硅酸盐水泥生产技术
通用硅酸盐水泥生产概述
01
通用硅酸盐水泥主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝
酸四钙等矿物组成。
水化反应
02
通用硅酸盐水泥与水混合后，各种矿物成分发生水化反应，释
放出热量并生成水化产物。
凝结与硬化
03
水化反应过程中，水泥浆逐渐失去塑性，开始凝结并最终硬化
成为坚硬的水泥石结构。
质量控制
原料质量
生产通用硅酸盐水泥的原料包括石灰石、黏土、铁粉等，需确保原 料质量稳定，以满足产品质量要求。
通用硅酸盐水泥生产 概述
目录
• 通用硅酸盐水泥简介 • 通用硅酸盐水泥的生产原料 • 通用硅酸盐水泥的生产工艺
目录
• 通用硅酸盐水泥的性能与质量控制 • 通用硅酸盐水泥的生产现状与发展趋势
01
通用硅酸盐水泥简介
定义与特性
定义
通用硅酸盐水泥是一种以硅酸钙 为主要成分的水硬性胶凝材料， 通过与水混合后能够迅速硬化并 保持强度。
根据生产配方，将不同成分的原料按 照一定的比例进行混合。
混合
通过混合机将配料后的原料进行均匀 混合，确保各成分在原料中分布均匀。
煅烧与冷却
煅烧
将混合均匀的原料送入回转窑中，在高温下进行煅烧，使原料中的化学成分发生反应，形成硅酸盐水泥熟料。
冷却
将煅烧后的熟料送入冷却机中进行冷却，降低熟料的温度，便于后续的包装和运输。
原料替代
研发新的原料替代技术，减少传统原料的使用， 降低生产成本。
节能减排技术
研发和应用新的节能减排技术，提高能源利用效 率和环保水平。
THANKS
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铁粉
01
铁粉在通用硅酸盐水泥中主要作为矿化剂使用，可以加速水 泥的硬化速度和提高水泥的强度。
硅酸盐水泥的技术性质
腐蚀过程举例：
MgCl2+Ca(OH)2 = Mg(OH)2+CaCl2 MgSO4+ Ca(OH)2+H2O = Mg(OH)2+CaSO4· 2O 2H
易溶于水 结晶膨胀
碳酸盐腐蚀 四 水泥石的腐蚀和防止
• 特点
– 以碳酸盐为介质的海水、地下水等 – 碳酸盐不水泥石中的成分反应，生成易溶于 水的产物，破坏水泥石
①水泥的熟料矿物组成及细度 水泥熟料中各种矿物的凝结硬化特点丌同， 当水泥中个矿物的相对含量丌同时，水泥的凝结 硬化特点就丌同。 水泥磨得愈细，水泥颗粒平均粒径小，比表 面积大，水化时不水的接触面大，水化速度快， 凝结硬化快，早期强度就高。
影响水泥凝结硬化的因素
②水泥浆的水灰比 水泥浆的水灰比是指水泥浆中水不水泥的质量 之比。当水泥浆中加水较多时，水灰比较大，此 时水泥的初期水化反应得以充分进行；但是水泥 颗粒间原来被水隔开的距离较远，颗粒间相互连 接形成骨架结构所需的凝结时间长，所以水泥浆 凝结较慢,且空隙多，降低水泥石的强度。
比表面积测定仪
（一）硅酸盐水泥的细度
定义
细度－－指水泥颗粒的粗细程度。
？
讨论与分析
水泥越细
优点：总表面积越大，与水发生水化反应的 速度越快，水泥石的早期强度越高。 缺点: 硬化收缩越大；易受潮而降低活性； 成本越高。
GB规定
硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。 同时规定凡细度不符合规定者为不合格品。 返回
影响水泥凝结硬化的因素
⑤龄期 水泥浆随着时间的延长水化物增多，内部结构 就逐渐致密，一般来说，强度丌断增长。
三、硅酸盐水泥 的技术性质
细 度
凝 结 时 间
建筑工程技术专业《通用硅酸盐水泥的生产》
通用硅酸盐水泥的生产教学目标：知识目标：理解通用硅酸盐水泥的生产原理、原料和水泥熟料的特性 技能目标：能复述水泥熟料的特性 情感目标：培养学生的分析能力 教学设计：教学内容：（1）生产原理通用硅酸盐水泥的生产原理可概括为“两磨一烧”，如图3-1所示。
开始线下任务复述水泥熟料的特性线下任务 点评线下结束复述水泥熟料的特性线上学习通用硅酸盐水泥的生产线上课件通用硅酸盐水泥的生产钙质材料：石灰石（CaO ）硅铝质材料：黏土铁质材料：铁矿粉配料、 磨细、匀化生料1450ºC煅烧熟料石膏磨细水泥可能的混合材料图3-1 通用硅酸盐水泥生产工艺示意图（2）水泥原料：钙质原料：石灰石、白垩、石灰质凝灰岩等，主要成分CaO。
硅铝质原料：各种粘土、黄土、硅石、煤矸石、粉煤灰等。
主要成分SiO2、Al2O3。
