12特种水泥生产技术.ppt

第12章 特种水泥生产技术 本章学习要点 　　本章要求了解特种水泥的概念和分类，掌握每类特种水泥的概念、分类、技术指标、生产工艺、主要特性矿物的水化硬化性能、突出特性和主要用途等。特别是掌握硫铝酸盐、氟铝酸盐、铁铝酸盐、铝酸盐矿物的水化硬化胶凝性能。 12.1 概述 　　特种水泥是特性水泥和专用水泥的统称，也即指通用水泥以外的水泥。目前我国已研制开发了70多种特种水泥。 12.1.1 特种水泥的分类 　　1、按特种水泥所含矿物分类 　　特种水泥通常可分成六大系列产品，它们是：硅酸盐水泥系列（除通用水泥外）、铝酸盐水泥系列、硫铝酸盐水泥系列、铁铝酸盐水泥系列、氟铝酸盐水泥系列、其他（包括无熟料、少熟料）水泥系列。 　　2、特种水泥的功能或用途分类 　　①快硬高强水泥。 　　②水工水泥。 　　③油井水泥。 　　④装饰水泥。 　　⑤膨胀和自应力水泥。 　　⑥其他。 12.1.2 特种水泥的生产状况 目前我国特种水泥生产年产量低，仅占全国水泥总产量的2﹪以下，与发达国家7﹪～9﹪的生产规模有相当的差距。 　　1、快硬硅酸盐水泥技术要求 　　①氧化镁含量：≤5.0％ 　　②三氧化硫含量：≤4％ 　　③水泥细度：筛余≤10% 　　④凝结时间：初凝≥45min，终凝≤10h 　　⑤安定性：合格 　　⑥强度：不得低于 　2、快硬硅酸盐水泥生产工艺 　（1）设计合理的矿物组成。 　（2）适当提高水泥的比表面积。 　（3）适当增加石膏的含量。 　3、快硬硅酸盐水泥性能与用途 　　快硬硅酸盐水泥早期强度高，1d抗压强度为28d的30%～35%，后期强度呈持续增长趋势；其凝结时间正常，一般初凝时间为2～3h；水泥的水化热较高，早期干缩率亦较大。 　　主要用语抢修工程、军事工程、预应力混凝土制件。 12.2.2 快硬硫铝酸盐水泥 以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，加入适量石膏和0～10%的石灰石，磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料，称为快硬硫铝酸盐水泥，代号R·SAC。快硬硫铝酸盐水泥的标号以3d抗压强度表示，分425、525、625、725四个标号。 　　1、快硬硫铝酸盐水泥技术指标 　　 　　◆比表面积。比表面积不得低于350m2/kg。 　　◆凝结时间。初凝不得早于25min。终凝不迟于3h。 　　◆强度。各龄期强度不得低于国标 　　2、快硬硫铝酸盐水泥生产工艺 　　◆原料。铝质原料（矾土）、石灰质原料（石灰石）和石膏。要求石灰石中CaO＞52%。MgO＜1.5%；矾土中Al2O350%～65%，SiO2＜25%；二水石膏SO3＞38%，MgO＜3%，也可以使用相应质量的无水石膏。 　　◆熟料的组成与率值 熟料矿物以无水硫铝酸钙（CaO·Al2O3）·CaSO4（简写为C4A3）和硅酸二钙β-C2S为主，还有少量的CaSO4、钙钛矿（CT）和含铁相等。熟料的化学组成大致为CaO40%～44%，Al2O318%～22%，SiO28%～12%，Fe2O36%～10%，SO312%～16%，其相应的矿物组成一般是C4A336%～44%，β-C2S23%～34%，C2F10%～27%，CaSO44%～17%。 ◆煅烧 生产C4A3—β-C2S型水泥熟料，一般采用干法回转窑生产，也可以用立窑生产。生料细度控制在0.080mm方孔筛筛余＜10%。熟料煅烧温度为1250～1350℃，不宜超过1400℃，否则CaSO4分解，C4A3也分解。 ◆水化 C4A3和石膏形成钙矾石和Al（OH）3凝胶，石膏量少时，后来生成低硫型硫铝酸钙。由于较低温度形成的C2S水化较快，生成C-S-H凝胶，而AH3和C-S-H凝胶填充在水化硫铝酸钙之间，加固和致密水泥石的结构，故水泥早期强度高。改变水泥中石膏的掺入量，可以制得快硬不收缩、微膨胀、膨胀和自应力水泥。 3、快硬硫铝酸盐水泥性能和用途 C4A3—β-C2S型水泥的初凝时间0.5～1h，终凝时间1～1.5h；长期强度稳定，并有所增长。低温性能较好，气温在-5℃以上时，不必采取任何特殊措施，就可以正常施工。 可用于紧急抢修工程，如接缝、堵漏、锚喷、抢修飞机跑道、公路等，适合于冬季施工工程、地下工程、配制膨胀水泥和自应力水泥以及玻璃纤维砂浆等，但不适应于在100℃以上环境下使用。 12.2.3 快硬氟铝酸盐水泥 　　以矾土、石灰石、萤石（或再加石膏）经配料煅烧得到的以氟铝酸钙（C11A7·CaF2）为主要矿物的熟料，再与石膏一起磨细而成的水泥为快硬氟铝酸盐水泥。 　　1、快硬氟铝酸盐水泥矿物组成 　　主要矿物为氟铝酸钙、阿利特、贝利特和铁铝酸钙固溶