粉末水硬性無機膠凝材料。泥漿加水攪拌後,在空氣中或水中都能硬化,能牢固地將砂、石等材料粘結在壹起。水泥是壹種重要的建築材料。水泥制成的砂漿或混凝土經久耐用,廣泛應用於土木建築、水利、國防等工程。
“水泥”這個詞是從拉丁語caementum發展而來的,意思是碎石和片狀的。水泥的歷史可以追溯到古羅馬人在建築工程中使用的石灰和火山灰的混合物。1796年,英國人j·帕克(J. Parker)用泥灰巖燒制了壹種棕色水泥,這種水泥被稱為羅馬水泥或天然水泥。1824年,英國J. asp丁燒石灰石和粘土制成水泥。硬化後顏色與英國波特蘭用於建築的石頭相似,被命名為波特蘭水泥,並獲得專利。20世紀初,隨著人民生活水平的提高,對建設項目的要求日益提高。在不斷改進矽酸鹽水泥的同時,成功開發了高鋁水泥、特種水泥等壹批適用於特殊建築工程的水泥,水泥品種發展到100多種。
水泥的生產工藝以石灰石和粘土為主要原料,經破碎、混合、粉磨制成生料,送入水泥窯煆燒成熟料,再加入適量石膏(有時是混合料或添加劑)進行粉磨。按用途和性能可分為三類:①通用水泥。用於壹般土木工程,如矽酸鹽水泥(以矽酸鈣為主要礦物的矽酸鹽水泥的統稱,包括普通矽酸鹽水泥、礦渣、火山灰、粉煤灰、混合矽酸鹽水泥等。).②特種水泥。用於特殊工程,如油井水泥、砂水泥等。③特種水泥。用於對混凝土某些性能有特殊要求的工程,如快硬水泥、水硬性水泥、抗硫酸鹽水泥、膨脹水泥、自應力水泥等。水泥的性能必須滿足細度、凝結時間、安定性、強度、比重、水化熱、抗滲性、抗凍性、脹縮性、耐熱性、耐腐蝕性等國家標準的要求。
水泥分類
水泥按用途和性能分為。
1,普通水泥,壹般土木工程中常用的水泥。通用水泥主要是指GB 175-1999、GB 1344-1999和GB 12958-1999中規定的六類水泥,即矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥和火山灰。
2、特種水泥、專用水泥。例如:G級油井水泥和道路矽酸鹽水泥。
3.特性水泥,壹種性能突出的水泥。如:快硬矽酸鹽水泥、低熱礦渣矽酸鹽水泥和膨脹硫鋁酸鹽水泥。
根據其主要水硬性物質的名稱,水泥分為以下幾類
(1)矽酸鹽水泥,國外俗稱矽酸鹽水泥;鋁酸鹽水泥;(3)硫鋁酸鹽水泥;(4)鋁酸鐵水泥;(5)氟鋁酸鹽水泥;(6)以火山灰或潛在水硬性材料等活性物質為主要成分的水泥。
按要求在水泥命名中標明的水泥主要技術特性分為:
(1)快硬:可分為快硬和快硬;
(2)水化熱:分為中熱和低熱;
(3)耐硫酸鹽性:分為中度耐硫酸鹽性和高度耐硫酸鹽性兩類;
(4)膨脹性:可分為膨脹性和自應力性兩類;
(5)耐高溫性:鋁酸鹽水泥的耐高溫性根據水泥中氧化鋁的含量分等級。四、水泥命名的壹般原則:
水泥的命名是根據水泥的主要水硬性礦物、混合材料、用途和主要特性按不同類別進行命名,力求簡潔準確。當名稱太長時,允許使用縮寫。
壹般水泥是以水泥的主要水硬性礦物的名稱與混合材的名稱或其他適當的名稱來命名的。
特種水泥因其特殊用途而得名,可以貼上不同型號的標簽。
特色水泥以水泥的主要水硬性礦物命名,可按不同型號或混合材料命名。
以火山灰或潛在水硬性材料等活性物質為主要成分的水泥,以活性物質命名,也可用特征名稱命名,如過硫酸鹽水泥、石灰火山灰水泥等。
主要水泥產品的定義
1.水泥:壹種粉狀水硬性膠結材料,可與水混合形成塑性泥漿,可膠結砂、石和其他材料,可在空氣和水中硬化。
2.矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料、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,稱為矽酸鹽水泥,分為P.I和P.II兩種,國外俗稱矽酸鹽水泥。
3.普通矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料、6%~15%混合材和適量石膏制成的水硬性膠凝材料,稱為普通矽酸鹽水泥(簡稱普通水泥),代號:P.O..
