建筑材料之水泥培训课件ppt
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C4AF 10~18%
在以上的主要熟料矿物中，硅酸三钙和硅酸二钙的总含 量在70%以上，铝酸三钙与铁铝酸四钙的含量在25%左右， 故称为硅酸盐水泥。除主要熟料矿物外，水泥中还含有少 量游离氧化钙、游离氧化镁和碱，但其总含量一般不超过 水泥量的10%。
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥 三、硅酸盐水泥水化
硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称型硅酸 盐水泥，其代号为P。在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超 过水泥质量 5% 石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称型 硅酸盐水泥，其代号为P。
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥
二、硅酸盐水泥的原料及生产工艺
主要原料： （1）石灰质原料：提供CaO，有石灰石、贝壳、石灰质凝
学习主线：水泥的生产过程——水泥的矿物组 成——水泥石的侵蚀与防止——硅酸盐水泥的主要 技术性质——合理选择应用硅酸盐类水泥
第三章 水 泥
我国建筑工程中目前常用的水泥主要有硅酸盐水 泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质 硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。 在一些特殊工程中，还使用高铝水泥、膨胀水泥、 快硬水泥、低热水泥和耐硫酸盐水泥等。由于水泥 的科学技术及生产不断发展，满足各种特殊性能要 求的新品种水泥正在逐渐增多，例如膨胀硅酸盐水 泥、低热硅酸盐水泥和膨胀硫铝政盐水泥等。
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥 二、硅酸盐水泥的原料及生产工艺
1100—1200℃，大量形成铝酸三钙和铁铝酸四钙，硅酸二 钙生成量最大。
1300—1450℃，铝酸三钙和铁铝酸四钙呈熔融状态，产生
的液相把CaO及部分硅酸二钙溶 解于其中，在此液相中，硅酸二 钙吸收CaO化合成硅酸三钙。这 一过程是煅烧水泥的关键，必须 有足够的时间，以保证水泥熟料 的质量。
石膏
按比例
混合
煅烧
磨细
生
料
熟
1450°C
料
磨细 水泥 成品
铁质材料
两磨一烧
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥 二、硅酸盐水泥的原料及生产工艺
水泥生料在窑内的烧成(煅烧)过程．虽方法各异，但都要 经历干燥、预热、分解、熟料烧成以及冷却等几个阶段。在 不同的阶段其反应大致如下：
100一200℃左右，生料被加热，自由水逐渐蒸发而干燥。 300一500 C，生料被预热。 500一800℃，粘土质原料脱水并分解为无定形的Al2O3和 SiO2；在600℃以后，石灰质原料中的CaCO3开始少量分解成 CaO和CO2。 800℃左右，生成铝酸一钙，也可能有铁酸二钙及硅酸二 钙开始形成。 900—1100℃，铝酸三钙和铁铝酸四钙开始形成。 900℃CaCO3进行大量分解,直至分解完毕。
硅酸二钙
水
水化硅酸钙氢氧化钙源自3 C A a 2 O 3 l 6 O H 2 O 3 C A a 2 O 3 6 l O H 2 O
铝酸三钙 水 化铝酸三钙
4 C A 2 O a 3 F 2 l O 3 O 7 H e 2 O 3 C A 2 O a 3 6 H l 2 O O C F 2 O a 3 H 2 e O O
熟料矿物与水发生的水解或水化作用统称为水化，水泥 单矿物与水发生水化反应，生成水化物，并放出一定的热量。
各种矿物单独与水作用(水化)时的特性
矿物名称 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙
水化速度
快
慢
最快
28天水化放热 多
少
最多
强度
高 早期低，后期高 低
铁铝酸四钙 快 中 低
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥
灰岩。 （2）粘土质原料：提供SiO2·Al2O3，少量Fe2O3，有粘土、
黄土、页岩、泥岩、粉砂岩、河泥等、 （3）铁矿粉：提高Fe2O3的含量，有黄铁矿渣。
另外还有少量的矿化剂（如萤石）改善煅烧条件。
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥
二、硅酸盐水泥的原料及生产工艺
生产工艺
石灰质材料 粘土质材料
各种矿物单独与水作用(水化)时的特性