铁矿粉：黄铁矿烧渣、红铁矿粉、高铁粘土等。
主要成分Fe2O3。
石膏：缓凝剂，掺入量一般为水泥质量的3%-5%。
混合材料：在水泥生产中，为了减少水泥熟料的比率，实现节能环保和改善水泥性能的目的，有时会在最后环节加入不同数量、不同品种的混合材料。
这些混合材料根据其作用不同，可分为两大类：①活性混合材料：这类混合材料掺入水泥中，在常温下能与水泥的水化产物——氢氧化钙或在硫酸钙的作用下生成具有胶凝性质的稳定化合物。
如：粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰。
②非活性混合材料：这类混合材料与水泥的矿物成分、水化产物不起化学反应或化学反应很微弱，掺入水泥中主要起调节水泥强度等级、提高水泥产量、降低水化热等作用。
例如：磨细的石英砂、石灰石、粘土、慢冷矿渣及各处废渣等。
（3）水泥熟料：熟料的矿物成分为硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。
还有少量的有害成分，如游离氧化钙（f-CaO）、游离氧化镁（f-MgO）、氧化钾（K2O）、氧化钠（Na2O）与三氧化硫（SO3）等，国家标准中对有害成分的含量有严格限制。
硅酸钙矿物不小于66%，氧化钙和氧化硅的质量比不小于。
硅酸盐水泥生产技术
硅酸盐水泥生产技术简介硅酸盐水泥作为一种常用的建筑材料，广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域。
硅酸盐水泥的生产技术主要包括原料矿石的选矿、石灰石焙烧、磨坯制备、熟料制备以及水泥成品的生产等环节。
原料矿石的选矿硅酸盐水泥的主要原料包括石灰石、黏土、砂岩等。
在选矿过程中，首先需要对原料矿石进行分级筛分，以去除杂质。
然后需要进行化学分析，确定原料矿石的化学成分。
根据硅酸盐水泥的配方要求，进行原料的选择与配比。
石灰石焙烧石灰石焙烧是硅酸盐水泥生产的重要环节之一。
石灰石在高温下分解生成石灰（CaO），同时释放出一部分二氧化碳（CO2）。
焙烧过程需要控制热解温度和时间，以达到预定的石灰石分解率。
磨坯制备磨坯制备是硅酸盐水泥生产的关键环节之一。
石灰石经过焙烧后，得到的石灰石粉末进行研磨，得到较细的石灰石粉。
同时，黏土和砂岩经过破碎、研磨等工艺处理后，与石灰石粉混合，形成磨坯。
熟料制备磨坯通过在回转窑中的煅烧过程，形成硅酸盐水泥的主要原料熟料。
在煅烧过程中，熟料经历一系列的物理化学变化，形成了水泥熟料的主要成分。
熟料的煅烧温度和时间需要根据不同熟料成分的特点进行控制。
水泥成品的生产经过熟料制备后，熟料需要经过磨矿工艺，得到细度合适的水泥粉。
磨矿工艺的目的是将熟料颗粒进一步细磨，提高水泥的活性和强度。
磨矿过程一般采用球磨机或辊压机等设备进行。
结论硅酸盐水泥生产技术是一个复杂的工艺过程，涉及到原料选矿、石灰石焙烧、磨坯制备、熟料制备以及水泥成品的生产等多个环节。
通过科学的工艺控制和优化，可以制备出优质的硅酸盐水泥产品，满足不同工程领域的需求。
水泥技术性质
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 初凝时间 水泥全部加入水中至初凝状态所经历的时间。 计时起始点— 水泥全部加入水中； 计时终止点— 初凝时刻（标准试针沉入净 浆至距玻璃底板3㎜～5㎜时）。
初凝时间测定
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 终凝时间 水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间。 计时起始点——水泥全部加入水中时。 计时终止点——终凝时刻（试针沉入试体不 大于0.5㎜，即终凝试针上的环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时）。
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 终凝时间 水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间。 计时起始点——水泥全部加入水中时。 计时终止点——终凝时刻（试针沉入试体不 大于0.5㎜，即终凝试针上的环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时）。
一、通用硅酸盐水泥
单元一
物理性质 b、凝结时间
国标（GB175终凝时间大于390min。 其他五种通用水泥初凝时间不小45min，终凝时间不大600min。
实际上，国产硅酸盐水泥初凝时间多为1h～3h， 终凝时间多为5h～8h。
一、通用硅酸盐水泥
单元一
物理性质 b、凝结时间
一、通用硅酸盐水泥
CaO
MgO
SO3
1、过量游离CaO或MgO 游离CaO或MgO水化很慢，生成Ca（OH）2晶体，体积膨胀 ９７％以上，且是不均匀的膨胀，导致水泥石开裂。
2、过量的石膏
在水泥硬化后，与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积 增大约1.5倍，导致水泥石开裂。
一、通用硅酸盐水泥
物理性质 c、体积安定性
硅酸盐水泥的技术性质资料
凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，5%以下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，统称为硅酸盐水泥（Portland cement），国际上统称为波特兰水泥。
硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅰ；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为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。
硅酸盐水泥的相关技术性质：1.密度、细度密度：3.05~3.20g/cm3，一般取 3.10。
堆积密度：1000~1600kg/m3。
细度：指水泥颗粒的粗细程度，用筛余率或比表面积表示。
国标规定：硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg；其它五种水泥0.080mm 方孔筛的筛余量不超过10%。
细度影响到水泥的水化速度、收缩等性质。
粒径：< 3μm，水化非常迅速，需水量增大；>40μm，水化非常缓慢，接近惰性。
2.凝结时间初凝时间：水泥开始加水拌合起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间。
终凝时间：水泥开始加水拌合起至标准稠度净浆完全失去可塑性。
水泥凝结时间的测定，是以标准稠度净浆，在规定的温度和湿度条件下，用标准稠度测定仪来测定。
国标规定：水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于6.5h。
检验水泥的凝结时间和体检定性时，需用“标准稠度”的水泥净浆。
标准稠度用水量：不同水泥达到标准稠度时所需的加水量。
用水泥标准稠度仪测定。
一般在21~28%。
凝结时间的工程意义：水泥的初凝时间不宜过早，以便在施工时有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌、运输、浇筑和砌筑等工作。
水泥的终凝时间也不宜过迟，以便混凝土尽快硬化，具有强度。
异常情况：闪凝——未掺石膏（水泥可继续使用）假凝——温度过高、石膏少（影响水泥正常使用）3.体积安定性定义——水泥在凝结硬化过程中提及变化是否均匀。
为什么会出现体积不安定？①熟料中含游离氧化钙过多；②熟料中含游离氧化镁过多。
水泥硬化后因体积膨胀而产生不均匀变形，即为安定性不良。
硅酸盐水泥的技术性质
后自动加入砂子 ，同时搅拌 30S ，然后高速搅拌 30S 。停 90S，再高速搅拌
60S，全过程共 4 分钟。用伸臂式振实台成型 ，胶砂分二层装入 ，各振 60 次。
（试件成型试验室温度为 20 ℃± 2 ℃ ，相对湿度不低于50% ）。24±2h拆
模，试件拆模后进行水中养护 ，温度控制为 20±1 ℃，不允许在养护期间全
物理性能的检测要点
GB/T 1346—2001 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》
1. 标准稠度用水量测定
2.
代用法 (试锥法） 标准法(试杆法）
3.
★ 注意两个方法判定的不同
2. 凝结时间
3.
初凝（塑性浆体开始失去流动性）
4.
终凝（浆体开始产生强度）
5.
