單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,,*,硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)課件,,水泥的分類,按水泥的用途及性能分：,,通用水泥：,一般土木建筑工程通常采用的水泥,,專用水泥：專門用途的水泥。,,特性水泥：某種性能比較突出的水泥。,,,,,合稱：特種水泥,2.1,硅酸鹽水泥生產(chǎn)概述,按水泥的組成分類：,,硅酸鹽水泥系列,,鋁酸鹽水泥系列,,氟鋁酸鹽水泥系列,,硫鋁酸鹽水泥系列,,鐵鋁酸鹽水泥系列,,其它,:,如 無(wú)熟料、少熟料水泥,,,水泥標(biāo)準(zhǔn),作用,,發(fā)展,,類型：,100,多個(gè)水泥專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),,強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào),GB,）,,建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào),JC,）,,推薦性標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào),GB/T,）,,建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào),JC/T,）,,此外還有,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)：,Q,）,,,,標(biāo)準(zhǔn)號(hào)表示方法：,GB175-1999,硅酸鹽水泥,標(biāo)準(zhǔn)名稱,制訂或修訂年份,標(biāo)準(zhǔn)編號(hào),標(biāo)準(zhǔn)代號(hào),,硅酸鹽水泥,：凡由硅酸鹽水泥熟料，石灰石或?；郀t礦渣適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為硅酸鹽水泥（即國(guó)外通稱的,波特蘭水泥,）,硅酸鹽水泥,Ⅰ,型硅酸鹽水泥（,P,.,Ⅰ,）,（混合材料摻量,﹤,5,％）,（不摻加混合材料）,Ⅱ,型硅酸鹽水泥（,P,.,,Ⅱ,）,,2.1,硅酸鹽水泥生產(chǎn)概述,組分材料：,硅酸鹽水泥熟料：,凡以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的燒結(jié)物。,,混合材料：,在粉磨水泥時(shí)與熟料、石膏一起加入磨內(nèi)用以改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)、提高水泥產(chǎn)量的礦物質(zhì)材料。,,石膏：,調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間。,,,,,石膏：,CaSO,4,·,2H,2,O,,硬石膏：,CaSO,4,天然石膏 工業(yè)副產(chǎn)石膏：,強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí),,水泥強(qiáng)度,是水泥試體凈漿在單位面積上所能承受的外力。它是水泥技術(shù)要求中最關(guān)鍵的主要技術(shù)指標(biāo)，又是設(shè)計(jì)混凝土配合比的重要依據(jù)。,,強(qiáng)度等級(jí)（水泥標(biāo)號(hào)）,是按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)劃分的。,硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí),普通型：,42.5 52.5 62.5,,早強(qiáng)型：,42.5R 52.5R 62.5R,,,注：“,R”,表示早強(qiáng)型,P,·,Ⅰ,、,P,·,Ⅱ,,序號(hào),項(xiàng) 目,,,指 標(biāo),,,,,,P·Ⅰ,P·Ⅱ,1,不溶物（,%,）,,,≤0.75,≤1.5,2,燒失量（,%,）,,,≤3.0,≤3.5,3,細(xì)度,（比表面積）（,m,2,/kg),,≥300,,,,0.08mm,方孔篩篩余（,%,）,,,,4,凝結(jié)時(shí)間（,min),,初凝,≥45,,,,,終凝,≤390,,5,安定性（沸煮法檢驗(yàn)）,,,合格,,6,氧化鎂（,%,）,,,≤5.0;,水泥壓蒸安定性,,檢驗(yàn)合格可放寬到,6.0,,7,三氧化硫（,%,）,,,≤3.5,,8,堿（,Na,2,O+0.658K,2,O)(%),,,≤0.6,或協(xié)商指標(biāo),,9,強(qiáng)度,,,符合下表要求,,技術(shù)要求,硅酸鹽水泥的強(qiáng)度指標(biāo),強(qiáng)度,,等級(jí),抗壓強(qiáng)度,,(MPa),,抗折強(qiáng)度,,(MPa),,,3d,28d,3d,28d,42.5,17.0,42.5,3.5,6.5,42.5R,22.0,42.5,4.0,6.5,52.5,23.0,52.5,4.0,7.0,52.5R,27.0,52.5,5.0,7.0,62.5,28.0,62.5,5.0,8.0,62.5R,32.0,62.5,5.5,8.0,廢品與不合格品,廢 品：,氧化鎂含量、三氧化硫含量、初凝時(shí)間、安定性,中任一不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。,,不合格品：,1.,凡,細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物、燒矢量,中任何一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。,,2.,混合材料摻加量,超過(guò)最大限量。,,3.,強(qiáng)度,低于商品強(qiáng)度等級(jí)規(guī)定的指標(biāo)。,,4.,水泥,包裝標(biāo)志,中水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、廠名、出廠編號(hào)不全的。,,,,水泥的定義和分類,,P.Ⅰ,、,P.Ⅱ,、,P.O,的定義、組分材料、強(qiáng)度等級(jí)、技術(shù)指標(biāo),,廢品、不合格品的劃分,,硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo)有哪些？,,廢品、不合格品怎樣劃分？,,,小 結(jié),,,作 業(yè),2.2,硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝,一、生產(chǎn)過(guò)程,,,硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程通?？煞譃槿齻€(gè)階段：,,,生料制備 熟料煅燒 水泥制成及出廠,,兩磨一燒,二、生產(chǎn)方法的分類及其特點(diǎn),（一）按生料制備方法分,：,,,立窯生產(chǎn),,,回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn),普通立窯,,機(jī)械化立窯,干法回轉(zhuǎn)窯,,濕法回轉(zhuǎn)窯,,半干法回轉(zhuǎn)窯,,,濕法 干法,（,二）按煅燒熟料窯的結(jié)構(gòu)分：,2.3,新型干法水泥生產(chǎn)的技術(shù)特征,新型干法水泥生產(chǎn),，就是以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)為核心，把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)最新成就廣泛應(yīng)用于水泥干法生產(chǎn)全過(guò)程，使水泥生產(chǎn)具有高效優(yōu)質(zhì)節(jié)能環(huán)保和大型化自動(dòng)化科學(xué)管理特征的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)方法。