普通硅酸盐水泥.ppt

无机胶凝材料，现代水泥的标志是英国asp丁于1824年授予的专利，至今已有100多年的历史。在此期间，水泥从单一品种发展到多品种，仅在中国就发展了70多个品种。(2)分类：(1)普通水泥：在研磨水泥时，通过混合材料制成。它是一种用于大量民用和建筑工程的普通水泥，如波特兰水泥；普通硅酸盐水泥；矿渣硅酸盐水泥；火山灰硅酸盐水泥；粉煤灰硅酸盐水泥。混合材料：人造或天然矿物材料，分为非活性混合材料和活性混合材料。(1)非活性混合材料：常温下不与氢氧化钙和水反应的混合材料称为非活性混合材料。主要是石灰石、石英砂和矿渣。其作用是调整水泥标号，降低水化热，增加水泥产量，降低水泥成本。(2)活性混合材料：常温下与氢氧化钙和水反应的混合材料称为活性混合材料。主要有粒化高炉矿渣和火山灰混合材料。主要功能是改善水泥的一些性能，此外，它还可以调整水泥等级，降低水化热和成本，增加水泥产量。五种常用水泥的组成、特点及适用范围(2)特种水泥：指油井水泥、砌筑水泥等特殊用途的水泥。(3)特色水泥：是一种性能优异的水泥，如快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、少熟料无熟料水泥。有100多种。2、生料的制备和研磨根据规定的化学成分来确定各种原料的比例，将原料破碎并研磨至规定的细度，并混合均匀。(1)组成比：水力比、硅酸比和铝氧比。当水硬性比过高时，易产生游离氧化钙，导致硬化水泥开裂；如果太低，水泥的硬度会慢慢增加。硅酸比越高，水泥的烧结温度越高，水泥的硬化速度越慢，但后期强度越高。当硅酸比例小时，在煅烧过程中容易形成熟料块，并且在窑壁上形成厚的“结”，从而导致生产困难。熟料中氧化铁含量高会降低水泥的煅烧温度，但水泥的凝结硬化速度慢。(2)新型干法悬浮预热窑和预分解窑(窑外分解生产)悬浮预热窑预热分解旋风预热窑主要由回转窑和窑后旋风预热器组成。旋风预热器由几级串联的旋风管换热单元组成，通常为4-6级。生料的预热和部分分解(生料的分解率约为30%)是由预热器完成的，它取代了回转窑的部分功能，缩短了返窑时间。同时，窑内的气料热交换过程是在堆积状态下进行的，并在预热器中移动到悬浮状态，使生料与窑内排出的热气充分混合，增加了气料的接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到了提高窑系统生产效率，降低熟料烧成热耗的目的。工艺流程：生料从第一级旋风筒(C1)的进气管送入，被热烟气分散，悬浮在热烟气中并进行热交换，然后被热烟气带入第一级旋风筒C1，通过离心力和重力与烟气分离，沉降到旋风筒锥体的底部， 由下料管送入二级旋风筒(C2)的进气管，由进入C2筒的气流分散、悬浮和加热，然后由气流带入C2筒。 生料在C2转鼓中与气流分离，依次送入三级旋风分离器C3和四级旋风分离器C4的进气管，依次悬浮并进一步加热，最后在C4旋风分离器中与气流分离，送入在预热器和回转窑之间增设分解炉或利用窑尾上升烟道，并设置燃料喷射装置，使燃料燃烧的放热过程和生料碳酸盐分解的吸热过程在分解炉内以悬浮状态或流化状态快速进行，入炉生料的分解率提高到90%以上。特点：a、将原来在回转窑中进行的碳酸盐分解任务转移到分解炉中，约60%的燃料从分解炉中加入，一小部分从窑头加入，减少了窑内煅烧区的热负荷，延长了炉衬材料的使用寿命，有利于大规模生产；b、由于燃料和生料混合均匀，燃料的燃烧热及时传递给物料，优化了燃烧、换热和碳酸盐分解过程，生料入窑分解率由悬浮预热窑的30%左右提高到85%-95%，具有优质、高效、低耗等一系列优良性能和特点。