水硬性胶凝材料课件介绍
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材料普遍用于各种土木工程和钢筋混凝土结 构！ 水泥的性能和正确选用对土木工程的功能与 质量至关重要！
尽管水泥的品种很多，但是，工程中90% 以上使用的是硅酸盐水泥。所以，在学习这 一章的内容时，以硅酸盐水泥的内容为基础， 主要学习硅酸盐水泥的组成、技术性质及应 用等知识。在此基础上，再学习其它掺混合 材料的硅酸盐水泥等内容。
水泥的分类
按主要水硬性物质分
水泥种类 硅Fra Baidu bibliotek盐水泥
铝酸盐水泥
硫铝酸盐水泥
铁铝酸盐水泥
氟铝酸盐水泥 以火山灰或潜在水硬性 材料以及其他活性材料 为主要组分的水泥
主要水硬性物质
主要品种
硅酸钙
铝酸钙 无水硫铝酸钙
硅酸二钙
绝大多数通用水泥、专用水泥和特 性水泥
高铝水泥、自应力铝酸盐水泥、快 硬高强铝酸盐水泥等。
1200oC 1350oC 1550oC
600oC
1000oC 1350oC 1450oC
第一节 硅酸盐水泥
第一节 硅酸盐水泥
学习目的
学习
硅酸盐水泥的矿物组成，及其与其他水泥的差别； 水泥的生产过程及其对性质的影响。
掌握
水泥凝结硬化机理和凝结硬化过程的影响因素； 应用这些基本理论，说明水泥和混凝土的性质，指
导合理选择与使用水泥，改善水泥基材料的性能。
熟悉
水泥各种性质的含义和工程意义； 水泥性质的影响因素及其规律； 水泥性质的检验方法和评定标准。
一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺
硅酸盐水泥的原材料
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、石灰等。 •A粘l2O土3质和原少料量Fe2主O要3。为粘土，其主要化学成分为SiO2，其次为 •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）。
硫酸盐水泥
早强、膨胀。适用于抢修工 程、锚固和地下工程等。
水泥的分类
按性能和用途分类
通用水泥
水泥
专用水泥 特性水泥
硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 石灰石硅酸盐水泥
如砌筑水泥、油井水泥、 道路水泥、大坝水泥等
如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等
第4章 水硬性胶凝材料
甘肃农业大学工学院 土木工程系
学习目标
掌握硅酸盐水泥熟料的矿物组成及 其特性，掌握硅酸盐水泥的组成材料、 凝结硬化过程、技术性质、质量鉴定 方法及其应用。了解其他水泥的特性 及其应用。
硅酸盐水泥兴起于19世纪。 它已经成为现在最为重要的一种建筑材料。 它的化学成成分复杂，但主要的胶结成分是水化硅酸钙。 普通硅酸盐水泥强度高、能抗硫酸盐腐蚀、水化热，也可 用于制备砂浆。 为了建筑需要，水泥可做成白色、黑色或其他各种颜色。
一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺
硅酸盐水泥是以石灰质原料(如石灰石等) 与粘土质原料(如粘土、页岩等)为主，有时加 入少量铁矿粉等，按一定比例配合，磨细成生 料粉(干法生产)或生料浆(湿法生产)，经均化后 送入回转窑或立窑中煅烧至部分熔融，得到以 硅酸钙为主要成分的水泥熟料，再与适量石膏 共同磨细，即可得到P·Ⅰ型硅酸盐水泥。
粉磨
熟料储存
1450℃
煅烧
熟料 石膏 混合材
硅酸盐水泥熟料制造工艺流程
水泥制造厂全貌 水水泥泥生的料制煅造烧工回艺转全窑貌
回 转 窑 尾
1450~1500C
水泥煅烧过程
排气
原料入口
1 234567
气体温度 450oC
进料温度 50oC
1. 失去自由水 4. 初化合物形成 7. C3S初形成
800oC
一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺
硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、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(即国外通称的Portland Cement)。
硅酸盐水泥分两种类型：不掺混合材的称Ⅰ 型硅酸盐水泥，其代号为P·Ⅰ；在硅酸盐水泥熟 料粉磨时掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒 化高炉矿渣混合材的称Ⅱ型硅酸盐水泥，其代号 为P·Ⅱ 。
一、硅酸盐水泥是怎样制造的？
