硅酸盐水泥的制备及性能测试实验报告

硅酸盐水泥的制备及性能测试

第1章实验目的

1.1 掌握硅酸盐水泥的制备工艺原理及工艺过程（包括原料的选择、生料的粉磨与成型、水泥熟料的烧结、水泥的粉磨）。

1.2提出具体的实验方案，确定合理的工艺条件（包括原料的配方、熟料的率值、烧成温度及水泥的组成和配合比），制备出合格的硅酸盐水泥样品。

1.3按国家标准对硅酸盐水泥样品进行相关的性能测定。

第2章实验原理

硅酸盐水泥的制备分为三个阶段：石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后，根据硅酸盐水泥熟料的率值进行配料、磨细成为成分合适、质量均匀的生料，称为生料制备；生料在窑炉内煅烧至部分熔融所得到的以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，称为熟料煅烧；熟料加适量石膏共同磨细成为水泥，称为水泥粉磨。水泥加水拌成的浆体，起初具有可塑性和流动性，随着水泥与水发生一系列物理化学反应——水化反应的不断进行，浆体逐渐失去流动能力，转变成为具有一定强度及其它性能的固体。

第3章实验设备、材料及试剂

3.1 实验材料及试剂

化工原料（化学纯或分析纯）：碳酸钙（CaCO3），石英砂（SiO2），氧化铝（Al2O3），氧化铁（Fe2O3），标准砂。

3.2 实验设备

水泥试验磨、高铝坩埚、硅碳棒高温炉、烘干箱、勃氏透气比表面积仪、电子天平、水泥净浆搅拌机、水泥净浆标准稠度及凝结时间测定仪、水泥混凝土恒温恒湿标准养护箱、水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂振实台(或水泥胶砂振动台)、电动抗折试验机、数显式建材压力试验机、沸煮箱、水泥抗压夹具、水泥抗折试模。

3.2.1 实验设备图及介绍

A.水泥试验磨是由罩壳、磨机、

支座及电器控制箱等四大部分组成。

（1）罩壳：罩壳由二层玻璃钢板中间

夹吸音棉组成，分上下两罩，上罩壳

有罩门，下罩壳有取料斗，可盛放磨

好的物料，罩壳与磨机轴用带有毛毡

圈端盖7密封，所以罩壳起到隔音和

防尘的良好密封作用。（2）磨机：磨

机由筒体磨门盖、轴承及轴承、联轴

器和齿轮减速机等组成，是研磨物料

的主体部分，在卸料时将磨盖换上栅

孔卸料板，满足卸料的要求。（3）支

座：支座是由磨机及电动机组成的钢

结构，用以支承罩壳，磨机，电动减

速机及电器控制箱等，磨机座底部有4个Φ20底脚螺栓孔，用以固定全套设备。4、电器控制箱：由按钮、组合开关、热继电器、时间继电器、组合开关等组成，用它控制电机的启动和停止。

B.水泥净浆搅拌机主要有双速电

机、传动箱、主轴、偏心座、搅拌叶、

搅拌锅、底座、立柱、支座、外罩、

程控制器等组成。双速电动机通过联

轴器将动力传给传动箱内的蜗杆再经

蜗轮及一对齿轮和传给主轴并减速。

主轴带动偏心座同步旋转，使固定在

偏心座上的搅拌叶进行公转。同时搅

拌叶通过搅拌叶轴上端的行星齿轮围

绕固定的内齿轮完成自转运动。双速

电机经时间程控器控制自动完成一次

慢—停—快转的规定工作程序。搅拌

锅与滑板用偏心槽旋转锁紧。

C. 硅碳棒高温炉是有箱体，炉

膛，炉门，电气等部分组成。箱体是

由优质钢板制作而成，不易变形，强

度大等特点。炉膛全部采用多晶莫来

石陶瓷纤维板制作。炉膛与炉寸之间

用陶瓷氧化铝合成纤维保温材料。硅

碳棒均匀的悬挂于炉膛两侧。炉门同

时也采用多晶莫来石陶瓷纤维和优质

钢板共同制作而成。结构轻便，密封

性好。电气控制采用无极调节加热功

率，使加热功率和加热温度相互匹配。

温度控制采用日本进口智能温控仪实

现多段程序的升温，保温，降温。

D.水泥胶砂搅拌机可用作美国

标准、欧洲标准、日本标准水泥试验

的净浆、砂浆搅拌机。主要有双速电

机、加砂箱、传动箱、主轴、偏心座、

搅拌叶、搅拌锅、底座、立柱、支座、

外罩、程控器等组成。工作原理:双

速电动机通过联轴器将动力传给传

动箱内的蜗杆再经蜗轮及一对齿轮

和传给主轴并减速。主轴带动偏心座

同步旋转，使固定在偏心座上的搅拌

叶进行公转。同时搅拌叶通过搅拌叶

轴上端的行星齿轮围绕固定的内齿

轮完成自转运动。搅拌锅与支座用偏

心槽旋转锁紧、砂罐内加砂子后，可

在规定时间自动加砂或手动加砂，手柄用于升降和定位搅拌锅位置用。

E.电动抗折试验机由底座、立柱、上梁、长短拉杆、大小杠杆、扬角指示板、抗折夹具、游动砝码、大小平衡铊、传动电机、传动丝杆、及电器控制箱等零部件组成。试验过程：检查好试验机后，卡好试块即可开始试验，按启动电钮电机带动丝杠转动游铊从“0”开始移动加荷，当加到一定数值时试体折断，主尺一端定位触杆压开微机开关电机停转游铊停止，此时记下数值，就完成一次试验过程。

F.数显式建材压力试验机由机体、油泵、送油阀、回油阀和测力仪表等主要部分组成。数显式建材压力试验机适用于砂浆、空心砖、混凝土、水泥、水泥制品、耐火砖、工程陶瓷、工程塑料及制品、石料、木材等建筑材料的抗压、抗折及霹雳强度试验之用。本机采用液压加荷、试件所受的压力由测力数显表上直接读出。

第4章实验方法与步骤

4.1综合性实验的准备阶段：

（1）阅读、查阅与课题相关的文献资料。

（2）根据指导教师提出的课题项目及要求，学生提出具体的实验方案，写成书面报告提交指导教师审查同意后方可进行实验。

（3）原材料的准备。

4.2综合性实验进入课题阶段