1、兰州交通大学工程检测有限公司工作论文题 目： 硅酸盐水泥的性能分析 姓 名： 杜淀泽 科 室： 实验室 指导教师： 1硅酸盐水泥的性能分析目录摘要1关键词1硅酸盐水泥的生产工艺概述1酸盐水泥的技术要求3 硅酸盐水泥的性能及应用5 硅酸盐水泥的耐久性9总结112参考文献121摘要：硅酸盐水泥是一种水硬性胶凝材料，也是建筑工程中用量最大的建筑材料之一。它是由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙等四种矿物组分所组成。水泥的技术性质，主要是细度、凝结时间、安定性和强度。强度是评价水泥强度等级的依据。硅酸盐水泥在现代建筑工程中主要用以配制砂浆、混凝土和生产水泥制品，随着国民经济的不断发展，水泥作为大
2、量应用的工程材料，研究和改善其性能，对于发展水泥品种、提高建筑效率、改善工程质量都具有十分重要的意义。关键词：生产工艺，细度，凝结时间，安定性，强度1.硅酸盐水泥的生产砌筑水泥：由活性混合材料，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，磨细制成主要用于砌筑砂浆的低标号水泥。 油井水泥：有适当矿物组成的硅酸盐水泥熟料、适量石膏和混合材料等磨细制成的适用于一定井温条件下油、气井固井工程用的水泥。 石膏矿渣水泥：以粒化高炉矿渣为主要组分材料，加入适量石膏、硅酸盐水泥熟料或石灰磨细制成的水泥。 硅酸盐水泥的生产： 硅酸盐水泥分两种类型：不掺混合材料的称 I 型硅酸盐水泥，其代号为 PI；在硅酸盐水泥熟料粉磨时加不
3、超过 5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材的称 II 型硅酸盐水泥，其代号为 PII 。可分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R 等 6 个强度等级。 2硅酸盐水泥是以石灰质原料（如石灰石等）与粘土质原料（如粘土、页岩等）为主，有时加入少量铁矿粉等，按一定比例配合，磨成生料粉（干法生产）或生料浆（湿法生产） ，经均化后送入回转窑或立窑中煅烧至部分熔融，得以硅酸钙为主要成分的水泥熟料，再与适当的石膏共同磨细，即可得到 PI 型硅酸盐水泥。一般生产过程通常概括为“二磨一烧” ，可分为三个步骤： 1、是生料制备：即将石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后按一定比例配合
4、、磨细并调配为成份合适、量质均匀的生料，其主要工序是生料粉磨。2、是熟料煅烧：即将生料放在水泥窑内煅烧至部分熔融以得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料。 3、是水泥粉磨：即将熟料加入适量石膏、混合材或添加剂共同磨细为水泥，其主要工序是水泥粉磨。其生产工艺流程示意图如下： 按比例 1450配合 煅烧磨 细石灰质原料黏土质原料校正原料生 料 孰 料 水 泥石 膏3矿物主要成分是：硅酸三钙（3CaoSiO2，简写为 C3S） ；硅酸二钙（2CaoSiO2，简写为 C2S） ；铝酸三钙（3CaoAl2O3，简写为C3A） ，铁铝酸四钙（4CaoAl2O3Fe2O3，简写为 C4AF） 。 硅酸盐水泥
5、的生产方法按照生料制备方法不同可分为三种：1、湿法：即将原料加水进行粉磨和混合成生料浆后喂入窑内煅烧。2、干法：即原料烘干与粉磨同时进行或先烘干后粉磨成生料粉，然后喂入窑内煅烧，如窑外分解窑。 3、半干法。即将干法制得的生料粉调配均匀加适量的水，制成料球再入窑煅烧。如立窑、立波尔窑。 按生产设备不同可分为以下三类： 1、立窑生产特点：投资小，见效快；可就地取材、就地生产、就地使用；能源消耗较低；生产规模小；自动化程度低。 2、湿法回转窑生产特点：熟料质量较好且均匀；粉尘飞扬少；熟料单位热耗高。 3、新型干法回转窑生产特点：熟料质量好；熟料单位热耗低；生产效率高；单机生产能力大；环境污染小；自动
