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硅酸盐水泥论文范文1
硅酸盐水泥
胶凝材料是指在物理、化学作用下，从具有可塑性的浆体逐渐变成坚固 石状体的过程，能将其他物料胶结为整体并具有一定机械强度的物质。因其具有 原料丰富、生产成本低、耐久性好、适应性强、耐火性好等众多优点而广泛应用 于工业、民用建筑、水利工程等建设之中，成为在国民经济及人民生活中不可缺 少的重要材料。
胶凝材料一般可分为有机和无机两类。有机胶凝材料是指各种树脂和沥 青等；无机胶凝材料又可分为水硬性和非水硬性。水硬性胶凝材料在拌水后技能 在空气中硬化一，又能在水中硬化并具有强度，通常称为水泥，如硅酸盐水泥、 铝酸盐水泥、硫酸盐水泥等；非水硬性胶凝材料是指不能在水中硬化，但能在空 气中或其他条件下硬化，如石灰、石膏、镁质胶凝材料等等。
在众多的胶凝材料中，水泥占有尤为突出的，它是基本建设的主要原料 之一，广泛应用于工业、农业、国防、交通、城市建设、水利及海洋开发等工程 建设。水泥工业的发展对保证国家建设和提高生活水平具有十分重要的意义。水 泥按其主要矿物组成可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐 水泥、少熟料或无熟料水泥。水泥的主要技术特征是：水硬性（分为快硬和特快 硬两类）；水化热（分为中热和低热两类）；抗硫酸盐性（分中抗硫酸盐腐蚀和高 抗硫酸盐腐蚀）；膨胀性（分为膨胀和自应力）；耐高温性（铝酸盐水泥的耐高温 性以水泥中氧化铝含量分级）。
在水泥诸多品种中，硅酸盐水泥是应用最广泛和研究最多的。在此从硅 酸盐水泥的分类、生产、技术要求、性能及应用等方面对硅酸盐水泥进行简单的 研究分析。
所谓硅酸盐水泥是指从黏土和石灰石为原料，经高温煅烧得到以硅酸盐 钙为主要成分的熟料，加入 0—5％的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶 凝材料，国际上统称为波特兰水泥。 硅酸盐水泥的分类 硅酸盐水泥包 括 纯熟料硅酸盐水泥和掺混合材料硅酸盐水泥两类， 我 国 按 其 混 合材料的掺加情况，共分为如下五类：纯熟料硅酸盐水泥 、普通硅酸盐水 泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥。 纯熟料硅酸盐水泥 在硅酸盐水泥熟料中加入适量石膏，磨细而成的水泥，分 425、525、625、725 四个标号。其早期强度比其他几种硅酸盐水泥高 5～10％, 抗冻性和耐磨性较好，适用于配制高标号混凝土，用于较为重要的土木建筑工程。
普通硅酸盐水泥 简称普通水泥。由硅酸盐水泥熟料掺加少量混合材料和 适量石膏磨细而成。混合材料的加入量根据其具有的活性大小而定。普通水泥分 为 275、325、425、525、625 和 725 六个标号,广泛用于制做各种砂浆和混凝土。
矿渣硅酸盐水泥 简称矿渣水泥。由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣，加入适量石膏磨细而成。矿渣水泥是中国目前产量最大的水泥品种,分为 275、325、 425、525 和 625 五个标号。与普通硅酸盐水泥相比，矿渣水泥的颜色较浅，比 重较小，水化热较低，耐蚀性和耐热性较好，但泌水性较大，抗冻性较差，早期 强度较低,后期强度增进率较高,因此需要较长的养护期。矿渣水泥可用于地面、 地下、水中各种混凝土工程，也可用于高温车间的建筑，但不宜用于需要早期强 度高和受冻融循环、干湿交替的工程。
火山灰质硅酸盐水泥 简称火山灰水泥。由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混 合材料（如火山灰、凝灰岩、浮石、沸石、硅藻土、粉煤灰、烧粘土、烧页岩、 煤矸石等），加入适量石膏，磨细而成。火山灰水泥分为 275、325、425、525 和 625 五个标号。火山灰水泥与普通水泥相比,其比重小，水化热低，耐蚀性好， 需水性（使水泥浆体达到一定流动度时所需要的水量）和干缩性较大，抗冻性较 差，早期强度低，但后期强度发展较快，环境条件对火山灰水泥的水化和强度发 展影响显著，潮湿环境有利于水泥强度发展。火山灰水泥一般适用于地下、水中 及潮湿环境的混凝土工程，不宜用于干燥环境、受冻融循环和干湿交替以及需要 早期强度高的工程。
粉煤灰硅酸盐水泥 简称粉煤灰水泥。由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰，加入 适量石膏磨细而成。是火山灰质硅酸盐水泥的主要品种。粉煤灰水泥分为 275、 325、425、525 和 625 五个标号。它除具有火山灰质硅酸盐水泥的特性(如早期强 度虽低,但后期强度增进率较大，水化热较低等)外,还具有需水性及干缩性较小， 和易性、抗裂性和抗硫酸盐侵蚀性好等性能。适用于大体积水工建筑，也可用于 一般工业和民用建筑。
此外，硅酸盐水泥还可分为：复合硅酸盐水泥，中热硅酸盐水泥，低热矿渣 硅酸盐水泥，快硬硅酸盐水泥，抗硫酸盐硅酸盐水泥，白色硅酸盐水泥，道路硅 酸盐水泥，砌筑水泥，油井水泥，石膏矿渣水泥。
复合硅酸盐水泥：有硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料和适 量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，简称复合水泥，代号 P·C
中热硅酸盐水泥：以适当的成分硅酸盐水泥熟料、加入适量的石膏磨细制成 的具有低水化热的水硬性胶凝材料。
快硬硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，磨细制成早强度高的以 3 天抗压强度表示标号的水泥。
抗硫酸盐硅酸盐水泥：由硅酸盐熟料，加入适量石膏磨细制成的抗硫酸盐腐 蚀性能良好的水泥。
白色硅酸盐水泥：由氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料加入适量的石膏，磨细 制成的白色水泥。
道路硅酸盐水泥：由道路硅酸盐水泥熟料，0﹪-10﹪活性混合材料和适量的 石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，简称道路水泥。
砌筑水泥：由活性混合材料，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，磨细制成主 要用于砌筑砂浆的低标号水泥。
油井水泥：有适当矿物组成的硅酸盐水泥熟料、适量石膏和混合材料等磨细 制成的适用于一定井温条件下油、气井固井工程用的水泥。
