。如快硬水泥、抗硫酸盐水泥、低热水泥和油井水泥。1907-1909年发明低碱铝酸盐水泥，具早强快硬的特性。

胶凝材料发展简史经历着：天然胶凝材料（如粘土）——石膏、石灰——石灰、火山灰——水硬性石灰、天然水泥——硅酸盐水泥——不同品种水泥的各个阶段。

三、水泥的定义和分类

水泥——凡细磨成粉末状，加入适量水后成塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒状或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。

水泥分类：水泥的种类很多，一般有两种分法。目前品种已达100多种。

一是按用途分，可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类。通用水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥等；专用水泥包括油井水泥、砌筑水泥等；特性水泥包括快硬水泥、抗硫酸盐水泥、低热矿渣水泥、自应力铝酸盐水泥、膨胀水泥等。

二是按组成成分分，分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫酸盐水泥等。

四、水泥在国民经济中的重要性

水泥是建筑材料之一，属原材料工业，是建筑工业三大基本材料之一。其使用广、使用量大，素有“建筑工业的粮食”之称。水泥在国民经济中占有重要的地位（GDP不高），也是其他工业的晴雨表，即其他工业发展较快时水泥用量即大；区域经济发达的地方其用量就大。全国GDP60%以上集中在华东六省市，而全国60%新型干法

生产线也建在华东六省市。科学发展到今天，有许多都能找到替代的材料，而水泥目前在世界上还找不到能替代的材料。但水泥工业所排放的粉尘是全国工业排放的40%，CO2、NO2的排放及温室气体效应都占有一定的份额。

五、水泥工业发展概况

1877年用回转窑烧制熟料获得专利权——立窑由德国人发明于1884年，不久便传入中国——1910年立窑出现了机械化（立窑有土立窑、机立窑、半机械化立窑）——1928年出现立波尔窑——二次大战后，第三次产业革命推动了水泥工业发展，50年代初悬浮预热器窑（简称SP窑）开始应用——60年代初，电子计算机技术在水泥工业得到应用——1971年日本在联邦德国的悬浮预热器技术上开发了窑外分解技术（就现在的新型干法）——70年代中期先进的水泥厂实现计算机的集中控制。

我国水泥工业经历的发展史：

第一阶段：1950年前以立窑为主发展阶段

1889年唐山启新洋灰公司（今冀东水泥）开始生产水泥，1907年广东士敏土厂继澳门青洲英坭厂和唐山细绵土厂之后采用立窑建厂；1917年德国人在山东青岛创办立窑厂； 1921年致敬洋灰股份有限公司在山东济南也开始筹办一个立窑水泥厂。

1938年抗日战争全面爆发，由于当时设备制造和采购条件极差，建设资金又十分短缺，于是在敌后广大地区开始兴建立窑水泥厂，在3～5年内就办起了6个立窑厂，这就是中国水泥史上兴办立窑厂的第一个高潮。

第二阶段：1990年前各种窑型齐发展，立窑占主导地位

50年代中期开始试制湿法窑和半干法立波尔窑成套设备——50到60年代，依靠自己设计力量进行预热器窑的试验——70年代初进行预分解窑的开发工作，并建了几条立筒预热器窑和旋风预热器窑——70年代末加快了新型干法的引进，78年起先后引进了2000～4000t/d生产线的成套设备——80到90年代各类窑型齐发展，立窑占主导地位——90年代末新型干法发展开始升温。

第三阶段：2000年后新型干法发展“如火如荼”

全国水泥产量：单位亿吨

1949年中华人民共和国成立时共有8个立窑水泥厂，它们是:四川省嘉华水泥厂、湖南省零陵水泥厂、陕西省白水水泥厂、甘肃省窑街水泥厂、云南省昆明水泥厂、贵州省贵阳水泥厂、山东省济南水泥厂、山西省口泉水泥厂，这些厂的年水泥生产能力总共为7.2万吨。

1953年，全国小水泥产量仅5万吨，1955年为12万吨，占水泥总产量的比例波动在1%～3%之间。“文革”前夕全国立窑水泥厂仅200多家，到1976年立窑水泥厂发展到3000多家。1973年小水泥产量达到1965万吨，首次超过大水泥产量，占总产量的53%；1976年小水泥产量已达到2911万吨，占总产量的62%。到1990年左右小水泥产量比例曾达到85%以上。

浙江省水泥产量：2000年水泥总产量为4257万吨；2001年水泥总产量为4763万吨； 2002年水泥总产量为5793万吨；2003年水泥总产量为7140万吨；2004年产量会超9000万吨，产能达1亿多吨（6000万吨新型干法+4000万吨的其它窑型）

第二章硅酸盐水泥的发展

硅酸盐水泥是以硅酸钙为主要成份的熟料所制得水泥的总称，在国外称为波特兰水泥。根据国标规定，不掺混合材的叫硅酸盐水泥；掺了15%以下混合材的叫普通硅酸盐水泥，简称普通水泥。掺什么混合材在前面冠以混合材的名称：如仍以矿渣水泥、火山灰水泥等。当熟料成分硅酸钙为主，但适当调整熟料矿物组成，加石膏或