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1、主要内容主要内容概述概述硅酸盐水泥系列产品硅酸盐水泥系列产品几种特殊用途的水泥几种特殊用途的水泥硅酸盐水泥的制造硅酸盐水泥的制造混凝土混凝土第一章第一章 概述概述水泥是建筑工业三大基本材料之一，使用广、用量大、水泥是建筑工业三大基本材料之一，使用广、用量大、素有素有“建筑工业的粮食建筑工业的粮食”之称。之称。水泥具有较好的可塑性水泥具有较好的可塑性，与砂、石等胶合后的混和物具与砂、石等胶合后的混和物具有较好的和易性，可浇注成多种形状及尺寸的构件，以有较好的和易性，可浇注成多种形状及尺寸的构件，以满足设计上的不同要求；满足设计上的不同要求；水泥的适应性较强水泥的适应性较强，适用于海，适用于海上、
2、地下、深水、严寒、干热、腐蚀、辐射等多种条件上、地下、深水、严寒、干热、腐蚀、辐射等多种条件下；水泥还可与多种有机、无机材料制成多种用途的水下；水泥还可与多种有机、无机材料制成多种用途的水泥复合材料；泥复合材料；水泥耐久性较好水泥耐久性较好，维修工作量小，不易生维修工作量小，不易生锈、耐腐朽。锈、耐腐朽。目前，水泥已广泛用于目前，水泥已广泛用于建筑、水利、道路、国防等工程建筑、水利、道路、国防等工程中。中。近年来，宇航、信息及其它新兴工业中对各种具有近年来，宇航、信息及其它新兴工业中对各种具有特种性能的水泥复合材料的需求也越来越大。特种性能的水泥复合材料的需求也越来越大。因此，水泥工业在整个国
3、民经济中起着十分重要的作用。因此，水泥工业在整个国民经济中起着十分重要的作用。在目前甚至未来相当长的时期内，水泥仍将是人类社会在目前甚至未来相当长的时期内，水泥仍将是人类社会的主要的建筑材料的主要的建筑材料。原始水泥可追溯到原始水泥可追溯到5000年前年前，埃及的金字塔、古希腊，埃及的金字塔、古希腊和古罗马时代用石灰掺砂制成的混和沙浆，曾被用于砌和古罗马时代用石灰掺砂制成的混和沙浆，曾被用于砌筑石块和砖块，这种用来做砌筑用的胶凝材料被称为原筑石块和砖块，这种用来做砌筑用的胶凝材料被称为原始水泥。它为现代水泥的发明奠定了基础。始水泥。它为现代水泥的发明奠定了基础。1824年，英国泥水工年，英国泥
4、水工J阿斯普丁发明了一种把石灰石阿斯普丁发明了一种把石灰石和粘土混和后加以煅烧来制造水泥的方法，并获得了专和粘土混和后加以煅烧来制造水泥的方法，并获得了专利权。这种水泥同英国附近利权。这种水泥同英国附近波特兰波特兰小城盛产的石材颜色小城盛产的石材颜色相近，故称为相近，故称为波特兰水泥波特兰水泥。人类最早是利用间歇式土窑。人类最早是利用间歇式土窑（后发展成土立窑）煅烧水泥熟料。（后发展成土立窑）煅烧水泥熟料。1877年年回转窑烧制回转窑烧制水泥熟料获得了专利权，继而出现水泥熟料获得了专利权，继而出现了单筒冷却机、立式磨及单仓钢球磨等，从而有效地提了单筒冷却机、立式磨及单仓钢球磨等，从而有效地提高
5、了水泥的产量和质量。高了水泥的产量和质量。1905年年湿法回转窑湿法回转窑出现。出现。1910年年土立窑得到了改进，实现了立窑机械化连续生产。土立窑得到了改进，实现了立窑机械化连续生产。1928年年德国的立列波博士和波利休斯公司在对立窑、回转德国的立列波博士和波利休斯公司在对立窑、回转窑综合分析研究后，创造了带回转炉箅子的回转窑，为了纪窑综合分析研究后，创造了带回转炉箅子的回转窑，为了纪念发明者与创造公司，取名为念发明者与创造公司，取名为“立波尔窑立波尔窑”。1950年，悬浮预热器由德国发明成功并开始应用，大幅度年，悬浮预热器由德国发明成功并开始应用，大幅度降低了熟料生产的热耗，极大地提高了生
6、产规模。降低了熟料生产的热耗，极大地提高了生产规模。20世纪世纪60年代初年代初，日本将德国的悬浮预热器回转窑技术引，日本将德国的悬浮预热器回转窑技术引进后，于进后，于1971年年开发了水泥窑外分解技术，从而揭开了现开发了水泥窑外分解技术，从而揭开了现代水泥工业的新篇章，并且很快在世界范围内出现了各具特代水泥工业的新篇章，并且很快在世界范围内出现了各具特点的预分解窑，形成了新型干法生产技术。随着原料与均化、点的预分解窑，形成了新型干法生产技术。随着原料与均化、生料均化、高功能破碎和粉磨，环境保护技术和生料均化、高功能破碎和粉磨，环境保护技术和X射线荧光射线荧光分析等在线检测方法的配套发展，加上
