水泥水泥的生產(chǎn)與水化特性60課件講解

水泥JZCLJC-009水泥的生產(chǎn)與水化特性水泥的生產(chǎn)與水化特性一、水泥的生產(chǎn)二、水泥的水化反應(yīng)三、水泥的凝結(jié)、硬化一、水泥的生產(chǎn)1、原料（以硅酸鹽水泥為例）生料：石灰質(zhì)(CaO):石灰石、白堊、石灰質(zhì)凝灰?guī)r等；粘土質(zhì)(SiO2,Al2O3,Fe2O3):粘土、黃土等；鐵質(zhì)校正原料(Fe2O3):鐵礦粉、黃鐵礦渣,，(硅質(zhì)校正原料(SiO2):砂巖，粉砂巖)，鋁質(zhì)校正原料：(SiO2):砂巖，粉砂巖)渦石燈塔生料中化學(xué)成分的合適范圍化學(xué)成分CaOSiO2Al2O3Fe2O3含量范圍（%）62～6720～244～72～6一、水泥的生產(chǎn)熟料：生料的燒結(jié)物礦物名稱化學(xué)式含量硅酸三鈣3CaO·SiO2，簡寫為C3S37%～60%硅酸二鈣2CaO·SiO2，簡寫為C2S15%～37%鋁酸三鈣3CaO·Ai2O3，簡寫為C3A7%～15%鐵鋁酸四鈣4CaO·Ai2O3·Fe2O3，簡寫為C4AF10%～18%硅酸鹽水泥熟料的主要礦物成分水泥廠石膏：調(diào)節(jié)凝結(jié)時間混合材料：提高產(chǎn)量，調(diào)節(jié)性能，利用工業(yè)廢棄物一、水泥的生產(chǎn)2、工藝流程高溫煅燒熟料磨細磨細石灰質(zhì)原料粘土質(zhì)原料校正原料Ⅰ型硅酸鹽水泥石膏Ⅱ型硅酸鹽水泥按比例混合磨細生料粉混合材料“兩磨一燒”細粉與氣體出口立式磨廢熱氣入口原料入口一、水泥的生產(chǎn)3、通用硅酸鹽水泥的種類品種代號組分熟料+石膏?；郀t礦渣火山灰質(zhì)混合材料粉煤灰石灰石硅酸鹽水泥P·Ⅰ100----P·Ⅱ≥95≤5---≥95---≤5普通硅酸鹽水泥P·O≥80且<95>5且≤20-礦渣硅酸鹽水泥P·S·A≥50且<80>20且≤50---P·S·B≥30且<50>50且≤70---火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥P·P≥60且<80-20且≤40--粉煤灰硅酸鹽水泥P·F≥60且<80-->20且≤40-復(fù)合硅酸鹽水泥P·C≥50且<80>20且≤50e二、水泥的水化反應(yīng)水泥的水化反應(yīng)：水泥熟料的主要成分與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。水泥熟料主要成分與水反應(yīng)如下：水化硅酸鈣（凝膠體，強度高、不溶于水）水化鋁酸三鈣（晶體、強度低、溶于水）水化鐵酸鈣凝膠（絮凝狀，強度低，難溶于水）2（3CaO·SiO2）+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH）22（2CaO·SiO2）+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH）23CaO·Ai2O3）+6H2O=3CaO·Ai2O3·6H2O4CaO·Ai2O3·Fe2O3+7H2O=3CaO·Ai2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O二、水泥的水化反應(yīng)礦物組成性質(zhì)硅酸三鈣（C3S）硅酸二鈣（C2S）鋁酸三鈣（C3A）鐵鋁酸四鈣（C4AF）水化速度快慢最快快強度早期高低較高較高后期高高較低較低（抗折強度高）28d水化熱高低最高中水泥熟料礦物單獨與水反應(yīng)的性質(zhì)水泥的水化熱是指在水化過程中的放熱量，單位為kJ/kg，凡起促凝作用的物質(zhì)均可提高早期水化熱，反之凡能減慢水化反應(yīng)的物質(zhì)（緩凝劑）均能降低早期水化熱；對于大體積混凝土工程，為防止由水化熱引起的開裂，應(yīng)選擇水化熱較低的水泥，或者采取特殊措施降低水化熱的危害。凝結(jié)：水泥加水拌合而成的漿體，經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化，漿體逐漸變稠失去可塑性而成為水泥石的過程。初凝：水泥加水拌合后，水化產(chǎn)物不斷增多，漿體逐漸變稠開始失去可塑性的狀態(tài)；終凝：水泥漿體稠度增大至完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強度時的狀態(tài)。硬化：水泥石強度逐漸發(fā)展的過程。水泥的凝結(jié)和硬化是一個連續(xù)發(fā)生的過程。凝結(jié)所經(jīng)歷的時間較短，一般幾個小時內(nèi)便結(jié)束；硬化是一個長期的過程，在適宜的溫度和濕度下，可持續(xù)幾十年。1、凝結(jié)、硬化的概念三、水泥的凝結(jié)、硬化（1）水化反應(yīng)，從水泥顆粒表面逐漸深入到內(nèi)部；（2）隨著水化反應(yīng)進行，表層的生成物會阻礙水分滲入，水化越來越慢；（3）水化反應(yīng)對溫濕度有一定要求。若水泥石處于完全干燥的情況下，水化就無法進行。2、凝結(jié)、硬化過程圖

水泥凝結(jié)硬化過程示意圖1—水泥顆粒；2—凝膠；3—鈣礬石;4—毛細孔三、水泥的凝結(jié)、硬化3、影響水泥凝結(jié)硬化的主要因素四種熟料礦物的齡期—抗壓強度曲線三、水泥的凝結(jié)、硬化（1）熟料的礦物組成C3A——水化速率最快，放熱量最大；C2S——水化速率最慢，放熱量最少，早期強度低，后期強度增長迅速等。（2）水泥細度熟料礦物成分相同，水泥越細，顆粒平均粒徑越小，比表面積越大，與水的接觸面越大，水化反應(yīng)速度越快，凝結(jié)硬化越快，早期強度也就越高。為使水泥漿具有一定塑性和流動性，拌合用水大大超過水化所需的水，多余水在水泥在硬化的水泥石中形成毛細孔。當(dāng)水灰比增大時，相應(yīng)水量增多，利于水泥的水化；但多余的水分延長了水泥的凝結(jié)時間，且水分蒸發(fā)后在硬化的水泥石內(nèi)形成毛細孔，降低了水泥石的強度。故水灰比大，初期水化充分，但水泥漿凝結(jié)較慢，且形成的孔隙較多,水泥石強度較低。三、水泥的凝結(jié)、硬化（3）石膏摻量在沒有石膏時，水泥熟料磨細后加水會很快凝結(jié)，影響施工和檢驗，添加適量石膏后，石膏中的硫酸鈣與水泥熟料中的鋁酸三鈣反映生成鈣礬石，減少水泥的水化速度，從而起到緩凝的作用。而且摻入適量的石膏還會增加水泥的強度。過多或者過少的摻入量會造成假凝或急凝現(xiàn)象。（4）水灰比適當(dāng)提高溫度，水泥凝結(jié)硬化快，早期強度高，但溫度過高，后期強度反而有可能降低；較低溫度下，凝結(jié)硬化慢，水化產(chǎn)物致密，最終強度高，但溫度過低，乃至低于零度，水化反應(yīng)接近停止，且由于水結(jié)凍，會破壞水泥石的強度。潮濕環(huán)境中，水分不易蒸