★养护箱温湿度
3. 安定性
4.
② 烧失量——水泥煅烧不理想或者受潮后，会导致烧失量增加
因此，烧失量是检验水泥质量的一项指标。
③ 氧化镁 M g H 2 O O M (O g)2 H水化慢、体积膨胀,
④ 三氧化硫 S3 O C3AH 6 AFt
影响安定性
⑤ 碱——限制发生碱-集料反应，按（Na2O+0.658 K2O）值计。 (选择性指标)
≤5
/ / / /
（1）水 化
短纤维状
① C 3 S H 2 O C S H C a (O )2H
② C2S 同上 长纤维状 ③ C 3AH 2O C 3AH 6 立方板状结晶 水化速度快
缓凝机理： C 3 A6 H Ca 4•2 S H 2 O O AtF 针状结晶
当石膏耗尽时，转化为Am t
C4AF
注意
❖ 水泥中的其它成分： 游离 CaO 和MgO
通用硅酸盐水泥低碳产品评价技术方法及要求
通用硅酸盐水泥低碳产品评价技术方法及要求全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：通用硅酸盐水泥是一种常见的水泥材料，其主要成分是硅酸盐矿物混合体。
在过去的几十年里，随着环保意识的不断增强，人们对水泥材料的绿色、低碳化要求也越来越高。
研究和开发通用硅酸盐水泥的低碳产品已成为水泥行业的重要方向之一。
评价通用硅酸盐水泥低碳产品的技术方法和要求至关重要。
一、评价技术方法1.生产工艺评价：通用硅酸盐水泥低碳产品的生产工艺是评价产品质量的关键。
生产工艺应满足节能减排、废物利用等环保要求，具有高效、低能耗的特点。
2.产品性能评价：通用硅酸盐水泥低碳产品的性能包括物理性能、力学性能、工艺性能等。
应通过实验室测试和现场试验等手段对其性能进行评价。
3.环境评价：通用硅酸盐水泥低碳产品的生产和使用过程中是否产生有害气体、废水、废渣等对环境的影响，是评价产品的重要指标。
应进行环境影响评价，确保产品符合国家环保标准。
4.市场评价：通用硅酸盐水泥低碳产品在市场上的接受程度、竞争力和发展潜力是评价产品的重要依据。
应对产品的市场前景进行调研和分析。
二、评价要求1.产品质量要求：通用硅酸盐水泥低碳产品的质量标准应符合国家和行业标准，保证产品的稳定性和可靠性。
2.节能减排要求：通用硅酸盐水泥低碳产品应具有较高的节能减排效果，实现能源消耗和碳排放的降低。
3.成本要求：通用硅酸盐水泥低碳产品的生产成本应低于传统水泥产品，以确保产品在市场上的竞争力。
4.环保要求：通用硅酸盐水泥低碳产品应符合环保法规要求，减少环境污染，保护生态环境。
5.创新要求：通用硅酸盐水泥低碳产品的研发应具有创新性，积极引入新技术、新材料，不断提升产品性能和市场竞争力。
评价通用硅酸盐水泥低碳产品的技术方法和要求是多方面综合考量的结果。
只有在生产、性能、环保、市场等方面都符合要求，才能确保产品的质量和可持续发展。
希望未来水泥行业能够进一步推动通用硅酸盐水泥低碳产品的研究和发展，为环保事业作出更大的贡献。
硅酸盐水泥的生产原料、工艺流程
硅酸盐水泥生产的原料聚煤网2014-05-23 15:12:12 浏览111.硅酸盐水泥的主要成分硅酸三钙（3CaO•SiO2）、硅酸二钙（2CaO•SiO2）、铝酸三钙（3CaO•AI2O3）、铁铝酸四钙（4CaO•AI2O3•Fe2O3）其中：CaO 62～67%； SiO2 20～24%； AI2O3 4～7%；Fe2O3 2～6%。
2.硅酸盐水泥生产的主要原料(1) 石灰质原料：以碳酸钙为主要成分的原料，是水泥熟料中CaO的主要来源。
如石灰石、白垩、石灰质泥灰岩、贝壳等。
一吨熟料约需1.4～1.5吨石灰质干原料，在生料中约占80%左右。
石灰质原料的质量要求品位 CaO（%） MgO（%） R2O（%） SO3（%）燧石或石英（%）一级品＞48 ＜2.5 ＜1.0 ＜1.0 ＜4.0二级品 45～48 ＜3.0 ＜1.0 ＜1.0 ＜4.0(2)粘土质原料：含碱和碱土的铝硅酸盐，主要成分为SiO2，其次为AI2O3，少量Fe2O3，是水泥熟料中SiO2、AI2O3、Fe2O3的主要来源。
粘土质原料主要有黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等。
一吨熟料约需0.3～0.4吨粘土质原料，在生料中约占11～17%。
粘土质原料的质量要求品位硅酸率铁率 MgO（%） R2O（%） SO3（%）塑性指数一级品 2.7～3.5 1.5～3.5 ＜3.0 ＜4.0 ＜2.0 ＞12二级品 2.0～2.7或3.5～4.0 不限＜3.0 ＜4.0 ＜2.0 ＞12一般情况下SiO2含量60～67%，AI2O3含量14～18%。
(3)主要原料中的有害成分① MgO：影响水泥的安定性。
水泥熟料中要求MgO＜5%，原料中要求MgO＜3%。
②碱含量（K2O、Na2O）：对正常生产和熟料质量有不利影响。
水泥熟料中要求R2O＜1.3%，原料中要求R2O＜4%。
③ P2O5：水泥熟料中含少量的P2O5对水泥的水化和硬化有益。
第四章 水泥生产工艺流程
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谢谢 再见
五、硅酸盐水泥生产的工序
1、原料、燃料、材料的选择及入厂
2、原料、燃料、材料的加工处理与准备
3、原材料的配合 4、生料粉磨
5、生料的调配、均化与储存
6、熟料在回转窑或立窑中煅烧 7、熟料、石膏、混合材料的储存、准备
8、熟料、石膏、混合材料的配合及粉磨
9、水泥储存、包装及发运
把来自矿山开采下来的石灰石、粘土经过两级破 碎分别储存于石灰石库和粘土库中，将石灰石和 粘土及少量校正原料按照一定的比例均化成均匀 的原料送往生料磨中进行烘干和粉磨，粉磨后的 生料用气力提升泵送入空气均化库，进一步用空 气搅拌均化生料和储存生料。均化库中的生料经 卸料、计量、提升、定量喂料后送至窑尾悬浮预 热器和分解炉，经过预热和分解后的物料进入回 转窑煅烧熟料。
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工艺流程简图
硅质原料 破碎 石灰石 锤式破碎机 预均化堆场 配料站 立式生料磨 化均库 预热器 分解炉 回转窑 冷却机 熟料库 水泥磨 水泥库 包装机 成品库 商品熟料出厂 水泥散装库 储库 储库 烘干 校正原料 储库 煤 破碎 均化堆场 煤磨 煤粉仓 破碎 破碎 石膏 混合材
袋装水泥出厂
散装水泥出厂
第四章 水泥生产工艺流程
新型干法水泥生产线全景
新型干法水泥生产线全景
一、硅酸盐水泥的生产方法简介 （新型干法生产技术）
新型干法水泥技术是以悬浮预热和预分解技术为核心，把 现代科学技术和工业生产的最新成果广泛地应用于水泥生 产的全过程，形成一套具有现代高科技特征和符合优质、 高产、节能、环保以及大型化、自动化的现代水泥生产方 法。
四、硅酸盐水泥生产工原煤经过烘干兼 粉磨后。制成煤粉并储存于煤粉仓中供给。熟料 经过蓖式冷却机后，由输送机、计量称、提升机 送入熟料库内储存。熟料、石膏经过定量喂料机 送入水泥磨中粉磨，粉磨时也可 根据产品要求加 入适量的混合材料与熟料、石膏一起粉磨，粉磨 后的水泥经过空气输送泵送至水泥库储存，一部 分水泥经包装机包装为袋装水泥，另一部分水泥 由散装专用车散装出厂。
硅酸盐水泥生产技术
普通水泥
P· O
矿渣水泥
火山灰水泥 粉煤灰水泥
P· S
P· P P· F
2.1.2 组分材料
硅酸盐水泥熟料 即国际上的波特兰水泥熟料，简称水泥熟料。是
一种由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3 的原料按
适当比例配合磨成细粉（生料）烧至部分熔融， 所得以硅酸钙为主要成分的水硬性胶凝物质。
熟 料
湿法 干法
立窑生产 回转窑生产
