胶凝材料的定义与分类(精)
胶凝材料复习资料
、胶凝材料的定义与分类1定义:凡能在物理、化学作用下,从具有可塑性的浆体逐渐变成坚固石状体的过程中,能将其他物料胶结为整体并具有一定机械强度的物质。
2、分类:(1).有机胶凝材料(沥青、树脂)(2).无机胶凝材料(水泥、石灰、石膏等)3、水硬性胶凝材料:在拌水后既能起空气中硬化,又能在水中硬化并具有强度的材料,通称为水泥,如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
4、非水硬性胶凝材料:不能在水中硬化,但能在空气中或其他条件下硬化。
只能在空气中硬化的胶凝材料,称为气硬性胶凝材料,如石灰、石膏、镁质胶凝材料等。
5、胶凝材料发展史:黏土——石灰——石灰火山灰——水泥二、石膏1 1二水石膏(CaSQ 2H2O)、半水石膏(:-CaSO4 ? H 20、:- CaSO4 ? H 20)、III 型硬石膏(:-CaSQHI、:-CaSOJII )、II型硬石膏(CaSOJI)、I型硬石膏(CaSQI)五种形态、七个变种。
4、二水石膏:石膏属于单斜晶系:C『+联结[SO42-]四面体,构成双层结构层,H20分子分布于双层结构层之间。
在显微镜下呈菱形薄板状、柱板状或针状晶体。
由于H2O分子与层状结构之间的结合力较弱,因此当加热二水石膏时,层间水首先脱出,而使其结晶结构发生变化。
5、a、B型半水石膏结构的细微差别:(1)结晶形态上:a型半水石膏致密、完整、粗大的原生颗粒;B型半水石膏是片状的、不规则的,由细小的单个晶粒组成的次生颗粒。
(2)分散度(细度):a型半水石膏的比表面积小于B型半水石膏,晶粒平均粒径大于B型半水石膏。
(3)水化热:a型半水石膏水化热小于B型半水石膏。
(4)差热分析结果:高强石膏在不断加热时,转变为II型硬石膏的温度要比建筑石膏低。
( 5)x 射线衍射谱:两者晶体结构相差不大,高强石膏的特征峰更强,结晶度更完整。
6、石膏脱水相的水化动力学特征:( 1)半水石膏加水后立即溶解并在溶液中发生水化反应,数分钟后反应加快,放热量增大并出现放热高峰,1h 左右水化基本结束。
胶凝材料学
从而形成一种紧密的微结构
玉津桥始建于明末,桥墩台为石灰砂浆灌筑,拱圈为 糯米纸浆灰黏结糯米纸浆灰是由糯米粥、棉纸浆以及 石灰搅拌成的黏稠物。
罗马斗兽场(公元70-80 年) :石材、石灰砂浆
金茂大厦:共88层,高420.5米,建筑面积达29万平方米,1998年建成。
三峡大坝 :世界第一大水电工程,大坝为混凝土重力坝,坝顶总长3035 米,坝顶高程185米。工期自1993年到2009年共17年,分三期进行,工 程总投资约为1000亿元人民币。
第八章 铝酸盐水泥
第九章 其它品种水泥
本书要求学生具有《材料科学基础》、《物理化
学》等相关知识。
本书是学习《混凝土学》、《土木工程材料》、 《新型建筑材料》等课程的基础课程
思考题
1.胶凝材料的定义、特征、用途。
2.按照硬化条件,胶凝材料可以分为哪两类,其
意义是什么?
三、胶凝材料发展简史
新石器时代 公元前2000-3000年 公元初期
粘土
石灰、石膏
石灰+火山灰质材料
18世纪后半期
1824年
粘土和粘土煅烧制得天然水泥
硅酸盐水泥
糯米-石灰浆砂浆
古代石造建筑砂浆是一种特殊的有机-无机复合材料。
无机成分即碳酸钙,而有机成分则是来自糯米汤的胶淀
粉,而且胶淀粉充当着抗化剂的作用,抑制碳酸钙结晶,
(1)对胶凝材料的认识由宏观到微观,把性能与内
(2)对胶凝材料生产过程的规律和水化硬化过程的 规律的认识由经验上升到理论,从现象到本质, 为有效控制胶凝材料与制品的生产过程以及采用 新工艺、新技术提供理论基础
本书章节内容
第一章 石膏
第二章 石灰
第三章 镁质胶凝材料 第四章 硅酸盐水泥 第六章 高炉矿渣和矿渣水泥 第七章 火山灰混合材料和火山灰水泥
2.胶凝材料
深圳职业技术学院 建筑与环境工程学院
胶凝材料
1.1 .建筑石膏 1.2 .石灰 1.3 .水泥
胶凝材料的概念
胶凝材料
是指能将散粒材料、块状材料或纤维材料粘结成为 整体,并经物理、化学作用后可由塑性浆体逐渐硬化而 成为人造石材的材料。
胶凝材料的分类
按照化学成分的不同,胶凝材料可分为:
变形,且还会发霉。
石灰的概念
石灰
石灰是以石灰石、白云 质石灰石或其他含碳 酸钙为主要原料的天 然原料。
石灰的分类
正火石灰 正常温度和煅烧时间所煅烧的石灰具有多孔结构,内部孔隙 率大,表观密度较小,晶粒细小,与水反应迅速,这种石灰 称为正火石灰。
欠火石灰
若煅烧温度低或时间短时,石灰石的表层部分可能为正火石 灰,而内部会有未分解的石灰石核心;其石灰石核不能水化。 过火石灰 若煅烧温度过高或高温持续时间过长,则会因高温烧结收缩 而使石灰内部孔隙率减少,体积收缩,晶粒变得粗大,这种 石灰称为过火石灰
石灰的性质
①良好的保水性。 ②硬化较慢、强度低。硬化后的强度也不高,1:3的石灰砂浆28天抗
