通用硅酸盐水泥（common portland cement)的名称、代号：
水泥名称（中文） 水泥名称（英文）
硅酸盐水泥
Portland Cement
普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥
Portland Ordinary Cement Portland Slag Cement
粉煤灰硅酸盐水泥 Portland Fly-ash Cement 火山灰硅酸盐水泥 Portland Pozzolana Cement 复合硅酸盐水泥 Portland Composite Cement
第4章 无机胶凝材料2
第四章.无机胶凝材料2.
水泥
4.1概述 简介水泥的历史、分类代号
1.2
4.1概述
第4章 无机胶凝材料2
硅酸盐水泥的历史
• 埃及时代 煅烧石膏—金字塔 • 希腊与罗马人 发明了煅烧石灰石-快硬石灰=砖石结构砂浆 • 希腊与罗马人 黏土获泥土、石灰与砂—胶凝材料 • 罗马人 火山灰、石灰与砂-水硬性胶凝材料-混凝土、砌块 • 中世纪，该项技术失传，到11世纪建材低到最低点 • 14世纪后期，石灰技术和火山灰利用再次升起 • 1759～1759年, 英国人John Smeaton将石灰与火山灰混
什么是水泥(cement)？
水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。
按化学成分分为三大系列: 第一系列：硅酸盐水泥; 第二系列：铝酸盐水泥; 第三系列：硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥
按用途分: •通用水泥 •专用水泥 •特性水泥
通用硅酸盐水泥（common portland cement)定义： 以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏或/和混合材料制成的
合—胶凝材料；
• 法国的Lesage 和Vicat，英国的Frost 和Parke，煅烧石 灰与粘土混合物—水泥
• 1824年，英国的砖瓦匠Joseph Aspdin发明了现代生产硅酸 盐水泥的专利技术
• 1871年，美国宾夕法尼亚，发明世界上第一台回转窑，使 水泥生产大规模化
1.3
4.1概述
第4章 无机胶凝材料2
｝ 熟料
石膏
粉磨
混合材
（1）硅酸盐水泥熟料的组成
水泥
化学组成：主要成分：CaO(=C)，SiO2(=S)， Al2O3(=A)， Fe2O3(=F) 少量杂质：MgO、K2O、Na2O、SO3、P2O5等。
矿物组成： 硅酸盐水泥熟料主要含有四种矿物：
矿物名称
英文名称
缩写
分子式
含 量矿(物ma式ss%)
“两磨一烧”
1.7
4.2水泥的原材料和生产
第4章 无机胶凝材料2
硅质 (粘土)
钙质 (石灰石)
水泥制造的“两磨一烧”工艺流程
粉磨
生料
1450℃ 煅烧
调节 原料
水泥 石膏
粉磨
熟料 石膏
混合材
注意：掺不同的混合材，可以生产不同品种的水泥
1.8
4.2水泥的原材料和生产
原料采掘 原料磨细 原料混合
产物 熟料冷却 熟料储存
1.9
第4章 无机胶凝材料2
预热器 ＋
回转窑 反应物＋产物＋
中间产物
硅酸盐水泥熟料制造工艺流程
4.2水泥的原材料和生产
水泥制造厂全貌
第4章 无机胶凝材料2
回 转 窑 尾
水泥生料煅烧回转窑
1.10
1450~1500C
水泥的制造工艺全貌
4.2水泥的原材料和生产
第4章 无机胶凝材料2
2.磨制常用水泥产品
本章内容
4.1 概述 4.2 通用硅酸盐水泥的原材料和生产 4.3 通用硅酸盐水泥 • 通用硅酸盐水泥的矿物组成及作用 • 通用硅酸盐水泥的水化与硬化 • 通用硅酸盐水泥的技术要求 • 通用硅酸盐水泥石的腐蚀与防止 • 通用硅酸盐水泥特性和应用 4.4 特性和专用水泥
第4章 无机胶凝材料2
1.1
4.1概述
二、硅酸盐水泥的生产
1.生产工艺： (1)原料经粉磨混合后得到水泥生料
水泥生料可以是： 与水混合成浆体— 湿法工艺 加少量水制成料 球—半干法工艺 加稍多水制成湿 球—半湿法工艺 干粉混合物—干法 工艺
(2)生料经窑内煅烧得到水泥熟料
(3)水泥熟料＋石膏(或再＋混合材）一起经粉磨混合后得到水泥
水硬性胶凝材料。
1.4
4.1概述
按用途分类：
通用水泥
水泥
1.5
专用水泥 特性水泥
第4章 无机胶凝材料2
硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥
如砌筑水泥、油井水泥、 道路水泥、大坝水泥等
如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等
4.1概述
第4章 无机胶凝材料2
4.2水泥的原材料和生产
第4章 无机胶凝材料2
（2）混合材料
定义：在水泥生产过程中，为改善性能、调节强度等级所加入的天然 或人工矿物材料，均称为水泥混合材料。
种类：活性混合材料； 非活性混合材料。
作用：在水泥中主要其填充作用，调节强度等级、节省能源、降低成 本、增加产量、降低水化热等。
①非活性混合材
与水泥矿物成分或水化产物不发生化学反应或化学反应很弱的混 合材，为非活性混合材。常见的有：
•磨细石英砂 •石灰石粉 •粘土 •慢冷矿渣
1.12
4.2水泥的原材料和生产
第4章 无机胶凝材料2
②活性混合材
具有水化活性的混合材。活性组分：SiO2、Al2O3。常用品种： •粒化高炉矿渣—炼钢铁表的2废-1料炼钢方法的特点和应用
硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙 1.11
Alite Belite Aluminate Ferrite
C3S C2S C3A C4AF
Ca3SiO5 Ca2SiO4 Ca3Al2O6 Ca2(Al,Fe)2O5

3C3a7O~·6S0iO2 2C1a5O~·3S7iO2 3Ca7O~·1A5l2O3 4CaO1·A0l~2O138·Fe2O3
•火山灰质粉末—天然岩石和人工煅烧物 •粉煤灰—火电厂的废料
③活性混合材的作用：
•火山灰反应：
xCa(OH)2 + SiO2 + m H2O = xCaOSiO2nH2O xCa(OH)2 + Al2O3 + m H2O = xCaOAl2O3nH2O
型号 一型 二型
代号 P.Ⅰ P.Ⅱ P.O
P.S.A P.S.B P.F
P.P
P.C
1.6
4.2水泥的原材料和生产
第4章 无机胶凝材料2
4.2 水泥的原材料和生产
一、硅酸盐水泥的原材料
原 料： 1.硅质：粘土，(SiO2、Al2O3)， 占1/3 2.钙质：石灰石、白垩等，(CaO)，占2/3 3.调节原料：铁矿与砂，调节与补充Fe2O3 与SiO2