,,,簡(jiǎn)言之，新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)就是以懸浮預(yù)熱窯預(yù)分解窯用于生產(chǎn)水泥的最新技術(shù),,代表了當(dāng)今水泥工業(yè)發(fā)展的基本方向和主流。,新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程,,新型干法回轉(zhuǎn)窯,,水泥生產(chǎn)工藝流程,2.4,硅酸鹽水泥,熟料的組成,一、化學(xué)組成：,,,主要化學(xué)成分,：,CaO 62%~67%,,SiO,2,20%~24%,,Al,2,O,3,4%~ 7%,,Fe,2,O,3,2.5%~6%,,,其它氧化物,：,MgO SO,3,Na,2,O,,K,2,O TiO,2,P,2,O,5,等,,,,＞,95%,,＜,5%,二、礦物組成,,主要礦物組成：,,,硅酸三鈣：,3CaO·SiO,2,,(C,3,S),,,硅酸二鈣：,2CaO·SiO,2,,(C,2,S),,,鋁酸三鈣：,3CaO·Al,2,O,3,,(C,3,A),,,鐵鋁酸四鈣：,4CaO· Al,2,O,3,·Fe,2,O,3,(C,4,AF),,,,硅酸鹽礦物,~75%,,~22%,,~95%,其它,： 游離氧化鈣：,f-,CaO,,,方鎂石：（即結(jié)晶氧化鎂）,,玻璃體：,,熔劑礦物,熟料礦物特性,一、硅酸三鈣,（,~50%,，高的達(dá),60%,）,,（一）、礦物特性：,,,1,、純,C,3,S,,T> 2065 ℃,不一致熔融為,CaO,與液相,,,T=2065~1250℃,內(nèi)穩(wěn)定；,,,T,＜,1250℃ C,3,S C,2,S+CaO,,,（,反應(yīng)慢，常溫下,C,3,S,呈介穩(wěn)狀態(tài)）,,,2,、熟料中,C,3,S,并不以純的形式存在，而是形成固溶,,體，簡(jiǎn)稱,A,礦（阿利特礦）,,,3,、固溶體反光顯微鏡下呈黑色多角形顆粒。,（二）、礦物水化特性,1.,水化較快，水化反應(yīng)主要在,28d,內(nèi)進(jìn)行，約經(jīng)一年后水化過(guò)程基本完成。,,2.,早期強(qiáng)度高，強(qiáng)度的絕對(duì)值和強(qiáng)度的增進(jìn)率大，居四種礦物之首，,28d,強(qiáng)度達(dá)一年強(qiáng)度的,70%~80%,；,,3.,水化熱較高；抗水性較差。,,二、硅酸二鈣,（一）、礦物特性：,,1,、多晶轉(zhuǎn)變：,,,α -C,2,S α,‘,- C,2,S β- C,2,S γ- C,2,S,,,,,2,、不純，形成固溶體，簡(jiǎn)稱,B,礦（貝利特）,,,＜,500℃,,常溫下，有水硬性，不穩(wěn)定,,幾乎無(wú)水硬性,密度,(g/cm,3),:3.28 2.97,,,體積膨脹,10%,，熟料粉化,貝利特的顯微結(jié)構(gòu)：,反光顯微鏡下呈圓粒狀，也可見(jiàn)其他不規(guī)則形狀。正常熟料中具有黑白交叉雙晶條紋；低溫煅燒且慢冷熟料中常發(fā)現(xiàn)有平行雙晶。,（,二）礦物水化特性,1.,水化反應(yīng)慢，,28d,水化,~20%,，凝結(jié)硬化慢；,,2.,早期強(qiáng)度低，,28d,后強(qiáng)度較快增長(zhǎng)，一年后趕超,A,礦。,,3.,水化熱??；抗水性好；,三、鋁酸三鈣,,（,一）、礦物特性：,,1,、不純，形成固溶體，稱黑色中間相,,2,、晶型隨原材料性質(zhì)、熟料形成與冷卻工藝的不同而有 所差別。,,（二）水化特性：,,1,、水化快，凝結(jié)快；,,2,、早強(qiáng)較高，但絕對(duì)值不高。,3d,發(fā)揮出大部分強(qiáng)度，以 后不增長(zhǎng)，甚至倒縮。,,3,、水化熱高，干縮變形大，脆性大，耐磨性差，抗硫酸鹽性能差。,四、鐵鋁酸四鈣,,（一）、礦物特性：,,1,、鐵鋁酸四鈣代表的是一系列連續(xù)的固溶體。,,2,、不純，形成固溶體，稱,C,礦（才利特）白色中,,間相。,,（二）、水化特性：,,1,、水化速度：早期介于,C,3,A,、,C,3,S,間，后期的發(fā),,展不如,C,3,S,；,,2,、早期強(qiáng)度似,C,3,A,，后期能增長(zhǎng)，似,C,2,S,,3,、水化熱較,C,3,A,低，抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能,,較好。