第三章硅酸盐水泥国家标准及其生产.ppt

第三章硅酸盐水泥国家标准及其生产,无机材料工学基础,2,水泥国家标准GB175-2007通用硅酸盐水泥,通用硅酸盐水泥的分类,4,硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的定义,硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、05%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏经磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥细分为两种。一种为不掺任何混合材的纯硅酸盐水泥，称之为型硅酸盐水泥，简记为PI。另一种为掺加不超过水泥重量5%的石灰石或粒化高炉矿渣的硅酸盐水泥，称之为型硅酸盐水泥，简记为PII。,凡由硅酸盐水泥熟料、615%混合材和适量石膏经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，简记为PO。标准规定：掺活性混合材时混合材最大掺量可达15%，并且允许用不超过水泥重量5%的窑灰或不超过水泥重量10%的其他非活性混合材来替代。单掺非活性混合材时最大掺量不得超过水泥重量的10%。,普通硅酸盐水泥,5,硅酸盐水泥熟料：凡以适当成分的生料烧至部分熔融，冷却后所得的以硅酸钙为主要成分的烧结物，简称熟料。石膏：石膏分为天然石膏和工业副产石膏两种。天然石膏：其品质必须满足国家标准GB/T5483-2008所规定的技术指标要求。工业副产石膏：即工业生产中排出的以CaSO4为主要成分的副产品或废渣，必须经过试验，确认对水泥性能无害方可使用。其品质必须满足国家标准GB/T21371-2008所规定的技术指标要求,硅酸盐水泥组分材料,6,混合材：混合材分为活性混合材和非活性混合材两种活性混合材：经国家标准方法检验后确证其活性指标满足国家标准规定的技术指标要求的、天然的或人工的混合材料。GB/T203-2008规定的粒化高炉矿渣，GB/T2847-2005规定的火山灰，GB/T18046-2008规定的粒化高炉矿渣粉；GB/T1596-2005规定的粉煤灰。非活性混合材：经国家标准方法检验后确证其活性指标低于国家标准规定的技术指标要求的、天然的或人工的混合材料。如活性指标低于相应国家标准规定的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、火山灰质混合材、粉煤灰、以及石灰石、砂岩、页岩等。（石灰石作为混合材时Al2O3不得超过2.5%）,硅酸盐水泥组分材料,混合材,7,窑灰：从水泥回转窑窑尾废气中收集下来的粉尘称为窑灰。用作水泥厂混合材的窑灰必须满足JC/T742-2009的规定。助磨剂：水泥粉磨时允许加入助磨剂，掺量不得超过水泥质量的0.5%，助磨剂须符合JC/T667-2004的规定。工业废渣用作助磨剂必须经过试验，确认对水泥性能无害。,硅酸盐水泥组分材料,8,1.水泥的强度等级,水泥依据其抗压强度和抗折强度的高低划分为不同的质量等级。水泥强度的测定和强度等级的划分均须遵照相关的国家标准规定的方法进行。我国国家标准规定，根据水泥砂浆3天和28天抗折和抗压强度的高低划分等级，硅酸盐水泥的强度等级分为：42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R普通硅酸盐水泥的强度等级分为：42.5，42.5R，52.5，52.5R矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的强度等级分为：32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R,硅酸盐水泥标号和技术要求,9,硅酸盐水泥标号和技术要求,10,2、技术指标,（1）化学指标,硅酸盐水泥标号和技术要求,11,2、技术指标,（3）物理指标a、细度：硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示，不小于300m2/kg;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水泥以筛余表示，80um方孔筛筛余不大于10或45um方孔筛筛余不大于30。b、凝结时间硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min.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600min.,（2）碱含量：水泥中碱含量以Na2O+0.658K2O计算值表示。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于0.6%，或由供需双方商定。,硅酸盐水泥标号和技术要求,12,2、技术指标,C、安定性用沸煮法检验必须合格，也可以用雷氏法检验。d、强度不同品种不同强度等级的通过硅酸盐水泥，其不同各龄期的强度应符合前表的规定。,硅酸盐水泥标号和技术要求,13,3、对水泥几个主要性能的说明,A、水泥的凝结时间水泥的凝结时间是指水泥拌水以后渐渐失去流动性，至转变成具有一定抵抗外力作用能力的状态所经历的时间。水泥凝结时间的快慢与施工密切相关。影响水泥凝结的主要因素：熟料组成石膏掺量，水泥细度环境温度和水泥温度,硅酸盐水泥标号和技术要求,14,3、对水泥几个主要性能的说明,B、安定性：水泥凝结硬化过程中体积的不变性和体积变化的相对均匀性。体积变化超过一定程度判断为体积安定性不良。体积安定性与建筑物的长期使用性能密切相关。影响水泥安定性的因素主要有：f-CaO，f-MgO，SO3由上述三种因素引起的安定性的检验方法各不相同。,硅酸盐水泥标号和技术要求,15,3、对水泥几个主要性能的说明,C、强度：水泥强度的测定种类有抗压和抗折两种，水泥强度表现为较高的抗压强度和较低的抗折强度(实际上是抗拉强度)。这在很大程度上决定了水泥的使用范围。硅酸盐水泥的标号强度为其砂浆28天抗压强度。但是，实际水泥出厂标号的确定必须考虑水泥质量的波动情况和额外的保险系数。,硅酸盐水泥标号和技术要求,16,4、试验方法,、氧化镁、烧失量、三氧化硫、碱和不溶物：按GB176方法进行。、细度（筛余）：按GB1345方法进行、比表面积：按GB8074方法进行、凝结时间、安定性和标准稠度用水量：按GB1346方法进行、压蒸安定性：按GB750方法进行、氯离子：按JC/T420进行试验、强度：按GB/T17671进行试验；但火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥在进行胶砂强度检验时，其用水量按0.50水灰比和胶砂流动度不小于180mm来确定，当流动度小于180mm时，须以0.01的整倍数递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于180mm。,硅酸盐水泥标号和技术要求,17,5、废品与不合格品,废品：凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任何一项不符合国家标准规定指标，即为废品。不合格品：凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合国家标准规定指标，或混合材掺量超过最大限量，或强度低于商品标号规定的指标时，称为不合格品。水泥包装标志水泥品种、标号、工厂名称和出厂编号不全的也属于不合格品。,硅酸盐水泥标号和技术要求,硅酸盐水泥的生产方法,硅酸盐水泥的生产分为三个阶段：（1）生料制备阶段：将石灰石原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后，按一定比例配合、磨细，并配合为成分合适、适量均匀的生料。,生料球磨机,生料立磨,（2）熟料烧成阶段：生料在水泥窑内煅烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料,立窑,回转窑,（3）水泥粉磨阶段：熟料加适量石膏，有时还加适量的混合材或外加剂共同磨细,水泥磨,工艺流程图,水泥的生产方法：（1）干法：将原料同时烘干与粉磨或先烘干后粉磨成生料，而后喂入干法窑内煅烧成熟料，称为干法生产；将生料粉加入适量水分支