7、电子计算机和自动化分析等在线检测方法的配套发展，加上电子计算机和自动化控制仪表等技术的广泛应用，使控制仪表等技术的广泛应用，使新型干法水泥生产的熟料质新型干法水泥生产的熟料质量明显提高，能耗明显下降，生产规模不断扩大量明显提高，能耗明显下降，生产规模不断扩大。第一章第一章 概述概述在物理、化学作用下，能从在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体浆体变成坚固的石状体，并能胶，并能胶结其他物料而有一定机械强度的物质统称为结其他物料而有一定机械强度的物质统称为胶凝材料胶凝材料。胶凝材料分为：胶凝材料分为：（1 1）水硬性：水硬性：和水后即能在空气中又能在水中硬化的材料。和水后即能在空气中又能在水
8、中硬化的材料。基本上是无机材料（也有有机材料）如硅酸盐水泥，铝酸盐基本上是无机材料（也有有机材料）如硅酸盐水泥，铝酸盐水泥，水泥，汞汞醋酸乙烯水泥。醋酸乙烯水泥。（2 2）非水硬性：非水硬性：只能在空气或其他条件下硬化，而不能在水只能在空气或其他条件下硬化，而不能在水中硬化的材料，中硬化的材料，如如无机石灰、石膏、耐酸胶结无机石灰、石膏、耐酸胶结料；料；有机环氧有机环氧树脂胶体树脂胶体料料；无机材料、耐火材料、浇铸料（在高温下）等。；无机材料、耐火材料、浇铸料（在高温下）等。水泥是一种主要的建筑材料，与钢材、木材合成为三大材料。水泥是一种主要的建筑材料，与钢材、木材合成为三大材料。1.什么是水
9、泥？什么是水泥？水泥水泥-凡经细磨材料，加入适量的水后成为塑性凡经细磨材料，加入适量的水后成为塑性浆状，即能在空气中硬化又能在水中硬化，并能把浆状，即能在空气中硬化又能在水中硬化，并能把砂石等材料牢固地胶结在一起的砂石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料。广义广义上说，水泥泛指一切能够硬化的无机胶凝材料；上说，水泥泛指一切能够硬化的无机胶凝材料；而而狭义的水泥狭义的水泥则专指现代水泥，即具有水硬性的胶则专指现代水泥，即具有水硬性的胶凝材料。凝材料。塑性塑性-材料在外加作用下产生形变，外力取消后不材料在外加作用下产生形变，外力取消后不能恢复完全，且不产生裂缝的性质称塑性。能恢复完
10、全，且不产生裂缝的性质称塑性。2.水泥的分类：水泥的分类：（1）按用途分类）按用途分类 硅酸盐水泥硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 一般用途的水泥一般用途的水泥 矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥 块块硬水泥硬水泥 特殊用途的水泥特殊用途的水泥 膨胀水泥和自膨胀水泥和自应应力水泥力水泥 油井水泥油井水泥 大坝水泥大坝水泥 白水泥白水泥 抗硫酸盐水泥抗硫酸盐水泥 耐高温水泥耐高温水泥（2）按矿物成分的分类）按矿物成分的分类 硅酸盐水泥硅酸盐水泥 铝酸盐水泥铝酸盐水泥 硫酸盐水泥硫酸盐水泥 氟酸盐水泥氟酸盐水泥 用水泥制成的砂浆
11、成用水泥制成的砂浆成砼砼，坚固耐坚固耐久久，是重要的建是重要的建筑材料和工程材料。筑材料和工程材料。按矿物成分的分类按矿物成分的分类3.我国水泥的发展我国水泥的发展我国的水泥工业始于我国的水泥工业始于1876年，但发展较为缓慢，到年，但发展较为缓慢，到解放时（解放时（1949）才）才66万吨，最高年产量（万吨，最高年产量（1942年），年），抗战时期才抗战时期才229万吨，品种仅万吨，品种仅23种。种。解放后发展很快，特别是改革开放以来，随着国民解放后发展很快，特别是改革开放以来，随着国民经济的高速发展，水泥工业发展加快，目前我国水经济的高速发展，水泥工业发展加快，目前我国水泥产量居世界第一位
12、，泥产量居世界第一位，1995年年4.5亿吨，亿吨，98年年5亿吨亿吨以上。随着西部的西气东送和三峡工程的需要，可以上。随着西部的西气东送和三峡工程的需要，可望今年突破望今年突破6亿吨亿吨。由于其附加值低，因此增产不增。由于其附加值低，因此增产不增值即廉价。值即廉价。作为主要的建筑材料，水泥产量变化客观反映了建筑业的发展。在过作为主要的建筑材料，水泥产量变化客观反映了建筑业的发展。在过去的去的100100年中，中国的建筑业以惊人的速度发展，特别是近二十年来更是盛年中，中国的建筑业以惊人的速度发展，特别是近二十年来更是盛况空前，从表中水泥产量的变化中可以得到充分证明。况空前，从表中水泥产量的变化
