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文檔簡介

1、超細粉體在水泥中的應用超細粉體在水泥中的應用組員:組員: 江小波江小波 張建飛張建飛 向萬華向萬華 宋曉波宋曉波 袁慶偉袁慶偉 楊華宇楊華宇 徐建徐建01 PART ONE水泥基材料cementitious material321水泥基材料是應用最為廣泛的建筑材料之一。水泥基料水泥基料水泥硬化漿體(水泥石)是一種多相體系,結構中存在大量由空氣、水組成的微孔及非均相之間的界面,這種高度無序、多孔的非均質結構體系對水泥基材料的抗?jié)B性、耐久性和強度均有很大的影響。水泥基材料是種高度無序,多相,多孔的非均質復合體系,在水泥凝膠體凝結硬化過程中,由于收縮、泌水等原因,凝膠體內部不可避免會形成一些孔隙、微

2、裂縫等結構缺陷,使水泥基材料結構的密實性降低,性能降低。從緊密堆積理論上分析,在微觀及亞微觀范圍內,使膠凝材料形成良好的級配,提高固體顆粒混合物體系的密實度,必將有效地降低水泥凝膠體的孔隙率,且微觀結構更加均勻密實,從而改善水泥基材料的性能。顆粒混合物具有高的堆積密實度已成為水泥基復合材料獲得超高性能的關鍵, 例如高性能混凝土(HPC)。因此水泥性能的優(yōu)良在制備水泥基材料時也就變得很關鍵。02 PART TWO超細粉體superfine powder從廣義上講是從微米級到納米級的一系列超細材料,在狹義上講是 從微米級、 亞微米級到 100 納米以上的一系列超細材料。材料被破碎成超細粉體后由于粒

3、度細、分布窄、質量均勻,因而具有比表面積大、表面活性高、化學反應速度快、溶解速度快、燒結體強度大以及獨特的電性、磁性、光學性等特性。由于超細粉體材料具有特殊的性能,因此進入21世紀以后,超細粉體材料的應用領域不斷擴大。 超 細 粉 體應用領域許多廉價的天然礦物和化工原料制成超細粉體后,不僅擴大了應用范圍,而且產生了高額附加值。1)材料方面:高嶺土超細加工處理后成為涂布紙顏料(價格增加1-2倍),超細云母粉增強的塑料是制造汽車車身和部件的理想材料,還能運用在油漆、顏料、化妝品里產生珍珠色澤。2)醫(yī)藥、農藥方面:現代中藥新概念,中藥顆粒粉徑在175um范圍內,大大的提高了藥物吸收和生物利用度,降低

4、了成本,提高藥效。3)食品方面:像一些豐富維生素和微量元素的蘋果皮、柑橘皮,具有很高的營養(yǎng)價值,但很難為人們接受,但是經過超細加工處理后,不僅口感改善了,而且能充分利用果蔬資源。4)有機超細粉:有機物的碎化不同于無機物,它需要冷凍碎化,這樣才能保持它原有的性能,因此在制冷技術和超細粉碎技術的發(fā)展下,我們能將廢舊輪胎加工成超細粉,之后在做成新輪胎,循環(huán)使用,不僅環(huán)保,而且能提高輪胎使用壽命。5)微電子工業(yè):主要運用于電子漿料、磁記錄材料及電子陶瓷粉料。碳酸鈣硅灰納米二氧化硅超細粉體超細粉體03 PART THREE超細CaCO3superfine CaCO3超細 CaCO3 指的是粒徑處在微米、

5、 亞微米及納米范圍內的碳酸鈣產品,它是20 世紀 20 年代開發(fā)出的一種新型超細固體材料,由于其表面原子周圍缺少相鄰的原子,出現非化學平衡、非整數配位的化學價鍵,以致晶體結構和表面電子結 構發(fā)生變化, 大大增強了超細粒子的化學活性,在許多方面與普通粉體相比均顯 示出優(yōu)越性能。超細 CaCO3 是一種最廉價的納米材料之一, 經過微觀表面及界面處理。超細超細CaCO3簡介簡介超細超細CaCO3優(yōu)勢優(yōu)勢01在性能上具有納米材料的部分和大部分性能特點02在綜合成本價格上可以和普通粉體材料相競爭03可節(jié)省資源并有顯著的環(huán)保效益超細CaCO3生產線工藝中,首先,堆場石料由鏟車鏟運至進料倉,然后經給料機 均

6、勻地送進顎式破碎機進行粗破,初破后的產品經斗式提升機運至中塊石料中間倉,再經給料機均勻地送進反擊式破碎機進行初步破碎,產成的細料由斗式提升機運至細料中間倉送至錘式破碎機進行進一步細碎,細碎后的石料由原料倉送入高細球磨機進行再次細碎,粉碎后的物料經振動篩篩分出不同規(guī)格的產品,不滿足粒度要求的產品返料進高細球磨機再次破碎,合格料被斗式提升機運至粉料中間倉準備進行超微粉碎和選粉工序,被選粉機選出的合格料送進成品料倉。然后 是散裝或包裝工序。 超細超細CaCO3生產工藝生產工藝04 PART FOUR超細粉體對水泥的改性Modification of cement by superfine powde