机械化立窑 干法回转窑 湿法回转窑
半干法回转窑
湿 法
新型干法
回转窑
立窑
(1)湿法 生料浆水分占32%~40%左右。生料浆脱水烘
干后破碎，入窑煅烧，称之为半湿法。
(2)干法 生料粉调配均匀并加入适量水，制成料球喂入
立窑或立波尔窑内煅烧称为半干法，料球含水
12%～15%。
2.1
硅酸盐水泥生产标准
2.1.1 五大品种水泥简介
1.硅酸盐水泥（波特兰水泥）：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. 硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水泥，用代号P· Ⅰ表示； 在硅酸盐水泥粉磨时掺入不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉渣混合材料的称Ⅱ型 硅酸盐水泥，用代号P· Ⅱ表示。其中P为波特兰“Portland”的英文字首。 2.普通硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、6%～15%混合材、适量的石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号P· O。 3.矿渣硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号为P· S。 4.火山灰质硅酸盐水泥：凡用硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量的石膏磨细 制成的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号为P· P。 5.粉煤灰硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量的石膏磨细制成的水硬性 胶凝材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥），代号为P· F。
建筑材料2学习情境二
(2)镁盐腐蚀(双重侵蚀)。在海水及地下水中常含有大量的镁盐，主要是硫酸镁 和氯化镁。它们容易与水泥石中的氢氧化钙产生置换反应而引起复分解反应，其 反应式如下：
(2)一般酸的腐蚀。工业废水、地下水、沼泽水中常含有多种无机酸、有机酸。 工业窑炉的烟气中常含有SO 2，遇水后生成亚硫酸。各种酸类都会对水泥石造成不 同程度的损害。其损害作用是酸类与水泥石中的Ca(OH) 2发生化学反应，生成物或 者易溶于水，或者体积膨胀在水泥石中造成内应力而导致破坏。无机酸中的盐酸、 硝酸、硫酸、氢氟酸和有机酸中的醋酸、蚁酸、乳酸的腐蚀作用尤为严重。以盐酸、 硫酸与水中的Ca(OH) 2的作用为例，其反应式如下：
反应生成的CaCl 2易溶于水，二水石膏(CaSO 4·2H 2O)则结晶膨胀，还会进一步 引起硫酸盐的腐蚀作用。
3.盐类腐蚀 (1)硫酸盐腐蚀(膨胀性腐蚀)。在海水、湖水、盐沼水、地下水、某些工业污水及 流经高炉矿渣或煤渣的水中，常含钾、钠、氨的硫酸盐，它们很容易与水泥石中的
氢氧化钙产生置换反应而生成硫酸钙，所生成的硫酸钙又会与硬化水泥石结构中 的水化铝酸钙作用生成高硫型水化硫铝酸钙，其反应式为：
(3)含碱矿物以及玻璃体等。含碱矿物及玻璃体中Na 2 O和K2 O含量高的水泥， 当遇有活性骨料时，易产生碱-骨料膨胀反应。
（二）硅酸盐水泥熟料的矿物含量及特性 水泥在水化过程中，四种矿物组成表现出不同的反应特性，改变熟料中的矿
物成分之间的比例关系，可以使水泥的性质发生相应变化，见下表，如适当提高 水泥中的C 3S及C 3A的含量，得到快硬高强水泥。而水利工程所用的大坝水泥， 则要尽可能降低C 3A的含量，降低水化热，提高耐腐蚀性能。
硅酸盐水泥的技术性质
