建筑材料课件：第五章 水泥

－ ≤5 －
cement
普通硅酸盐水泥,ordinary portland cement 矿渣硅酸盐水泥 , Portland blastfurnaceslag cement 火山灰质硅酸盐水泥, Portland pozzolana
P· O
P· S·
A P· S· B P· P
＞20且
≤50 ＞50且 ≤70
第五章 水泥
二、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺
硅酸盐水泥的生产工艺——“两磨一烧”工艺 石灰石
按比例混合
石 膏
磨细
粘 土 铁矿粉
生 料
1350℃～ 1450℃
煅烧
熟 料
混合材料
硅酸盐水泥
磨细
第五章
水泥
CaO： 62% ~ 67% SiO2 : 20% ~ 24% Al2O3 : 4% ~ 7% Fe2O3： 2.5%~6.0%
第五章
水泥
第五章
水泥
水泥的发明
1824年10月21日，英国利兹（Leeds）城的泥水匠 阿斯普丁（J.Aspdin）获得英国第5022号“波特兰水 泥”专利证书，从而一举成为流芳百世的水泥发明人。
1824年，英国石匠阿斯浦丁偶然发现 粘土+石灰+水——人造石（波特兰水泥） 特点：强度高、耐久性好、防水、防火。
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－ ＞20且
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第五章
水泥
≥60且＜80
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二、硅酸盐水泥的生产
水泥厂效果图
第五章 水泥
第五章
水泥
二、硅酸盐水泥的生产
φ3.5×10m中卸烘干磨（生料粉磨 ）
第五章 水泥
二、硅酸盐水泥的生产
五级旋风预热器CDC 窑外分解系统 第五章 水泥
电收尘器
二、硅酸盐水泥的生产
φ3.3×50m旋转窑
第五章
水泥
水泥的发明
强生确定了水泥制造的两个基本条件：第一是烧窑的
温度必须高到足以使烧块含一定量玻璃体并呈墨绿色；第二
是原料比例必须正确而固定，烧成物内部不能含过量石灰， 水泥硬化后不能开裂。这些条件确保了“波特兰水泥”质量，
解决了阿普斯丁无法解决的质量不稳定问题。从此，现代水
泥生产的基本参数已被发现。
第五章 水泥
二、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺 生产硅酸盐水泥熟料的原材料
• 石灰质原料： 天然石灰石。也可采用与天然石灰石化 学成分相似的材料如白垩、石灰岩等。
• 粘土质原料：主要为粘土，其主要化学成分为SiO2， 其次为Al2O3和少量Fe2O3。 • 铁矿粉：采用赤铁矿，化学成分为Fe2O3。 • 石膏：主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等 。 • 混合材料：包括活性混合材料（粒化高炉矿渣、粉煤 灰、火山灰质混合材料等）和非活性混合材料（石灰 石粉、磨细石英砂等）。
矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅 酸盐水泥[国外通称的波特兰水泥（Portland cement）]。
2.类型及代号
硅酸盐水泥 Ⅰ型硅酸盐水泥：不掺混合材料的，代号P· Ⅰ。 Ⅱ型硅酸盐水泥：粉磨时掺加不超过水泥重量5%
的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料，代号P·Ⅱ。
硅酸盐水泥分42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R 六个强度等级（R代表早强型水泥） 硅酸盐水泥强度等级
泥熟料、一定量的混合材料和适量石膏，经共同磨细 而成。
第五章
水泥
硅酸盐系列水泥的分类

通用水泥
硅酸盐水泥系列
硅酸盐水泥（0~5%） 普通水泥（6%~15%） 矿渣水泥（ 20～70 %） 火山灰水泥（ 20～50 %） 粉煤灰水泥（ 20～40 %） 复合水泥（ 15～50 %）
上述百分含量为混合 材料的掺量
第五章
水泥
专用水泥——专门用于某些工程的水 泥,如道路水泥、中低热水 泥、砌筑水泥等。 特性水泥——某种性能较突出的水 泥， 如快硬硅酸盐水泥、 高铝水泥、彩色水泥、膨 胀水泥等。
硅酸盐系列水泥的分类
类
别
简
称
混合材掺量（%）
硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 通用水泥 火山灰质硅酸盐泥 粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 专用水泥 特性水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 复合水泥 普通水泥 矿渣水泥
磨制水泥成品的原材料包括：硅酸盐水泥熟料、石膏和混合材料。
组分（质量分数，％） 名称 代号 混合材料
熟料
石膏
粒化高
炉矿渣
火山灰质
混合材料 － － － ＞5且≤20
粉煤灰 － － －
石灰石 － － ≤5 －
硅酸盐水泥, Portland
P· Ⅰ P· Ⅱ
100 ≥95 ≥95 ≥80且＜95 ≥50且＜80 ≥30且＜50
第五章 水泥
二、硅酸盐水泥的生产
篦式冷却机
第五章 水泥
二、硅酸盐水泥的生产
φ3.8×13m水泥磨
第五章 水泥
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二、硅酸盐水泥的生产
八嘴回转式微机包装机
第五章 水泥
水泥皮带输送机
二、硅酸盐水泥的生产
水 泥 库
第五章 水泥
三、硅酸盐水泥熟料的矿物组成
1.主要成分：主要由四种矿物化学组成
组 成 矿物 名 称 硅酸盐 硅酸三钙 矿 物 硅酸二钙
0 ～5
6～15 20～70 20～50 20～40 15～50
专门用于某些工程的水泥 某种性能较突出的水泥
第五章
水泥
硅酸盐系列水泥的分类
彩色水泥
彩色水泥
彩色水泥
普通水泥
第五章
水泥
第一节 硅酸盐水泥
第五章
水泥
一、硅酸盐水泥的定义、类型及代号
1.定义：凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉
第五章
水泥
水泥的定义
水泥：是一种多组分的人造矿物粉料，它与水拌和 后成为塑性胶体，既能在空气中硬化，又能在水中 硬化，并能将砂石等材料胶结成具有一定强度的整 体。（水泥是水硬性胶凝材料。）
第五章
水泥
水泥的定义
我是建筑业的粮食！

水泥
硅酸盐水泥 铝酸盐水泥 硫铝酸盐水泥 铁铝酸盐水泥
系列

硅酸盐水泥系列——是以硅酸钙为主要成分的水
硅酸盐水泥熟料的矿物组成及在水泥中的相对含量
水泥中的含量（%） 普通 水泥 组成矿物名称 硅酸盐 矿 物 硅酸三钙 硅酸二钙 分子式 3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 简称 C3S C2S 52 24 41 34 65 10 68 57 23 低热 水泥 早强 水泥 超早强 水泥 耐硫酸 盐水泥
铝酸三钙
分子式
3CaO· SiO2 2CaO· SiO2 3CaO· Al2O3
4CaO· Al2O3· Fe2O3
简称
C3S C2S C3A C4AF
含量 （%） 36~60
15~37 7~15 10~18
熔剂矿物
铁铝酸四钙
游离氧化钙
次要成分 游离氧化镁
含碱矿物及玻璃体
第五章 水泥
CaO
MgO
三、硅酸盐水泥熟料的矿物组成