原 料：
水泥生料可以是：
硅质：粘土，(SiO与2、水A混l2合O3成)，浆占体1—/3湿法工艺
钙质：石灰石、白加垩少等量，水(C制a成O)料，球占—2/半3 干法工艺
调节原料：铁矿与加干砂稍粉，多混调水合节制物与成—补湿干充球法F—工e2O半艺3湿与法Si工O2艺 制造工艺：
原料经粉磨混合后得到水泥生料
生料经窑内煅烧得到水泥熟料
水泥熟料＋石膏(或再＋混合材）一起经粉磨混合 后得到水泥
“两磨一烧”
硅质 (粘土)
钙质 (石灰石)
调节 原料
水泥原制料造采的掘 “两磨一烧”工艺流程
原料磨细
原料混合
粉磨
生料
反应物＋产物＋ 中间产物
预热器 ＋
回转窑
产物
水泥
熟料石冷膏却
有自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫 铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥等
铁相、无水硫铝 有自应力铁铝酸盐水泥、膨胀铁铝 酸钙、硅酸二钙 酸盐水泥、快硬铁铝酸盐水泥等
氟铝酸钙、硅酸 二钙
氟铝酸盐水泥等
活性二氧化硅 石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、 活性氧化铝 低热钢渣矿渣水泥等
水泥在土木工程中的重要作用
水泥是当今产量与用量最大的土木工程材料！ 水泥及其砂浆、混凝土与纤维水泥等水泥基
水泥的概念、特点和适用范围
什么是水泥(cement)？
水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。
水泥的特点
水泥是一种粉末状材料，加水后拌合均匀形成的浆体， 不仅能够在干燥环境中凝结硬化，而且能更好地在水 中硬化，保持或发展其强度，形成具有堆聚结构的人 造石材。
水泥适用范围
不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适合用 于潮湿环境及水中的工程部位。
水泥具有以下优点，因此，在土木工程领域得到 广泛的应用。
多样性 低成本
水硬性 水泥的优点
与钢筋 粘结性好
耐久性
可塑性
工艺简单
水泥的分类
水泥按化学成分可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥 和硫酸盐水泥。
硅酸盐水泥
一般工程
铝酸盐水泥
快硬、早强。主要用于紧急 抢修工程、早强工程、冬季 施工、抗蚀、抗冻等工程。
尽管水泥的品种很多，但是，工程中90% 以上使用的是硅酸盐水泥。所以，在学习这 一章的内容时，以硅酸盐水泥的内容为基础， 主要学习硅酸盐水泥的组成、技术性质及应 用等知识。在此基础上，再学习其它掺混合 材料的硅酸盐水泥等内容。
水泥的分类
按主要水硬性物质分
水泥种类 硅Fra Baidu bibliotek盐水泥
铝酸盐水泥
硫铝酸盐水泥
铁铝酸盐水泥
氟铝酸盐水泥 以火山灰或潜在水硬性 材料以及其他活性材料 为主要组分的水泥
主要水硬性物质
主要品种
硅酸钙
铝酸钙 无水硫铝酸钙
硅酸二钙
绝大多数通用水泥、专用水泥和特 性水泥
高铝水泥、自应力铝酸盐水泥、快 硬高强铝酸盐水泥等。
1200oC 1350oC 1550oC
600oC
1000oC 1350oC 1450oC
第一节 硅酸盐水泥
第一节 硅酸盐水泥
学习目的
学习
硅酸盐水泥的矿物组成，及其与其他水泥的差别； 水泥的生产过程及其对性质的影响。
掌握
水泥凝结硬化机理和凝结硬化过程的影响因素； 应用这些基本理论，说明水泥和混凝土的性质，指
导合理选择与使用水泥，改善水泥基材料的性能。
熟悉
水泥各种性质的含义和工程意义； 水泥性质的影响因素及其规律； 水泥性质的检验方法和评定标准。
一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺
硅酸盐水泥的原材料
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、石灰等。 •A粘l2O土3质和原少料量Fe2主O要3。为粘土，其主要化学成分为SiO2，其次为 •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）。
硫酸盐水泥
早强、膨胀。适用于抢修工 程、锚固和地下工程等。
水泥的分类
按性能和用途分类
通用水泥
水泥
专用水泥 特性水泥
硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 石灰石硅酸盐水泥
如砌筑水泥、油井水泥、 道路水泥、大坝水泥等
如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等