6、化水平高。2.酸盐水泥的技术要求 1 不溶物：指经盐酸处理后的残渣，再以氢氧化钠溶液处理，经盐酸中和过滤后所得的残渣经高温灼烧所剩的物质。不溶物含量高4对水泥质量有不良影响。I 型硅酸盐水泥中不溶物不得超过0.75；II 型硅酸盐水泥中不溶物不得超过 1.50。 2 氧化镁：水泥中氧化镁的含量不宜超过 5.0，如果水泥经压蒸安定性试验合格，则水中氧化镁的含量允许放宽到 6.0，因氧化镁水化生成氢氧化镁，体积膨胀而其水化速度慢，须以压蒸法的方法加快其水化，方可判断其安定性。3 三氧化硫：水泥中三氧化硫的含量不得超过 3.5，过量的三氧化硫会与铝酸三钙形成较多的钙矾石，体积膨胀，危害安定性。 4
7、烧失量：I 型硅酸盐水泥中烧失量不得超过 3.0，II 型硅酸盐水泥中烧失量不得超过 3.5，烧失量是用来限制石膏和混合材中杂质的，以保证水泥质量。 5 细度：硅酸盐水泥比表面积大于 3002m/kg，水泥颗粒过粗既不利于水泥活性的发挥，又影响了其保水成浆的性能。 6 凝结时间：初凝不得早于 45min，终凝时间不得迟于 600min 。水泥浆体的凝结时间对于建筑工程施工具有十分重要的意义，可以分为初凝和终凝。初凝表示浆体失去流动性和部分塑性开始凝结；终凝表示浆体逐渐硬化，完全失去可塑性，并具有一定的机械强度，能抵抗一定的外来压力。初凝时间是从加水搅拌到水泥初凝；到终凝所经历的时间是终凝时间。
8、初凝时间对水泥使用具有更重要的实5际意义，如过初凝时间太短，来不及施工浆体就变硬，因此要有足够的时间来满足施工过程的进行。当施工完成后则要求尽快硬化，具有强度，故终凝时间不能太长。 7 安定性：安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性，当水泥浆体硬化过程发生了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂、翘曲，即安定性不良，安定性不良的水泥会降低建筑质量，甚至导致严重的事故。常用沸煮法或雷氏法检验必须合格。引起水泥安定性不良的原因有三个：熟料中游离氧化镁过多。水泥中的氧化镁在水泥凝结硬化后，会与水生成 Mg(OH)2，该反应会在水泥硬化后几个月后导致水泥石开裂。石膏参量过多；熟料中游离氧化钙过
9、多。 8 碱：国标硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥规定：凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合本规定的均为废品。凡细度、终凝时间中的任一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。 9 标号及强度：按规定龄期的抗压强度和抗折强度主要取决于水泥熟料矿物的比例和水泥细度。根据 3 天和 28 天的抗折强度和抗压强度将硅酸盐水泥分为 425、525、625、725 等四个号。 3.硅酸盐水泥的性能及应用硅酸盐水泥的性能主要是物理性能和建筑性能。其中物理性能包6括密度、容积密度、细度等。 建筑性能包括凝结时间、泌水性、强度、体积变化、水化热、耐久性等。
10、 凝结时间 凝结速度 凝结速度的快慢决定了水泥的凝结时间。凡是影响水化的因素基本上也同样影响水泥的凝结速度，如熟料矿物的组成、水泥细度、水灰比、温度和外加剂等。在工程上常用掺加石膏的方法来控制凝结速度。 强度 水泥的强度是评价水泥质量的重要指标，是划分强度等级的依据，在工程上具有极其重要的意义。通常按龄期将 28 天以前的强度成为早期强度，28 天以后的强度称为后期强度。水泥的强度在具体施工中的影响因素很多，主要有：熟料矿物的组成、水泥细度、水灰比、养护温度、石膏掺量以及外加剂等。 耐久性 硅酸盐水泥硬化后，在通常的适用条件下有较好的耐久性，有些 100 年以前建造的水泥混凝土建筑至今仍无丝毫损坏的迹象。部分长龄期实验的结果表明，3050 年后的抗压强度比 28 天时会提高 30左右，有的达到一倍以上，但是也有不少失败的工程实践指出，早在 3-5 年就会有早期损坏甚至彻底破坏的危险。耐久性的影响因素虽然很多，但抗渗性、抗冻性以及对环境介质的抗蚀性是衡量硅酸盐水泥耐久性的三个重要方面。另外在某些特定场合碱集料反应也可能是工程过早失效的一个重要因素。分述个水泥的成分、特性及应用 1 硅酸盐水泥 PI、PI 成分：水泥熟料及少量石膏（I 型） ，水