石膏矿渣水泥：以粒化高炉矿渣为主要组分材料，加入适量石膏、硅酸盐水 泥熟料或石灰磨细制成的水泥。 硅酸盐水泥的生产 硅酸盐水泥分两种类型：不掺混合材料的称 I 型硅酸盐水泥，其代号为 P·I；在 硅酸盐水泥熟料粉磨时加不超过 5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材的称 II 型硅 酸盐水泥，其代号为 P·II 。可分为 42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R 等 6 个强度等级。 硅酸盐水泥是以石灰质原料（如石灰石等）与粘土质原料（如粘土、页岩等）为 主，有时加入少量铁矿粉等，按一定比例配合，磨成生料粉（干法生产）或生料 浆（湿法生产），经均化后送入回转窑或立窑中煅烧至部分熔融，得以硅酸钙为 主要成分的水泥熟料，再与适当的石膏共同磨细，即可得到 P·I 型硅酸盐水泥。 一般生产过程通常概括为“二磨一烧”，可分为三个步骤： 1、是生料制备：即将石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后按一定 比例配合、磨细并调配为成份合适、量质均匀的生料，其主要工序是生料粉磨。 2、是熟料煅烧：即将生料放在水泥窑内煅烧至部分熔融以得到以硅酸钙为主要 成分的硅酸盐水泥熟料。 3、是水泥粉磨：即将熟料加入适量石膏、混合材或添加剂共同磨细为水泥，其 主要工序是水泥粉磨。 其生产工艺流程示意图如下：
矿物主 要成 分是 ： 硅 酸三钙 （ 3Cao · SiO2 ，简写 为 C3S ）；硅 酸二钙 （2Cao·SiO2，简写为 C2S）；铝酸三钙（3Cao·Al2O3，简写为 C3A），铁铝 酸四钙（4Cao·Al2O3·Fe2O3，简写为 C4AF）。 硅酸盐水泥的生产方法按照生料制备方法不同可分为三种：
1、湿法：即将原料加水进行粉磨和混合成生料浆后喂入窑内煅烧。
2、 2、干法：即原料烘干与粉磨同时进行或先烘干后粉磨成生料粉，然后喂入窑 内煅烧，如窑外分解窑。
3、半干法。即将干法制得的生料粉调配均匀加适量的水，制成料球再入窑煅烧。 如立窑、立波尔窑。
按生产设备不同可分为以下三类：
1、立窑生产特点：投资小，见效快；可就地取材、就地生产、就地使用；能源 消耗较低；生产规模小；自动化程度低。
2、湿法回转窑生产特点：熟料质量较好且均匀；粉尘飞扬少；熟料单位热耗高。 3、新型干法回转窑生产特点：熟料质量好；熟料单位热耗低；生产效率高；单 机生产能力大；环境污染小；自动化水平高。
硅酸盐水泥的技术要求
1 不溶物：指经盐酸处理后的残渣，再以氢氧化钠溶液处理，经盐酸中和过滤后 所得的残渣经高温灼烧所剩的物质。不溶物含量高对水泥质量有不良影响。I 型 硅酸盐水泥中不溶物不得超过 0.75﹪；II 型硅酸盐水泥中不溶物不得超过 1.50 ﹪。
2 氧化镁：水泥中氧化镁的含量不宜超过 5.0﹪，如果水泥经压蒸安定性试验合 格，则水中氧化镁的含量允许放宽到 6.0﹪，因氧化镁水化生成氢氧化镁，体积 膨胀而其水化速度慢，须以压蒸法的方法加快其水化，方可判断其安定性。
3 三氧化硫：水泥中三氧化硫的含量不得超过 3.5﹪，过量的三氧化硫会与铝 酸三钙形成较多的钙矾石，体积膨胀，危害安定性。
4 烧失量 ：I 型硅酸盐水泥中烧失量不得超过 3.0﹪，II 型硅酸盐水泥中烧失 量不得超过 3.5﹪，烧失量是用来限制石膏和混合材中杂质的，以保证水泥质量。 5 细度：硅酸盐水泥比表面积大于 300 m2 /kg ，水泥颗粒过粗既不利于水泥活 性的发挥，又影响了其保水成浆的性能。
6 凝结时间：初凝不得早于 45min ，终凝时间不得迟于 6h30min 。 水泥浆体的凝结时间对于建筑工程施工具有十分重要的意义，可以分为初凝和终 凝。初凝表示浆体失去流动性和部分塑性开始凝结；终凝表示浆体逐渐硬化，完 全失去可塑性，并具有一定的机械强度，能抵抗一定的外来压力。初凝时间是从 加水搅拌到水泥初凝；到终凝所经历的时间是终凝时间。初凝时间对水泥使用具 有更重要的实际意义，如过初凝时间太短，来不及施工浆体就变硬，因此要有足 够的时间来满足施工过程的进行。当施工完成后则要求尽快硬化，具有强度，故 终凝时间不能太长。
7 安定性：安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性，当水泥浆体
硬化过程发生了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂、翘曲，即安定 性不良，安定性不良的水泥会降低建筑质量，甚至导致严重的事故。常用沸 煮法或雷氏法检验必须合格。引起水泥安定性不良的原因有三个：①熟料中 游离氧化镁过多。水泥中的氧化镁在水泥凝结硬化后，会与水生成 Mg(OH) ，该反应会在水泥硬化后几个月后导致水泥石开裂。②石膏参量过多 ；③熟 料中游离氧化钙过多。
8 碱：国标《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》规定：凡氧化镁、三氧化硫、初 凝时间、安定性中任一项不符合本规定的均为废品。凡细度、终凝时间中的 任一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品 强度等级的指标时为不合格品。
9 标号及强度：按规定龄期的抗压强度和抗折强度主要取决于水泥熟料矿物的 比例和水泥细度。根据 3 天和 28 天的抗折强度和抗压强度将硅酸盐水泥分 为 425、525、625、725 等四个标号。 硅酸盐水泥的性能及应用 硅酸盐水泥的性能主要是物理性能和建筑性能。 其中物理性能包括密度、容积密度、细度等。 建筑性能包括凝结时间、泌水性、强度、体积变化、水化热、耐久性等。 凝结时间 凝结速度 凝结速度的快慢决定了水泥的凝结时间。凡是影响水化的 因素基本上也同样影响水泥的凝结速度，如熟料矿物的组成、水泥细度、水灰比、 温度和外加剂等。在工程上常用掺加石膏的方法来控制凝结速度。 强度 水泥的强度是评价水泥质量的重要指标，是划分强度等级的依据，在工程 上具有极其重要的意义。通常按龄期将 28 天以前的强度成为早期强度，28 天以 后的强度称为后期强度。水泥的强度在具体施工中的影响因素很多，主要有：熟 料矿物的组成、水泥细度、水灰比、养护温度、石膏掺量以及外加剂等。 耐久性 硅酸盐水泥硬化后，在通常的适用条件下有较好的耐久性，有些 100 年以前建造的水泥混凝土建筑至今仍无丝毫损坏的迹象。部分长龄期实验的结果 表明，30—50 年后的抗压强度比 28 天时会提高 30﹪左右，有的达到一倍以上， 但是也有不少失败的工程实践指出，早在 3-5 年就会有早期损坏甚至彻底破坏的 危险。耐久性的影响因素虽然很多，但抗渗性、抗冻性以及对环境介质的抗蚀性 是衡量硅酸盐水泥耐久性的三个重要方面。另外在某些特定场合碱集料反应也可 能是工程过早失效的一个重要因素。
分述个水泥的成分、特性及应用
1 硅酸盐水泥 P·I、P·I 成分：水泥熟料及少量石膏（I 型），水泥熟料、5 ﹪以下混合材料、适量石膏（II 型） 主要特征是早期强度高、水化热高、耐冻性好、耐热性差、耐腐蚀性差、干缩性 小。适用范围：制造地上地下及水中的混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构， 包括受循环冻融的结构及早期强度要求较高的工程；可用于配制建筑砂浆。不适 于大体积混凝土工程和受化学及海水侵蚀的工程。