,28d,內(nèi)絕對(duì)強(qiáng)度,：,C,3,S,＞,C,4,AF,＞,C,3,A,＞,C,2,S,,水 化 速 度,：,C,3,A,＞,C,4,AF,＞,C,3,S,＞,C,2,S,,水 化 熱,：,C,3,A,＞,C,3,S,＞,C,4,AF,＞,C,2,S,,,四種礦物性能比較,,,種 類,產(chǎn) 生 原 因,特 點(diǎn),對(duì)水泥安定性的影響,欠燒游離氧化鈣（欠燒,f-CaO,）,熟料煅燒過(guò)程中因欠燒、漏生，在,1100~1200℃,低溫下形成,結(jié)構(gòu)疏松多孔、,不大,一次游離氧化鈣（一次,f-CaO,）,,因配料不當(dāng)、生料過(guò)粗或煅燒不良，尚未與,S,、,A,、,F,反應(yīng)而殘留的,CaO,呈“死燒狀態(tài)”，結(jié)構(gòu)致密，,大,二次游離氧化鈣（二次,f-CaO,）,,熟料慢冷或還原氣氛下，,C3S,分解而形成的,經(jīng)過(guò)高溫，水化較慢,較大,五、游離氧化鈣（,f-CaO),,,,形成,：,工廠實(shí)際生產(chǎn)條件下，硅酸鹽水泥熟料中的部分熔融液相被快速冷卻來(lái)不及結(jié)晶而成為過(guò)冷凝體稱為玻璃體。,,主要成分,：,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,CaO,及少量,MgO Na,2,O,,K,2,O,等。,,性能,：,水化熱較大；可改善熟料性能和易磨性。,,,,,方鎂石,指游離狀態(tài)的氧化鎂晶體，是熟料中氧化鎂的一部分。,,性能：,水化很慢，水化時(shí)，固體體積膨脹,148%,，引起水泥的安定性。,,六、玻璃體,,七、方鎂石,2.5,熟料的率值,一、石灰飽和系數(shù)：,,公式：,KH=,,意義,：,水泥熟料中的總,CaO,含量扣除飽和酸性氧化物所需要的氧化鈣后，所剩下的與二氧化硅化合的氧化鈣的含量與理論上二氧化硅全部化合成硅酸三鈣所需要的氧化鈣含量的比值。,簡(jiǎn)言之。,KH,表示熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度。,,取值,：,0.87~0.96,,,二、硅 率,:,,公式,: n(SM)=,,含義,:,反映了熟料中硅酸鹽礦物、,,熔劑、礦物的相對(duì)含量。,,取值：,1.7~2,7,,,公式,:,p(IM)=,含義,：,說(shuō)明熟料中,C,3,A,、,C,4,AF,的相對(duì)含  量。 反映液相的性質(zhì)。,(C,3,A,產(chǎn)生的液相粘度大；,C,4,AF,產(chǎn)生的液相粘度小,.),取值,：,0.9~1.9,,三、鋁 率,:,,·,率值與早期強(qiáng)度的關(guān)系,:,,·,率值與凝結(jié)時(shí)間的關(guān)系,:,討論：,2.6,熟料礦物組成的計(jì)算與換算,熟料礦物組成可用：,,測(cè)定法,,,計(jì)算法,巖相分析,,X,射線分析,,紅外光譜,,,一、計(jì) 算,依據(jù)：,熟料化學(xué)成分或率值,,公式：,1,、化學(xué)法,,,C,3,S=3.80(3KH-2)SiO,2,,C,2,S=8.60(1-KH) SiO,2,,C,3,A=2.65(Al,2,O,3,-0.64Fe,2,O,3,),,C4AF=3.04Fe,2,O,3,,,適用于,IM≥0.64,,,2,、代數(shù)法,C,3,S=4.07C-7.60S-6.72A-1.43F-2.86SO,3,,C,2,S=8.60S+5.07A+1.07F+2.15SO,3,-3.07C,,=2.87S-0.754C,3,S,,C,3,A=2.65A-1.69F,,C,4,AF=3.04F,,CaSO,4,=1.70SO,3,,,適用于,IM≥0.64,,,,二、熟料化學(xué)組成、礦物組成與率值的換算,（一）、由礦物組成計(jì)算各率值,,（二）、由熟料率值計(jì)算化學(xué)成分,,（三）、由礦物組成計(jì)算化學(xué)成分,