其他通用水泥生产技术

《其他通用水泥生产技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《其他通用水泥生产技术（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第11章 其他通用水泥生产技术 本章学习要点本章主要学习活性混合材料、非性混合材料和除硅酸盐水泥以外的各种通用水泥的生产技术。11.1混合材料的种类类及质质量要求 11.1.1 混合材料的种类类及作用 生产水泥时掺混合材料的作用是：(1) 提高水泥产量，降低水泥生产成本，节约能源达到提高经济效益的目的；(2) 有利于改善水泥的性能，如改善水泥安定性，提高混凝土的抗蚀能力，降低水泥水化热等；(3) 调节水泥标号，生产多品种水泥，以便合理使用水泥，满足各项建设工程的需要；综合利用工业废渣，减少环境污染，实现水泥工业生态化。 活性混合材料活性混合材料是指具有火山灰性或潜在的水硬性，以及兼有火山灰性和

2、水硬性的矿物质材料。主要包括粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰等。非活性混合材料非活性混合材料是指在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料，即活性指标不符合要求的材料，或者是无潜在水硬性、火山灰性的一类材料。主要包括砂岩、石灰石、块状的高炉矿渣等。 11.1.2 粒化高炉矿矿渣 粒化高炉矿渣是高炉冶炼生铁时所得以硅酸钙和铝硅酸钙为主要成分的熔融物，经淬冷粒化后的产品。它属冶金行业高炉冶炼生铁时的工业废渣，是目前国内水泥工业中用量最大、质量最好的活性混合材料。但若是经慢冷（缓慢冷却）后的产品则呈现块状或细粉状等，不具有活性，属非活性混合材料。 矿渣的组成1、 化学成分高炉矿渣的化

3、学成分主要有CaO、SiO2、Al2O3，还有少量的MgO、Fe2O3、硫化物如CaS、MnS、FeS等。其中CaO+ SiO2+Al2O3总量一般90%，某些特殊情况下由于矿石成分的不同所形成的高炉矿渣的化学成分还可能含有TiO2、P2O5、氟化物等。矿渣的组成2、矿物组成缓慢冷却的高炉矿渣的矿物相一般为发 育良好的各种晶体，主要有黄长石（C2AS）、钙长 石（CAS2）、硅灰石（CS）、硅酸二钙（C2S）、以及透辉石（CMS2）、尖晶石（MA）、钙镁 橄榄石（CMS）、镁方柱石（C2M S2）、二硅酸二钙（C3S2）、正硅酸镁（M2S）、硫化物（CaS、MnS、FeS）等。矿渣的活性与激发

4、剂1、 矿渣活性粒化高炉矿渣的活性高低与化学成分、玻璃体含量有关。实践证明，在化学成分大致相同的情况下，玻璃体含量越多，其活性也越高，即急冷好的粒化高炉矿渣活性好。矿渣的活性与激发剂2、 激发剂常用的激发剂有两类：碱性激发剂和硫酸盐激发剂。碱性激发剂：石灰、水化时能够析出Ca(OH)2的硅酸盐水泥熟料属碱性激发剂； 硫酸盐激发剂：各类天然石膏或以CaSO4为主要成分的化工副产品，如氟石膏、磷石膏等属硫酸盐激发剂。值得说明的是，硫酸盐激发剂只有在一定的碱性环境中才能充分激发矿渣的活性。 编 号配比（%）28d抗压强度 （MPa）矿渣石灰水泥生 料石膏1 2 3 4 5100 92.5 80 47

5、.7 74.5 20 47.7 15 7.5 4.6 10.50 0 18.5 46.8 62.8粒化高炉矿矿渣在不同条件下的强度 粒化高炉矿渣的质量评定1、化学成分分析法-质量系数法分析测得粒化高炉矿渣的化学成分质量百分数CaO、MgO 、Al2O3 和SiO2 、MnO、TiO2 后，可按活性组分与低活性、非活性组分之间的比例，即质量系数（K）来评定矿渣质量。K=(CaO+MgO +Al2O3 ) / ( SiO2 +MnO+TiO2) 质量系数K越大，则矿 渣活性越高。用于水泥中的粒化高炉矿渣必须是K1.2。 粒化高炉矿渣的质量评定2、激发强度试验法直接测定矿渣硅酸盐水泥强度的方法，并用