4.礦渣矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料、粒化高爐礦渣和適量石膏制成的水硬性膠凝材料,稱為礦渣矽酸鹽水泥,代號:P.S。
5.火山火山灰矽酸鹽水泥:壹種由矽酸鹽水泥熟料、火山火山灰混合材料和適量石膏制成的水硬性膠凝材料。它叫做火山灰矽酸鹽水泥,代號:p.p。
6.粉煤灰矽酸鹽水泥:壹種由矽酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏制成的水硬性膠凝材料,稱為粉煤灰矽酸鹽水泥,代號:P.F..
7.復合矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上特定混合材料和適量石膏制成的水硬性膠凝材料,稱為復合矽酸鹽水泥(以下簡稱復合水泥),代號為P.C..
8.中熱矽酸鹽水泥:壹種具有中等水化熱的水硬性膠凝材料,它是由適當成分的矽酸鹽水泥熟料粉磨並加入適量石膏制成的。
9.低熱礦渣矽酸鹽水泥:壹種低水化熱的水硬性膠凝材料,由適當成分的矽酸鹽水泥熟料粉磨後,加入適量石膏制成。
10.快硬矽酸鹽水泥:在矽酸鹽水泥熟料中加入適量石膏,磨細制成早期強度高的水泥,以3天抗壓強度為標誌。
11.抗硫酸鹽矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料和適量石膏制成的具有良好抗硫酸鹽侵蝕性能的水泥。
12、白色矽酸鹽水泥:由氧化鐵含量很少的矽酸鹽水泥熟料,加入適量石膏,經粉磨制成的白色水泥。
13.道路矽酸鹽水泥:由熟練道路矽酸鹽水泥、0%~10%活性混合材料和適量石膏制成的水硬性膠凝材料,稱為道路矽酸鹽水泥。
14.砌築水泥:主要用於砌築砂漿的低標號水泥是由活性混合材料,加入適量的矽酸鹽水泥熟料和石膏,經粉磨制成。
15.油井水泥:由適當的礦物、適量的石膏和混合材料等組成的矽酸鹽水泥熟料制成的水泥。適用於在壹定井溫下的油氣井固井工程。
16、過硫酸鹽水泥:以粒化高爐礦渣為主要組分材料,加入適量石膏、矽酸鹽水泥熟料或石灰制成的水泥。
水泥窯的類型和功能
目前,有兩種主要類型的水泥窯。壹種是回轉窯(又稱轉窯),窯筒是水平的(略傾斜),可以做旋轉運動;另壹種窯筒是垂直的,不旋轉,稱為立窯。水泥回轉窯的類型和特點:
水泥工業的發展有不同的生產方式和不同類型的回轉窯。按原料制備方法可分為幹法生產和濕法生產,適合生產方法的回轉窯又可分為幹法回轉窯和濕法回轉窯。由於窯尾熱交換裝置的不同,可分為不同類型的窯。回轉窯的分類大致如下:
1,濕式回轉窯的類型:
濕法生產用的水泥窯稱為濕窯,濕法生產是將原料制成含水量為32%~40%的料漿。由於制備了具有流動性的料漿,原料混合均勻,原料成分均勻,燒結熟料質量高,這是濕法生產的主要優勢。
2.幹式回轉窯的類型:
與濕法回轉窯相比,幹法回轉窯具有完全相反的優點和缺點。幹法將生料制成生料幹粉,含水量壹般小於65438±0%,因此比濕法減少了蒸發水分所需的熱量。由於空心窯排煙溫度高,熱耗不低。幹法生產,生料制成幹粉,流動性比泥漿差。所以原料沒有混合好,成分不均勻。
水泥立窯的類型及特點
中國目前使用的立窯有兩種:普通立窯和機械立窯。
普通立窯是手動進料手動卸料或者機械進料手動卸料;機械立窯是機械進料,機械卸料。機械立窯連續運轉,其產量、質量和勞動生產率均高於普通立窯。根據建材技術政策要求,小型水泥廠采用機械化立窯逐步取代普通立窯。
水泥生產中的質量控制和標準
水泥生產質量管理主要有兩個方面:壹方面是將主要設備——窯和磨機控制在指標控制範圍內。
的正常運行;另壹方面是對原料、煤炭、生料、熟料、水泥等各種倉庫的物資數量和質量進行管理,掌握入庫和入庫情況,保證生產的正常運轉。確定質量控制點和控制指標非常重要。我們必須根據本廠工藝流程和設備的具體情況,制定出合理可行的方案,以便更好地指導生產。
中國水泥標準制修訂的主要內容
與舊標準相比,我國水泥新標準主要有兩處變化:壹是采用GB/T 17671-1999水泥砂漿強度試驗方法(ISO法)代替現行的GB 177-85水泥砂漿強度試驗方法;二是基於ISO強度對我國六項通用水泥標準進行了修訂。
(壹)GB/T 17671-1999《水泥砂漿強度試驗方法(ISO法)》標準的制定。
GB/T 17671—1999是我國采用國際標準ISO 679—1989制定的,於1999年2月8日頒布,於1999年5月8日生效。
GB/T 17671-1999和GB 177-85屬於檢測水泥砂漿強度的“軟練法”,即塑料砂,采用4X4X160m棱柱試件,先檢測試件的抗折強度,再將兩個半試件折斷。兩者的核心區別在於砂漿的成分不同。ISO法采用適中的水灰比和適中的灰砂比,尤其是級配標準砂,因此ISO法得到的強度值比GB-177法更接近水泥在混凝土中的使用效果。
(二)六大水泥標準修訂的主要內容
1.水泥砂漿強度試驗方法變更為GB/T 17671—1999。
六大水泥產品標準中采用GB/T 17671-1999作為水泥砂漿的強度檢驗方法,不再使用GB 177-85。因此,GB/T 17671—1999的方法上升為強制方法,而GB 177—85的方法則下降為推薦方法。
2.將水泥標號改為強度等級。
六大老水泥標準都標有Kgf/cm2,如32.5、42.5、42.5R、52.5、52.5R等。
水泥六大新標準執行以Mpa表示的強度等級,如32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R等。,因此強度等級的值與水泥的28天抗壓強度指數的最低值相同。
新標準還規劃了我國水泥的強度等級。矽酸鹽水泥分為三級六型,42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5R,其他五種水泥也分為三級六型,分別為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5r。
3.力量年齡和每個年齡的力量指數設置
六項新水泥標準規定的水泥強度齡期為3天和28天,每個齡期都有抗折抗壓強度指標的要求。
水泥的選擇
水泥的主要技術性能指標:
(1)比重和容重:普通水泥比重為3: 1,容重通常為1300 kg/m3。
(2)細度:指水泥顆粒的粗細。顆粒越細,硬化越快,早期強度越高。
(3)凝結時間:水泥與水混合後開始凝結所需的時間稱為初凝時間。從加水攪拌到凝結完成的時間稱為最終凝結時間。矽酸鹽水泥的初凝時間不早於45分鐘,終凝時間不晚於12小時。
(4)強度:水泥的強度應符合國家標準。
(5)體積穩定性:指水泥在硬化過程中體積變化均勻的表現。水泥中雜質多,會產生不均勻變形。
(6)水化熱:水泥與水的相互作用會產生放熱反應。在水泥硬化過程中,不斷釋放的熱量稱為水化熱。
常用水泥品種:
(1)矽酸鹽水泥:以矽酸鈣為主要成分的矽酸鹽水泥熟料,摻入適量石膏磨細而成。
(2)普通矽酸鹽水泥:它是由矽酸鹽水泥熟料,加入適量的石膏和混合材,經粉磨制成。
(3)礦渣矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料摻入適量粒化高爐礦渣和石膏制成。
(4)火山灰矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料、火山灰材料和石膏按比例混合磨細而成。
(5)粉煤灰矽酸鹽水泥:它是由矽酸鹽水泥熟料和粉煤灰,摻入適量的石膏和磨細制成。
常用水泥標號:
225號、275號、325號、425號、525號、625號等品種抗拉強度不同,MPa值在2.8-4.5和3.4-8.0之間。
裝飾水泥品種
裝飾水泥常用於裝飾建築物表面,施工簡單,造型方便,易於維護,價格低廉。有以下品種:
(1)白色矽酸鹽水泥:以矽酸鈣為主要成分,配以少量鐵熟料和適量石膏制成。
(2)彩色矽酸鹽水泥:采用白色矽酸鹽水泥熟料和優質白色石膏,配以顏料和添加劑,共同粉磨而成。常用的彩色顏料有氧化鐵(紅、黃、棕、黑)、二氧化錳(棕、黑)、氧化鉻(綠)、鈷藍(藍)、群青(靛)、孔雀藍(海藍)、炭黑(黑)。
裝飾水泥和矽酸鹽水泥差不多,施工和維護都壹樣,但是容易被汙染,儀器工具壹定要幹凈。
水泥砂漿的應用與選擇
在家庭裝修中,水泥砂漿用於地磚、墻磚的粘貼和砌築,既能增強面層材料和基層的吸附能力,保護內部結構,又能作為建築粗糙表面的找平層,所以水泥砂漿是裝修工程中必不可少的材料。
很多客戶認為水泥在整個砂漿中所占的比例越大,其粘結性就越強,所以往往在水泥用量上與裝修公司產生分歧。事實上,如果水泥標號過大,當水泥砂漿凝結時,水泥會吸收大量水分。此時面層的瓷磚吸水過多容易開裂,縮短使用壽命。水泥砂漿壹般應按水泥:砂= 1: 2(體積比)的比例進行攪拌。
目前市場上的水泥種類很多,包括矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥等。波特蘭水泥通常用於家庭裝修。
水泥和砂的選擇原則
■為了保證水泥砂漿的質量,壹定要註意水泥是否是大廠生產的425#矽酸鹽水泥。
■應選擇砂,中砂的顆粒厚度非常適合在水泥砂漿中使用。很多客戶認為沙子越細,砂漿越好,這其實是壹個誤區。太細的沙子吸附能力弱,不能產生大的摩擦力,粘不牢瓷磚。
水泥生產工藝流程示例
原材料和燃料進廠後,由實驗室取樣分析化驗,同時按質均化,存放在原料棚內。粘土、煤和硫鐵礦粉由幹燥機幹燥至工藝指標值,並由提升機提升至相應的原料庫。石灰石、螢石和石膏經過兩級破碎後,由提升機送入各自的倉庫。實驗室根據石灰石、粘土、無煙煤、螢石、硫鐵礦粉的質量,計算出工藝配方。生料通過微機配料系統與黑色生料混合,並由生料磨研磨。每小時取樣檢測壹次氧化鈣、氧化鐵的百分含量和生料細度,並及時調整,使各項數據符合工藝配方要求。研磨後的黑色生料由鬥式提升機提升至生料倉。實驗室根據研磨後的生料質量,通過多倉配比和機械傾倒對生料進行均質,然後由升降機提升到兩個生料均質倉。生料由兩個均化倉配合,提升至造球倉。安裝在立窯窯面上的預加水造球控制裝置用於生料和水的配比,生料通過造球托盤造球。生料球由立窯分配器分配到窯內不同位置進行煆燒,煆燒後的熟料通過出料管和秤機送入熟料破碎機進行破碎,實驗室每小時取樣進行化學和物理分析。根據熟料質量,由提升機放入相應的熟料庫。同時,根據生產經營要求和建材市場情況,實驗室通過熟料微機配料系統將熟料、石膏、礦渣與水泥混合,水泥磨分別磨細425號和525號普通矽酸鹽水泥,每小時取樣壹次進行分析檢驗。磨碎的水泥由鬥式提升機提升到三個水泥倉庫。根據粉磨水泥的質量,實驗室采用多庫搭配和機械傾倒的方式對水泥進行均化。由提升機送至兩個水泥均化倉,再與兩個水泥均化倉匹配。包裝機由微電腦控制對水泥進行包裝,包裝好的袋裝水泥存放在成品倉庫。試驗和抽樣檢驗合格後,簽發水泥出廠通知單。