2 普通水泥 成分：在硅酸盐水泥中掺活性混合材料 6﹪-15﹪或非活性混合材 料 10﹪以下。主要特征：早强、水化热较高、耐冻性较好、耐热性较差、耐 腐蚀性差、干缩性较小。 适用范围与不适用处均与硅酸盐水泥基本相同。
3 矿渣水泥 成分：在硅酸盐水泥中掺入 20﹪-70﹪的粒化高炉矿渣。主要特征： 早期强度低，后期强度增长较快；水化热低；耐热性好；抗硫酸盐类侵蚀和 抗水性较好；抗冻性差；干缩性大；抗渗性差；抗碳化能力差。主要适用范 围有：大体积工程；高温车间和有耐火耐热要求的混凝土结构；蒸汽养护的 构件；对硫酸盐类侵蚀要求高的工程；一般地上地下和水中的混凝土及钢筋 混凝土结构、工程、配制建筑砂浆；不能用于对早期强度要求较高和对抗冻 要求高的混凝土工程。
4 火山灰水泥 成分：在硅酸盐水泥中掺入 20﹪-50﹪火山灰质的混合材料。 主要特征：早期强度低，后期轻度增长快；水化热低；耐热性差；抗硫酸盐 类侵蚀和抗水性较好；抗冻性差；干缩性大；抗渗性好。主要适用于：地下、 水中大体积混凝土结构；有抗渗要求的工程；蒸汽养护的工程；对硫酸盐类 侵蚀要求高的工程；一般混凝土及钢筋混凝土工程；配置建筑砂浆等。
以上只是对常见的硅酸盐水泥的用法的简单概括。在实际工程中的具体应用远远 多以这些，在实际操作中的可选择性也很多，对不同情况要会有不同的选择来满 足工程的实际需要。胶凝材料的种类和实际应用非常多，在这里只是对硅酸盐水 泥的常见的性质做一个简单的归纳和总结，由于能力的问题在上述文章中难免出 现错误和不足，还请指正。
硅酸盐水泥论文范文2
1配料方案的确定
1.1生料组分的确定通过采样掌握了大量原燃材料矿点的质量状况，并结合当时普通硅酸盐水泥熟料的生产经验，选择表2为微膨胀中热水泥的生料配料组分进行研究。
1.2熟料控制目标的确定综合考虑新型干法窑的工艺特点，结合微膨胀中热水泥的特殊要求，以及选用原燃材料的质量情况，充分考虑熟料矿物组成对水泥物理性能的影响，合理设计三率值，制定配料方案，具体参数如表3所示。
1.3MgO含量的确定熟料中MgO含量和其晶体大小对水泥的膨胀性能有很大影响，根据溪洛渡和官地电站等水电工程对大坝水泥MgO含量的要求（3.5％～5.0％），在生产微膨胀中热水泥时MgO的控制首先要满足客户要求，并结合MgO含量与混凝土自生体积变形的关系试验，最终确定熟料中MgO的最佳含量。
2不同方案质量情况对比分析
2.1不同方案熟料质量对比表4为微膨胀中热水泥熟料化学成分、率值及矿物组成，表5为微膨胀中热水泥熟料的物理性能，各种方案的结果对比如下。方案1采用石灰石+页岩+砂岩1+硫酸渣+白云石5组分配料，熟料的三率值控制方案：KH=0.850±0.02，n=2.30±0.10，P=0.80±0.10，因页岩带入的碱含量高，使得烧制的熟料碱含量较高，同时熟料中C3A和C3S矿物含量偏低，使得水化热和强度偏低。从降低熟料碱含量和提高强度的角度出发，方案2中采用低碱含量的砂岩代替页岩配料，生料组分为石灰石+砂岩1+硫酸渣+白云石，同时提高C3A和C3S矿物含量，即熟料的三率值控制方案调整为：KH=0.860±0.02，n=2.65±0.10，P=0.85±0.10。从方案2的熟料物理性能可看出，3d和28d强度大有提高，而且增长较好，但是水化热明显上升。方案1和方案2中硫酸渣SO3含量较高，在试制过程中，预热器结皮严重，窑结圈现象频繁，严重影响了中热水泥熟料的煅烧质量。方案3中将硫酸渣配料改为铜矿渣配料，采用石灰石+砂岩2+铜矿渣+白云石4组分配料，熟料的三率值控制方案：KH=0.860±0.02，n=2.65±0.10，P=0.77±0.10，熟料中SO3含量明显下降，预热器结皮有所减少，但因控制过程中KH偏低，且熟料硅率提高，铝率降低后，熟料的水化热和强度成下降趋势。在借鉴铝矿废石应用于普通硅酸盐水泥熟料生产提高了熟料的28d抗压强度的经验基础上，方案4中将铝矿废石应用于微膨胀中热水泥熟料的生产，采用石灰石+砂岩2+铜矿渣+铝矿废石+白云石5组分配料，熟料的三率值控制方案：KH=0.870±0.02，n=2.50±0.10，P=0.80±0.10，采用铝矿废石作为铝质校正原料，适当提高熟料中C3A含量，水化热适中,同时熟料的3d和28d抗压强度得到了提高，且碱含量低，满足试验要求。最终确定方案4为微膨胀中热水泥熟料的最佳方案。
2.2不同方案水泥物理性能对比表6为不同SO3含量中热水泥物理性能对比，表7为不同比表面积中热水泥物理性能对比。从表6可见，SO3含量对水泥强度的发挥起到一定的促进作用，并延缓了水泥凝结时间，但水化热呈上升趋势，故目前将SO3指标确定为(2.20±0.30)%。从表7可见，比表面积越高，其强度越高、水化热也越高，而且比表面积对强度的影响要比对水化热的影响更明显。根据有关资料，比表面积大时，会使混凝土收缩加大，从而使大坝易产生裂缝，溪洛渡电站等大型水电工程要求比表面积宜为250～320m2/kg，最大不超过340m2/kg。在综合考虑微膨胀中热水泥强度和水化热等物理性能指标，结合几次的微膨胀中热水泥的粉磨质量情况，本研究最终确定了中热水泥粉磨时比表面积控制目标为（310±10）m2/kg。
2.3不同MgO含量水泥微膨胀性能对比在中热水泥混凝土试验上，借助三峡公司溪洛渡电站实验室、二滩公司及成勘院实验室，采用送样的方式，开展中热水泥混凝土的相关性能试验。从表8～表10中1号～3号中热水泥混凝土试验结果可以看出，各项性能指标均满足水电工程要求，尤其是混凝土自生体积变形表现为：MgO含量高的自生体积变形小，因此在设计中热水泥MgO含量时，将MgO控制在（4.50±0.30）%。
3结论
采用新型干法生产线，通过各原材料的配比优化组合，研究出具有微膨胀特性的中热硅酸盐水泥生产工艺配方如下：1）优选碱和硫等有害成分低的原料，最终采用石灰石、高硅砂岩、铝矿废石、铜矿渣和白云石5组分配料。2）结合中热水泥水化热和强度要求，控制好C3A和C3S含量是关键，中热水泥熟料三率值控制在KH=0.870±0.02、n=2.50±0.10、P=0.80±0.10较佳。3）合理匹配中热水泥比表面积与水化热和强度关系，水泥比表面积控制目标最终确定为（310±10）m2/kg。4）结合水泥C3A含量，从降低水化热角度出发，采取低SO3控制方式，确定水泥SO3控制指标为（2.2±0.3）%。5）为提高混凝土微膨胀性，适当提高中热水泥MgO含量为(4.50±0.30)%。
硅酸盐水泥论文范文3
[摘 要]水电能源的开发和利用是一项长期的国家战略.通过介绍低热硅酸盐水泥及性能,总结出低热硅酸盐水泥的市场前景和利用低热硅酸盐水泥在制备水泥基功能材料,高性能混凝土方面的优势.
[关键词]低热硅酸盐水泥；水泥基功能材料；高性能混凝土文章编号：2095-4085（2015）11-0015-02
目前,大规模的水利水电工程建设中包含许多大体积混凝土结构的浇筑,传统的硅酸盐水泥以高钙阿利特为主导矿物,存在着许多难以克服的缺点,如水化热高,易产生温差裂缝,干缩率大,抗化学侵蚀性能差、后期强度低等,给工程的耐久性带来极大的影响.长期以来,大量专家学者都致力于水工混凝土开裂问题的研究,由此产生了中热硅酸盐水泥.但在实际应用中,开裂问题并没有得到很好的解决.发展一种新的无机功能胶凝材料以替代传统水泥刻不容缓.低热硅酸盐水泥,又称高贝利特水泥,应运而生了.