7、r1可降低水化熱和水化熱釋放速率超細粉體對水泥的改性超細粉體對水泥的改性2增強后期強度3改善內部結構和工作性4提高抗腐蝕能力填充作用級配調節(jié)作用調節(jié)水化產物分布的晶核作用010203超細粉體在水泥中的作用超細粉體在水泥中的作用 簡單認識超細粉體簡單認識超細粉體超細粉體加入水泥之后可以加強水泥的強度,填充水泥中的孔隙率,使水泥的性能大大提高。應用于水泥的超細粉體主要有超細 CaCO3 ,硅灰和納米 SiO 2 三種,而其中CaCO3 作為最廉價的納米材料,應用率最高。 超細碳酸鈣1、超細粉體在水泥中的應用、超細粉體在水泥中的應用 近年來,隨著城市建設的發(fā)展,高層建筑的不斷增多,混凝土的性質最近收

8、 到了極大的關注。其中,水灰比越小,即顆粒的含量越多,水泥的強度越高,粒 度應越細。 但水泥粒度越細對生產水泥的設備以及原料的要求就越高,生產成本 就越高,不能在實際中大規(guī)模的生產和應用。 如何在低水灰比下提高水泥的強度以及其他性能成了現代混凝土材料技術發(fā)展的一個重要方向。2. 超細粉體的簡介超細粉體的簡介 細粉體從廣義上講是從微米級到納米級的一系列超細材料,在狹義上講是 從微米級、亞微米級到 100 納米以上的一系列超細材料。材料被破碎成超細粉體后由于粒度細、分布窄、質量均勻,因而具有比表面積大、表面活性高、化學反應速度快、溶解速度快、燒結體強度大以及獨特的電性、磁性、光學性等特性。由于超細

9、粉體材料具有特殊的性能,因此進入21世紀以后,超細粉體材料的應用領域不斷擴大,機械領域約占 40.3%,熱能領域占 34.6%,電磁領域占 12.9%,生物醫(yī)學領域占 8.9%,光學領域占 2.4%,其它方面占 0.9%。3.水泥簡介水泥簡介需要超細粉材料改性的原因 水泥基材料是應用最為廣泛的建筑材料之一。水泥基材料是一種高度無序、 多相、多孔的非均質復合體系,在水泥凝膠體凝結硬化過程中,由于收縮、泌水 等原因,凝膠體內部不可避免會形成一些孔隙、微裂縫等結構缺陷,使水泥基材 料的性能降低。水泥基材料結構的密實性降低。水泥硬化漿體(水泥石)是一種多相體系,結構中存在大量由空氣、水組成的微孔及非均

10、相之間的界面, 這種高度無序、多孔的非均質結構體系對水泥基材料的抗?jié)B性、耐久性和強度均有很大的影響。4.水泥改性效應水泥改性效應 從粉體材料緊密堆積理論上分析,在微觀及亞微觀范圍內,使膠凝材料形成 良好的級配, 提高固體顆?;旌衔矬w系的密實度,必將有效地降低水泥凝膠體的孔隙率,且微觀結構更加均勻密實,從而改善水泥基材料的性能。顆?;旌衔锞?有高的堆積密實度已成為水泥基復合材料獲得超高性能的關鍵, 例如高性能混凝 土(HPC) 。5. 超細粉體在水泥中的應用超細粉體在水泥中的應用 超細粉體在水泥中的微顆粒效應主要表現為填充作用、級配調節(jié)作用和調節(jié)水化產物分布的“晶核作用”(即微顆粒在系統(tǒng)中均勻分

11、散) 。1、填充作用 是由于微細顆粒的粒徑遠小于水泥粒子,所以前者可填充在后者的空隙中提高水泥石的密實度,降低用水量。 5. 超細粉體在水泥中的應用超細粉體在水泥中的應用2、調節(jié)級配及水化產物分布的“晶核作用”作用 超細粉體與水泥熟料組分存在粒徑上的差異,可改善膠凝材料系統(tǒng)的顆粒粒徑分布,導致系統(tǒng)的顆粒堆積更緊密,更合理。超細粉體作為水泥基復合材料的活性摻合料, 可降低水化熱和水化熱釋放速率,改善工作性,增強后期強度,改善內部結構,提高抗腐蝕能力。這是因為超細粉體能夠使多孔的水泥基材料中的孔結構變細且不連通,降低孔隙率,而且使水泥水化產物中的不利成分氫氧化鈣減少,生成更多有利的水化硅酸鈣,從而

12、提高水泥基材料的性能摻合料對水泥基材料強度增長系數的影響至關重要,摻和料的不同比例以及摻和料的不同種類對強度增長速度的快慢有著很大的影響。 礦物質超細粉的摻人 ,一是起到了填充作用,降低孔隙率,并且細化孔徑;二是提高了混合材的誘增活性,并可以降低了水化熱??紫堵实慕档?是提高混凝土強度和耐久性的直接原因,混合材活性的提高則可以進一步改善混凝土微結構??紫堵实慕档?、孔徑的細化及微結構的改善,也使混凝土抗?jié)B性提高,進而提高其耐久性能。但是,粒徑較小的部分,顆粒間存在著較強的吸附作用,致使顆粒團聚,形成粒徑較大的“粒子團”,且粒徑越小團聚越明顯。6. 用于水泥的超細粉體材料用于水泥的超細粉體材料 應用于水泥的超細粉體主要有超細CaCO3,硅灰

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