1、水泥水泥水硬性无机胶凝材料水硬性无机胶凝材料我国水泥工业的优势我国水泥工业的优势我国水泥工业的劣势我国水泥工业的劣势1吨吨水泥水泥约约1.2t石石灰石灰石约约169kg标准煤标准煤约约1tCO2约约2kgSO24kgNOx耗电耗电100kWh大量粉大量粉尘与烟尘与烟尘尘水泥的分类：水泥的分类：按照用途与性能分类按照用途与性能分类水泥水泥通用通用硅酸盐硅酸盐水泥水泥专用水泥专用水泥特特种种水泥水泥水泥水泥硅酸盐系列硅酸盐系列水泥水泥铝酸盐系列铝酸盐系列水泥水泥硫铝酸盐系硫铝酸盐系列水泥列水泥氟铝酸盐系氟铝酸盐系列水泥列水泥铁铝酸盐系铁铝酸盐系列水泥列水泥按主要水硬性物质分类按主要水硬性物质分类高
2、贝利特水泥研发技术高贝利特水泥研发技术建材领域的一场革命建材领域的一场革命该项目主要完成人隋同波说：高贝利特水泥与通用硅酸盐该项目主要完成人隋同波说：高贝利特水泥与通用硅酸盐水泥相比，具有很多优势：水泥相比，具有很多优势：烧成温度降低了烧成温度降低了100度，节约煤资源度，节约煤资源对选用的石灰石要求不高对选用的石灰石要求不高烧成过程中产生的二氧化碳、二氧化硫的排放量大大降低，烧成过程中产生的二氧化碳、二氧化硫的排放量大大降低，减少环境污染减少环境污染制成水泥的成本低，成本节约约为制成水泥的成本低，成本节约约为10%低放热，建筑物不易发生裂缝低放热，建筑物不易发生裂缝用高贝利特水泥开发的高性能
3、混凝土、高抗裂新型大坝混用高贝利特水泥开发的高性能混凝土、高抗裂新型大坝混凝土在工作性能、力学性能、热学性能、抗裂性和耐久性凝土在工作性能、力学性能、热学性能、抗裂性和耐久性方面均优于通用硅酸盐水泥混凝土。方面均优于通用硅酸盐水泥混凝土。高贝利特高抗裂大坝混凝土的综合抗裂性能优于三峡工程高贝利特高抗裂大坝混凝土的综合抗裂性能优于三峡工程中所使用的中热水泥大坝混凝土，为解决大体积混凝土的中所使用的中热水泥大坝混凝土，为解决大体积混凝土的开裂问题提供了更好的技术途径。开裂问题提供了更好的技术途径。即将颁布的最新国家标准通用硅酸盐水泥将代替GB1751999，GB13441999，GB1295819
4、99。通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥以硅酸盐水泥熟料、适量石膏和混合材料制成的水硬性胶凝材料。包括硅酸盐水泥硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥、矿矿渣硅酸盐水泥渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥、粉粉煤灰硅酸盐水泥煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥。修订标准的原因：修订标准的原因：水泥品种划分和强度等级不匹配，生产的普通硅水泥品种划分和强度等级不匹配，生产的普通硅酸盐水泥中混合材料超标现象严重；酸盐水泥中混合材料超标现象严重；标准中没有规定混合材料掺量检测方法；标准中没有规定混合材料掺量检测方法；水泥中掺加混合材料种类呈现开放状态；水泥中掺加混合材料种类呈现开放状态；
5、水泥生产中使用盐类早强剂等；水泥生产中使用盐类早强剂等；检验规则的可操作性不强等。检验规则的可操作性不强等。硅酸盐水泥硅酸盐水泥I型型硅酸盐水泥，硅酸盐水泥，代号代号PI不掺加混合材料不掺加混合材料II型硅酸盐水泥，型硅酸盐水泥，代号代号PII掺加不超过水泥质掺加不超过水泥质量量5%石灰石或粒化石灰石或粒化高炉矿渣混合材料高炉矿渣混合材料一、硅酸盐水泥的生产工艺一、硅酸盐水泥的生产工艺石灰质原料石灰质原料CaO黏土质原料黏土质原料SiO2、Al2O3、Fe2O3校正原料校正原料生料生料熟料熟料石膏石膏石灰石或粒化矿渣石灰石或粒化矿渣按比例按比例混合磨细混合磨细煅烧煅烧1450水泥水泥磨细磨细“
6、两磨一烧两磨一烧”一、硅酸盐水泥的生产工艺一、硅酸盐水泥的生产工艺一、硅酸盐水泥的生产工艺一、硅酸盐水泥的生产工艺一、硅酸盐水泥的生产工艺一、硅酸盐水泥的生产工艺一、硅酸盐水泥的生产工艺一、硅酸盐水泥的生产工艺二、硅酸盐水泥熟料矿物组成二、硅酸盐水泥熟料矿物组成生料生料SiO2CaO化合反应化合反应8001450800左右左右分解反应分解反应Al2O3Fe2O32CaOSiO23CaOSiO23 CaO Al2O34 CaOAl2O3Fe2O3硅酸盐水泥熟料矿物组成硅酸盐水泥熟料矿物组成化合物名称化合物名称氧化物成分氧化物成分缩写符号缩写符号含量含量(%)硅酸三钙硅酸三钙3CaOSiO2C3S
