水泥

生产硅酸盐水泥的原料

硅酸盐水泥(波特兰水泥)可以用多种原材料来制造,只要这些原材料加在一起可以产生必要的石灰、铁、硅和氧化铝

石灰通常由石灰石或贝壳组成。铁、硅和氧化铝可能由粘土或页岩提供。配方因地理区域的不同而不同。

硅酸盐水泥制造流程

为了制造硅酸盐水泥,所选的原料被粉碎、研磨、成比例并混合。然后,他们通过一个长的旋转窑在1400~1650℃的温度下进行煅烧,生产熟料。熟料冷却后粉碎成粉末,通常会加入少量石膏作为缓凝剂。

01 采集原料、粉碎、储存

02 研磨与混合 干法/湿法

03 煅烧成熟料

04 掺混合材料与石膏、研磨、包装

水泥熟料

主要成分:

  • 硅酸三钙
  • 硅酸二钙
  • 铝酸三钙
  • 铁铝酸四钙

水泥中含有过多的游离氧化钙和游离氧化镁(均为严重过火),会使水泥硬化后期产生膨胀,致使已硬化的水泥石开裂,是水泥体积安定性不良的主要原因。

水泥种类

硅酸盐水泥 P.I 、P.II

水泥熟料+5%以下的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,统称为硅酸盐水泥(Portland cement),国际上统称为波特兰水泥。

P.I 硅酸盐水泥为100%水泥熟料+石膏。

普通硅酸盐水泥 P.O

Ordinary Portland cement

由硅酸盐水泥熟料、5%-20%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥,简称普通水泥。

掺混合材料的水泥

掺料后,凝结慢,后强,适用于大体积混凝土,不适用于低温。

复合硅酸盐水泥 P.C

Complex Portland cement

由硅酸盐水泥熟料、20%~50%两种或两种以上规定的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为复合硅酸盐水泥。

矿渣硅酸盐水泥 P.S

Portland slag cement,20%~70%矿渣。

水化后Ca(OH)2少 ,能抵抗软水和酸水腐蚀,所以高湿环境或永远处在水下的混凝土优先选用矿渣水泥。 保水性差,水泥浆水分析出形成孔洞,导致抗渗性能、抗冻性能差。

火山灰质酸盐水泥 P.P

Portland Pozzolana cement,20%-50%火山灰质。

细密,保水性好,水化形成较多的凝胶,抗渗性好。干缩大,不耐磨, 容易起粉。

粉煤灰硅酸盐水泥 P.F

portland fly-ash cement,20%~40%粉煤灰。

和易性好。抗渗差,抗冻差,耐摩性差。

包装标准

中国:50 kg/袋 价格:300~500元/吨

美国:94磅(43公斤)/袋

存期按出厂日期起

  • 一般水泥为3个月
  • 高铝水泥为2个月
  • 高级水泥为1.5月
  • 快硬水泥为1个月

水泥抗压强度 Mpa

试件:1:3水泥砂制成的标准尺寸试件

  • P.I P.II六个等级:42.5、52.5、62.5及R型
  • P.O四个等级:42.5、52.5及R型
  • P.C六个等级:32.5、42.5、52.5及R型
  • R表示早强性Rapid hardening 

密度

  • 密度:3.1-3.2g/cm³
  • 松散状态表观密度:900-1300 kg /m³
  • 密实状态表观密度:1400-1700 kg /m³

凝结时间

硅酸盐水泥初凝不早于45min,终凝不迟于6.5h;

普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min,终凝不大于10h。

《通用硅酸盐水泥GB175-2007》

特种水泥

  1. 快硬硅酸盐水泥:提高硅酸三钙和铝酸三钙含量。早强剂:氯化钙、三乙醇胺。
  2. 快硬硫铝酸盐水泥:超早强水泥。
  3. 铝酸盐水泥:水化放热快,不适用于大体积混凝土。适用于抢修、冬季施工、耐硫酸腐蚀。
  4. 膨胀水泥:加明矾石、石膏;补偿收缩。
  5. 白色硅酸盐水泥:降低氧化铁含量。用的黏土质原料有高岭土、 瓷石、白泥、石英砂等,石灰岩质原料则采用白垩

特种混凝土

  1. 轻骨料混凝土:表观密度小于1950 kg /m³
  2. 加气混凝土:铝粉作为发气剂
  3. 泡沫混凝土:松香泡沫剂。
  4. 防水混凝土:增加水泥用量;骨料级配;减水剂、加气剂。
  5. 耐热混凝土:矿渣水泥;高铝水泥;水玻璃。
  6. 耐酸混凝土:水玻璃。
  7. 聚合物混凝土
  8. 特细沙混凝土
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