压强度通常只有0.2~0.5MPa。
③硬化时体积收缩大。工程上常在其中掺入砂、各种纤维材料等减 少收缩。
④耐水性差。石灰不宜在潮湿的环境中使用,也不宜单独用于建筑
物基础。
石灰的应用
1.石灰粉 与含硅材料配合------制作硅酸盐制品 (如灰砂砖等) 与纤维材料配合------石灰板 (内墙隔墙板、天花板) 与粘土配合 ------石灰土 (建筑基础、地面垫层) 与粘土、砂石、炉渣配合-----三合土 (公路路基 ) 2.石灰膏 加水------石灰乳:(内外墙、天棚粉刷) 与砂----石灰砂浆、加水泥、砂----混合砂浆(墙体砌筑抹面)
胶凝材料分类
胶凝材料分类一、水泥类胶凝材料水泥是一种常用的胶凝材料,主要用于混凝土和砂浆的制作。
根据其成分和用途的不同,水泥可分为硅酸盐水泥、矿渣水泥、石膏水泥、高铝水泥等多种类型。
水泥的主要特点是具有较高的强度和耐久性,适用于各种建筑工程。
二、石膏类胶凝材料石膏是一种常见的胶凝材料,主要用于石膏板、石膏线和装饰材料的制作。
石膏可以分为石膏粉和石膏砂两种类型。
石膏的主要特点是具有良好的可塑性和可加工性,可以根据需要进行模塑和雕刻。
三、粉煤灰类胶凝材料粉煤灰是一种由燃烧煤炭产生的细粉状物质,可以用作胶凝材料。
根据粉煤灰的硅铝比和活性指数的不同,可以将其分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类粉煤灰。
粉煤灰的主要特点是具有较高的活性和较低的胶凝性,适用于混凝土和砂浆的制作。
四、矿渣类胶凝材料矿渣是一种由冶炼金属时产生的副产物,可以用作胶凝材料。
常见的矿渣包括炉渣、高炉渣和转炉渣等。
根据矿渣的成分和活性指数的不同,可以将其分为矿渣水泥、矿渣粉和矿渣砂等多种类型。
矿渣的主要特点是具有较高的活性和较低的胶凝性,适用于混凝土和砂浆的制作。
五、高效胶凝材料高效胶凝材料是指在常规胶凝材料的基础上,通过添加剂改善其性能的材料。
常见的高效胶凝材料包括减水剂、增强剂和延缓剂等。
减水剂可以改善混凝土的流动性和工作性能,增强剂可以提高混凝土的强度和耐久性,延缓剂可以延长混凝土的凝结时间。
高效胶凝材料的主要特点是具有较好的可操作性和性能调控性,适用于各种特殊工程。
六、其他胶凝材料除了上述分类的胶凝材料外,还有一些特殊的胶凝材料被广泛应用于工程建设中。
例如,聚合物胶凝材料可以通过聚合反应形成胶凝体,具有良好的柔性和抗裂性;纳米胶凝材料可以通过纳米技术改善材料的性能,具有较高的强度和耐久性。
这些胶凝材料的特点各不相同,可以根据具体工程的要求进行选择和应用。
胶凝材料是一类广泛应用于工程建设中的材料,根据其成分和性能的不同,可以将其分为水泥类、石膏类、粉煤灰类、矿渣类、高效胶凝材料和其他胶凝材料等多种类型。
胶凝材料简介
3. 历史与发展
• 埃及古王国时期(公元前3000年左右)的大金字塔,是用石 膏砂浆胶结石块和石板砌筑的。 • 公元前8世纪,希腊人就已使用石灰。罗马人用石灰砂浆作为 墙体砌筑材料。 • 中国早在周朝已使用石灰修筑帝王的陵墓。从周朝至南北朝 时期,人们以石灰、黄土和细砂的混合物作夯土墙或土坯墙 的抹面,或制作居室和墓道的地坪。明清时期,三合土的使 用和发展,使石灰的用途更为广泛。 • 20世纪初,随着现代土木工程的发展,石膏、石灰、波特兰 水泥等胶凝材料已不能满足特种工程的需要,必须开发研究 新胶凝材料。一大批新无机胶凝材料随之产生。 • 在近代土木工程中,水泥和混凝土的应用范围日益扩大,为 了改善水泥和混凝土的性能,开展了聚合物水泥和聚合物混 凝土等近代复合材料的研究,成效显著。
4.2 石膏
石膏胶凝材料是一种以硫酸钙(CaSO4) 为主要成分的气硬性无机胶凝材料。其品种 主要有建筑石膏、高强石膏、粉刷石膏、无 水石膏水泥、高温煅烧石膏等。其中,以半 水石膏(CaSO4·1/2H2O)为主要成分的建筑 石膏和高强石膏在建筑工程中应用较多,最 常用的是建筑石膏。
建筑石膏是以β型半水石膏β-CaSO4·1/2H2O)为主要成 分,不添加任何外加剂的粉状胶结料,主要用于制作石膏建 筑制品。建筑石膏色白,杂质含量很少,粒度很细,亦称型 石膏,也是制作装饰制品的主要原料。由于建筑石膏颗粒较 细,比表面积较大,故拌合时需水量较大,因而强度较低。
胶凝材料概述
1. 定义
• 胶凝材料,又称胶结料。 凡是自身经过一系列物理、化学作用,或与其他物质(如 水等)混合后一起经过一系列物理、化学作用,能由桨体变成 坚硬的固体,并能将散粒材料(如砂、石等)或块、片状材料 (如砖、石块等)胶结成整体的物质,称为胶凝材料。 • 胶凝材料的发展有着悠久的历史,人们使用最早的胶凝材 料——粘土来抹砌简易的建筑物。接着出现的水泥等建筑材 料都与胶凝材料有着很大的关系。而且胶凝材料具有一些优 异的性能,在日常生活中应用较为广泛。
胶凝材料的定义和分类
胶凝材料的定义和分类胶凝材料是指在固化过程中能够形成结构稳定的物质,常用于建筑、工程、制造等领域。
