硅酸盐水泥(PC)是一种细粉末,由石灰石和粘土矿物在窑中加热而成,形成熟料。熟料研磨成细粉,加入少量其他物料。它是世界上最常用的水泥类型。用作混凝土、砂浆、灰泥等的基本原料。它被命名为波特兰水泥,因为它与在英国多塞特的波特兰岛发现的波特兰石相似。
- 它是由约瑟夫·阿斯普丁在1824年发明的。但现代波特兰水泥的发明要归功于19世纪40年代他的儿子威廉·阿斯丁。
目录
PC原料
在PC制造中使用的各种原材料是
1.钙质岩石(CaCO3 > 75%,如石灰石、泥灰岩、白垩)
2.泥质岩石(CaCO3 < 40%,如粘土和页岩)
3.无性岩质(40-75%CaCO3,如粘土石灰石,粘土泥灰岩)
对于PC的制造,可以使用其中任何两组的材料,但它们必须以适当的形式和比例含有石灰、二氧化硅和氧化铝。
硅酸盐水泥的化学成分
用于制造硅酸盐水泥的原料主要由石灰、二氧化硅、氧化铝和氧化铁组成。
在水泥中,氧化物含量约为90%。普通硅酸盐水泥的氧化物组成如下:
普通的名字
|
氧化
|
缩写
|
适当成分限制(%)
|
石灰 |
曹 |
C |
60 - 66 |
硅 |
二氧化矽 |
年代 |
19-25 |
氧化铝 |
氧化铝 |
一个 |
3 - 8 |
铁的氧化物 |
Fe2O3 |
F |
1 - 5 |
镁 |
分别以 |
米 |
0 - 5 |
碱 |
|||
苏打水 |
Na2O |
N |
0.5 - 1 |
碳酸钾 |
K2O |
K |
0.5 - 1 |
三氧化二硫 |
SO3 |
1 - 3 |
S.no
|
项
|
百分比
|
1. |
曹 |
63.6 |
2. |
二氧化矽 |
20.7 |
3. |
氧化铝 |
6 |
4. |
Fe2O3 |
2.4 |
5. |
SO3 |
1.4 |
6. |
分别以 |
2.4 |
7. |
Na2O |
0.1 |
8. |
K2O |
0.7 |
9. |
点火损失 |
1.3 |
10. |
不溶残渣 |
0.3 |
11. |
免费的曹 |
1.1 |
原料在窑内加热时,氧化物相互作用,形成更复杂的化合物。硅酸盐水泥由4种基本化合物组成。这四种化合物如下表所示:
的名字
|
化学公式
|
缩写
|
百分比
|
硅酸三钙 |
三曹。二氧化矽 |
c3植物 |
51 |
硅酸二钙 |
2曹。二氧化矽 |
in |
23 |
铝酸三钙 |
三曹。氧化铝 |
C3A |
8 |
Tetracalcium aluminoferrite |
4 cao.al2o3.fe2o3 |
C4AF |
9 |
1.硅酸三钙
它在加水后迅速硬化,并负责初始凝固和早期强度。
2.硅酸二钙
它会慢慢变硬。C3S对强度的影响随着龄期超过一周而增加。
3.铝酸三钙
在最初的几周,它有助于力量的发展。在PC的四种化合物中,它首先水化。由于它产生高热,也与含有中高硫酸盐浓度的土壤和水发生反应,它被认为是PC中最不理想的组成部分。
4.Tetracalcium aluminoferrite
它的水化速度非常快,但对混凝土的强度贡献很小。它降低了熟料温度,即熟料形成的温度。
硅酸盐水泥(PC)的制造
- 首先,将从源头获得的原料还原为细颗粒大小。
- 原料以这样的方式进行混合和混合,使其产生均匀的化学成分,含有碳酸钙(CaCO3)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铁(Fe2O3)等。
- 现在将混合好的原料混合物加热到一定温度,使其中所有的水分以蒸汽或水蒸气的形式逸出。
- 干燥的原料混合物加热到8000摄氏度。在这个温度下,碳酸钙分解成氧化钙(称为游离石灰)和以气体形式逸出的二氧化碳。
- 当温度上升到8000C以上时,硅酸盐水泥的主要活性化合物开始形成。这个过程在1400-16000C之间完成。最终得到的产品是PC熟料。通常1吨熟料是由1.8吨原料生产出来的。
- 这样生产出来的水泥熟料冷却到60到1500摄氏度,然后储存起来。
- 然后加入少量石膏将熟料磨成规定的细度。石膏的加入控制了成品水泥的凝结时间。
- 最后,成品水泥被储存在筒仓中一小段时间,然后再被送到客户手中。
硅酸盐水泥的各个生产步骤是
- 原料的破碎、筛选和储存。
- 原料配比计算。
- 通过混合制备原料混合物
- 将原料混合料送入回转窑。
- 100c:自由水的蒸发。
- 150-300℃:更牢固的水的蒸发。
- 600℃:MgCO3—> MgO + CO2
- 900℃:CaCO3—> CaO + CO2
- 石灰和粘土开始发生反应。
- 1300度C:主要化合物形成的开始。
- 1400-1600℃:完工温度(熟料形态有C3A、C2S、C3S、C4AF)
- 熟料的冷却和储存。
- 熟料是用石膏磨碎的。
- 水泥的储存和销售。
为了更好的解释,请看下面的视频: