单击此处编辑母版标题样式,,,*,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,水泥与混凝土工艺,课程性质：必修专业课 课程编号：,11243310,,,任课教师：殷素红 教师编号：,112077,,课,,,程,,,内,,,容,水泥工艺,硅酸盐水泥的组成、,,煅烧和质量控制,混凝土工艺,水泥的水化,,硬化和性能,其它通用水泥,专用水泥与,,特性水泥,重点,掌握工艺控制和改善性能,着重介绍工艺、水化,,和性能方面的特点,混凝土组成材料,混凝土拌合物工作性能,硬化混凝土的性能,混凝土配合比设计,,学,,时,,安,,排,,,共,,48,,学,,时,学,,分,,,共,,3,,学,,分,授,,课,,方,,式,系统讲授为主，自学为辅,穿插水泥和混凝土实验,结合实际问题举例及解答思考题,完成水泥配料计算与混凝土配合比计算作业,水泥部分,24,学时，,,混凝土部分,12,学时,授课,36,学时,实验,12,学时,现场教学,6,学时,6,个实验,第,20,周生产实习,,课,,程,,考,,核,,,闭,,卷,,笔,,试,课,,程,,成,,绩,范围,水泥工艺部分,70,％,题型,内容构成,知识构成,平时成绩,15,％,实验成绩,15,％,考试成绩,70,％,混凝土工艺部分,30,％,课堂讲授内容及实验,基本知识,40,％,应用知识,60,％,填空题、判断题、简答题、计算题和论述题,上课出勤、回答问题和作业情况,实验出勤和实验报告,,特别提醒,每次课由范修栋负责统计出勤情况；,,,无故缺课,4,次取消考试资格。
有机胶凝材料,无机胶凝材料,沥青、各种树脂,石灰、石膏,水泥,按,,硬,,化,,条,,件,水,硬性,气硬性,第一章 绪论,一、胶凝材料的定义和分类,,,1.,定义：,凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料2.,分类：,,古罗马万神殿,The Pantheon Rome,,万神殿：公元,128,年,Hadrin,大帝时期建造的一座建筑物，它的圆形壁厚,6.1m;,穹顶的直径,43.3m,、高,21.6m,，,使用了,12000,吨混凝土罗马圆形剧场,,,圆形剧场,Opus Caementitium,,砂子、石灰和粘土, 水泥,窑炉,,罗马圆形大剧场,,二、水泥,,1.,水泥发展由来,时间,社会发展,,及需要,材料,例证,公元前,4000~10000,年,石器工具进步,,挖穴建室,粘土,(,无抗水能力，强度低,),,或掺稻草、壳皮等植物纤维,用天然姜石夯实的柱基及铺墁的地面,公元前,2000~3000,年,火的,发现,,煅烧石灰、石膏,古,埃及金字塔、,,中国长城,公元初,有强度较高并能防止被水浸蚀和冲毁,石灰＋火山灰沉积物,,碎砖、废陶器磨细＋石灰,,煅烧粘土＋石灰,古,罗马“庞贝城”及圣庙,,中国古建筑“三合土”,18,世纪,,后半期,,水硬性石灰；天然水泥岩,,罗马水泥－水泥制造雏形,,19,世纪初,,硅酸盐水泥,(,人工配料、煅烧、磨细,),1824,年英国,J.A.spdin,获波特兰水泥专利,20,世纪初,工程建筑的各种需要,不同用途,100,多个水泥品种,,,2.,水泥的定义与分类,定义：凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。
分类,按,,用,,途,,和,,性,,能,通用水泥,专用水泥,特性水泥,用于大量土木建,,筑工程一般用途,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,,复合硅酸盐水泥,,石灰石硅酸盐水泥,油井水泥,,砌筑水泥,,道路水泥,快硬硅酸盐水泥,,低热矿渣硅酸盐水泥,,抗硫酸盐硅酸盐水泥,,膨胀硫铝酸盐水泥,,自应力铝酸盐水泥,有专门用途,某种性能较突出,,按,,组,,成,熟料中主要矿物,少熟料或无熟料水泥,硅酸盐水泥,铝酸盐水泥,硫铝酸盐水泥,氟铝酸盐水泥,铁铝酸盐水泥,,3.,水泥工业发展概况,水泥生产过程,,“两磨一烧”,生料制备,熟料煅烧,水泥磨制,煅,,烧,,设,,备,,发,,展,立窑,1826,年间歇式土立窑,1910,年机立窑,先进立窑,回转窑,1885,年,,回转窑,1928,年,,立波尔窑,20,世纪,50,年代初,,悬浮预热器窑,1971,年,,窑外分解窑,,Joseph.A.spdin,,时代的土立窑,,现代带分解炉的旋风预热器干法回转窑,,粉,,磨,,设,,备,,发,,展,生料,,粉磨,,系统,水泥,,粉磨,,系统,球磨机,带,组合式高效选粉机,,的钢球磨系统,辊式磨系统,高效笼型选粉机＋,,高效布袋收尘器＋管磨机,辊压机系统,……,……,球磨机,Φ,2.2m,×,6.5m,水泥磨设计产量,14,t/h,。
