什么是硅酸盐水泥?它是如何制造的?

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。

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
C
60 - 66
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
分别以
0 - 5
苏打水
Na2O
N
0.5 - 1
碳酸钾
K2O
K
0.5 - 1
三氧化二硫
SO3

1 - 3
还读:建筑工程中使用的16种水泥

PC的典型化学分析是

S.no
百分比
1.
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

  1. 首先,将从源头获得的原料还原为细颗粒大小。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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:

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