熟悉硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程課件

第二章硅酸鹽水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)

要點(diǎn)：·本章主要學(xué)習(xí)硅酸鹽水泥的組分材料、生產(chǎn)技術(shù)要求與指標(biāo)；·熟悉硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)方法和特點(diǎn)；·明確新型干法水泥生產(chǎn)的技術(shù)特征；第二章硅酸鹽水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)1§2.1硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)GB175—99內(nèi)容如下

一、定義

1.硅酸鹽水泥：凡是由硅酸鹽水泥熟料，0—5%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。§2.1硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)2硅酸鹽水泥分兩種類型:不摻加混合材料的稱Ⅰ型硅酸鹽水泥，用代號(hào)P．Ⅰ表示；

在硅酸鹽水泥粉磨時(shí)摻入不超過(guò)水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t渣混合材料的稱Ⅱ型硅酸鹽水泥，用代號(hào)P．Ⅱ表示。其中P為波特蘭“Portland”的英文字首。硅酸鹽水泥分兩種類型:32.普通硅酸鹽水泥

凡是由硅酸鹽水泥熟料，6～15%混合材料，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為普通硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱普通硅酸鹽水泥）代號(hào)P·O

活性混合材料摻加量按重量百分比計(jì)＜15%，其中允許用不超過(guò)5%的窯灰，或不超過(guò)10%非活性混合材來(lái)代替。

2.普通硅酸鹽水泥

43.組分材料

（1）硅酸鹽水泥熟料即國(guó)際上的波特蘭水泥熟料，簡(jiǎn)稱水泥熟料。是一種由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按適當(dāng)比例配合磨成細(xì)粉（生料）燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的產(chǎn)物。

3.組分材料

5（2）石膏天然石膏：以二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）為主要成分的天然礦石。GB5483

硬石膏以無(wú)水硫酸鈣（CaSO4）為主要成分的天然礦石工業(yè)副產(chǎn)石膏：工業(yè)生產(chǎn)中以CaSO4為主要成分的副產(chǎn)品

作用：石膏是用作調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間的組分，是緩凝劑。適量石膏可以延緩水泥的凝結(jié)時(shí)間，使建筑施工中的攪拌、運(yùn)輸、振搗、砌筑等工序得以順利進(jìn)行；同時(shí)適量的石膏也可以提高水泥的強(qiáng)度。

（2）石膏6（3）活性混合材料

活性混合材：具有火山灰性或潛在水硬性的混合材料

GB1596的粉煤灰

GB2847火山灰質(zhì)混合材料

GB203?；郀t礦渣

作用：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。如?；郀t礦渣、石灰石等。

?；郀t礦渣是高爐冶煉生鐵所得以硅酸鈣和鋁酸鈣為主要成分的熔融物經(jīng)淬冷成粒后的產(chǎn)品。石灰石為水泥工業(yè)原料，在水泥中摻入少量石灰石可以起到混合材料的作用。

（3）活性混合材料7（4）非活性混合材料系指活性指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的潛在水硬性或火山灰性的混合材料以及砂巖和石灰石。（5）窯灰從回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣中收集下的粉塵。

（4）非活性混合材料8二.強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)(1)水泥強(qiáng)度水泥強(qiáng)度是水泥試體凈漿在單位面積上所能承受的外力。通常以各齡期的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度來(lái)表示水泥的質(zhì)量。一般3d或7d以前的強(qiáng)度為早期強(qiáng)度，28d及其后的強(qiáng)度稱為后期強(qiáng)度，也有將3個(gè)月以后的強(qiáng)用度稱為后期強(qiáng)度。通常用28d的強(qiáng)度作為水泥質(zhì)量劃分的強(qiáng)度等級(jí)。

二.強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)9(2)強(qiáng)度等級(jí)與水泥標(biāo)號(hào)

強(qiáng)度等級(jí)是按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)劃分，各強(qiáng)度等級(jí)水泥的各齡期強(qiáng)度值不得低于表數(shù)值（GB175—99）

。

抗折機(jī)壓力機(jī)(2)強(qiáng)度等級(jí)與水泥標(biāo)號(hào)抗折機(jī)壓力機(jī)10硅酸鹽水泥的強(qiáng)度指標(biāo)（GB175—99）強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度（MPa）

抗折強(qiáng)度（MPa）

3天

28天

3天

28天

42.517.042.5

3.5

6.5

42.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0硅酸鹽水泥的強(qiáng)度指標(biāo)（GB175—99）抗壓強(qiáng)度（MPa）11強(qiáng)度等級(jí)習(xí)慣稱之水泥標(biāo)號(hào)。俗稱商品標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥：42.542.5R52.552.5R62.562.5R六個(gè)等級(jí)