7、4565硅酸二钙硅酸二钙2CaOSiO2C2S1530铝酸三钙铝酸三钙3 CaO Al2O3C3A715铁铝酸四钙铁铝酸四钙4 CaOAl2O3Fe2O3C4AF1018水化水化三、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化三、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化水泥水水泥水具有流动性、可塑性浆体具有流动性、可塑性浆体失失去可塑性去可塑性凝结凝结随后水泥浆体开始产生强度，随后水泥浆体开始产生强度，坚硬的水坚硬的水泥石泥石硬化硬化四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化（一）水泥的水化反应（一）水泥的水化反应（1）2(3CaOSiO2)+6H2O3CaO2SiO23H2O+3Ca(OH)2（2）2(2
8、CaOSiO2)+4H2O3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)2（3）3 CaOAl2O3+6H2O3CaOAl2O36H2O（4）4 CaOAl2O3Fe2O3+7H2O3CaOAl2O36H2O+CaOFe2O3H2O（5）3 CaOAl2O36H2O+3(CaSO42H2O)+20H2O 3CaO Al2O33CaSO4 32H2O四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化硅酸盐水泥的主要水化产物硅酸盐水泥的主要水化产物水化产物分子式水化产物分子式名称名称所占比例所占比例(%)3 CaO2SiO23H2O水化硅酸钙水化硅酸钙703Ca(OH)2氢氧化钙氢氧化钙203
9、 CaO Al2O3 6H2O水化铝酸钙水化铝酸钙不定不定CaO Fe2O3H2O水化铁酸一钙水化铁酸一钙不定不定3 CaO Al2O33CaSO4 32H2O高硫型水化硫高硫型水化硫铝酸钙（钙矾石）铝酸钙（钙矾石）不定不定四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化（二）硅酸盐水泥的凝结与硬化（二）硅酸盐水泥的凝结与硬化（三）各种熟料矿物单独与水作用的性质（三）各种熟料矿物单独与水作用的性质 性质性质C3SC2SC3AC4AF凝结硬化速度凝结硬化速度快快慢慢最快最快较快较快水化时放出热量水化时放出热量大大小小最大最大中中强度强度高低高低高高早期低、早期低、后期高后期高低低中中
10、发展发展快快慢慢快快较快较快四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化（四）硅酸盐水泥凝结硬化的特点（四）硅酸盐水泥凝结硬化的特点 1放热反应放热反应 2凝结硬化速度凝结硬化速度37天内较快，大致天内较快，大致28天完成天完成基本部分，完成全过程需几年，甚至几十年时间。基本部分，完成全过程需几年，甚至几十年时间。为什么要添加石膏？为什么要添加石膏？四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化（1）2(3CaOSiO2)+6H2O3CaO2SiO23H2O+3Ca(OH)2（2）2(2CaOSiO2)+4H2O3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)2（3）3
11、CaOAl2O3+6H2O3CaOAl2O36H2O（4）4 CaOAl2O3Fe2O3+7H2O3CaOAl2O36H2O+CaOFe2O3H2O（5）3 CaOAl2O36H2O+3(CaSO42H2O)+20H2O 3CaO Al2O33CaSO4 32H2O难溶、针状难溶、针状晶体、体积晶体、体积增大增大1.5倍倍四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化（五）为什么生产水泥时要加入适量的石膏？（五）为什么生产水泥时要加入适量的石膏？C3A 水化铝酸钙水化铝酸钙 石膏石膏 水化硫铝酸钙水化硫铝酸钙3 CaOAl2O3+6H2O3CaOAl2O36H2O3 CaOAl2