胶凝材料具有粘结性和硬化性,能够将多个构件或材料粘接在一起,形成稳定的结构体。
根据其成分和性质的不同,胶凝材料可以分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类。
一、无机胶凝材料无机胶凝材料是指主要由无机物质组成的胶凝材料,其胶凝过程主要是物理过程。
常见的无机胶凝材料有水泥、石膏、石灰等。
1. 水泥水泥是一种常用的无机胶凝材料,主要由石灰石、粘土等矿石经过煅烧、研磨等工艺制得。
水泥在与水反应的过程中会产生水化作用,使其逐渐硬化并形成坚固的结构。
水泥广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域。
2. 石膏石膏是一种由石膏矿石经过煅烧后得到的无机胶凝材料。
石膏的主要成分是硫酸钙,具有良好的可塑性和硬化性。
石膏常用于建筑装饰、石膏板制造等领域。
3. 石灰石灰是指氧化钙和氢氧化钙等化合物,其主要成分是氧化钙。
石灰具有较高的可塑性和耐水性,广泛应用于建筑、冶金、化工等领域。
二、有机胶凝材料有机胶凝材料是指主要由有机物质组成的胶凝材料,其胶凝过程主要是化学过程。
常见的有机胶凝材料有聚合物胶凝材料、胶粘剂等。
1. 聚合物胶凝材料聚合物胶凝材料是一种由高分子聚合物组成的有机胶凝材料。
聚合物胶凝材料具有良好的粘结性和耐久性,常用于粘接、涂料、密封材料等领域。
常见的聚合物胶凝材料有环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯等。
2. 胶粘剂胶粘剂是一种能够将两个或多个材料粘接在一起的有机胶凝材料。
胶粘剂具有粘结力强、耐久性好的特点,广泛应用于制造业、家具制作、包装等领域。
常见的胶粘剂有环氧胶、丙烯酸胶、氨基胶等。
总结:胶凝材料根据其成分和性质的不同可以分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类。
无机胶凝材料主要由无机物质组成,其胶凝过程是物理过程,常见的有水泥、石膏和石灰等。
有机胶凝材料主要由有机物质组成,其胶凝过程是化学过程,常见的有聚合物胶凝材料和胶粘剂等。
胶凝材料
2.5 硅酸盐水泥
通用硅酸盐水泥是以硅酸盐水泥熟料、 适量石膏和混合材料制成的水硬性胶凝 材料。包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水 泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水 泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水 泥。 硅酸盐水泥分为I型硅酸盐水泥(代号 P〃I,不掺加混合材料)和II型硅酸盐 水泥(代号P〃II,可掺加不超过水泥质 量5% 石灰石或粒化高炉矿渣)。
② 适宜的石膏掺量主要取决于水泥中铝酸 三钙和石膏中SO3的含量,同时与水泥细度 及熟料中SO3的含量有关,石膏掺量一般为 水泥质量的3%~5%。 ③ 拌合水泥浆时,水与水泥的质量比称为 水灰比。拌合水越多,水泥石中的毛细孔就 越多,而水泥石的强度随其孔隙增加呈线性 关系下降。在熟料矿物组成相近的情况下, 水灰比的大小是影响水泥石强度的主要因素。
图2-1 水泥材料在国民经济中的作用
2.4 水泥工业的发展概况
1 水泥的生产过程
水泥的生产过程可以简称为“两磨一烧”,即原料 (生料磨)→生料(窑烧成)→熟料(水泥磨)→水 泥。
2 水泥的生产方法分类
①按生料制备方法分:湿法[半湿法(湿磨干烧)亦归为湿 法]和干法[半干法(料球)亦归为干法]。 ②按煅烧熟料窑的结构分:立窑生产(普通立窑、机械 化立窑),回转窑生产(干法回转窑:普通干法和新 型干法、湿法回转窑、半干法回转窑)。
安定性是水泥硬化后体积变化的均匀性,体积 的不均匀变化引起膨胀、裂缝或翘曲等现象。
2.6 通用水泥
2.6.3 粒化高炉矿渣
凡在高炉冶炼生铁时,所得以硅酸钙与铝硅酸钙为主 要成分的熔融物,经淬冷成粒后,即为粒化高炉矿渣 。
《胶凝材料学》--绪论--PDF
有资料表明,法国拉法基公司,目前可燃性废弃物替代自然矿物质燃料的 替代率已达50%左右。德国海德堡水泥集团、日本三菱材料公司、墨西哥 CEMEX公司、丹麦史密斯公司在水泥窑焚烧垃圾方面也有丰富的经验。例如: 德国和欧洲诸国多年的实践证明,将垃圾送到水泥厂进行适当地预处理后,部 分用作生产水泥的原料,部分用作替代燃料,是处置城市垃圾非常经济、安全、 环保的措施。
1、胶凝材料的定义和分类
拌水后只能在空气中硬化、保持强度
气硬性--石灰、石膏、镁质 无机胶凝材料
(需水参与)
拌水后既能在空气中,又能在水中硬 化、保持和发展强度。
水硬性--各种水泥 有机胶凝材料
(无水参与)
--沥青、各种树脂等
1、胶凝材料的定义和分类