1低热硅酸盐水泥简介
1.1研发过程
1998年,中国建筑材料科学研究院、嘉华特种水泥股份有限公司（原四川嘉华企业（集团）股份有限公司）两个单位合作设立“高贝利特水泥”项目,共同协作,联合攻关；1999年,该项目被列为“九五”国家重点科技攻关“重中之重”专题项目,成为51个“两重”专题项目中惟一的建材行业项目；“十五”期间,国家将“高贝利特水泥的开发和应用研究”课题列入科技攻关计划中,为推动高贝利特水泥的产业化进程和规模化应用打下了良好的基础.
1.2成果优势
低热硅酸盐水泥是以适当成分的硅酸盐水泥熟料加入适量石膏,经磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料,是一种以硅酸二钙C2S为主导矿物,铝酸三钙C3S含量较低的水泥.其主要的技术优势在于：
（1）水化热低：3 d、7 d水化热值较同标号的硅酸盐水泥低约20%,极限温升值比硅酸盐水泥低15%以上,这些结果预示着低热硅酸盐水泥具有良好的热学性能,在大体积混凝土应用方面有很大的潜力.抗硫酸盐侵蚀能力强：就耐蚀性能看来,在不同试验龄期、不同侵蚀介质中,低热硅酸盐水泥的耐蚀系数均高于通用硅酸盐水泥,特别是抗硫酸盐侵蚀系数,比普通硅酸盐水泥高近一倍.
（2）抗干缩能力强：低热硅酸盐水泥各龄期的干缩率为普通硅酸盐水泥的50%～70%,且干缩稳定期较短,28 d后干缩率基本无变化.
耐磨性能好：经测定,低热硅酸盐水泥的磨损量仅为1.33 kg/m2,远低于《道路水泥》国家标准规定的3.60 kg/2的磨损量.
后期强度高：28天胶砂强度高于42.5 MPa,改性后超过57 MPa,90 d胶砂强度在60 MPa左右,改性后可达90MPa.
需水量低：坍落度经时损失小,混凝土外加剂适应性好,具有优良的施工性能.
（3）低能源消耗：通用硅酸盐水泥熟料以高钙阿利特为主导矿物,其烧成温度较高,一般在1450℃左右.在不考虑其他热损失的前提下,熟料的烧成热耗主要来自两个方面：一是熟料矿物（主要是阿利特矿物）的高温形成；二是生料中石灰石的分解.单矿物C3S的烧成温度在1450℃左右,C：S的烧成温度在1350℃左右.低热硅酸盐水泥熟料以C：S为主导矿物,生成温度较低.从整个生产过程来说,生产低热硅酸盐水泥可有效降低烧成温度100℃左右,从而降低10%左右的烧成能耗.
（4）低环境负荷：通常每生产1吨通用硅酸盐水泥熟料,消耗1.2～1.3吨石灰石,0.2～0.25吨粘土,0.1～0.2吨标准煤,排放约1吨C02及一定量的SO3、NOx.从这个方面看来,因为C2S比C3S含钙量低,所以低热硅酸盐水泥熟料中CaO的含量较通用硅酸盐水泥熟料低,可以减少生料中石灰石资源的用量,且对石灰石原料品位要求较低,和生态环境比较协调,资源消耗少,废弃物排放少,环境负荷低.
3低热硅酸盐水泥的应用
当前我国水泥行业产能已经出现全局性、全方位的过剩,水泥企业部分生产线已限产、停产,竞争加剧,企业效益明显下滑.一方面,企业需要更多的生产类似低热硅酸盐水泥这样高性能,低资源消耗,低环境负荷,大用量的产品；另一方面,企业又必须认识到,单一的水泥产品已经不能满足当今社会需求,发展水泥基功能材料和商品混凝土势在必行.
（1）抗冲磨混凝土用抗冲磨剂,目前,我国水利水电工程中普遍应用有硅粉系列抗冲磨混凝土、改性环氧树脂砂浆和HF抗磨剂等,其均具有较好的抗冲磨能力.抗冲磨混凝土用抗冲磨剂的研制,充分利用了低热硅酸盐水泥水化热低、后期强度高、干缩小、自生体积变形为微膨胀的性能优点,针对其水化反应慢,早期强度低等不足之处进行改性,通过和砂、外加剂、矿物外掺料、填充材料的优化调配,最终使其具有早期强度高、后期强度增长稳定,和骨料粘结能力强、水化热释放低、抗裂优异等特点.用低热硅酸盐水泥配制的抗冲磨混凝土用抗冲磨剂凭借其优异的性能和低廉的价格,将具有广泛的市场前景.
（2）高性能混凝土.高性能混凝土（High per-formance concrete,HPC）是20世纪90年 展起来的一种水泥基材料,其制备思路是选用优质的原材料（如高标号水泥、活性掺合料、优质集料等）,使用高效减水剂降低混凝土的水胶比,添加活性矿物掺合料提高混凝土的填充密实度和改善水化产物的形态,有时还加入纤维增强或和钢管进行复合来提高混凝土的强度和韧性.和普通混凝土相比,高性能混凝土除了具有较高的抗折抗压强度外,还具有较高的抗劈拉强度、和钢筋的粘结强度,抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀、抗碳化以及耐磨性等也非常优异.使用高性能混凝土修建的高抗震等级建筑物越来越受到人们的青睐,也越来越适应当今社会的需要,市场前景非常广阔.
4结语
经过十多年的不断创新和进步,低热硅酸盐水泥凭借其优异的性能和在节能减排方面的突出贡献在建材行业脱颖而出,一方面能大幅度提高混凝土的强度,确保建筑物的寿命和安全,另一方面则显著减少水泥基材料的掺量,这对打破水泥工业低水平发展的格局,推动水泥工业的结构调整,将起到重要作用.