2 ( 3 C S a 2 ) i 6 H O O 2 O 3 C S a 2 3 i H 2 O O O 3 C ( O ) 2 a H
硅酸三钙 水
水化硅酸钙
氢氧化钙
2 ( 2 C S 2 a ) 4 i H 2 O 3 C 2 S a 2 3 H i 2 O O O 3 C ( O ) 2 a
第三章 水 泥
水泥呈粉末状，与水混合后，经过物理化学反应 过程能由可塑性浆体变成坚硬的石状体，并能将散 粒状材料胶结成为整体，所以水泥是一种良好的矿 物胶凝材料。就硬化条件而言，水泥浆体不但能在 空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并继续 增长其强度，故水泥属于水硬性胶凝材料。
水泥是最重要的建筑材料之一，应用广泛，不 但大量应用于工业与民用建筑，还广泛应用于公路、 铁路、水利、海港和国防等工程。是我们学习的重 点。
铁铝酸四钙 水 水化铝酸三钙 水化铁酸钙
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥
各种矿物单独与水作用(水化)时的特性
在有石膏存在时，水泥中的石膏也很快与水化铝酸钙反应 生成难溶的水化硫铝酸钙针状结晶体，也称为钙矾石晶体， 是难溶于水水的针状晶体，它包围在熟料颗粒周围，形成 “保护膜”。延缓水化。
3 (Ca 42 H S 2 O ) O 3 Ca A 2 O O 3 l6 H 2 O 1H 9 2 O 3 Ca A 2 O O 3 l3 Ca 43S H 1 2 O O
水泥品种很多，但在工程中使用最多的是硅酸盐 类水泥，所以，我们学习的重点是硅酸盐水泥和掺 混合材料的硅酸盐水泥。
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥 一、硅酸盐水泥的定义：
水泥熟料 + 石膏 少量掺料
硅酸盐水泥
硅酸盐水泥定义：
凡由硅酸盐水泥熟料、0 5 %石灰或粒化高炉矿渣、 适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥 （波特兰水泥）。
烧成的水泥熟料经迅速冷却， 即得到水泥熟料块。
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥 二、硅酸盐水泥的原料及生产工艺
水泥熟料矿物组成： 硅酸三钙 硅酸二钙
3CaO.SiO2
C3S 37~60%
2CaO.SiO2
C2S 15~37%
铝酸三钙
3CaO.A12O3
C3A 7~15%
铁铝酸四钙
4CaO.A12O3·Fe2O3
在以上的主要熟料矿物中，硅酸三钙和硅酸二钙的总含 量在70%以上，铝酸三钙与铁铝酸四钙的含量在25%左右， 故称为硅酸盐水泥。除主要熟料矿物外，水泥中还含有少 量游离氧化钙、游离氧化镁和碱，但其总含量一般不超过 水泥量的10%。
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥 三、硅酸盐水泥水化
硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称型硅酸 盐水泥，其代号为P。在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超 过水泥质量 5% 石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称型 硅酸盐水泥，其代号为P。
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥
二、硅酸盐水泥的原料及生产工艺
主要原料： （1）石灰质原料：提供CaO，有石灰石、贝壳、石灰质凝
学习主线：水泥的生产过程——水泥的矿物组 成——水泥石的侵蚀与防止——硅酸盐水泥的主要 技术性质——合理选择应用硅酸盐类水泥
第三章 水 泥
我国建筑工程中目前常用的水泥主要有硅酸盐水 泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质 硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。 在一些特殊工程中，还使用高铝水泥、膨胀水泥、 快硬水泥、低热水泥和耐硫酸盐水泥等。由于水泥 的科学技术及生产不断发展，满足各种特殊性能要 求的新品种水泥正在逐渐增多，例如膨胀硅酸盐水 泥、低热硅酸盐水泥和膨胀硫铝政盐水泥等。
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥 二、硅酸盐水泥的原料及生产工艺
1100—1200℃，大量形成铝酸三钙和铁铝酸四钙，硅酸二 钙生成量最大。
1300—1450℃，铝酸三钙和铁铝酸四钙呈熔融状态，产生
的液相把CaO及部分硅酸二钙溶 解于其中，在此液相中，硅酸二 钙吸收CaO化合成硅酸三钙。这 一过程是煅烧水泥的关键，必须 有足够的时间，以保证水泥熟料 的质量。