问题:用量最大、用途最广的胶凝材料是什么? 硅酸盐类 铝酸盐类 水 泥 种 类 硫铝酸盐类 铁铝酸盐类 磷酸盐类 其他
水泥的发明
英国工匠阿斯普丁(J.Aspdin)对史密顿的发明进行改进: 石灰、黏土、矿渣等各种原料进行人工配料、高温煅烧、 再经磨细制成水硬性胶凝材料。1824年,阿斯普丁申请了 专利权。由于阿斯普丁的水泥在硬化后的颜色和强度,都 和当时英国波特兰岛上所产的石材差不多,所以人们就称 它为“波特兰水泥”。 “波特兰水泥”最早的一次大规模应用,是建造了穿越泰 晤士河河底的隧道。随后,它在世界各地迅速推广应用, 法国和德国分别在1840年和1855年建设了水泥制造厂。现 在,水泥已成为现代基础建设中不可缺少的基本材料。
3、胶凝材料的历史与发展趋势
阶段 天然黏土时期 石膏一石灰时期 石灰一火山灰时期 天然水泥时期 硅酸盐水泥时期 多品种水泥时期 绿色环保方向 时间 新石器时代 距今约 4000—10000年 胶凝材料 天然黏土
胶凝材料
2、水泥工业的可持续发展
水泥工业可持续发展的理念是: 依靠科技进步,合理利用资源,大力节省能源;在水泥
的生产和使用过程中尽量减少或杜绝废气、废渣、废水和有 害有毒物质排放对环境的污染,维护生态平衡;大力发展绿 色环保水泥;大量消纳本行业和其他工业难以处理的废弃物 和城市垃圾;满足经济和社会发展对水泥的需求,并保持满 足后代需求的潜力;支持国内经济和社会的可持续发展。
四、水泥在国民经济中的地位与作用
地位与作用 ·水泥是建筑工程的重要基本材料之一 ·所具有的特殊性能使建筑工程多样化
·水泥工业是国民经济中非常重要的产业
水泥的优点
·水泥浆有很好的可塑性 ·适应性强 ·耐久性好,维修工作量小
水泥的用途
建筑:房屋 桥梁 道路 大坝 涵洞 石油: 固井 地矿:固矿井 医药:假牙 人造骨骼 其它:
·水泥工业生产的生态化
Ⅰ.最大限度地减少粉尘、NO2、S02、重金属等对环境的污 染;
Ⅱ.实现高效余热回收,最大程度减少水泥电耗; Ⅲ.不断提高燃料的代替率,最大程度减少水泥热耗; Ⅳ.努力提高窑系统的运转率,提高劳动生产率; Ⅴ.开发生产生态水泥,减少自然资源的使用量; Ⅵ.利用计算机网络系统,实现高智能型的生产自动控制和
水泥工业可持续发展的内容: ①节约资源 ②节约土地 ③节约能源 ④节约水源
➢ ①节约资源
提高资源利用率,少用或不用天然资源,鼓励使用再 生资源,提高低质原燃材料在水泥工业中的可利用性,鼓 励企业大量使用工业和农业废渣、废料及生活废弃物等作 为原料生产建材产品。
➢ ②节约土地
➢
采取少用或不用毁地取土作原料的行业可持续发展政
现在,又开发了一种可更换式主轴 系统, 具有一 机两用 的功效 ,用户 根据不 同的加 工对象 选择使 用,即 电主轴 和镗杆 可相互 更换使 用。这 种结构 兼顾了 两种结 构的不 足,还 大大降 低了成 本。是 当今卧 式镗铣 床的一 大创举 。电主 轴的优 点在于 高速切 削和快 速进给 ,大大 提高了 机床的 精度和 效率。
建筑胶凝材料知识
根据熟化速度分为快熟石灰、中熟石灰和慢熟石灰
表3.2 生石灰熟化速度分类
石灰种类
熟化时间
快熟石灰 中熟石灰 慢熟石灰
熟化速度在10min以内 熟化速度在10~30min之间 熟化速度在30min以上
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3、石灰的硬化
两个同时进行的过程: • 干燥结晶
多余水分蒸发或被砌体吸收,Ca(OH) 2逐渐从饱和溶液 中析出结晶。
• 普通纸面石膏板还具有可锯、可钉、可刨等良 好的可加工性。
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2.1.4 应用
• 适用于办公楼、影剧院、饭店、宾馆、候车室、 候机楼、住宅等建筑的室内吊顶、墙面、隔断、 内隔墙等的装饰。
• 表面还需再进行饰面处理,方能获得理想或满 意的装饰效果。
• 普通纸面石膏板与轻钢龙骨构成的墙体体系称 为轻钢龙骨石膏板体系(简称QST)
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煅烧产品的组成:
• 正火石灰 • 欠火石灰
颜色发青,内部有未烧透的内核,使用时不能完全消化,有效氧化钙 和氧化镁含量低,缺乏粘结力;降低了石灰的利用率 • 过火石灰 表面出现裂缝或玻璃状的外壳,体积收缩明显,颜色呈灰黑色,块体 密度大,消化缓慢,用于建筑结构物中仍能继续消化,以致引起体积 膨胀,导致产生裂缝等破坏现象,危害极大。
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1.4 粉刷石膏 • 二水石膏或无水石膏经煅烧,其生成物(β-
CaSO4.1/2H2O和Ⅱ型CaSO4)单独或两者混 合后掺入外加剂,也可加入集料制成的胶 结料。
• 粉刷石膏按用途分为: 粉刷石膏(M)