(3)烧成熟料的形成及影响因素：原料的细度和均匀性是由于固相反应是固体物质表面相互接触的反应。当原料的细度相对较小时，组分之间的接触面积增加，固相反应速度也增加。此外，颗粒分布在狭窄的范围内，以确保生料的均匀性。生料细度一般控制在0.080毫米方孔筛渣8-12%，0.2毫米方孔筛渣1.0-1.5%。(2)原料性质当原料中含有石英砂(结晶二氧化硅在加热过程中只发生晶体转变)时，熟料矿物难以燃烧，熟料中游离氧化钙含量增加。此外，燧石结核硬度高，不适合研磨，反应能力比无定形结核低，非常不利于固相反应。粘土分解得到的游离无定形二氧化硅在固相中容易与氧化钙反应。(3)温度的升高增加了颗粒能量，从而提高了颗粒扩散速度和化学反应速度，加快了固相反应速度。(4)矿化剂添加矿化剂可以通过与反应物的相互作用激活晶格，从而增强反应能力，加速固相反应。4、水泥粉磨水泥粉磨后掺入2 6%石膏。研磨是水泥生产的最后一道工序，也是耗电最多的工序。其主要功能是研磨水泥熟料(以及胶凝剂、性能调节材料等。)至合适的粒度(用细度、比表面积等表示。)，形成一定的颗粒级配，增加其水化面积，加快水化速度，并满足水泥浆凝结和硬化的要求。5、水泥包装水泥厂有袋装和散装两种装运方式。(4)影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素水泥的矿物组成矿物组成是影响水泥凝结硬化的最重要的内在因素。当单独与水反应时，不同的矿物成分具有不同的特性。如果水泥的矿物成分发生变化，它的凝结和硬化就会发生明显的变化。(2)将石膏石膏作为组分掺入水泥中，以延缓水泥的凝结时间。由于C3A的快速水化，不含石膏的水泥将导致水泥异常快速凝结，这将妨碍水泥的正常使用。(3)水泥细度在相同矿物组成的条件下，水泥细度越细，与水接触时的水化反应表面积越大，水化反应产物增长越快，凝结硬化越快，水化热越多。(4)提高环境温度和湿度可以加速水泥水化反应和强度增长；相反，如果温度降低，水合反应变慢，强度增加缓慢。当温度低于零度时，水泥水化反应基本停止，强度不增加，甚至水凝破坏水泥石结构。在实际工程中，蒸汽养护常用于加速水泥产品的凝结和硬化过程。然而，高温固化通常会导致水泥浆标准水灰比水泥：水=70: 30水灰比42%水泥浆：水：细骨料(小于5 mm)=30: 13: 57水灰比43%混凝土：水泥水细骨料粗骨料水灰比44%水的存在是水泥水化反应的必要条件。当环境干燥时，水泥中的水将迅速蒸发，因此水泥不能充分水合，硬化将停止。相反，水泥的水化将充分进行，强度增长将正常。因此，在浇筑水泥混凝土后的一段时间内，应十分注意保温和保湿。(6)水泥石的腐蚀及其预防1。水泥石的腐蚀在一些腐蚀介质的作用下，水泥石的结构逐渐被破坏，强度下降，整个坍塌现象就是水泥石的腐蚀。(1)软水腐蚀(溶解腐蚀)软水是指含有少量碳酸氢盐的工业冷凝水、蒸馏水、天然雨水、河水和湖水。在静水中，氢氧化钙会停止溶解直至饱和，其作用仅限于表面。(2)在流水和压力水中，氢氧化钙被带走，侵蚀不断深入内部，增加了水泥石的孔隙，降低了水泥石的强度。(3)在含碳酸氢盐的硬水中，由Ca2+生成的碳酸钙聚集在水泥石空隙中，形成致密的保护层，防止外部水的侵入和内部Ca2+的沉淀。(2)盐腐蚀硫酸盐腐蚀(膨胀化学腐蚀)海水、沼泽水和工业污水中含有碱性硫酸盐(如硫酸钠、硫酸钾等)时。)