辊压机预粉磨系统工艺流程,,2,台辊压机,,+ 3,台,Φ,2.2m,×,6.5m,球磨机,,,+,其它措施，产量提高到,25.7 t/h,塔牌,集团恒,,基建材公司,,挤压半终水泥粉磨工艺流程,安庆白鳍豚水泥有限公司：,,辊压机,＋,打散机,＋,选粉机,＋,Φ,2.2m,×,7m,球磨机,产量：,,28.05 t/h,,比表面积：,,340-350,,m,2,/kg,,电耗：,,22.7,kwh/t,,,,煅烧和粉磨设备的发展,降低能耗,提高产量,自动控制技术,原料均化技术,环境保护,提高质量,,我国水泥工业发展,最早的水泥厂,解放前历史上,,最高年产量,1876,年河北唐山,,启新洋灰公司,1942,年,229,万吨,50,年代,苏联技术,70,年代,改革开放后,开发预分解窑,引进预分解窑,,成套生产设备,试制湿法回转窑,试制干法立波尔窑,自行开发,天津水泥工业设计院,南京水泥工业设计院,合肥水泥工业设计院,成都水泥工业设计院,,近,20,年水泥产量居世界首位,2002,年,7.25,亿吨，,2003,年,8.63,亿吨，,2004,年,9.7,亿吨,产量大,企业数量大,职工队伍大,消耗大,污染大,大而不强,劳动生产率低,立窑水泥,70,％以上,,回转窑水泥少于,30,％,低标号水泥多，,,掺混合材的多,由大变,强，靠新出强,,水,,泥,,工,,业,,面,,临,,的,,问,,题,消耗大量资源,严重污染环境,消耗大量能源,高纯,石灰石,粘土,C,级以上石灰石储量,,仅够使用,40,年,每吨,水泥耗标准,,煤,183,～,245,公斤,1,吨水泥熟料,,产生,1,吨,CO,2,产生,SO,2,、,NOx,形成酸雨、,,加剧温室效应,,充分利用资源，开发新型胶凝材料,常温下生成胶凝材料,煅烧淤泥、生活垃圾,,生产水泥,碱,胶凝材料,土壤聚合物水泥,利用工业废渣：粉煤灰、,,矿渣、磷渣、赤泥,……,高岭土煅烧成为偏高岭土,资源 环境,,三、混凝土,1.,混凝土的发展,第三次飞跃,第一次飞跃,第二次飞跃,水泥的出现,1850,年法国人发明钢筋加强混凝土船,1928,年法国人发明预应力钢筋混凝土施工工艺,解决自重大,克服收缩开裂,有机、无机复合,提高抗裂能力,1913,年美国人发明页岩陶粒轻集料混凝土,利用膨胀水泥生产收缩补偿混凝土和自应力混凝土,聚合物水泥混凝土,纤维增强混凝土,,1960,年前后混凝土,,外加剂出现,第五组分,改善混凝土性能,90,年代初高性能,,混凝土出现,使用矿物掺合料,第六组分,高,,性,,能,,混,,凝,,土,高耐久性能,高工作性能,高强度,高体积稳定性,,2.,混凝土的定义和分类,定义：是以胶凝材料、水和粗、细集料按适当比例拌合均匀，经浇筑成型后硬化而成的人造石材。
通常所称的混凝土，是指水泥、水和砂、石子所组成的普通混凝土水泥,水,砂,石,,,分类：有各种不同的分类方法,按,胶结料,无机胶结料,水泥混凝土,,石灰混凝土,,石膏混凝土,,碱矿渣混凝土,有机胶结料,按,用途,按,集料,沥青混凝土,,聚合物水泥混凝土,,树脂混凝土,,聚合物浸渍混凝土,水工混凝土、海工混凝土,,防水混凝土、耐热混凝土,,耐酸混凝土、防辐射混凝土,重混凝土,(,铁矿石,),,普通混凝土,,轻集料混凝土,,大孔混凝土,(,无细集料,),,细颗粒混凝土,(,无粗集料,),,按,施工工艺,现浇类,普通现浇混凝土,,喷射混凝土,,泵送混凝土,,灌浆混凝土,,真空吸水混凝土,按,性能,按,配筋,预制类,振压混凝土,,挤压混凝土,,离心混凝土,素混凝土,,钢筋混凝土,,钢丝网混凝土,,纤维混凝土,,预应力混凝土,高强混凝土,,早强混凝土,,无收缩混凝土,,膨胀混凝土,,高性能混凝土,,250,m High Rise Building,,ROPPONGI HILLS: TOKYO,,,2001, MORI TRUST Ltd.,,,,,BJ TV Centre,北京电视中心工程,,,施工现场试验：,,扩展度：,720*730mm,,,和易性很好，,,无离析，泌水现象。
工作性能良好无离析现象,,3.,混凝土工业,现场人工操作的,,生产方式,现场机械化操作,,的生产方式,工厂集中预拌的,,生产方式,商品化工厂预拌,,的生产方式,节能,保证质量,改善施工环境,有效利用外,,加剂和掺合料,便于现代化管理,,商品混凝土搅拌站（单线）,,商品混凝土搅拌站（双线）,,四、水泥和混凝土的重要性,混凝土是建筑工业的粮食，建筑工业三大基本材料之一Concrete”,来源于拉丁文术语“,Concretus,”,，,其意思是共同生存混凝土在工程领域发挥着其他材料无法替代的作用，已经,,成为现在社会文明的基石是人类社会文明史发展的见证混凝土已经成为现代社会的基础，在日常生活,,中几乎各个方面都直接或间接地涉及到混凝土世界上建筑工程中使用量最大、使用范围最广的工程材料全球水泥年产量约,20,亿吨，,,混凝土（包括砂浆）年用量约,60,亿米,3,，,,中国占此数量的,1/3,以上使用量,使用范围,水利,农林,城市建设,交通,宇航,海港,核,工业,工业与民用建筑,,混,,凝,,土,,优,,点,原料来源广，价格低,使用方便，可浇,,筑成任何形状,加工方便,用途广，适应各种,,不同要求和使用环境,,。