底层粉刷石膏(D) 保温层粉刷石膏(W)
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2 石膏装饰制品
2.1 普通纸面石膏板
• 以半水石膏和护面纸为主要原料,掺加适量纤维、胶 粘剂、促凝剂、缓凝剂,经料浆配制、成型、切割、 烘干而成的轻质薄板。
胶凝材料分类精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版胶凝材料分类根据化学组成的不同,胶凝材料可分为无机与有机两大类。
石灰、石膏、水泥等工地上俗称为“灰”的建筑材料属于无机胶凝材料;而沥青、天然或合成树脂等属于有机胶凝材料。
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。
1、水硬性胶凝材料和水成浆后,既能在空气中硬化,又能在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料。
这类材料通称为水泥,如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
2、气硬性胶凝材料非水硬性胶凝材料的一种。
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;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。
2.1胶凝材料水玻璃无色正交双锥结晶或白色至灰白色块状物或粉末。
能风化。
在100℃时失去6分子结晶水。
易溶于水,溶于稀氢氧化钠溶液,不溶于乙醇和酸。
熔点40~ 48℃。
低毒,半数致死量(大鼠,经口)1280mg/kg(无结晶水)。
2.1.1用途:水玻璃的用途非常广泛,几乎遍及国民经济的各个部门。
在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品,是硅化合物的基本原料。
在经济发达国家,以硅酸钠为原料的深加工系列产品已发展到50余种,有些已应用于高、精、尖科技领域;在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料,也是水质软化剂、助沉剂;在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱;在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等;在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等;在农业方面可制造硅素肥料;另外用作石油催化裂化的硅铝催化剂、肥皂的填料、瓦楞纸的胶粘剂、实验室坩埚等耐高温材料、金属防腐剂、水软化剂、洗涤剂助剂、耐火材料和陶瓷原料、纺织品的漂、染和浆料、矿山选矿、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制胶粘剂等……2.1.2分类介绍:1.硅酸钠分两种,一种为偏硅酸钠,化学式Na2SiO3,式量122.00。
胶凝材料分类
胶凝材料分类①有机:沥青,树脂等②无机a 水硬性:拌水后在空气中或水中硬化。
如:各种水泥、化学溶胶凝胶b 非水硬性:又称气硬性,只在空气中硬化,不在水中硬化。
如:石灰、石膏、耐酸胶结料水泥分类①通用水泥:Portland等各种硅酸盐水泥②专用水泥:油井、砌筑水泥、大坝水泥等③特性水泥:快硬、抗硫酸、膨胀、自应力水泥等。
硅酸盐水泥分类:1、硅酸盐水泥:熟料(0---5%)石灰石或炉渣+石膏即波特兰水泥:P·Ⅰ为不掺混合料Ⅰ型P·Ⅱ为掺混合料<5%Ⅱ型2普通硅酸盐水泥:熟料+6%---15%混合料+石膏代号P·O.水泥成分1.熟料2石膏:作用:缓凝3活性混合料4非活性混合料5窑灰,回转窑粉尘。
6、助磨剂:<1%废品:MgO、SO3、初凝时间、安定性之一不合格为废品不合格品:细度、终凝、不溶物、烧矢量之一不合格或掺入物超标为不合格品熟料主要化学组成普通水泥CaO 62—67% ;SiO2 20—24%;Al2O3 4—7%;Fe2O3 2.5—15%.白水泥:Fe2O3<0.5%:SiO2 24—27%.少量:MgO,SO3,K2O,Na2O,CaO,TiO2,P2O5.水泥矿物组成主要有:一、硅酸三钙二、硅酸二钙三、铝酸三钙(中间相)四、铁铝酸四钙(中间相)五、玻璃体(中间相)六、游离氧化钙和方镁石一、硅酸三钙3 CaO · SiO2 (C3S) 含量50---60%;它有三种晶系七种变形C3S:水化较快,粒径为40---50μm,28d水化70%.在四种水泥矿物中强度最高。
二、硅酸二钙2 CaO · SiO2 (C2S)含量20%左右;是硅酸盐水泥熟料的主要矿物之一,α型不稳定,熟料中一般不存在,β型只有在高温快冷的水泥中,T<500℃,一般为γ型。
通常所指的C2S或B矿为β型硅酸二钙。