12、O36H2O+3(CaSO42H2O)+20H2O 3CaO Al2O33CaSO4 32H2O四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化（五）为什么生产水泥时要加入适量的石膏？（五）为什么生产水泥时要加入适量的石膏？为了调节（延缓）水泥凝结时间为了调节（延缓）水泥凝结时间 石膏掺量要适量石膏掺量要适量过少，过少，起不到缓凝的作用起不到缓凝的作用过多，过多，会引起安定性不良会引起安定性不良四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化（六）影响水泥凝结、硬化的因素（六）影响水泥凝结、硬化的因素熟料矿物的组成熟料矿物的组成水泥的细度水泥的细度石膏掺量石膏掺量水灰比
13、水的质量水灰比水的质量/水泥的质量水泥的质量养护的温、湿度养护的温、湿度养护龄期养护龄期 仔细观察。仔细观察。以下是以下是A、B两种硅酸盐水两种硅酸盐水 泥熟料矿物组成百分比含量，请分析泥熟料矿物组成百分比含量，请分析A、B两种硅酸盐水泥的早期强度及水化热两种硅酸盐水泥的早期强度及水化热 的差别。的差别。矿物组成矿物组成C C3 3S/S/C C2 2S/S/C/C/C C4 4AF/AF/A水泥水泥6060151516169 9B水泥水泥4747282810101515 矿物组成矿物组成C C3 3S/S/C C2 2S/S/C/C/C C4 4AF/AF/A水泥水泥606015151616
14、9 9B水泥水泥4747282810101515性质性质C3SC2SC3AC4AF凝结硬化速度凝结硬化速度快快慢慢最快最快较快较快水化时放出热量水化时放出热量大大小小最大最大中中强度强度高低高低高高早期低、早期低、后期高后期高低低中中发展发展快快慢慢快快较快较快请分析请分析A、B两种硅酸盐水泥的早期强两种硅酸盐水泥的早期强度及水化热的差别。度及水化热的差别。仔细观察。请分析仔细观察。请分析A、B两种硅酸盐水泥两种硅酸盐水泥 的早期强度及水化热的差别。的早期强度及水化热的差别。结论：结论：A水泥的水泥的C3S及及C3A含量高，而含量高，而C3S及及C3A的早的早 期强度及水化热都较高，故期强度及
15、水化热都较高，故A水泥的早期强度水泥的早期强度 与水化热高于与水化热高于B水泥。水泥。矿物组成矿物组成C C3 3S/S/C C2 2S/S/C/C/C C4 4AF/AF/A水泥水泥6060151516169 9B水泥水泥4747282810101515 前沿动态前沿动态第一节第一节 硅酸盐水泥硅酸盐水泥最新国家标准最新国家标准通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥一、硅酸盐水泥的生产工艺一、硅酸盐水泥的生产工艺二、硅酸盐水泥熟料矿物组成二、硅酸盐水泥熟料矿物组成三、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化三、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化观察与讨论观察与讨论 三、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化三、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化（一）水泥的水化反应（一）水泥的水化反应（二）硅酸盐水泥的凝结与硬化（二）硅酸盐水泥的凝结与硬化（三）各种熟料矿物单独与水作用的性质（三）各种熟料矿物单独与水作用的性质（四）硅酸盐水泥凝结硬化的特点（四）硅酸盐水泥凝结硬化的特点（五）为什么生产水泥时要加入适量的石膏？（五）为什么生产水泥时要加入适量的石膏？（六）影响水泥凝结、硬化的因素（六）影响水泥凝结、硬化的因素