6、下列强度比值R来评定矿渣的活性。R=1001 2 (100矿渣掺入百分数)式中：1矿渣硅酸盐水泥的28d抗压强度；2 不掺矿渣的硅酸盐水泥28d抗压强度。 若比值R=1，则矿 渣无活性；R1，则认为矿 渣有活性；R越大，矿渣活性越高。 11.1.3 火山灰质质混合材料 火山灰质混合材料及种类凡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，本身磨细加水拌和并不硬化，但与气硬性石灰混合后再加水拌和，则不但能在空气中硬化而且能在水中继续 硬化者，称为火山灰质混合材料。 火山灰质质混合材料分类类 天然的火山灰质混合 材料人工的火山灰质混合材 料火山灰、凝灰岩、沸 石岩、浮石、硅藻土 、硅藻石

7、、蛋白石。烧页岩、烧粘土、煤矸 石、煤渣、硅质渣火山灰质混合材料的组成火山灰质混合材料的化学成分以SiO2、Al2O3为主，其含量占70%左右，而CaO含量较低，其矿物组成随其成因变化较大。 火山灰质混合的活性评定（火山灰性试验）1、 化学方法化学方法即火山灰试验，结果评定：如果试验点在曲线（ 40氢氧化钙的溶解度曲线）的下方，则认为该 混合材的火山灰试验验 合格；如果试验点在曲线上方或曲线上，则重做试验，但恒温时间为 15d。如果此时试验 点落在曲线下方，仍可认为火山灰性合格，否则不合格。 火山灰质混合的活性评定（火山灰性试验）2、 物理方法物理方法即强度对比法，是利用掺30%火山灰质混合材

8、水泥做胶砂28d抗压强度与硅酸盐水泥28d抗压强度之比值R来评定，要求R62%。具体试验方法按GB1295进行。火山灰质混合材料的选择应注意满足如下质量要求：（1）、烧失量不得超过10%；（2）、SO3不超过3%；（3）、火山灰性试验合格；（4）、.胶砂28d抗压强度经不得低于62%； （5）、人工山灰质混合材料放射性物质应符合规定，具体数值由水泥厂根据人工的火山灰质混合材掺量而定。 11.1.4 粉煤灰质质混合材料 粉煤灰是从煤粉炉烟道气体中收集的粉尘。在火力发电厂，煤粉在锅炉内经11001500的高温燃烧后，一般有70%80%呈粉状灰随烟气排出经收尘器收集，即为粉煤灰；20%30呈烧结 状

9、落入炉底，称为炉底灰或炉渣。 粉煤灰的成分与基本性质1、 成分与活性粉煤灰的化学成分随煤种、燃烧条件和收尘方式等条件的不同而在较大范围内波动。但以SiO2、Al2O3为主，并含有少量Fe2O3、CaO。 粉煤灰的成分与基本性质2、物理性质粉煤灰的粒径一般在0.5200m之间，其主要颗粒在11.5m范围内，0.08mm方孔筛筛 余3540%，质量密度2.02.3g/cm3，体积密度0.61.0kg/L。国内大多数粉煤灰收集后用水冲灰即湿排，因此含水量较大。 用于水泥中粉煤灰的技术要求水泥生产中用作活性混合材料的粉煤灰分为I、两级。各级粉煤灰的技术要求见表11.8所示。如果28d坑压强度比指标低于

10、62%，则该 粉煤灰只可作为非活性混合材料。 1115 其他混合材料 化铁炉渣精炼铬铁 渣粒化电炉磷渣粒化高炉钛矿 渣增钙液态渣钢渣沸腾炉渣窑灰 11.2 普通硅酸盐盐水泥11.2.1 定义义与代号 凡由硅酸盐水泥熟料、6%15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥，代号为P.O（其中P.O分别为 “波特兰”、“普通”的英文字首）。当掺活性混合材时，最大掺量不得超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替。掺非活性混合材料时，最大掺量不得超过水泥质量的10%。 11.2.2 组组分材料要求 硅酸盐水泥熟料、混

