第五章-水泥终稿.pptx

1 第5章 水泥 2 第一节 硅 酸 盐 水 泥Portland Cement 3 概 述 什么是水泥(cement)？ 水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。 水泥的种类有哪些？ 水泥中的主要矿物 硅酸盐系水泥 铝酸盐系水泥 硫铝酸盐系水泥 磷酸盐系水泥 硫铝酸钙 硅酸钙 铝 酸 钙 磷 酸 钙 根据水泥的主要矿物成分，有：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝酸盐系水泥、磷酸盐系水泥等。 4 概 述 什么是水泥(cement)？ 水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。 水泥的种类有哪些？ 水泥的特性 膨胀水泥 快 硬 水 泥 低 热 水 泥 抗腐蚀水泥 根据水泥的主要矿物成分，有：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝酸盐系水泥、磷酸盐系水泥等。 硬化时膨胀 硬 化 速 度 快 水化热低 耐 腐 蚀 性 好 根据水泥的特性，有：膨胀水泥、快硬水泥、低热水泥、抗硫酸盐水泥等。 5 概 述 什么是水泥(cement)？ 水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。 水泥的种类有哪些？ 硅酸盐系水泥 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 掺混合材硅酸盐水泥 特性硅酸盐水泥 根据水泥的主要矿物成分，有：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝酸盐系水泥、磷酸盐系水泥等。 根据水泥的特性，有：膨胀水泥、快硬水泥、低热水泥、抗腐蚀水泥等。 硅酸盐系水泥品种 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥； 掺混合材的硅酸盐水泥 特性硅酸盐水泥 硅酸盐水泥有P·Ⅰ和P·Ⅱ两类，后者含有混合材料 6 水泥在土木工程中的重要作用 水泥是当今产量与用量最大的土木工程材料！ 水泥及其砂浆、混凝土与纤维水泥等水泥基材料普遍用于各种土木工程和钢筋混凝土结构！ 水泥的性能和正确选用对土木工程的功能与质量至关重要！ 7 主 要 内 容 1、什么是硅酸盐水泥？ 2、硅酸盐水泥是怎样制造？ 3、硅酸盐水泥的组成？ 4、水泥浆如何转变成坚硬固体？ 5、水泥应满足哪些技术性质？ 6、水泥石如何防腐？ 7、如何正确使用水泥？ 重点论述硅酸盐系水泥的矿物组成、凝结硬化机理和基本性质及其检测方法，以及硅酸盐水泥的应用。 凡由硅酸盐水泥熟料、0～5％石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥. 8 二、硅酸盐水泥是怎样制造的？ 原 料： 硅质：粘土，(SiO2、Al2O3)， 占1/3 钙质：石灰石、白垩等，(CaCO3)，占2/3 调节原料：铁矿与砂，调节与补充Fe2O3 与SiO2 制造工艺： 原料经粉磨混合后得到水泥生料 生料经窑内煅烧得到水泥熟料 水泥熟料＋石膏（或混合材）一起经粉磨混合后得到水泥 “两磨一烧” 水泥生料可以是： 与水混合成浆体—湿法工艺 加少量水制成料球—半干法工艺 加稍多水制成湿球—半湿法工艺 干粉混合物—干法工艺 9 硅酸盐水泥制造的“两磨一烧”工艺流程 调节原料 (适时加) 硅质 (粘土) 钙 质 (石灰石) 1450℃ 石膏 石膏 水 泥 生 料 熟 料 混合材 粉 磨 煅 烧 粉 磨 原料采掘 原料磨细 原料混合 反应物＋产物＋中间产物 预热器 ＋ 回转窑 产 物 熟料冷却 熟料储存 硅酸盐水泥熟料制造工艺流程 10 水泥制造厂全貌 11 三、硅酸盐水泥的组成 硅酸盐水泥是由下列物质混合组成的水泥 硅酸盐水泥熟料 Clinkers 石膏(CaSO4?2H2O) Gypsum 混合材(矿渣或石灰石粉末) Mineral Additives 各物质的作用 熟料：主要胶凝物质，能水化硬化； 石膏：调节水泥的凝结时间； 混合材：调节水泥的强度等级； 必要组分 12 矿物名称 英文名称 缩写 分子式 矿 物 式 硅酸三钙 Alite C3S Ca3SiO5 3CaO·SiO2 硅酸二钙 Belite C2S Ca2SiO4 2CaO·SiO2 铝酸三钙 Aluminate C3A Ca3Al2O6 3CaO·Al2O3 铁铝酸四钙 Ferrite C4AF Ca2(Al,Fe)2O5 4CaO·Al2O3·Fe2O3 含 量(mass%) 36~60 15~37 7~15 10~18 化学组成： 主要成分：CaO(=C)，SiO2(=S)， Al2O3(=A)， Fe2O3(=F) 少量杂质：MgO、K2O、Na2O、SO3、P2O5等。 矿物组成： 硅酸盐水泥熟料主要含有四种矿物： 硅酸盐水泥熟料的组成 13 14 水泥颗粒宏观形貌 水泥颗粒的结构 水泥熟料颗粒细观形貌 水泥熟料矿物微观结构 四、水泥浆如何转变成坚硬固体？ 水泥