硅酸盐水泥的技术性质国标GB175-1999，对硅酸盐水泥的主要技术性质作出下列规定：细度：细度是指水泥颗粒的粗细程度，是鉴定水泥品质的主要项目之一。
水泥细度通常采用筛析法或比表面积法测定，硅酸盐水泥的比表面积不小于300m2/kg。
凝结时间：凝结时间是指水泥从加水开始，到水泥浆失去塑性的时间。
分初凝时间和终凝时间，初凝时间是指从水泥加水到水泥浆开始失去塑性的时间，终凝时间是指从水泥加水到水泥浆完全失去塑性的时间。
硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min终凝时间不得迟于6.5h。
凡初凝时间不符合规定者为废品，终凝时间不符合规定者为不合格品。
水泥凝结时间的测定，是以标准稠度的水泥净浆，在规定温度和湿度条件下，用凝结时间测定仪测定。
所谓标准稠度用水量是指水泥净浆达到规定稠度时所需的拌合用水量，以占水泥重量的百分率表示。
水泥的凝结时间对水泥混凝土和砂浆的施工有重要的意义。
初凝时间不宜过短，以便有足够的时间来完成混凝土和砂浆的运输、浇捣或砌筑等操作；终凝时间不宜过长，使混凝土和砂浆在浇捣或砌筑完毕后能尽快凝结硬化，以利于下一道工序的及早进行。
安定性：指水泥浆体硬化后体积变化的均匀性。
若水泥硬化后体积变化不稳定、均匀，会导致混凝土产生膨胀破坏，造成严重的工程质量事故。
因此，国标水泥安定性不合格应作废品处理，不得用于任何工程中。
水泥中由于熟料煅烧不完全而存在游离CaO与MgO，由于是高温生成因此水化活性小在水泥硬化后水化，产生体积膨胀；生产水泥时加入过多的石膏，在水泥硬化后还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙，产生体积膨胀。
这三种物质使得硬化水泥石产生弯曲、裂缝甚至粉碎性破坏。
国家标准规定通用水泥用沸煮法检验游离CaO安定性；游离MgO的水化比游离CaO更缓慢，沸煮法已不能检验，国家标准规定通用水泥MgO含量不得超过5%；由石膏造成的安定性不良需经长期浸在常温水中才能发现，所以国标规定硅酸盐水泥中的SO3含量不得超过3.5%。
普通硅酸盐水泥技术要求解读
普通硅酸盐水泥技术要求解读
1.化学成分要求：普通硅酸盐水泥的化学成分主要包括硅酸盐、氧化钙、氧化镁、硫酸钙和铝酸盐等。
这些成分的含量和比例对水泥的性能有
重要影响。
一般来说，硅酸盐和氧化钙的含量应该占总粉体质量的60%以上。
2.物理性能要求：普通硅酸盐水泥的物理性能包括强度、稠度、泌水
率等。
强度是衡量水泥质量的重要指标，常用的测试方法有抗压强度和抗
折强度等。
稠度指的是水泥浆料的流动性，泌水率则表示在一定时间内水
泥浆料流失的水分量。
3.矿物成分要求：普通硅酸盐水泥的矿物成分主要有石膏、硅酸盐矿、氧化钙和氧化镁等。
石膏是一种调节水泥凝固和硬化性能的重要添加剂，
它可以控制水泥的凝结时间和硬化速度。
4.硫酸盐含量和反应性要求：普通硅酸盐水泥中的硫酸盐主要来自于
石膏。
硫酸盐含量的高低会影响水泥的抗硫酸盐腐蚀性能。
同时，硫酸盐
的反应性也是需要注意的，过高的反应性可能导致水泥在搅拌、贮存和使
用过程中出现结块等问题。
5.烧成温度和时间要求：普通硅酸盐水泥的烧成温度一般在1300℃
左右，烧成时间则需要根据不同生产工艺和需要进行调整。
烧成温度和时
间对水泥的形成和晶体结构有重要影响，过高或过低的温度和时间都可能
导致水泥的质量问题。
总之，了解普通硅酸盐水泥的技术要求对于确保水泥的性能和使用寿
命非常重要。
生产和使用过程中要严格按照技术要求进行操作，保证水泥
的质量和稳定性，从而确保建筑物的安全和可靠性。
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”；
通用硅酸盐水泥性状和技术标准