使用水泥的八大禁忌
第壹,避免受潮變硬。
受潮變硬的水泥會降低甚至失去原有的強度,因此規範規定出廠超過3個月的水泥應重新檢測,並根據檢測結果使用。因潮濕而結塊或硬化的水泥必須在使用前進行篩選。篩分後的團聚體壹般經過搓磨或研磨後用於二次工程的砌築砂漿或抹灰砂漿。對於壹摸或壹捏就能粉化的水泥塊,強度等級可適當降低。
第二,避免暴曬和快幹
混凝土或抹灰在操作後會暴露在陽光下,隨著水分的迅速蒸發,其強度會降低甚至完全喪失。因此,施工前,基層必須嚴格清理並充分濕潤;施工後要嚴格覆蓋,並按規定澆水養護。
第三,避免負溫冷凍
混凝土或砂漿攪拌後,如果受凍,其水泥不能水化,水凍結膨脹,那麽混凝土或砂漿就會被由外向內逐漸加深的粉餅破壞,所以施工時應嚴格按照《建築工程冬季施工規範》(JGJ 104-97)進行。
第四,避免高溫酷暑
固化後的砂漿層或混凝土構件如果經常處於高溫和極熱狀態下,會失去強度,因為水泥石中的氫氧化鈣在高溫下會分解;此外,壹些骨料在高溫下會分解或體積膨脹。
對於長期高溫的場合,可用耐火磚隔離保護普通砂漿或混凝土。溫度較高時,應采用特殊的耐熱混凝土進行澆築,或在泥漿中摻入壹定量的磨細耐熱材料。
五、避免基層臟而軟
水泥可以與堅硬潔凈的基層牢固粘結或包裹,但其粘結強度與基面的平整度有關。光滑基層施工時,要提前鑿毛、砸麻、刷幹凈,使水泥與基層牢固粘結。
基層上的汙垢、油脂、酸堿會起到隔離作用,必須仔細清除、清洗,然後先刷壹層素水泥漿,再澆砂漿或混凝土。
水泥在凝固過程中會收縮,在幹、濕、冷、熱變化過程中,極不適應松散、軟弱基層的體積變化,必然會產生空鼓或裂縫,難以粘結牢固。因此,木材、爐渣墊層和灰土墊層不能與砂漿或混凝土牢固粘結。
六、避免骨料雜質
作為混凝土或水泥砂漿的骨料,如果有粉塵、粘土或其他有機雜質,就會影響水泥、砂、石之間的粘結強度,從而最終降低抗壓強度。所以如果雜質含量超標,終究還是要用的。
七、忌水多灰稠。
人們往往忽略用水量對混凝土強度的影響。為了方便澆築,有時不認真執行配合比,混凝土拌得很稀。由於水化所需的水量僅為水泥重量的20%左右,多余的水分蒸發後會在混凝土中留下許多孔隙,降低混凝土的強度。因此,在保證澆築密實度的前提下,盡量減少拌和用水。
很多人認為抹灰用的水泥越多,抹灰層就越牢固。其實水泥用得越多,砂漿越厚,抹灰層的體積收縮越大,產生的裂縫也就越多。壹般情況下,抹灰時,找平層應先抹1: (3-5)的粗砂漿,然後薄面層再抹1: (1.5-2.5)的水泥砂漿,不得使用過量水泥。
八、避免酸腐蝕
水泥中的酸性物質和氫氧化鈣會發生中和反應,產品疏松膨脹,遇水易水解粉化。其結果是混凝土或抹灰層逐漸被腐蝕和分解,因此保護水泥不受酸腐蝕。
與酸性物質接觸的場合或容器應使用耐酸砂漿和耐酸混凝土。礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥均具有良好的耐酸性,應優先選用這三種水泥配制耐酸砂漿和混凝土。普通水泥不允許用於對耐酸腐蝕性有嚴格要求的工程。