硅酸盐水泥论文范文4
【摘要】通过理论和试验分析硅酸盐水泥品种及其矿物组成和添加剂对环境工程地质的适用性，确定典型软土水泥土加固中使用的硅酸盐水泥品种及其矿物组成和添加剂，以确保地铁隧道结构保护区地基加固质量，这不仅对水泥土加固软土地基的基本理论具有重要意义，而且还对地铁隧道结构的安全和地铁的正常运营具有重要现实意义。
【关键词】硅酸盐水泥；地基加固；地铁运营
1研究与实践概况
1.1研究意义
随着经济的快速发展，不仅轨道交通建设规模愈来愈大，而且轨道交通建设速度也不断加快，然而，地铁主要穿越的第④层土为软土，其具有孔隙比大、天然含水量高、渗透性弱、压缩性高、抗剪强度低和结构性强，这种软土地基在连续不断的行车荷载作用下，既是没有其他因素影响软土地基也容易产生较大的沉降，而实际上长期存在大量对地铁隧道结构产生加载（或卸载）的施工活动，这更加加速了地铁隧道地基土体的沉降速率，对地铁的安全运营产生严重影响，因此，控制地铁安全保护区施工活动对隧道影响具有重要现实意义。
1.2实践概况
水泥土主要是指利用硅酸盐水泥通过特制的机械(例如深层搅拌机、高压喷射灌浆机等)在地基深处就地将原位土与水泥浆液或水泥粉体强制搅拌、破坏土体原有结构或置换而形成的固结体。一般情况下，轨道交通保护区范围内的任何基坑工程，在靠近地铁一侧和基坑底部一定区域的土体都要进行高压漩喷和三轴搅拌桩加固，增强土体的强度，以减少施工活动对地铁隧道结构的影响。而无论采用高压漩喷，还是采用三轴搅拌桩加固地基，其基本机理一样，都是通过给软土中混合加入硅酸盐水泥，硅酸盐水泥与土体混合后通过硅酸盐水泥的水解和水化反应、硅酸盐水泥水化物与土颗粒之间的离子交换和团粒化作用、凝硬作用、碳酸化作用等一系列化学反应而使土体成为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩（墙）体，从而减小施工对隧道结构的影响。影响水泥土最终强度的主要因素主要包括工程地质环境、硅酸盐水泥的品种及其矿物组成和施工工艺三方面。施工工艺方面，只要施工机械的各施工参数控制合理，如钻进速度、钻头转速、提升速度、硅酸盐水泥浆压力、硅酸盐水泥用量等参数控制合理，就基本能够保证硅酸盐水泥与土的均匀混合，而这些参数一般只要通过在不同的工程地质环境中的试验，就可以找到合适的施工参数。然而，仅仅通过控制施工质量和硅酸盐水泥掺量，有时不能保证最终具有良好的软土加固效果，这主要因为工程地质环境、硅酸盐水泥的品种及硅酸盐水泥品种对工程地质环境的适用性对土体加固效果具有重要影响。一般施工场地的环境工程地质条件是异常复杂和多变的，即使在很近的区域其土层的矿物组成也可能出现显著的变化。一般认为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好，而含有伊里石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高、酸碱度（PH值）较低的粘性土加固效果较差。其次，地下水的含量和化学成分也是引起加固效果差异的重要因素，如果土体含水量接近所加硅酸盐水泥水化反应所需的水量时，加固后的水泥土的强度就大，如果含水量超过硅酸盐水泥水化反应所需的水量或者含水量不满足硅酸盐水泥水化反应所需的水量时，水泥土的强度都要小于设计强度。另外，地下水的化学成分也是引起水泥土强度变化的主要因素。因此对施工场地的环境工程地质条件和地下水的详细调查、分析和试验是保证地基加固质量的前提条件。加固软弱地基土的硅酸盐水泥的品种、水灰比、硅酸盐水泥掺入比、龄期以及外加剂的配比等都对水泥土的强度具有重要影响。首先，硅酸盐水泥的品种一般分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥五种，主要根据硅酸盐水泥矿物组成和外加混合材料的种类确定的，若硅酸盐水泥熟料中只加石膏而制得的硅酸盐水泥称纯硅酸盐水泥，如在其中加入高炉矿渣、粉煤灰或火山灰等混合材料，则分别称为矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和火山灰硅酸盐水泥。如果上述混合材料的加入量不超过15％，则称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥）。由此可见硅酸盐水泥的矿物组成非常复杂，不仅不同地区生产的硅酸盐水泥熟料的矿物成分不同，而且各种硅酸盐水泥中所加的硅酸盐水泥熟料、石膏和外加混合材料（高炉矿渣、粉煤灰或火山灰）的比例不同，即使同一名称的硅酸盐水泥（硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥），其各种矿物组成也有很大差异，硅酸盐水泥矿物组成的复杂性决定了其加固地基的差异，因此通过试验确定适合上海典型环境地质条件的硅酸盐水泥及其矿物组成对软土加固质量具有重要意义。由于与硅酸盐水泥水化反应相关的因素多而且复杂，因此，针对南方软土的环境工程地质条件试验测定适用软土地基加固的具体矿物组成的硅酸盐水泥品种对保证地基加固质量具有重要现实意义。
2结论及意义
综上所述，影响水泥土最终强度的主要因素为工程地质环境、硅酸盐水泥的品种及其矿物组成和施工工艺三方面。因此针对上述内容进行全面研究，尤其是不同工程地质条件和不同硅酸盐水泥品种的适用性，对确定软土地基加固的硅酸盐水泥品种及其矿物组成、保证加固质量和确保轨道交通安全运营都具有重要意义。
硅酸盐水泥论文范文5
1前言
由氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料、适量石膏及符合GB/T2015-2005《白色硅酸盐水泥》规定的混合材料，磨细制成水硬性胶凝材料称为白色硅酸盐水泥，简称“白水泥”[1].白水泥的典型特征是拥有较高的白度，色泽明亮，主要用于建筑内外的装饰，如地面、楼面、台阶，以及建筑立面的线条、装饰图案、雕塑等。在实际生产过程中，要实现国家标准所规定的各项产品性能要求是不容易的，这些产品性能的影响因素是多方面的。因此，深入分析各类影响因素，改进相应的生产工艺，对提高白水泥产品的综合质量具有十分重要的意义。
2白色硅酸盐水泥白度的影响因素
2.1原料的影响
普通硅酸盐水泥呈灰或灰褐色，这是由水泥熟料中的一系列过渡金属的氧化物所引起的。按照对颜色的影响程度由大到小，这些过渡金属依次是：铬、锰、铁、钴、钒、镍、钛。这些元素在白水泥熟料中的含量要尽可能地少。从白水泥生产的实践表明，白水泥熟料中，当Fe203质量分数在0.45%~0.70%时，熟料呈淡绿色;而当Fe203质量分数降至0.35%~0.40%时，即呈白色(略带淡青色)，所以对于白水泥而言，一般Fe203含量应低于水泥质量的0.5%[2].在等量的情况下，氧化锰、氧化铬对白水泥白度的影响更加显着。世界各国对白水泥染色元素的氧化物的控制有一定的区别。国内白水泥熟料中Fe203<0.5%,MnO<0.015%,Cr2O3<0.0305%[3];法国，熟料中氧化锰的含量控制在0.0066%以下，氧化铬含量控制在0.0035%以下;瑞士白水泥熟料中氧化锰的含量控制在0.01%~0.03%以下，氧化铬含量控制在0.01%~0.03%以下。因此，在实际生产中，必须十分注重白水泥原料的精选，尽可能地选择上述过渡金属含量低的原料。保证达到白水泥的品质指标，石灰质原料通常是纯度较高的石灰石或者白垩，w(CaO)>55%,w(Fe2O3)<0.5%;硅铝质原料一般采用白粘土、瓷土、硅石、叶腊石和高岭土等，并要求其w(Fe2O3)<1.0%[4].
但是，这些过渡金属对白水泥白度的影响规律和机理是复杂的，并不是说，有这些金属氧化物的熟料白度就一定低。产生这种变化的原因在于过渡金属之间的相互作用，相互干扰;此外，过渡金属在熟料的形成过程中，也有充当矿化剂的作用，从而改变了矿物的形成，改变了各矿物间的比例与结构。
2.2燃料
熟料的形成需要在较高的温度下煅烧而成，需要消耗大量的能量。由于白水泥生料配料的高饱和比、高硅率、高铝率，典型“三高”的特点，导致白水泥生料难烧，通常比普通硅酸盐水泥煅烧温度高100~150℃。
因而一方面，要求燃料热值高(发热量>27200kJ/kg)，燃烧速度快且能完全燃烧(挥发分25%~32%)，从而保证足够的烧成温度;另一方面，从提高白度的角度考虑，除了原材料中带入的Fe2O3之外，燃料中的Fe2O3也是熟料中Fe2O3的一个重要来源，因此要求燃料带入的Fe2O3的总量尽可能的少。燃料的灰分含量及其中的Fe2O3都低，即灰分<12%,且灰分中的w(Fe2O3)<0.8%.
从上述两个要求来考虑，白水泥生产最为合适的燃料应该是没有灰分的燃料，即油气类资源，如重油和天然气资源，石油焦，阿尔博安庆白水泥生产线采用的燃料即是石油焦[5].