普通硅酸鹽水泥：32.532.5R42.542.5R52.552.5R六個(gè)等級(jí)

R：快硬性對(duì)三天強(qiáng)度有較高要求

強(qiáng)度等級(jí)習(xí)慣稱之水泥標(biāo)號(hào)。俗稱商品標(biāo)號(hào)12三.品質(zhì)指標(biāo)（技術(shù)要求）1.不溶物：不溶物是指水泥經(jīng)酸和堿處理，不能被溶解的殘留物。Ⅰ型≤0.75﹪Ⅱ型≤1.50﹪

2.燒失量：水泥燒失量是指水泥在950～1000℃高溫下燃燒失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。Ⅰ型≤3.0﹪Ⅱ型≤3.5﹪普通水泥≤5.0﹪

3.細(xì)度：細(xì)度即水泥的粗細(xì)程度，通常以比表面積或篩余數(shù)表示．硅酸鹽水泥比表面積﹥３００㎡/㎏普通水泥８０方孔篩篩余≤１０﹪三.品質(zhì)指標(biāo)（技術(shù)要求）134.凝結(jié)時(shí)間

水泥凝結(jié)時(shí)間是水泥從拌和水開始到失去流動(dòng)性，即從可塑性狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需要的時(shí)間，分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間兩種。初凝時(shí)間：是指水泥加水拌和到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始失去塑性的時(shí)間。終凝時(shí)間：是指水泥加水拌和起到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完全失去塑性的時(shí)間。初凝時(shí)間終凝時(shí)間硅酸鹽水泥﹥45min﹤6.5h普通水泥﹥45min﹤10h4.凝結(jié)時(shí)間145.安定性沸煮法檢驗(yàn)合格

水泥硬化后體積變化的均勻性稱為水泥體積安定性，簡(jiǎn)稱安定性。

引起水泥安定性不良的原因主要有三種:熟料中游離氧化鈣、方鎂石過(guò)高及水泥中石膏摻加量過(guò)多。6.強(qiáng)度水泥強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度劃分，各強(qiáng)度等級(jí)水泥的個(gè)齡期強(qiáng)度不得低于表中數(shù)據(jù)（GB175—99）

。5.安定性沸煮法檢驗(yàn)合格157.氧化鎂（MgO）水泥中≤5﹪，如壓蒸壓蒸安定性試驗(yàn)合格允許放寬到6﹪水泥中氧化鎂含量過(guò)高時(shí)，由于其緩慢的水化和體積膨脹效應(yīng)可使水泥硬化體結(jié)構(gòu)破壞。采用壓蒸安定性試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。8.三氧化硫（SO3）水泥中≤3.5﹪，

9.堿7.氧化鎂（MgO）16四.驗(yàn)收規(guī)則

1.廢品

凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中的任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，均為廢品。

2.不合格品

凡細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物、燒失量中的任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，或混合材料摻加量超過(guò)最大限量、強(qiáng)度低于商品強(qiáng)度等級(jí)的指標(biāo)時(shí)，該水泥稱為不合格品。水泥包裝標(biāo)志中的水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)者名稱、出廠編號(hào)不全的，也屬于不合格品。四.驗(yàn)收規(guī)則17概述·三項(xiàng)建筑性能指標(biāo)：凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度·安定性不良：水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中產(chǎn)生劇烈而不均勻的體積變化（體積膨脹),稱為安定性不良．·引起安定性不良的原因：熟料中游離氧化鈣、氧化鎂含量過(guò)高以及水泥中石膏摻加量過(guò)多。概述18§2.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法

一.生產(chǎn)過(guò)程

硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程通常可分為三個(gè)階段：

生料制備

熟料煅燒

水泥制成§2.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法19生料制備

生料制備20熟料煅燒熟料煅燒21熟悉硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程課件22水泥制成

水泥制成23二.生產(chǎn)方法

按生料制備方法分為：干法、半干法、濕法、半濕法；

按煅燒熟料窯的結(jié)構(gòu)分為：

干法窯立窯濕法窯回轉(zhuǎn)窯：立波爾窯懸浮預(yù)熱器窯窯外分解窯二.生產(chǎn)方法24立窯立窯25濕法濕法26新型干法新型干法271.干法和半干法干生料直接入窯煅燒叫干法。干法制得生料粉調(diào)配均勻并加入適量水，制成料球喂入立窯或立波爾窯內(nèi)煅燒稱為半干法，料球含水12%～15%。2.濕法和半濕法原料加水粉磨成生料漿入濕法窯煅燒叫濕法，生料漿水分占32%~40%左右。生料漿脫水烘干后破碎，入窯煅燒，稱之為半濕法。1.干法和半干法283.干法、濕法優(yōu)缺點(diǎn)比較干法：熱耗低，但粉塵大，生料成分不均勻，熟料質(zhì)量較濕法窯差。濕法：熱耗高，但電耗低，生料易于均化，熟料質(zhì)量較較好且均勻，且輸送方便，粉塵飛揚(yáng)少。3.干法、濕法優(yōu)缺點(diǎn)比較294.新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)特征