1.通用硅故盆水泥的技术性质我国现行国家标准《通用硅酸盐水泥)(GB 175-2007)规定.通用硅酸盐水泥的技术性质包括化学性质和物理力学性质.水泥化学性质包括软化镁含旦、三暇化硫含旦、烧失呈和不溶物.1)氧化镁含量在挠润水泥熟料过程巾，存在着游离的氧化镁，它的水化速度很.，而且水化产物为氢氧化镁.氢氧化镁能产生体积膨胀，叮以导致水泥石结构裂缝甚至破坏.因此.载化镁是引召水泥安定性不良的原因之一。
2)三氧化硫含量水泥巾的三氧化硫主要是在生产水泥的过程中铃入石青.成者是像烧水泥熟料时加人石育矿化剂带入的.如果石青诊旦超出一定限度，在水泥硬化后.它会继续水化并产生膨胀，导致结构物破坏.因此，三氧化硫也是引起水泥安定性不良的原因之一。
3)烧失量水泥烟烧不理想或者受潮后，会导致烧失且增加.因此，烧失且是检脸水泥质且的一项衍标.烧失旦洲定是以水泥试样在950-1000℃下灼烧15--20min.冷却至室沮称旦.如此反复灼烧，直至恒重，计算灼烧前后质旦掇失百分率.4)不溶物水泥中不泊物主要是衍效烧过程中存留的残波，不溶物的含旦会影响水泥的猫结质盆.不溶物是用盐酸溶解浦去不溶残波，经碳酸钠处理再用盐酸中和，高沮下灼烧至恒重后称且，灼烧后不溶物质旦占试样总质旦比例为不溶物含呈.水泥物理性质包括细度、标准稠度用水旦、凝结时闻、体积安定性和强度.1》细度细度是指水泥顺粒的粗细程度.一般情况下.水泥顺粒越细，其总表面积越大.与水反应时接触的面积也越大，水化反应速度就越快.所以相同矿物组成的水泥，细度越大，凝结硬化速度越快，早期强度越高.一般认为.水泥顺粒粒径小于45pm时才具有较大的活性.但水泥顺粒太细，使混挽土发生裂级的可能性增加.此外.水泥颗粒细度提高会导致生产成本提高.因此，应合理控创水泥细度.水泥细度可以采用筛析法(GB/T 1345-2005)和比表面积法(GII/T 8074-2008) M定.(1)筛析法.以80pm方孔筛或45pm方孔缔上的筛余旦百分率表示.筛析法有负压筛析法、水筛法和手工筛析法3种.当溯定结果发生争议时.以负压筛法为准.(2)比表面积法.以每千克水泥所具有的总表面积(时)表示.比表面积采用勃氏法渊定。
水泥的技术性质
泥的水化反应速度，延缓了凝结时间。
（4）环境温度和湿度
环境温度高，水泥水化快，温度低，则水化反应减慢， 强度增长变缓，当降到零度以下，水泥的水化反应停止。水 的存在是水泥水化的必备条件，只有在潮湿环境中，水泥才 能正常地凝结硬化。因此，在施工过程中，应十分注意保温 保湿养护。
（5）时间（龄期）
水泥的强度随龄期增长而逐渐增长。硅酸盐水泥加水后
水泥的标准稠度用水量受水泥的细度、水泥矿物组成等
因素影响，水泥越细，标准稠度用水量越大。矿物组成中，
（7）外加剂的影响
选择适当外加剂，如减水剂、早强剂、引气剂、膨胀剂 等，可改善水泥的性能。
例1.试说明生产硅酸盐水泥时为什么必须掺入适量石膏？
•水泥熟料中的铝酸三钙遇水后，水化反应的速度最快，会使水 泥发生瞬凝或急凝。为了延长凝结时间，方便施工，必须掺入适 量石膏。 •在有石膏存在的条件下，水泥水化时，石膏能很快与水化铝酸 钙作用生成钙矾石，钙矾石很难溶解于水，它沉淀在水泥颗粒表 面上形成保护膜，从而阻碍了铝酸三钙的水化反应，控制了水泥 的水化反应速度，延缓了凝结时间。 •当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石膏与水化铝酸钙继 续反应生成钙矾石，体积增大约1.5倍，也导致水泥石开裂。
性，必须用标准稠度的水泥净浆。
国家标准规定，以标准试杆沉入净浆并距底板6mm 1mm（标准法）或以水泥净浆稠度仪的试锥沉入深度为
28mm 2mm（代用法）时的净浆为“标准稠度”，此
时所需的拌合用水量为该水泥标准稠度用水量。
调整水量法 代用法（试锥法） 测定方法 固定水量法 标准法（试杆法）
• 铁矿粉
采用黄铁矿渣，化学成分为Fe2O3。
•石膏
主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等 。