2.3设计率值
因为硅酸盐水泥是由两种以上的氧化物化合而成的，在水泥生产中用各氧化物之间的比例，即率值，作为生产控制的指标，从而反应出对熟料矿物组成和性能的影响。我国采用的是石灰饱和系数KH、硅率SM和铝率IM.
首先，石灰饱和系数反应的是C3S、C2S二者之间的比例关系[6].
当熟料的硅率和铝率相同时，提高了KH,相同于提高了C3S的相对含量。过渡金属在C2S中染色能力要强于C3S[7].所以，提高石灰饱和系数，熟料的白度和强度都能提高，这从国内外的生产实践来看也是符合的。但是，高饱和系数的配料难以烧透，这也会导致游离氧化钙的量增加，使熟料质量下降。正常生产中，将KH控制在0.90~0.95比较合适。
白水泥的硅率也较高，硅率SM还表示熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例关系，相应反应了熟料的质量和易烧性。
白水泥熟料要控制Fe2O3的含量，希望Fe2O3越少越好，则反应到铝率则是铝率越高越好。但是实际生产中，铝率作为控制指标的意义不大，只是用来确定配料方案。国内外几家白水泥生产设计率值如下表1所示[8][9]:
2.4漂白方式
冷却制度对于白水泥白度影响较大，熟料冷却是白水泥生产中最特别的一道工艺。高温白水泥熟料不能像普通硅酸盐熟料一样，简单采用篦冷机空气冷却，否则低价态的过渡金属氧化物将被氧化为高价态，从而对白度造成比较大的不利。而采取特殊的工艺，不但不会使熟料的白度下降，更能够被“漂白”.按漂白介质分，有水急冷漂白、中性介质漂白、还原介质漂白。采用水冷漂白，冷却熟料中可以形成较多的白色铝酸盐结晶，使熟料对光的反射能力大大提高，矿物结晶细小，也增加了对光的反射能力，从而提高白度。中性介质漂白主要采用的是氮气，还原介质采用的主要是焦炉煤气、丙烷等，虽然还原性介质漂白效果好，但是成本高，更重要的是，它的控制工艺比较复杂。
2.5生料粉磨与白水泥粉磨
生料的粉磨与水泥的粉磨是水泥生产工艺中的“两磨一烧”中的“两磨”,白水泥的生产也是一致的，但由于白水泥产品高的要求，必须保证在这两次粉磨过程中，尽可能地减少Fe2O3等染色元素的污染，使用磨耗比较小的研磨体。比如，采用石质的衬板和研磨体。我国数家厂家采用小型的开路管磨，镶花岗岩衬板，以海卵石作为研磨体。这是这种磨机的产量过低，研磨体的磨耗比较大。
2.6影响白水泥白度的其它因素
很多的白水泥厂的熟料多呈现绿色的倾向，这是因为熟料当中Cr2O3的含量过多。Cr2O3的来源一部分来源于原料，还有一部分可能来源于含Cr的耐火砖。熟料在水泥窑的高温条件下，少量的耐火砖损耗熔入了熟料当中，而往往耐火砖当中含有较丰富的Cr.为解决这一个问题，可以采用镁基的耐火砖[10].
为了改善性能，提高产量，白色硅酸盐水泥的制成，通常加入适量的混合材。选用白度远高于白水泥熟料白度的混合材，一方面可以提高白水泥的白度，另一方面，由于混合材的生产成本远远比白水泥熟料的烧成成本要低得多，大量混合材的掺入，可以使白水泥的成本降低。
硅酸盐水泥论文范文6
1.硅酸盐水泥定义及分类
硅酸盐水泥在国外又称为波特兰水泥，在我国的定义是凡是由硅酸盐水泥熟料，搀和0-5%的石灰石或者是粒化高炉矿渣，在添加适量的石膏，研磨成细粉状的水硬性胶凝材料，这是中国的国家通用标准对硅酸盐水泥的定义。
按照国家标准，硅酸盐水泥一般分为两种类型，第一种是Ⅰ型硅酸盐水泥这种硅酸盐水泥的代号是P•Ⅰ，其定义为不掺加任何混合材料的硅酸盐水泥。第二种是Ⅱ型硅酸盐水泥，这种硅酸盐水泥的代号是P•Ⅱ，其定义为在硅酸盐水泥粉磨时搀和石灰石或者是粒化高炉矿渣,掺加的质量不得超过水泥本身质量的5%。
2.硅酸盐水泥特性及应用
2.1硅酸盐水泥特性
(1硅酸盐水泥强度高
硅酸盐水泥的特性与一般水泥相比，最显著的特性是凝结快，凝结快预示着硬化快，硬化快意味着硅酸盐水泥的早期强度增长率比一般谁大，强度比一般水泥高。
(2硅酸盐水泥水化热高
由于硅酸盐水泥熟料中含有丰富的C3S和C3A，C3S和C3A可以使硅酸盐水泥在早期释放大量的热量，加快硅酸盐水泥的放热速度，提高硅酸盐水泥的早期强度。
(3硅酸盐水泥干缩小
根据实验得出硅酸盐水泥密度大，这是因为硅酸盐水泥在硬化的过程中，可以生成大量的水化硅酸钙凝胶体，这种水化硅酸钙凝胶体可以使水泥胶结密实，使水分不容易进入硅酸盐内部，这样硅酸盐水泥内部游离的水分比较少，所以硅酸盐水泥不会因为干燥产生干缩裂纹。
(4硅酸盐水泥碱度高
由于硅酸盐水泥含有石灰石，石灰石不可能全部反应完，而石灰石在受潮后就会显示碱性，这就决定硅酸盐水泥在硬化后显示强碱性，显示碱性的硅酸盐水泥使得埋在硅酸盐水泥中的钢筋表面生成一层灰色钝化膜，这种灰色钝化膜可使得钢筋在几十年内不生锈。以及，硅酸盐水泥抗冻性好、硅酸盐水泥耐磨性好、硅酸盐水泥耐腐蚀性差等此处就不再累述了。
2.2硅酸盐水泥应用
(1硅酸盐水泥强度高的应用
硅酸盐水泥最显著的特性是凝结快，凝结快预示着硬化快，硬化快意味着硅酸盐水泥的早期强度增长率比一般谁大，强度比一般水泥高。所以硅酸盐水泥特别适合于早期强度要求高的水泥混凝土工程。
(2硅酸盐水泥水化热高的应用
由于硅酸盐水泥熟料中含有丰富的C3S和C3A，C3S和C3A可以使硅酸盐水泥在早期释放大量的热量，加快硅酸盐水泥的放热速度，提高硅酸盐水泥的早期强度。但是对于大体积混凝土工程，硅酸盐混凝土的高放热量不利于热量的迅速的排散，对于混凝土工程是不利的，在没有可靠的降温散热措施的前提下，硅酸盐水泥不推荐用于大体积的混凝土工程。
(3硅酸盐水泥干缩小的应用
硅酸盐水泥在硬化的过程中，可以生成大量的水化硅酸钙凝胶体，这种水化硅酸钙凝胶体可以使水泥胶结密实，使水分不容易进入硅酸盐内部，这样硅酸盐水泥内部游离的水分比较少，因此硅酸盐水泥不会因为干燥产生干缩裂纹，所以硅酸盐水泥可用于环境干燥的混凝土工程。
(4硅酸盐水泥碱度高的应用
硅酸盐水泥在硬化后显示强碱性，显示碱性的硅酸盐水泥使得埋在硅酸盐水泥中的钢筋表面生成一层灰色钝化膜，这种灰色钝化膜可使得钢筋在几十年内不生锈。硅酸盐水泥这种强碱性和高密度，可以有效地保护内在的钢筋，特别适用于钢筋利用率高的钢筋混凝土结构。
(5硅酸盐水泥抗冻性好的应用
硅酸盐水泥在硬化的过程中，可以生成大量的水化硅酸钙凝胶体，这种水化硅酸钙凝胶体可以使水泥胶结密实，所以硅酸盐水泥拌合物硬化后密度比较大，不容易发生泌水，水不容易进入水泥内部，不能停留在硅酸盐水泥覆盖的范围内，这种特性使得硅酸盐水泥特别适用于反复冻融的严寒地区的水泥混凝土工程。
