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    我国水泥年产量增长图表.ppt

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    我国水泥年产量增长图表.ppt

    我国水泥年产量增长图表,66,9520,18000,36300,49000,299,第三章 水泥,一、硅酸盐水泥的概念 二、硅酸盐水泥的生产工艺及矿物组成 三、硅酸盐水泥的凝结硬化 四、硅酸盐水泥的技术性质 五、硅酸盐水泥石的腐蚀与防治,第一节 硅酸盐水泥,凡由硅酸盐水泥熟料、0 5%石灰或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥(波特兰水泥)硅酸盐水泥分两种类型,不掺加混合材料的称型硅酸盐水泥,其代号为P。在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量 5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称型硅酸盐水泥,其代号为P。,一、硅酸盐水泥的概念,二、硅酸盐水泥的生产工艺及矿物组成,1、生产工艺,主要原料:(1)石灰质原料:提供CaO,有石灰石、贝壳、石灰质凝灰岩。(2)粘土质原料:提供SiO2Al2O3,少量Fe2O3,有粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩、河泥等、(3)铁矿粉:提高Fe2O3的含量,有黄铁矿渣。另外还有少量的矿化剂(如萤石)改善煅烧条件。,二、硅酸盐水泥的生产工艺及矿物组成,石灰质材料,粘土质材料,铁质材料,水泥成品,熟 料,石 膏,生 料,煅烧,1450C,磨细,磨细,按比例混合,1、生产工艺,2、矿物组成硅酸盐水泥的主要熟料矿物的名称和含量范围如下:硅酸三钙 3CaOSiO2,简写为C3S,含量37%60%硅酸二钙 2CaOSiO2,简写为C2S,含量15%37%铝酸三钙 3CaOAl2O3,简写为C3A,含量7%15%铁铝酸四钙 4CaOAl2O3Fe2O3,简写为C4AF,含量10%18%,二、硅酸盐水泥的生产工艺及矿物组成,二、硅酸盐水泥的生产工艺及矿物组成,各种熟料矿物的强度增长图,各种熟料矿物单独与水作用时表现出的特征,二、硅酸盐水泥的生产工艺及矿物组成,凝结:水泥加水拌和后,成为可塑的浆体,逐渐变稠,失去塑性,但尚不具有强度的过程。硬化:随后产生明显的强度,并逐渐发展而成为坚硬的人造石。,三、硅酸盐水泥的凝结硬化,1、水泥的水化反应及水化产物 2C3S+6H2O=3CaO2SiO23H2O+3Ca(OH)2 2C2S+4H2O=3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)2 C3A+6H2O=3CaOAl2O36H2O C3A+Ca(OH)2+12H2O=4CaOAl2O313H2O 2C4AF+7H2O=3CaOAl2O3 6H2O+CaOFe2O3H2O 4CaOAl2O313H2O+3(CaSO42H2O)+14H2O=3CaOAl2O33CaSO4 32H2O+Ca(OH)2 2C3A+3CaOAl2O33CaSO432H2O+4H2O=3(3CaOAl2O3CaSO412H2O),三、硅酸盐水泥的凝结硬化,1、水泥的水化反应及水化产物水化产物:,胶体,晶体,水化硅酸钙凝胶 70%,水化铁酸钙,Ca(OH)2 六方片状晶体水化铝酸钙 六方晶体钙钒石 针状晶体,2、凝结硬化过程,三、硅酸盐水泥的凝结硬化,三、硅酸盐水泥的凝结硬化,水泥凝结硬化过程示意,(a)分散在水中未水化的水泥颗粒(b)在水泥颗粒表面形成水化物膜层(c)膜层长大并互相连接(凝结)(d)水化物进一步发展,填充毛细孔(硬化)1水泥颗粒 2水分 3凝胶 4晶体 5水泥颗粒的未水化内核 6毛细孔,三、硅酸盐水泥的凝结硬化,硬化后的水泥石包含有凝胶体、结晶体、未水化的水泥内核、水和孔隙。硅酸盐水泥凝结硬化的特点:(1)是由表及里进行的。(2)水分和温度是硅酸盐水泥的凝结硬化的必要条件。