50水泥PPT课件
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生料制备的主要工序是生料粉磨，水泥制成 及出厂的主要工序是水泥的粉磨，因此，亦可将 水泥的生产过程概括为“两磨一烧”。
其生产工艺流程如图5.1所示。
图5.1 硅酸盐水泥生产过程示意图
5.1.1.4 硅酸盐水泥熟料的矿物组成
熟料主要由CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3四种氧 化物组成，总量在95%以上，它们经一系列复杂的 物理化学反应形成熟料矿物。硅酸盐水泥熟料的 主要矿物有以下四种：
铝酸三钙和铁铝酸四钙，含量占22%左右。
熟料中四种主要矿物的性能见表4.2。
性能 熟料矿物
C3S C2S
C3A
C4AF
表5.2 四种熟料矿物的性能
水化速率 快 慢 最快 快
28d水化热 （J/g） 多 少
最多
中
强度
高（强度绝对 值最高）
早期低，后期 高
早期高，后期 低（强度绝对
值低）
较低
抗硫酸盐性 能
（1）硅酸三钙3CaO·SiO2，简写成C3S，含量 37%~60%
（2）硅酸二钙2CaO·SiO2，简写成C2S，含量 15%~37%
（3）铝酸三钙3CaO·Al2O3，简写成C3A， 含量7%~15%
（4）铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3，简写成 C4AF，含量10%~18%。
通常熟料中硅酸三钙、硅酸二钙的含量占 75%左右，统称为硅酸盐矿物。
快硬、高强、膨胀、自应力 铁铝酸盐水泥等
其他
以氟铝酸盐矿 物为主要成分
耐酸水泥、氧化镁水泥、生 态水泥、少熟料和无熟料水 泥等
本章内容
5.1 通用水泥 5.2 白水泥与彩色水泥
5.1 通用水泥
5.1.1 硅酸盐水泥 Portland cement
5.1.1.1 硅酸盐水泥的定义与代号 凡由硅酸盐水泥熟料、0～5%石灰石或粒化
胶凝材料可分为有机和无机胶凝材料两大类， 沥青和各种树脂属于有机胶凝材料，无机胶凝材 料按硬化条件不同又可分为水硬性和非水硬性两 种。
水泥是指加水拌和成塑性浆体后，能胶结砂、 石等适当材料，既能在空气中硬化，又能在水中 硬化的粉状水硬性胶凝材料。它是各种类型水泥 的总称。
水泥的分类详见表5.1。 白色水泥、彩色水泥以其良好的装饰性能应 用于各种建筑装饰工程中，通常称其为装饰水泥。
较差 好
差
好
5.1.1.5 硅酸盐水泥的水化、凝结硬化
凝结和硬化是同一过程中的不同阶段，凝结 标志着水泥浆体失去流动性而具有一定的塑性强 度，硬化则表示水泥浆体固化后形成的结构具有 一定的机械强度。
狭义讲，水泥水化是水泥凝结硬化的基础， 水泥凝结硬化是水泥水化的必然结果；广义讲， 水泥的水化是从水化开始到硬化的整个过程。
生产硅酸盐水泥的主要原料有石灰质原料、 粘土质原料，有时加入少量铁矿粉等。
将各种原料经破碎后按比例配合、磨细并调 配成为成分合适、质量均匀的生料，称生料的制 备；
生料在水泥窑内煅烧至部分熔融，所得以硅 酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，称为熟料煅 烧；
熟料加适量石膏、混合材料共同磨细成粉状 的水泥，并包装或散装出厂，称为水泥制成及出 厂。
表5.1 水泥的分类
类别
通用水泥
按水泥的用 途和性能分
类
专用水泥
特性水泥
定义
主要品种
一般土木工程 通常采用的水
泥
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
专门用途的水 泥
某种性wk.baidu.com比较 突出的一类水
泥
如油井水泥、道路水泥、砌 筑水泥等
（1）硅酸盐水泥的水化 水泥水化的主要反应式可近似表示如下： C3S、C2S与水反应生成水化硅酸钙和氢氧化
钙：
2 ( 3 C a O • S i O 2 ) 6 H 2 O 3 C a O • 2 S i O 2 • 3 H 2 O 3 C a ( O H ) 2 2 ( 2 C a O • S i O 2 ) 4 H 2 O 3 C a O • 2 S i O 2 • 3 H 2 O C a ( O H ) 2
5
本章提要
通过对硅酸盐水泥较详细的阐述，以了解 硅酸盐水泥熟料的矿物组成及对硬化水泥浆体 结构、性能的影响，理解各通用水泥的技术要 求、性质及应用范围，重点掌握白水泥和彩色 水泥的生产、技术要求、性质以及在建筑装饰 工程中的应用。
所谓胶凝材料，即胶结料，是指在物理、化 学作用下，能从浆体变成坚固石状体，并胶结其 他物料而且具有一定机械强度的物质。
快硬硅酸盐水泥、自应力铝 酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐 水泥、白色和彩色硅酸盐水 泥等
类别
定义
主要品种
硅酸盐水泥 系列(简称 硅酸盐水泥)
以硅酸盐矿物 为主要成分
通用水泥及大部分专用水泥、 特性水泥
按水泥的组 成分类
铝酸盐水泥 系列
以铝酸盐矿物 为主要成分
铝酸盐膨胀水泥、铝酸盐自 应力水泥、铝酸盐耐火水泥 等
硅酸钙为主要成分的烧结物，称硅酸盐水泥熟料， 简称熟料。
（2 混合材料是指在粉磨水泥时与熟料、石膏一
起加入磨内用以提高水泥产量，降低水泥生产成 本，增加水泥品种，改善水泥性能的矿物质材料， 如粒化高炉矿渣、石灰石、粉煤灰、火山灰质混 合材料等。
粒化高炉矿渣是高炉冶炼生铁所得以硅酸钙 和铝酸钙为主要成分的熔融物经急速冷却成粒后
氟铝酸盐水 以氟铝酸盐矿 快凝快硬氟铝酸盐水泥、型 泥系列 物为主要成分 砂水泥、锚固水泥等
类别
定义
主要品种
按水泥的组 成分类
硫铝酸盐水 泥系列
铁铝酸盐水 泥系列
以硫铝酸盐矿 物为主要成分
以铁铝酸盐矿 物为主要成分
快硬硫铝酸盐水泥型砂水泥、 高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫 铝酸盐水泥、自应力硫铝酸 盐水泥、低碱硫铝酸盐水泥 等
石灰石为水泥工业原料，在水泥中掺入少量 石灰石可以起到混合材料的作用。
火山灰质混合材料是指天然的或人工的以氧 化硅、氧化铝为主要成分的矿物质材料。
粉煤灰是从煤粉炉烟道气体中收集的粉尘。 （3）石膏
石膏是用作调节水泥的凝结时间的组分。可 用天然石膏，也可以用工业副产品石膏。
5.1.1.3 硅酸盐水泥的生产
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：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 炉矿渣的称Ⅱ型硅酸盐水泥，用代号P·Ⅱ表示。
5.1.1.2 组成材料
（1）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
其生产工艺流程如图5.1所示。
图5.1 硅酸盐水泥生产过程示意图
5.1.1.4 硅酸盐水泥熟料的矿物组成
熟料主要由CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3四种氧 化物组成，总量在95%以上，它们经一系列复杂的 物理化学反应形成熟料矿物。硅酸盐水泥熟料的 主要矿物有以下四种：
铝酸三钙和铁铝酸四钙，含量占22%左右。
熟料中四种主要矿物的性能见表4.2。
性能 熟料矿物
C3S C2S
C3A
C4AF
表5.2 四种熟料矿物的性能
水化速率 快 慢 最快 快
28d水化热 （J/g） 多 少
最多
中
强度
高（强度绝对 值最高）
早期低，后期 高
早期高，后期 低（强度绝对
值低）
较低
抗硫酸盐性 能
（1）硅酸三钙3CaO·SiO2，简写成C3S，含量 37%~60%
（2）硅酸二钙2CaO·SiO2，简写成C2S，含量 15%~37%
（3）铝酸三钙3CaO·Al2O3，简写成C3A， 含量7%~15%
（4）铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3，简写成 C4AF，含量10%~18%。
通常熟料中硅酸三钙、硅酸二钙的含量占 75%左右，统称为硅酸盐矿物。
快硬、高强、膨胀、自应力 铁铝酸盐水泥等
其他
以氟铝酸盐矿 物为主要成分
耐酸水泥、氧化镁水泥、生 态水泥、少熟料和无熟料水 泥等
本章内容
5.1 通用水泥 5.2 白水泥与彩色水泥
5.1 通用水泥
5.1.1 硅酸盐水泥 Portland cement
5.1.1.1 硅酸盐水泥的定义与代号 凡由硅酸盐水泥熟料、0～5%石灰石或粒化
胶凝材料可分为有机和无机胶凝材料两大类， 沥青和各种树脂属于有机胶凝材料，无机胶凝材 料按硬化条件不同又可分为水硬性和非水硬性两 种。
水泥是指加水拌和成塑性浆体后，能胶结砂、 石等适当材料，既能在空气中硬化，又能在水中 硬化的粉状水硬性胶凝材料。它是各种类型水泥 的总称。
水泥的分类详见表5.1。 白色水泥、彩色水泥以其良好的装饰性能应 用于各种建筑装饰工程中，通常称其为装饰水泥。