3.影响硅酸盐系水泥凝结硬化的主要因素
3.1水泥的熟料矿物组成及细度
硅酸盐水泥不同的种类含有的各种矿物质的含量是不同的，而硅酸盐水泥的特性就是所含的各种矿物质而决定的，不同的矿物质含量和不同的矿物质种类，使得硅酸盐水泥的特性差异很大。而同样比例的矿物质含量，由于硅酸盐水泥研磨的细度不同，硅酸盐水泥的特性也不同，硅酸盐水泥研磨的越细，表面积就越大，暴露在空气中的比例也就越大，在水化的过程中与水接触的面积增大，水化的速度加快，硅酸盐水泥的凝结硬化的速度也就加快了。
3.2水灰比
水灰比指的是水泥浆中所含的水与水泥的质量之比。水灰比大的时候，水泥中水的含量比较大，这样使得水泥在早期的水化过程中水与水的接触面增大，加快了水泥的初期水化反应，但是由于水泥中水的比例比较大，使得水泥颗粒之间被水阻隔，增大了水泥颗粒之间的距离，导致颗粒互相胶结行车骨架的时间比较长，增长了水泥的凝结时间。反之同样的道理。
3.3石膏的掺量
石膏在生产水泥过程中，主要起缓凝使用，目的是根据需要延缓水泥的凝结硬化速度，另外，在水泥中掺入石膏后，石膏会在水泥中生成钙矾石晶体，这种钙矾石晶体可以改善水泥石的早期强度。但是如果石膏掺入的量过多，就会导致水泥的早期强度降低，会给水泥石的后期留下隐患。
硅酸盐水泥论文范文7
摘要：在土建工程混凝土施工的过程中，水泥原材料的用量非常大，它的质量会直接影响到整个工程的质量。因此，如何保证水泥原材料的质量是土建工程混凝土施工过程中重点研究的问题，本文对水泥试验检测技术进行了一定的分析。
关键词：水泥;实验检测;标准稠度;细度
1水泥用料分析
1.1水泥的强度
水泥的强度是对水泥质量进行评价的重要指标，也是对水泥强度等级进行划分的依据。水泥的强度是指水泥胶砂硬化试体所能承受外力破坏的能力，用MPa表示。目前，我国的水泥生产企业主要是通过将混合料与水泥熟料混合粉磨的方式进行水泥的生产，采用这种生产工艺进行水泥生产时，会使混合料的粒度较粗，其活性得不到充分的发挥，因此混合材料的掺量对水泥强度会产生非常大的影响。通常情况下，不掺混合料的盐酸水泥，前度等级较高，ISO强度均在52.5MPa以上。
在进行土建工程施工的过程中，水泥与混合料的配比也是影响水泥强度的重要因素，水泥的强度主要受到毛细管孔隙率及胶空比。通常情况下，水泥的毛细孔隙率Pc=W/C-0.36α，胶空比x=0.68α/(0.32α+W/C)，在这其中W/C表示水泥混凝土的水灰比，α表示水泥的水化程度。当混凝土被充分捣实后，其强度的变化与水灰比成反比。然而，形成水化物所需要的水量应该具有一个下限值，(W/C)min?=0.42α即是指完成水花(α=1.0)的W/C应该在0.42以上，当W/C在0.42以下时，未水化的水泥会在将体内继续长期存在，这会影响到混凝土的整体强度。为了避免这种现象的发生，一定要将W/C控制在0.42以上。在实际工程中，保证水泥的强度是保证施工质量的关键。
1.2技术指标
水泥检测的主要依据是水泥的技术指标，水泥的技术指标主要包括：比重、细度、硬化时间、体积安定性及水化热等
(1)比重
水泥的比重直接影响到水泥土搅拌桩浆液的比重计算，通常情况下，水泥的比重为3.1，假设水灰比为0.42，已知水的比重为1，即可计算得出水泥的密度：总共重量÷总体积，即(1+0.42)÷(1/3.1+0.42/1)=1.91。
(2)细度
水泥的细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥的颗粒越细，其与水发生反应的表面积越大，水化反应的速度会更快，而且能够进行较为完全的反应，水泥硬化后的早期强度也会更高，但是其在空气中樱花收缩性较大，会提高水泥的生产成本。
(3)硬化时间
水泥的硬化时间是指水泥从加水搅拌到完全硬化所需的时间。硅酸盐水泥的初凝时间一般在45分钟以上，终凝时间一般在6.5小时以内。对水泥的硬化时间的实验检测有利于全面掌握土建工程施工材料的材质与技术要求。
(4)体积安定性
水泥的体积安定性主要体现在其硬化过程中的体积变化上，当水泥中杂质较多时，其硬化过程中的体积变化就会非常明显。
(5)水化热
水化热是检测水泥硬化的主要标准之一，主要是通过实验检测水泥水化反应过程中所产生的热量。
(6)标准稠度
在土建工程中，主要通过人工的方式测试水泥的稠度，机器测试的方式一般职能用于固定的稠度标准。
2水泥的实验检测方法
2.1水泥标准稠度实验检测
(1)水泥的级配控制
在土建施工的过程中，要在进行混凝土铺筑之前进行水泥的稠度实验检测，做好拌和机的调试工作，将搅拌机内的水与料的比例做出合理的实验调整，以此来保证在进行大规模的混凝土施工时，水泥的稠度配比能够达到工程设计时的要求。在正式拌合混凝土之前，应提前将厂拌设备的各个部位调试到最佳状态。然后，按照试验配比对混凝土进行试拌，并确定最终的配比。在进行混凝土拌制时，水泥的用量一般需要超过设计值1%左右，达到6%。由于水泥粉的孔隙率较大，且摊铺和压实时间较长，在施工的过程中，其中的水分会大量流失，因此，在拌合水泥时，应适量增加2%左右的用水量，以此来保证水泥整个硬化过程含水量的充足性，确保水泥的强度。
(2)水泥含水量的控制
在进行水泥拌制的过程中一定要合理控制水泥混合浆的含水量，在进行砂浆稠度测定时，将拌合均匀的水泥砂浆一次性装入圆锥筒内，至砂浆表面距筒口1cm为止，然后将筒放置与固定在支架上的圆锥体下方，并固定好，然后读出标尺显示的读数，然后松开圆锥体的固定螺丝，使其自由沉入水泥砂浆中，十秒后，读出下沉的距离，得到砂浆的稠度值。然后用两次结果的平均值作为水泥砂浆稠度的测定结果。如果两次测量的结果之间的误差大于3cm，应重新配料进行测定。在配料加水时要考虑当前空气的湿度，如果空气的适度较大，含水量会对水泥的强度造成较大的影响。在实验检测的过程中，需要先测定空气湿度，当湿度较大时，应适当减小水泥的含水量。
(3)水泥剂量的控制
