一、內容提要：本講主要是講解硅酸鹽水泥的技術要求、硅酸鹽水泥熟料的組成，硅酸鹽水泥的水化和硬化，硅酸鹽水泥的性能，以及其它一些摻混合材的水泥和特種水泥。

　　二、本講的重點與難點是：硅酸鹽水泥的技術要求、性能、以及水化和硬化問題。

　　三、 內容講解：

　　1、 概述：我們先講一些基本概念

　　水泥：呈粉末狀，與水拌和后，經過物理化學過程能由可塑性漿體變成堅硬的石狀體，并能將砂石等散狀材料膠結成整體，所以水泥是一種良好的礦物膠凝材料，就硬化條件而言，水泥漿體不但能在空氣中硬化，還能更好地在水中硬化，保持并繼續增長其強度，故水泥屬于水硬性膠凝材料。水硬性是指材料磨成細粉加水拌和成漿后，能在潮濕空氣和水中硬化并形成穩定化合物的性能。這個我們在上一講中已講過。

　　水泥的分類：水泥是最重要的建筑材料之一，隨著基本建設發展，水泥品種越來越多，按照化學成分，水泥可以分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等系列，其中以硅酸鹽水泥應用最廣。本節主要介紹硅酸鹽水泥。

　　硅酸鹽水泥：凡是以適當成分的生料，經過破碎、煅燒至部分熔融，形成以硅酸鈣為主要成分的熟料，加入一定量的混合材料和適量的石膏，磨細而成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥這一名稱，在我國既是個品種的水泥，又代表著一種水泥的類型。世界上許多國家把硅酸鹽水泥也稱作波特蘭水泥。用硅酸鹽水泥熟料，摻加不同類型的混合材料和適量石膏磨細制成的水泥，則在硅酸鹽水泥前面冠以混合材料的名稱作為這一水泥品種的名稱。如粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥以及含有少量混合材料的普通硅酸鹽水泥等，這幾種水泥統稱硅酸鹽水泥。

　　硅酸鹽水泥包括六大品種：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥(簡稱普通水泥)、礦渣硅酸鹽水泥(稱礦渣水泥P·S)、粉煤灰硅酸鹽水泥(簡稱粉煤灰水泥P·F)、火山灰質硅酸鹽水泥(簡稱火山灰水泥P·P)和復合硅酸鹽水泥(簡稱復合水泥)。另外，還有具有一些功能要求的特殊硅酸鹽水泥，如白色硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽水泥等。

　　根據國家標準《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(GBl75—1999)的規定：

　　硅酸鹽水泥：是指凡由硅酸鹽水泥熟料，再摻入(0～5)%石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。硅酸鹽水泥又分為兩種類型：不摻混合材料的硅酸鹽水泥稱為I型硅酸鹽水泥，代號為P·I;在硅酸鹽水泥粉磨時摻加不超過水泥質量5%的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的硅酸鹽水泥稱Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號為P·Ⅱ。

　　普通硅酸鹽水泥：是指凡由硅酸鹽水泥熟料，再加入(6～15)%混合材料及適量石膏，經磨細制成的水硬性膠凝材料，代號為P·O。混合材料中允許用不超過水泥質量5%的窯灰或不超過水泥質量10%的非活性混合材料來代替。

　　由于普通硅酸鹽水泥中混合材料摻量少，故其性能與硅酸鹽水泥接近，為此，本節對硅酸鹽水泥討論的問題，也適用于普通硅酸鹽水泥。下面我們說一下水泥的生產。

　　1.1水泥的生產

　　硅酸鹽水泥的生產主要經過三個階段：即生料制備、熟料煅燒與水泥粉磨，簡稱二磨一燒。

　　生料制備：主要是將石灰質原料、粘土質原料與少量校正原料經破碎后，按一定比例混合、磨細，并調配為成分合適、質量均勻的生料;

　　熟料煅燒：是將配制好的生料在水泥窯內煅燒至部分熔融所得到的以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料;

　　水泥粉磨：是將水泥熟料加適量石膏，有時還加適量混合材料等共同磨細，制成水泥。

　　上述過程中的關鍵是配料和煅燒，其目的是將含鈣的石灰石與含硅、鋁的粘土及鐵礦粉按要求比例配制成的生料經煅燒使之化合生成所需要的硅酸鹽熟料礦物。

　　生產硅酸鹽水泥的主要原料有石灰石質原料(鈣質原料)和粘土質原料(硅質原料)。凡是以碳酸鈣為主要成分的原料統稱為石灰石質原料。常用的石灰石質原料有石灰石、泥

　　灰巖、白堊、貝殼等。我國大部分水泥廠使用的石灰石質原料是石灰石。粘土質原料是水泥熟料中二氧化硅、氧化鋁成分的主要來源。天然粘土質原料有黃土、粘土、泥巖、砂巖及河泥等。

　　水泥的生產方法：按照生料制備方法的不同，有干法和濕法兩種。將原料同時烘干與粉磨或先烘干后粉磨成生料粉，然后喂人干法窯內煅燒成熟料，稱為干法生產;將原料加水粉磨成生料漿后喂入濕法回轉窯煅燒成熟料，則稱為濕法生產。水泥煅燒過程在窯內進行，水泥窯型有回轉窯、立窯兩種。前者產量大，質量穩定，但投資較大。盡管水泥煅燒設備各異，但生料在室內都要經歷干燥、預熱、分解、燒成和冷卻五個階段，才能形成熟料。其中燒成帶的反應是煅燒水泥的技術關鍵。

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