，水泥石也会被侵蚀。以硫酸钠为例，硫酸钠与水泥石中的氢氧化钙反应生成硫酸钙：氢氧化钙硫酸钠硫酸钙。然后硫酸钙还与水泥石中的固体铝酸钙水合物反应，生成高硫铝酸钙水合物晶体。4 CaO Al2 O 312H 2O 3 CaSO 4 20H 2O3 CaO Al2 O 33 CaSO 431H 20 Ca(OH)2高硫型硫铝酸钙水合物与大量结晶水结合，其体积膨胀是硫铝酸钙原始体积的2.5倍。这种反应在固相中进行，因此在水泥石中产生很大的内应力，导致水泥石开裂，降低其强度并造成损坏。(2)镁盐腐蚀(溶解化学腐蚀)海水和地下水通常含有大量镁盐，如硫酸镁(硫酸镁)和氯化镁(氯化镁)。它们与水泥石中的氢氧化钙反应，产生新的可溶于水的化合物。硫酸镁x钙(0H)2 x 2H水硫酸钙42 x H2O 10毫克(氢氧化物)23氧化钙氧化铝36 x H2O 10 3(硫酸钙42 x H2O) 10 x 19水 3氧化钙氧化铝33硫酸钙43 x 2H二氧化氯2 x钙(氢氧化物)2氯化钙x氧化镁(氢氧化物)2反应生成氢氧化镁(氢氧化镁)硫酸钙二水合物(硫酸钙二水合物)，它是软的，没有胶凝能力，将导致硫酸盐的破坏。氯化钙很容易溶解在水中。这种反应会降低或破坏水泥石的强度，因此硫酸镁对水泥石起双重腐蚀作用。(3)酸腐蚀碳酸腐蚀通常会溶解工业污水和地下水中更多的二氧化碳。二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙反应生成碳酸钙，碳酸钙继续与含碳酸的水反应生成水溶性碳酸氢钙(Ca(HCO3)2)。同时，由于碳酸氢钙的溶解，钙(0H)2的浓度降低，导致水泥石中其他产物的分解，破坏水泥石的结构。反应方程式如下：首先：ca(oh)2 DCA CO2 10 H2OCaCo3 10 2 H2O，然后：CaCO3 10co2 10h2o ca (HCO3) 2在从碳酸钙到碳酸氢钙的转化中是可逆的。只有当水中所含的碳酸超过平衡浓度(溶液中ph 7)时，上述反应才向右进行，形成碳酸腐蚀。(2)一般酸腐蚀(盐酸、硫酸)通常包含工业废水、地下水和沼泽水中的无机酸和有机酸。各种酸与水泥石中的氢氧化钙反应生成化合物，这些化合物要么可溶于水，要么由于体积膨胀导致水泥石破坏。对水泥石最快的腐蚀作用是盐酸、氢氟酸、硝酸、无机酸中的硫酸和o例如，盐酸和硫酸分别与水泥石中的氢氧化钙反应，其反应公式如下：2HCl decaca (oh) 2 CaCl 2H2O(氯化钙易溶于水，造成化学腐蚀破坏)H2SO4 decaca (oh) 2 caso 42h2o(石膏对水泥石造成硫酸盐膨胀破坏)，(4)强碱腐蚀碱液浓度不高一般无害，但铝酸盐含量高的硅酸盐水泥遇到强碱也会受到破坏。(1)例如，氢氧化钠可与水泥熟料中未水化的铝酸盐反应生成可溶性铝酸钠，其反应配方为：3CaOAl2O3 10氢氧化钠3Na2O 3 13 CA(OH)2(2)当水泥石被氢氧化钠溶液饱和后，在空气中干燥，与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠2氢氧化钠CO2 碳酸钠3 H2O碳酸钠晶体，沉淀在水泥石的毛细孔中，导致水泥石膨胀开裂。2.防止水泥石被腐蚀的基本原因是：首先，水泥石中有易被腐蚀的成分，如氢氧化钙和铝酸钙水合物；第二，水泥石本身并不致密，有许多毛细管道，侵蚀性介质很容易进入。因此，可根据具体情况采取以下措施防止水泥石腐蚀。(1)根据