三、铝酸三钙(中间相)3 CaO · Al2O3(C3A),为中间相。
胶凝材料的概念
胶凝材料的概念1. 胶凝材料的概念胶凝材料,有时也称为胶结料,是指能将各种散粒材料或块状材料粘结成一个整体并具有一定强度的物质。
这种材料在建筑、道路、桥梁等土木工程中有着广泛的应用。
1.1. 定义胶凝材料是一种具有粘结性能的物质,能够将各种散粒材料或块状材料粘结成一个整体,并产生一定的强度。
1.2. 分类根据其化学性质和用途,胶凝材料可以分为以下几类:1. 无机胶凝材料,如水泥、石灰、石膏等;2. 有机胶凝材料,如沥青、树脂等;3. 复合胶凝材料,由以上两种或两种以上材料复合而成。
1.3. 组成胶凝材料的组成通常包括粘结剂和分散体两部分。
粘结剂起到粘结作用,使分散体相互粘结;分散体则是被粘结的对象,可以是各种散粒材料或块状材料。
1.4. 特性胶凝材料具有以下特性:1. 粘结性:能够将各种散粒材料或块状材料粘结成一个整体;2. 强度:产生一定的强度,能够承受一定的荷载;3. 耐久性:具有良好的耐久性,能够保证建筑物的使用寿命;4. 经济性:在满足使用要求的前提下,具有良好的经济性。
1.5. 应用领域胶凝材料在建筑、道路、桥梁、隧道、地下工程等土木工程中有着广泛的应用。
例如,水泥是建筑结构中常用的胶凝材料,石灰则常用于粉刷墙体和地面。
1.6. 胶凝材料在建筑中的应用在建筑领域,胶凝材料被广泛应用于混凝土、砂浆、预制构件等的制作。
以下是胶凝材料在建筑中的一些应用方式:1. 混凝土混凝土是一种由水泥、砂、石和水按一定比例混合而成的复合材料。
通过添加适量的外加剂,混凝土可以根据需要具有不同的强度、耐久性和其他特性。
在建筑中,混凝土被广泛用于基础、墙体、楼板和桥梁等结构的建造。
2.砂浆砂浆是一种由胶凝材料、细骨料和水按一定比例混合而成的建筑材料。
常用的胶凝材料包括水泥、石灰和石膏等。
砂浆在建筑中被广泛应用于砌筑、抹灰、地面铺设和保温隔热等施工环节。
3. 预制构件预制构件是指预先制作而成的建筑部件,如梁、板、柱等。
胶凝材料的定义与分类(精)
2、水泥工业的可持续发展
水泥工业可持续发展的理念是: 依靠科技进步,合理利用资源,大力节省能源;在水泥 的生产和使用过程中尽量减少或杜绝废气、废渣、废水和有 害有毒物质排放对环境的污染,维护生态平衡;大力发展绿 色环保水泥;大量消纳本行业和其他工业难以处理的废弃物 和城市垃圾;满足经济和社会发展对水泥的需求,并保持满 足后代需求的潜力;支持国内经济和社会的可持续发展。 水泥工业可持续发展的内容: ①节约资源 ②节约土地 ③节约能源 ④节约水源
·自行研制阶段
50年代—60年代,我国开始研制湿法回转窑 和半干法立波尔窑生产线成套设备,并进行预热 器窑的试验,使我国水泥工业生产技术和生产设 备取得较大进步。这期间,先后新建、扩建了30 多个重点大中型的湿法回转窑和半干法立波尔窑 生产企业,同期,也建设了一批立窑水泥企业。
70年代—80年代,我国自行研制的日产 700吨、1000吨、1200吨、2000吨熟料的 预分解窑生产线分别在新疆、江苏邳县、 上海川沙、辽宁本溪和江西水泥厂建成投 产;从1978年开始,我国相继从国外引进 了一批日产2000吨—4000吨熟料的预分解 窑生产线成套设备,先后建成了冀东、宁 国、柳州、云浮等大型水泥企业,这些大 型水泥厂的建成,不仅极大地改善了水泥 生产结构,而且迅速提高了我国的新型干 法水泥生产能力和技术水平。
·早期发展阶段(1889年至1937年) 1889年我国第一个水泥厂—--河北唐山细绵 土厂(后改组为启新洋灰公司,现为启新水泥厂) 建立,于1892年建成投产,并正式生产水泥 ,以 后,又相继建立了大连、上海、中国、广州等水 泥厂 。
·衰落停滞阶段(1937年至1949年) 先后建设了哈尔滨、本溪、小屯、抚顺、锦 西、牡丹江、工源、琉璃河、重庆、辰西、嘉华、 昆明、贵阳、泰和 、华新、江南等水泥厂 。这 些水泥厂大多数是由外国人主持设计和建设,生 产设备主要来自国外,没有规范的水泥工业建设 机制,又因连年战乱,许多水泥厂不能持续稳定 地生产。1949年,全国水泥总产量为66万吨 。
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·水泥生产管理的信息化 Ⅰ.水泥生产过程的自动化、智能化, Ⅱ.生产管理决策的科学化、网络化和信息化, Ⅲ.企业商务活动电子化、网络化、信息化。
2、中国水泥工业的发展概况
中国水泥工业自1889年开始建立水泥 厂,水泥工业先后经历了初期创建、早期 发展、衰落停滞、快速发展及结构调整等 阶段。改革开放以来,中国水泥生产年产 量平均增长12%以上,85年水泥总产量跃 居世界第一,并保持至今,水泥总产量占 世界水泥总产量的30%以上。
·产业结构调整 蓬勃发展阶段 90年代—本世纪