13、中可以得到充分证明。年年19081949196219781990200320052006产产量量0.010.666.0065.2421082310691236我国水泥产量我国水泥产量(106 t)达到世界水泥总量的50新型干法产量所占比例超过50第二章第二章 硅酸盐水泥系列产品硅酸盐水泥系列产品1.1.硅酸盐水泥硅酸盐水泥凡以适量成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成凡以适量成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥，熟料加入适量的石膏，磨细制成的水硬性分的硅酸盐水泥，熟料加入适量的石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料称为胶凝材料称为硅酸盐水泥硅酸盐水泥。那么何为普通硅酸盐水泥
14、及矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水那么何为普通硅酸盐水泥及矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥呢？泥呢？2.2.普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥凡有硅酸盐水泥熟料，加少量凡有硅酸盐水泥熟料，加少量混合材料混合材料、适量石膏磨细制成、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为的水硬性胶凝材料称为普通硅酸盐水泥（普通水泥）普通硅酸盐水泥（普通水泥）。水泥中混合材料掺加量按质量百分比计：水泥中混合材料掺加量按质量百分比计：掺活性混合材料时：掺活性混合材料时：15%掺非活性混合材料时掺非活性混合材料时：10%同时掺活性和非活性材料时，总量不得超过同时掺活性和非活性材料时，总量不得超过15%，其中非，其中非活性材料不超过活
15、性材料不超过10%。由此可见，两者。由此可见，两者区别区别：硅酸盐水泥硅酸盐水泥不掺加不掺加混合材料混合材料 普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥掺少量混合材料掺少量混合材料可见：如果可见：如果适当调整熟料的矿物组成、石膏量、水泥的细适当调整熟料的矿物组成、石膏量、水泥的细度，再掺加某些外加剂度，再掺加某些外加剂，水泥具有特殊性质或用途时，在，水泥具有特殊性质或用途时，在前冠以特殊性质和用途：前冠以特殊性质和用途：快硬硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥 硅酸盐大块水泥硅酸盐大块水泥即即调节其熟料矿物成分，配比不同石膏量和细度、外加剂，调节其熟料矿物成分，配比不同石膏量和细度、外加剂，可得到可得到不同品牌水泥不同
16、品牌水泥。第三章第三章 硅酸盐水泥硅酸盐水泥（一）组成：（一）组成：硅酸盐水泥由熟料和石膏硅酸盐水泥由熟料和石膏CuSO42H2O所组成所组成1.熟料（熟料（2类）类）在水泥熟料中，在水泥熟料中，CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3不是不是以单独的氧化物存在，而是以一种或三种以上氧以单独的氧化物存在，而是以一种或三种以上氧化物反应生成多种矿物的集合体组成，它结晶比化物反应生成多种矿物的集合体组成，它结晶比较细小（一般小于较细小（一般小于100m），因此，），因此，水泥熟料是水泥熟料是一种多矿物组成的结晶细小的人造岩石一种多矿物组成的结晶细小的人造岩石。化学组成化学组成含量（含量（%）平均平均按国标规定按国标规定CaO616762SiO2172522Al2O3387.5Fe2O30.562.5MgO0.15.52.55%Na2O+K2O0.10.3SO3133.5%硫酸盐硫酸盐少许少许熟料的化学成分熟料的化学成分（因品种原料、工艺不同而异）（因品种原料、工艺不同而异）熟料的矿物成分熟料的矿物成分熟料的矿物成分熟料的矿物成分以上化学成分，煅烧反应生成熟料中主要形成四种矿物为：以上化学成