新型干法水泥生產(chǎn)的特點(diǎn)（1）優(yōu)質(zhì)（2）低耗：熱耗3000kJ/kg以下，水泥單位電耗90～110kWh/t以下。（3）高效：?jiǎn)挝蝗莘e產(chǎn)量達(dá)110～270kg/m2，勞動(dòng)生產(chǎn)率達(dá)1000～4000t/年·人。（4）環(huán)保（5）裝備大型化：?jiǎn)螜C(jī)生產(chǎn)能力達(dá)10000t/d（6）生產(chǎn)控制自動(dòng)化（7）管理科學(xué)化（8）投資大建設(shè)周期較長(zhǎng)4.新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)特征30第二章硅酸鹽水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)

要點(diǎn)：·本章主要學(xué)習(xí)硅酸鹽水泥的組分材料、生產(chǎn)技術(shù)要求與指標(biāo)；·熟悉硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)方法和特點(diǎn)；·明確新型干法水泥生產(chǎn)的技術(shù)特征；第二章硅酸鹽水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)31§2.1硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)GB175—99內(nèi)容如下

一、定義

1.硅酸鹽水泥：凡是由硅酸鹽水泥熟料，0—5%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?！?.1硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)32硅酸鹽水泥分兩種類型:不摻加混合材料的稱Ⅰ型硅酸鹽水泥，用代號(hào)P．Ⅰ表示；

在硅酸鹽水泥粉磨時(shí)摻入不超過(guò)水泥質(zhì)量5%的石灰石或粒化高爐渣混合材料的稱Ⅱ型硅酸鹽水泥，用代號(hào)P．Ⅱ表示。其中P為波特蘭“Portland”的英文字首。硅酸鹽水泥分兩種類型:332.普通硅酸鹽水泥

凡是由硅酸鹽水泥熟料，6～15%混合材料，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為普通硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱普通硅酸鹽水泥）代號(hào)P·O

活性混合材料摻加量按重量百分比計(jì)＜15%，其中允許用不超過(guò)5%的窯灰，或不超過(guò)10%非活性混合材來(lái)代替。

2.普通硅酸鹽水泥

343.組分材料

（1）硅酸鹽水泥熟料即國(guó)際上的波特蘭水泥熟料，簡(jiǎn)稱水泥熟料。是一種由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按適當(dāng)比例配合磨成細(xì)粉（生料）燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的產(chǎn)物。

3.組分材料

35（2）石膏天然石膏：以二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）為主要成分的天然礦石。GB5483

硬石膏以無(wú)水硫酸鈣（CaSO4）為主要成分的天然礦石工業(yè)副產(chǎn)石膏：工業(yè)生產(chǎn)中以CaSO4為主要成分的副產(chǎn)品

作用：石膏是用作調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間的組分，是緩凝劑。適量石膏可以延緩水泥的凝結(jié)時(shí)間，使建筑施工中的攪拌、運(yùn)輸、振搗、砌筑等工序得以順利進(jìn)行；同時(shí)適量的石膏也可以提高水泥的強(qiáng)度。

（2）石膏36（3）活性混合材料

活性混合材：具有火山灰性或潛在水硬性的混合材料

GB1596的粉煤灰

GB2847火山灰質(zhì)混合材料

GB203?；郀t礦渣

作用：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。如?；郀t礦渣、石灰石等。

?；郀t礦渣是高爐冶煉生鐵所得以硅酸鈣和鋁酸鈣為主要成分的熔融物經(jīng)淬冷成粒后的產(chǎn)品。石灰石為水泥工業(yè)原料，在水泥中摻入少量石灰石可以起到混合材料的作用。

（3）活性混合材料37（4）非活性混合材料系指活性指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的潛在水硬性或火山灰性的混合材料以及砂巖和石灰石。（5）窯灰從回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣中收集下的粉塵。

（4）非活性混合材料38二.強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)(1)水泥強(qiáng)度水泥強(qiáng)度是水泥試體凈漿在單位面積上所能承受的外力。通常以各齡期的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度來(lái)表示水泥的質(zhì)量。一般3d或7d以前的強(qiáng)度為早期強(qiáng)度，28d及其后的強(qiáng)度稱為后期強(qiáng)度，也有將3個(gè)月以后的強(qiáng)用度稱為后期強(qiáng)度。通常用28d的強(qiáng)度作為水泥質(zhì)量劃分的強(qiáng)度等級(jí)。

二.強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)39(2)強(qiáng)度等級(jí)與水泥標(biāo)號(hào)

強(qiáng)度等級(jí)是按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)劃分，各強(qiáng)度等級(jí)水泥的各齡期強(qiáng)度值不得低于表數(shù)值（GB175—99）

。

抗折機(jī)壓力機(jī)(2)強(qiáng)度等級(jí)與水泥標(biāo)號(hào)抗折機(jī)壓力機(jī)40硅酸鹽水泥的強(qiáng)度指標(biāo)（GB175—99）強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度（MPa）

抗折強(qiáng)度（MPa）

3天

28天

3天

28天

42.517.042.5

3.5

6.5

42.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0硅酸鹽水泥的強(qiáng)度指標(biāo)（GB175—99）抗壓強(qiáng)度（MPa）41強(qiáng)度等級(jí)習(xí)慣稱之水泥標(biāo)號(hào)。俗稱商品標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥：42.542.5R52.552.5R62.562.5R六個(gè)等級(jí)

普通硅酸鹽水泥：32.532.5R42.542.5R52.552.5R六個(gè)等級(jí)

R：快硬性對(duì)三天強(qiáng)度有較高要求

強(qiáng)度等級(jí)習(xí)慣稱之水泥標(biāo)號(hào)。俗稱商品標(biāo)號(hào)42三.品質(zhì)指標(biāo)（技術(shù)要求）1.不溶物：不溶物是指水泥經(jīng)酸和堿處理，不能被溶解的殘留物。Ⅰ型≤0.75﹪Ⅱ型≤1.50﹪

2.燒失量：水泥燒失量是指水泥在950～1000℃高溫下燃燒失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。Ⅰ型≤3.0﹪Ⅱ型≤3.5﹪普通水泥≤5.0﹪

3.細(xì)度：細(xì)度即水泥的粗細(xì)程度，通常以比表面積或篩余數(shù)表示．硅酸鹽水泥比表面積﹥３００㎡/㎏普通水泥８０方孔篩篩余≤１０﹪三.品質(zhì)指標(biāo)（技術(shù)要求）434.凝結(jié)時(shí)間

水泥凝結(jié)時(shí)間是水泥從拌和水開始到失去流動(dòng)性，即從可塑性狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需要的時(shí)間，分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間兩種。初凝時(shí)間：是指水泥加水拌和到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始失去塑性的時(shí)間。終凝時(shí)間：是指水泥加水拌和起到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完全失去塑性的時(shí)間。初凝時(shí)間終凝時(shí)間硅酸鹽水泥﹥45min﹤6.5h普通水泥﹥45min﹤10h4.凝結(jié)時(shí)間445.安定性沸煮法檢驗(yàn)合格

水泥硬化后體積變化的均勻性稱為水泥體積安定性，簡(jiǎn)稱安定性。

引起水泥安定性不良的原因主要有三種:熟料中游離氧化鈣、方鎂石過(guò)高及水泥中石膏摻加量過(guò)多。6.強(qiáng)度水泥強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度劃分，各強(qiáng)度等級(jí)水泥的個(gè)齡期強(qiáng)度不得低于表中數(shù)據(jù)（GB175—99）

。5.安定性沸煮法檢驗(yàn)合格457.氧化鎂（MgO）水泥中≤5﹪，如壓蒸壓蒸安定性試驗(yàn)合格允許放寬到6﹪水泥中氧化鎂含量過(guò)高時(shí)，由于其緩慢的水化和體積膨脹效應(yīng)可使水泥硬化體結(jié)構(gòu)破壞。采用壓蒸安定性試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。8.三氧化硫（SO3）水泥中≤3.5﹪，

9.堿7.氧化鎂（MgO）46四.驗(yàn)收規(guī)則

1.廢品

凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中的任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，均為廢品。

2.不合格品

凡細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物、燒失量中的任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，或混合材料摻加量超過(guò)最大限量、強(qiáng)度低于商品強(qiáng)度等級(jí)的指標(biāo)時(shí)，該水泥稱為不合格品。水泥包裝標(biāo)志中的水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)者名稱、出廠編號(hào)不全的，也屬于不合格品。四.驗(yàn)收規(guī)則47概述·三項(xiàng)建筑性能指標(biāo)：凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度·安定性不良：水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中產(chǎn)生劇烈而不均勻的體積變化（體積膨脹),稱為安定性不良．·引起安定性不良的原因：熟料中游離氧化鈣、氧化鎂含量過(guò)高以及水泥中石膏摻加量過(guò)多。概述48§2.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法

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§2.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法49生料制備

生料制