初 A.产业结构调整 1)东部和沿海沿江经济发达地区原则上发展日产 4000吨及以上的新型干法窑外分解水泥生产线; 2)其他地区可发展日产2000吨~4000吨的新型干 法线; 3)除边远地区、交通不便、经济欠发达地区外, 原则上不再扩建、新建日产1000吨及以下规模的生 产线。
最大特色是水泥产品的80%是由立窑水 泥企业生产的。改革开放以来,我国水泥 生产年产量平均增长12%以上,1985年水 泥总产量跃居世界第一,并保持至今,水 泥总产量占世界水泥总产量的30%以上
我国成为水泥大国,但并不是水泥强国。 主要表现在: (1)是立窑水泥企业仍占较大比例; (2)是水泥生产技术进步快,总体技术水平与 世界先进水平有较大差距; (3)是水泥产结构不合理,大中型水泥企业数 量少,高标号水泥产量比例低; (4)是水泥行业职工队伍,技术队伍力量不足, 人才相当缺乏。
B.发展状况 1)到2005年底,全国累计建成投产的新型 干法生产线有600条以上,预分解窑水泥产 量占全国水泥总产量的比例,由2002年的 16.8%增长到38.8%;
2)在未来的5年里,中国新型干法水泥工业 的平均增长率有望保持在8%左右,到2010 年预分解窑水泥产量占全国水泥总产量的 比例达到50%以上; 3)2500t/d熟料左右的生产线,在沿海发达 地区的竞争能力已经大大下降,许多大型 集团把建设5000t/d以上级生产线作为发展 重点(仅海螺集团一家就建成投产了四条 10000t/d熟料生线)。
• 水硬性胶凝材料:在拌水后既能在空气中 又能在水中硬化,通常称为水泥。如硅酸 盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
• 非水硬性胶凝材料:只能在空气中硬化, 又称为气硬性胶凝材料。如石灰、石膏、 耐酸胶结料等。
二. 胶凝材料发展简史 • 天然胶凝材料时期(黏土):新石器时代 (4000—10000年前) • 石膏-石灰时期:公元前2000-3000年 • 石灰-火山灰时期:公元初 • 天然水泥时期 :18世纪后期 • 硅酸盐水泥时期: 19世纪初开始 • 多品种水泥时期:20世纪至今
结语: 新型干法水泥生产是水泥行业最先进的 生产技术,代表了水泥工业发展的方向, 随着新型干法水泥生产的进一步发展,对 水泥专业人才的需求量也逐步增大,但要 求也同时提高, 要求中控操作人员必须掌握 工艺技术、熟悉设备、计算机操作,所以 我们必须加强学习(理论知识+操作技能), 努力提高专业技术水平,才能够适应新型 干法水泥生产发展对人才的需求!
2、水泥工业的可持续发展
水泥工业可持续发展的理念是: 依靠科技进步,合理利用资源,大力节省能源;在水泥 的生产和使用过程中尽量减少或杜绝废气、废渣、废水和有 害有毒物质排放对环境的污染,维护生态平衡;大力发展绿 色环保水泥;大量消纳本行业和其他工业难以处理的废弃物 和城市垃圾;满足经济和社会发展对水泥的需求,并保持满 足后代需求的潜力;支持国内经济和社会的可持续发展。 水泥工业可持续发展的内容: ①节约资源 ②节约土地 ③节约能源 ④节约水源
水泥用途举例 • 现代建筑 • 桥 • 美国世贸大厦
• 水泥管 • 水泥喷浆作业 • 水泥空心砖
• 水泥井盖 • 水泥刨花板 • 腹膜水泥膜板
五、水泥工业的发展概况
1、世界水泥工业的发展概况
• 1825年用间歇式的土窑烧成水泥熟料。1877年用回转窑烧 制水泥熟料获得专利权,1905年发明了湿法回转窑。1910 年立窑实现了机械化连续生产。 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,发明悬浮预热器窑,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 。 20世纪60年代初,水泥工业生产和控制中 开始应用电子计算机技术。 1971年日本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。自日 本于1971年开发了水泥窑外分解后,各具特色的预分解窑 相继发明,形成了新型干法水泥生产技术。
第一章 绪论
一、胶凝材料的定义与分类 1、定义:凡能在物理、化学作用下,从浆体变成 坚固的石状体,并能胶结其他物料且具有一定机 械强度的物质,统称为胶凝材料,又称胶结料。 2、分类: 可分为有机和无机两大类别。 沥青和各种树脂属于有机胶凝材料胶凝材料。 无机胶凝材料按照硬化条件,又可分为水硬 性胶凝材料和非水硬性胶凝材料两种。
·自行研制阶段
50年代—60年代,我国开始研制湿法回转窑 和半干法立波尔窑生产线成套设备,并进行预热 器窑的试验,使我国水泥工业生产技术和生产设 备取得较大进步。这期间,先后新建、扩建了30 多个重点大中型的湿法回转窑和半干法立波尔窑 生产企业,同期,也建设了一批立窑水泥企业。