,四、硅酸盐水泥的技术性质,2、标准稠度,3、凝结时间,4、体积安定性,强度,细度,水化热,四、硅酸盐水泥的技术性质,2、标准稠度,3、凝结时间,4、体积安定性,5、强度,细度,细度是指水泥的粗细程度,水泥颗粒粒径一般在0.0070.2mm范围内。测定方法筛析法(80m的方孔筛)和比表面积法(单位质量的粉末所具有的总表面积)硅酸盐、普通硅酸盐水泥(GB15792)规定:硅酸盐水泥比表面积应大于300/kg。,水化热,四、硅酸盐水泥的技术性质,标准稠度,3、凝结时间,4、体积安定性,5、强度,1、细度,标准稠度需水量:为了使水泥凝结时间、体积安定性等的测定具有准确的可比性,按国家标准规定,用标准稠度仪测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量。,水化热,四、硅酸盐水泥的技术性质,2、标准稠度,凝结时间,4、体积安定性,5、强度,1、细度,初凝:加水拌和到标稠,净浆开始失去可塑性所需的时间。终凝:加水拌和到标稠,净浆完全失去可塑性,并产生强度所需的时间。GB规定:初凝不小于45min,终凝不迟于390min。初凝不合格者为废品,终凝不合格者为不合格品。,水化热,四、硅酸盐水泥的技术性质,2、标准稠度,3、凝结时间,体积安定性,5、强度,1、细度,体积安定性:水泥浆在硬化过程中,体积变化的均匀性能。原因:(1)熟料中f-CaO,f-MgO 过多,f-CaO,f-MgO 过烧,结构致密,熟化慢,硬化后,才熟化,体积膨胀开裂。(2)石膏过量,硬化后,仍有CaSO4存在,则CA、水化铝酸钙与之反应,形成钙矾石,膨胀开裂。测定方法:沸煮法、雷氏法。规定:f-MgO 5%SO33.5%,水化热,四、硅酸盐水泥的技术性质,标准稠度,3、凝结时间,体积安定性,强度,细度,GB规定:用水泥胶砂强度测定。试件标准尺寸:4040160mm 水泥:中国ISO标准砂:水=1:3:0.5原因:(1)水泥净浆体积收缩,易产生裂缝,不利于强度的测定(2)实际中均用砂浆,而很少用净浆。(3)可测多方面的强度。,水化热,硅酸盐水泥各龄期的强度要求(GB1751999),四、硅酸盐水泥的技术性质,2、标准稠度,3、凝结时间,4、体积安定性,5、强度,1、细度,13d龄期内水化放热量为总放热量的50%,7d为75%,6个月为8391%。,水化热,五、硅酸盐水泥石的腐蚀与防治,(一)硅酸盐水泥石腐蚀的类型,(二)硅酸盐水泥石腐蚀的原因,(三)硅酸盐水泥石腐蚀的防止,软水腐蚀,(一)硅酸盐水泥石腐蚀的类型,亦称溶出性侵蚀,雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水及含重碳酸盐甚少的河水与湖水等都属于软水Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3+2H2O 溶析 自动填实,盐类腐蚀,酸类腐蚀,强碱腐蚀,1、硫酸盐的腐蚀4CaOAl2O3 12H2O+3CaSO4+20H2O=3CaO Al2O3 3CaSO4 31H2O+Ca(OH)2 水泥杆菌2、镁盐的腐蚀MgSO4+Ca(OH)2+2H2O=CaSO4 2H2O+Mg(OH)2MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2,1、碳酸腐蚀Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2OCaCO3+CO2+H2O=CaH(CO3)22、一般酸的腐蚀2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2OH2SO4+Ca(OH)2=CaSO42H2O,3CaOAl2O3+6NaOH=3NaO Al2O3+3Ca(OH)22NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,(二)硅酸盐水泥石腐蚀的原因,1、水泥石内含有易引起腐蚀的成分2、水泥石本身不密实3、外界有腐蚀的介质存在,(三)硅酸盐水泥石腐蚀的防止,1、根据环境,合理选择水泥品种。2、提高水泥石的密实度。3、加做保护层,加不透水的沥青层。4、对具有特殊要求的抗侵蚀混凝土,采用浸渍混凝土。,

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