11、合材料、石膏、窑灰己在硅酸盐水泥生产技术一章和上一节中述及。而水泥粉磨时允许加入助磨剂，其加入量不得超过水泥质量的1，助磨剂须 符合JC/T 667的规定。 11.2.3强度等级级与标标号 （1）氧化镁、三氧化硫、碱含量及安定性水泥中氧化镁的含量、三氧化硫的含量、碱含量、安定性要求与硅酸盐水泥的生产技术要求相同。 （2）废品、不合格品废品、不合格品的规定亦同于硅酸盐水泥。(3) 烧失量、细度、凝结时间、强度烧失量不得大于5.0；细度要求是80 m方孔筛筛余不得超过10.0%；凝结时间要求是初凝不得早于45 min，终凝不得迟于 10 h； 各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表11.10数值。

12、11.2.4 生产产技术术要求 普通水泥强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。实际 生产和应用中, 人们习惯 于将普通水泥分325、325 R、425、425R、525、525R六个标号,按早期强度分普通型和早强型（即R型）。 11.2.5 试验试验 方法与检验规则检验规则 120万t以上，不超过1200t为一编号；60万t以上至120万t，不超过1000t为一编号；30万t以上至60万t，不超过600t为一编号；10万t以上至30万t，不超过400t为一编号； 10万t以下，不超过200t为一编号 11.26 生产过产过 程与控制 混合材料的适宜掺加量

13、 1、 可掺入普通水泥中的混合材种类2、 混合材料的掺加量的标准 3、生产中混合材料的适宜掺入量的确定 普通硅酸盐水泥净浆结颗 粒现象的主要原因和特征分析 1、调查取样 2、原因分析 3、结 论 11.27 普通水泥的性能与应应用 普通水泥的性能与硅酸盐水泥是相近的，没有明显的差别。这由于普通水泥中熟料的比例很大，起着主导作用，混合材料则起着辅助作用。在熟料水化硬化的作用下，活性混合材料的潜在水硬性被Ca（OH）2激发，火山灰性得以发挥，从而促进了水化硬化；非活性混合材料在水泥硬化体中则起着微集料作用。 11.27 普通水泥的性能与应应用 组别12水泥品种 混全材料用量 标准稠度用水量 （%）

14、 终凝时间（h： min）20 5 胶砂28d相对抗 压强度（%） 耐蚀系数KC61 水化热（J/g） 泌水率（%） 混凝土28d相对 抗压强度（%） （W/C=0.5）（% ） 抗冻性（%，100 次冻融） 耐磨性（%，磨 损量） 干缩率（%，6月 试体）硅酸盐 24.39 429 900 100 0.35 227 31.0 10039.58 4.06 普通 矿渣15% 24.44 421 844 97.5 0.38 244 31.3 102.742.96 4.38 硅酸盐 25.50 349 931 100 0.37 278 33.6 100 0.243普通 火山灰15% 26.88 34

15、3 842 102.2 0.53 277 26.3 97.6 0.25111.3 矿矿渣硅酸盐盐水泥1131 矿矿渣硅酸盐盐水泥的定义义 凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥，简称矿渣水泥，代号PS。水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质量百分比计为20%70%。允许用石灰石、窑灰、粉煤灰和火山灰质混合材料中的一种材料代替矿渣，代替数量不得超过水泥质量的8%，替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20%。 1132 矿矿渣硅酸盐盐水泥的标标号及技术术要求 矿渣硅酸盐水泥的强度等级分别为 ：32.5、32.5R 、42.5、42.5R、52.5、52.5R。各强度

16、等级水泥的各龄期强度值 各强度等级级水泥的各龄龄期强度值值 强度 等级抗折强度（Mpa）抗压强度（Mpa）3d28d3d28d32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.01133 矿矿渣水泥的生产产 矿渣水泥的生产过程与型硅酸盐水泥、普通水泥的生产过程基本相同。粒化高炉矿渣（或其他替代的混合材料）烘干后，与硅酸盐水泥熟料、适量石膏按一定比例送入水泥磨内共同粉磨。根据水泥熟料、矿渣的质量，改变熟料、矿渣、石膏的配比及调整水泥的粉磨细度，可以生产出不同标号的矿渣水泥，以满足不同工程的需要。 11.3.4 矿矿渣水泥的水化和硬化 1、矿渣水泥化过程及特点矿渣水泥加水拌和