70年代—80年代,我国自行研制的日产 700吨、1000吨、1200吨、2000吨熟料的 预分解窑生产线分别在新疆、江苏邳县、 上海川沙、辽宁本溪和江西水泥厂建成投 产;从1978年开始,我国相继从国外引进 了一批日产2000吨—4000吨熟料的预分解 窑生产线成套设备,先后建成了冀东、宁 国、柳州、云浮等大型水泥企业,这些大 型水泥厂的建成,不仅极大地改善了水泥 生产结构,而且迅速提高了我国的新型干 法水泥生产能力和技术水平。
·水泥工业生产的生态化
Ⅰ.最大限度地减少粉尘、NO2、S02、重金属等对环境的污 染; Ⅱ.实现高效余热回收,最大程度减少水泥电耗; Ⅲ.不断提高燃料的代替率,最大程度减少水泥热耗; Ⅳ.努力提高窑系统的运转率,提高劳动生产率; Ⅴ.开发生产生态水泥,减少自然资源的使用量; Ⅵ.利用计算机网络系统,实现高智能型的生产自动控制和 管理现代化。
三、水泥的定义与分类 1、定义 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,统称 为水泥。
2、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:
• • • • • 硅酸盐水泥系列(简称硅酸盐水泥) 硫铝酸盐水泥系列 氟铝酸盐水泥系列 铝酸盐水泥系列 铁铝酸盐水泥系列
四、水泥在国民经济中的地位与作用 地位与作用 ·水泥是建筑工程的重要基本材料之一 ·所具有的特殊性能使建筑工程多样化
·水工业是国民经济中非常重要的产业
水泥的优点
·水泥浆有很好的可塑性 ·适应性强 ·耐久性好,维修工作量小
水泥的用途
建筑:房屋 桥梁 道路 大坝 涵洞 石油: 固井 地矿:固矿井 医药:假牙 人造骨骼 其它:
六、水泥工业的环境保护
1、水泥工业的环境污染和治理: 水泥工业的环境污染: 大量的含活性二氧化硅大于10%的矿物性粉尘和噪 声,大量的含有二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳烟气和 废热 。
水泥工业的环境污染治理: 目前,中国的大中型水泥企业对环境的保护工作比 较重视,采用新型干法水泥生产工艺技术,加强粉尘治 理和余热利用,对环境保护起到较好效果。但是,一些 小型水泥企业和一些老企业对环境的保护工作还存在不 少问题,如工艺落后、设备陈旧、资金困难、人才缺乏、 劳动力素质不高和对环境保护的认识不够等因素,对环 境保护造成不利影响。
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当今,世界水泥工业发展的总体趋势是向新 型干法水泥生产工艺技术发展,其特征如下:
·水泥生产线能力的大型化
世界水泥生产线建设规模在20世纪70年代为日 产1000~3000t,在80年代为日产3000~5000t, 在90年代达到4000~10000t。目前,日产能力达 5000t、7000t、9000t、10000t等规模的生产线已 达100多条,正在兴建的世界最大生产线为日产 12000t。
·早期发展阶段(1889年至1937年) 1889年我国第一个水泥厂—--河北唐山细绵 土厂(后改组为启新洋灰公司,现为启新水泥厂) 建立,于1892年建成投产,并正式生产水泥 ,以 后,又相继建立了大连、上海、中国、广州等水 泥厂 。
·衰落停滞阶段(1937年至1949年) 先后建设了哈尔滨、本溪、小屯、抚顺、锦 西、牡丹江、工源、琉璃河、重庆、辰西、嘉华、 昆明、贵阳、泰和 、华新、江南等水泥厂 。这 些水泥厂大多数是由外国人主持设计和建设,生 产设备主要来自国外,没有规范的水泥工业建设 机制,又因连年战乱,许多水泥厂不能持续稳定 地生产。1949年,全国水泥总产量为66万吨 。
4)市场竞争、企业兼并、外资渗入促使新型干法迅 猛发展; (1)国内企业利用新型干法技术进行企业间的兼并, 涌现了一批大型水泥集团公司,如海螺、天山、 冀东、山水等; (2)外资的渗入,使先进的新型干法在国内高速发 展,起到了示范效应,如拉法基、菲律宾康达集 团、日本小野田、韩国大宇等; (3)民间资本的参与,使新型干法在经济发达地区 快速发展,并逐步向内地进军,特别是浙江的民 间资本最有眼光、行动最快。
• ①节约资源 提高资源利用率,少用或不用天然资源,鼓励使用再 生资源,提高低质原燃材料在水泥工业中的可利用性,鼓 励企业大量使用工业和农业废渣、废料及生活废弃物等作 为原料生产建材产品。 • ②节约土地 • 采取少用或不用毁地取土作原料的行业可持续发展政 策,以保护土地资源。 • ③节约能源 大量利用工业废料、生活废弃物作燃料,节约生产能 耗,降低建筑物的使用能耗。 • ④节约水源 • 节约生产用水,将废水回收处理再利用。 • 水泥工业可持续发展就是要建立良性的水泥循环系统, 要尽可能地减少对原料、能源的利用,尽可能地减少废水、 废料的排放,即尽可能提高废物利用的比例,尽可能考虑 再循环和回收利用水泥及混凝土产品,尽量实现水泥系统 的内循环。因此,如果水泥系统内循环能够真正实现,水 泥工业的可持续发展也就可以实现。