第4章 水硬性胶凝材料
甘肃农业大学工学院 土木工程系
学习目标
掌握硅酸盐水泥熟料的矿物组成及 其特性，掌握硅酸盐水泥的组成材料、 凝结硬化过程、技术性质、质量鉴定 方法及其应用。了解其他水泥的特性 及其应用。
硅酸盐水泥兴起于19世纪。 它已经成为现在最为重要的一种建筑材料。 它的化学成成分复杂，但主要的胶结成分是水化硅酸钙。 普通硅酸盐水泥强度高、能抗硫酸盐腐蚀、水化热，也可 用于制备砂浆。 为了建筑需要，水泥可做成白色、黑色或其他各种颜色。
一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺
硅酸盐水泥是以石灰质原料(如石灰石等) 与粘土质原料(如粘土、页岩等)为主，有时加 入少量铁矿粉等，按一定比例配合，磨细成生 料粉(干法生产)或生料浆(湿法生产)，经均化后 送入回转窑或立窑中煅烧至部分熔融，得到以 硅酸钙为主要成分的水泥熟料，再与适量石膏 共同磨细，即可得到P·Ⅰ型硅酸盐水泥。
粉磨
熟料储存
1450℃
煅烧
熟料 石膏 混合材
硅酸盐水泥熟料制造工艺流程
水泥制造厂全貌 水水泥泥生的料制煅造烧工回艺转全窑貌
回 转 窑 尾
1450~1500C
水泥煅烧过程
排气
原料入口
1 234567
气体温度 450oC
进料温度 50oC
1. 失去自由水 4. 初化合物形成 7. C3S初形成
800oC
一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺
硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、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(即国外通称的Portland Cement)。
硅酸盐水泥分两种类型：不掺混合材的称Ⅰ 型硅酸盐水泥，其代号为P·Ⅰ；在硅酸盐水泥熟 料粉磨时掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒 化高炉矿渣混合材的称Ⅱ型硅酸盐水泥，其代号 为P·Ⅱ 。
一、硅酸盐水泥是怎样制造的？
原 料：
水泥生料可以是：
硅质：粘土，(SiO与2、水A混l2合O3成)，浆占体1—/3湿法工艺
钙质：石灰石、白加垩少等量，水(C制a成O)料，球占—2/半3 干法工艺
调节原料：铁矿与加干砂稍粉，多混调水合节制物与成—补湿干充球法F—工e2O半艺3湿与法Si工O2艺 制造工艺：
原料经粉磨混合后得到水泥生料
生料经窑内煅烧得到水泥熟料
水泥熟料＋石膏(或再＋混合材）一起经粉磨混合 后得到水泥
“两磨一烧”
硅质 (粘土)
钙质 (石灰石)
调节 原料
水泥原制料造采的掘 “两磨一烧”工艺流程
原料磨细
原料混合
粉磨
生料
反应物＋产物＋ 中间产物
预热器 ＋
回转窑
产物
水泥
熟料石冷膏却
有自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫 铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥等
铁相、无水硫铝 有自应力铁铝酸盐水泥、膨胀铁铝 酸钙、硅酸二钙 酸盐水泥、快硬铁铝酸盐水泥等
氟铝酸钙、硅酸 二钙
氟铝酸盐水泥等
活性二氧化硅 石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、 活性氧化铝 低热钢渣矿渣水泥等
水泥在土木工程中的重要作用
水泥是当今产量与用量最大的土木工程材料！ 水泥及其砂浆、混凝土与纤维水泥等水泥基
水泥的概念、特点和适用范围
什么是水泥(cement)？
水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。
水泥的特点
水泥是一种粉末状材料，加水后拌合均匀形成的浆体， 不仅能够在干燥环境中凝结硬化，而且能更好地在水 中硬化，保持或发展其强度，形成具有堆聚结构的人 造石材。
水泥适用范围
不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适合用 于潮湿环境及水中的工程部位。
水泥具有以下优点，因此，在土木工程领域得到 广泛的应用。
多样性 低成本
水硬性 水泥的优点
与钢筋 粘结性好
耐久性
可塑性
工艺简单
水泥的分类
水泥按化学成分可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥 和硫酸盐水泥。
硅酸盐水泥
一般工程
铝酸盐水泥
快硬、早强。主要用于紧急 抢修工程、早强工程、冬季 施工、抗蚀、抗冻等工程。