石膏
按比例
混合
煅烧
磨细
生
料
熟
1450°C
料
磨细 水泥 成品
铁质材料
两磨一烧
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥 二、硅酸盐水泥的原料及生产工艺
水泥生料在窑内的烧成(煅烧)过程．虽方法各异，但都要 经历干燥、预热、分解、熟料烧成以及冷却等几个阶段。在 不同的阶段其反应大致如下：
100一200℃左右，生料被加热，自由水逐渐蒸发而干燥。 300一500 C，生料被预热。 500一800℃，粘土质原料脱水并分解为无定形的Al2O3和 SiO2；在600℃以后，石灰质原料中的CaCO3开始少量分解成 CaO和CO2。 800℃左右，生成铝酸一钙，也可能有铁酸二钙及硅酸二 钙开始形成。 900—1100℃，铝酸三钙和铁铝酸四钙开始形成。 900℃CaCO3进行大量分解,直至分解完毕。
硅酸二钙
水
水化硅酸钙氢氧化钙源自3 C A a 2 O 3 l 6 O H 2 O 3 C A a 2 O 3 6 l O H 2 O
铝酸三钙 水 化铝酸三钙
4 C A 2 O a 3 F 2 l O 3 O 7 H e 2 O 3 C A 2 O a 3 6 H l 2 O O C F 2 O a 3 H 2 e O O
熟料矿物与水发生的水解或水化作用统称为水化，水泥 单矿物与水发生水化反应，生成水化物，并放出一定的热量。
各种矿物单独与水作用(水化)时的特性
矿物名称 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙
水化速度
快
慢
最快
28天水化放热 多
少
最多
强度
高 早期低，后期高 低
铁铝酸四钙 快 中 低
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥
灰岩。 （2）粘土质原料：提供SiO2·Al2O3，少量Fe2O3，有粘土、
黄土、页岩、泥岩、粉砂岩、河泥等、 （3）铁矿粉：提高Fe2O3的含量，有黄铁矿渣。
另外还有少量的矿化剂（如萤石）改善煅烧条件。
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥
二、硅酸盐水泥的原料及生产工艺
生产工艺
石灰质材料 粘土质材料
各种矿物单独与水作用(水化)时的特性
2 ( 3 C S a 2 ) i 6 H O O 2 O 3 C S a 2 3 i H 2 O O O 3 C ( O ) 2 a H
硅酸三钙 水
水化硅酸钙
氢氧化钙
2 ( 2 C S 2 a ) 4 i H 2 O 3 C 2 S a 2 3 H i 2 O O O 3 C ( O ) 2 a
第三章 水 泥
水泥呈粉末状，与水混合后，经过物理化学反应 过程能由可塑性浆体变成坚硬的石状体，并能将散 粒状材料胶结成为整体，所以水泥是一种良好的矿 物胶凝材料。就硬化条件而言，水泥浆体不但能在 空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并继续 增长其强度，故水泥属于水硬性胶凝材料。
水泥是最重要的建筑材料之一，应用广泛，不 但大量应用于工业与民用建筑，还广泛应用于公路、 铁路、水利、海港和国防等工程。是我们学习的重 点。
铁铝酸四钙 水 水化铝酸三钙 水化铁酸钙
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥
各种矿物单独与水作用(水化)时的特性
在有石膏存在时，水泥中的石膏也很快与水化铝酸钙反应 生成难溶的水化硫铝酸钙针状结晶体，也称为钙矾石晶体， 是难溶于水水的针状晶体，它包围在熟料颗粒周围，形成 “保护膜”。延缓水化。
3 (Ca 42 H S 2 O ) O 3 Ca A 2 O O 3 l6 H 2 O 1H 9 2 O 3 Ca A 2 O O 3 l3 Ca 43S H 1 2 O O
水泥品种很多，但在工程中使用最多的是硅酸盐 类水泥，所以，我们学习的重点是硅酸盐水泥和掺 混合材料的硅酸盐水泥。
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥 一、硅酸盐水泥的定义：
水泥熟料 + 石膏 少量掺料
硅酸盐水泥
硅酸盐水泥定义：
凡由硅酸盐水泥熟料、0 5 %石灰或粒化高炉矿渣、 适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥 （波特兰水泥）。
烧成的水泥熟料经迅速冷却， 即得到水泥熟料块。
第三章 水 泥
§3-1 硅酸盐水泥 二、硅酸盐水泥的原料及生产工艺
水泥熟料矿物组成： 硅酸三钙 硅酸二钙
3CaO.SiO2
C3S 37~60%
2CaO.SiO2
C2S 15~37%
铝酸三钙
3CaO.A12O3
C3A 7~15%
铁铝酸四钙
4CaO.A12O3·Fe2O3