较差 好
差
好
5.1.1.5 硅酸盐水泥的水化、凝结硬化
凝结和硬化是同一过程中的不同阶段，凝结 标志着水泥浆体失去流动性而具有一定的塑性强 度，硬化则表示水泥浆体固化后形成的结构具有 一定的机械强度。
狭义讲，水泥水化是水泥凝结硬化的基础， 水泥凝结硬化是水泥水化的必然结果；广义讲， 水泥的水化是从水化开始到硬化的整个过程。
生产硅酸盐水泥的主要原料有石灰质原料、 粘土质原料，有时加入少量铁矿粉等。
将各种原料经破碎后按比例配合、磨细并调 配成为成分合适、质量均匀的生料，称生料的制 备；
生料在水泥窑内煅烧至部分熔融，所得以硅 酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，称为熟料煅 烧；
熟料加适量石膏、混合材料共同磨细成粉状 的水泥，并包装或散装出厂，称为水泥制成及出 厂。
表5.1 水泥的分类
类别
通用水泥
按水泥的用 途和性能分
类
专用水泥
特性水泥
定义
主要品种
一般土木工程 通常采用的水
泥
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
专门用途的水 泥
某种性wk.baidu.com比较 突出的一类水
泥
如油井水泥、道路水泥、砌 筑水泥等
（1）硅酸盐水泥的水化 水泥水化的主要反应式可近似表示如下： C3S、C2S与水反应生成水化硅酸钙和氢氧化
钙：
2 ( 3 C a O • S i O 2 ) 6 H 2 O 3 C a O • 2 S i O 2 • 3 H 2 O 3 C a ( O H ) 2 2 ( 2 C a O • S i O 2 ) 4 H 2 O 3 C a O • 2 S i O 2 • 3 H 2 O C a ( O H ) 2
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本章提要
通过对硅酸盐水泥较详细的阐述，以了解 硅酸盐水泥熟料的矿物组成及对硬化水泥浆体 结构、性能的影响，理解各通用水泥的技术要 求、性质及应用范围，重点掌握白水泥和彩色 水泥的生产、技术要求、性质以及在建筑装饰 工程中的应用。
所谓胶凝材料，即胶结料，是指在物理、化 学作用下，能从浆体变成坚固石状体，并胶结其 他物料而且具有一定机械强度的物质。
快硬硅酸盐水泥、自应力铝 酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐 水泥、白色和彩色硅酸盐水 泥等
类别
定义
主要品种
硅酸盐水泥 系列(简称 硅酸盐水泥)
以硅酸盐矿物 为主要成分
通用水泥及大部分专用水泥、 特性水泥
按水泥的组 成分类
铝酸盐水泥 系列
以铝酸盐矿物 为主要成分
铝酸盐膨胀水泥、铝酸盐自 应力水泥、铝酸盐耐火水泥 等
硅酸钙为主要成分的烧结物，称硅酸盐水泥熟料， 简称熟料。
（2 混合材料是指在粉磨水泥时与熟料、石膏一
起加入磨内用以提高水泥产量，降低水泥生产成 本，增加水泥品种，改善水泥性能的矿物质材料， 如粒化高炉矿渣、石灰石、粉煤灰、火山灰质混 合材料等。
粒化高炉矿渣是高炉冶炼生铁所得以硅酸钙 和铝酸钙为主要成分的熔融物经急速冷却成粒后
氟铝酸盐水 以氟铝酸盐矿 快凝快硬氟铝酸盐水泥、型 泥系列 物为主要成分 砂水泥、锚固水泥等
类别
定义
主要品种
按水泥的组 成分类
硫铝酸盐水 泥系列
铁铝酸盐水 泥系列
以硫铝酸盐矿 物为主要成分
以铁铝酸盐矿 物为主要成分
快硬硫铝酸盐水泥型砂水泥、 高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫 铝酸盐水泥、自应力硫铝酸 盐水泥、低碱硫铝酸盐水泥 等
石灰石为水泥工业原料，在水泥中掺入少量 石灰石可以起到混合材料的作用。
火山灰质混合材料是指天然的或人工的以氧 化硅、氧化铝为主要成分的矿物质材料。
粉煤灰是从煤粉炉烟道气体中收集的粉尘。 （3）石膏
石膏是用作调节水泥的凝结时间的组分。可 用天然石膏，也可以用工业副产品石膏。
5.1.1.3 硅酸盐水泥的生产
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：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 炉矿渣的称Ⅱ型硅酸盐水泥，用代号P·Ⅱ表示。
5.1.1.2 组成材料
（1）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