水泥剂量的实验测定对于水泥应用于工程中的整体强度的控制有着重要的作用，如果水泥剂量不足则会使水泥施工时不足，如果水泥剂量过高，这会造成不必要的浪费，因此，在施工之前需要对水泥剂量进行实验测定。对水泥剂量的控制可以选择水泥剂量滴定的取样实验，首先，将水泥混合料样本放入实验杯中，然后向杯中加入600ml10%的氯化铵溶剂，并将其搅拌均匀。将其放置沉淀约4min，将杯中上面部分的清液转移到300ml烧杯内，搅匀，然后盖好等待测试。用移液吸管吸取上层悬浮液10ml放入200ml的三角瓶内，然后再向三角瓶内加入50ml1.8%的氢氧化钠，此时溶液的PH值在13左右，然后向三角瓶内加入钙红指示剂，摇匀后溶液会呈现出玫瑰红色。最后用EDTA二钠标准液滴定到纯蓝色为止，记录好EDTA二钠标准液的消耗量。对水泥剂量的控制实验测定会伴随施工的整个过程，以便对整个工程的水泥剂量做出合理的控制。
2.2水泥细度检验
据研究表明，通常情况下，3μm～30μm颗粒对水泥的强度存在这较大的影响。进行水泥细度检验时，受限取试样80μm筛析试样25g或者45μm筛析试样10g放置于洁净的水筛中，并将喷头地面与筛网之间的距离控制在50mm左右，然后用水压为0.05MPa的喷头对其连续冲洗3min，然后烘干。烘干后的水泥细度则代表了该水泥的细度，如果不符合施工要求，则必须进行更换，以保证水泥整体的强度，确保工程的质量。
3水泥实验检测结果的质量控制
在进行水泥实验检测时，应对水泥实验检测的结果进行质量控制，以此来保证检测结果的准确度和有效性。对检测结果进行质量控制主要从以下几个方面进行：
(1)定期使用有证标准物质对检测的结果进行监控或者使用次级标准物质进行内部质量控制;
(2)不同实验室之间进行检测结果比对以及能力验证;
(3)对一项指标进行多次检测;
(4)对检测中保存的样品进行二次检测;
(5)对一个样品不同特性结果的相关性进行分析。
在进行水泥实验检测时，应该结合上面的几个方法，只有这样才能将整个实验检测过程作为一个整体，不断发现检测过程中的问题，持续改进，保证检测结果的准确性，确保施工的质量和安全。
4总结
水泥作为土建工程中的主要材料之一，其强度、细度等方面都是其性能的重要内容，针对水泥所进行的实验检验对合理控制水泥的使用，确保水泥能够达到施工要求，保证工程的质量安全具有重要意义。
参考文献：
[1]GB/T17671-1999水泥胶砂强度检验方法.
[2]GB/T1346-2011，水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法.
[1]王家启，王光辉.水泥稳定粒料结构层实验检测与控制[J].黑龙江科技信息，2010，(15).
硅酸盐水泥论文范文8
摘要：水泥的生产通常情况下可以分为：生料制备、熟料煅烧和水泥制成三个工序，整个生产过程可概括为“两磨一烧”。在水泥生产过程中粉磨工序直接影响着水泥的整体质量，是水泥高质量生产的最为关键的影响因素之一。
关键词：粉碎;破碎;粉磨;磨机类型
一、粉碎
为获得均匀的固体混合物，先将各种原料磨成细粉，而这个过程被称之为粉碎，它在水泥生产中具备广泛的用途。粉碎具体指的就是固体物料在外力的作用下，有效地克服了分子之间的内聚力，然后促使固定物料的外观尺寸由大变小、物料颗粒的表面积由小变大的过程。对于物料的粉碎，经过大量理论研究和运行实践证明，存在一个破碎和粉磨最佳经济点即至某一粒度以上宜采用破碎，至某一粒度以下宜采用粉磨，也就是常说的分段破碎原则。破碎机运行的时候，破碎用的锤头或者刀具处于高速运动状态，通过撞击或者切削的作用力方式，更适合将大块的原料破碎成为较粗的物料;磨机运行时速度相对慢得多，通过较为笨重的碾辊等大质量金属件碾磨挤压物料，更适合将小块物料进一步粉碎，有利于制备系统的节能，提高生产的经济效益。
二、破碎
在水泥生产过程中通常将粉碎的水泥物料的粒度在1 mm～5 mm以上的作业称为破碎。脆性材料在打击或冲击力的作用下，当达到压缩强度极限时，试件将沿纵向破坏;如果瞬时卸去作用力，则只产生压缩性破坏;如果继续施加外力，则已破坏了的材料将进一步碎裂，这就是破碎。物料在打击或冲击作用下，在颗粒内部产生向四方传播的应力波，并在内部缺陷、裂纹、晶粒界面等地方产生应力集中，使物料首先沿这些脆弱面破碎，破碎产品内部微观裂纹和脆弱面的数目相对地减少了，破碎产品的`强度较破碎前的物料的强度高。
破碎的方法主要有：
1.压碎，即将物料置于两个破碎表面之间，施加压力后物料因压力达到其抗压强度而破碎。
2.劈碎，即用一个楔形工作件挤压物料时，物料将沿压力作用线的方向劈裂而破碎。
3.磨碎，即靠运动的工作面对物料摩擦时所施加的剪切力，或靠物料之间摩擦时的剪切力而使物料破碎。
4.击碎，即由于冲击力的作用使物料破碎。
三、粉磨
粉磨机械是指排料中粒度小于3 mm的排料占总排料量50%以上的粉碎机械。这类机械通常安排料粒度的大小来分类：排料粒度为3 mm～0.1 mm者称为粗粉磨机械;排料粒度在0.1 mm～0.02 mm之间者称为细粉磨机械;排料粒度小于0.02 mm者称为微粉碎机械或超微粉磨机械。
水泥粉磨是制造水泥的最后一道工序，也是一道耗电量最多的工序。粉磨的主要功能就是将水泥熟料粉磨成适宜的粒度，形成一定的颗粒级配，以此来增大它的水化面积，加快其水化速率，满足水泥浆体的凝结以及硬化所需。
水泥粉磨按照设备使用方式可以分为以下六种：
1.立磨终粉系统——以立磨单独作为主要粉磨设备从而达到最终粉磨效果的粉磨系统。
2.立磨—球磨机联合粉末系统——在物料在进入球磨机终粉前，先经过以立磨作为主要设备的预粉磨系统，然后分级符合要求的细料进入球磨进行终粉磨。
3.辊压机终粉系统——以辊压机单独作为主要粉磨设备从而达到最终粉磨效果的粉磨系统。
4.辊压机—球磨机联合粉磨系统——在物料在进入球磨机终粉前，先经过以辊压机作为主要设备的预粉磨系统，然后分级符合要求的细料进入球磨进行终粉磨。
5.卧式辊粉磨系统——一种新式粉磨设备，功效比和辊压机相似，但产量更大。
6.球磨机粉磨系统——使用最为广泛。
球磨机是物料被破碎之后再进行粉碎的关键设备。当前球磨机的种类繁多，但是无论是哪种球磨机，它在结构上基本上都是由喂料装置、支承装置、回转部分、卸料装置和传动装置五个部分组成。它的主要参数是工作转速、转速比、功率及生产能力。而水泥球磨机由给料部、出料部、回转部、传动部等主要部分组成。中空轴采用铸钢件，内衬可拆换，回转大齿轮采用铸件滚齿加工，筒体内镶有耐磨衬板，具有良好的耐磨性。
水泥球磨机的工作原理为：当球磨机回转时研磨体由于惯性离心力的作用贴附在磨机筒体内壁的衬板表面上，同时在研磨体与衬板的摩擦力作用之下，促使它贴附在衬板上与磨体一起回转，然后被带到一定高度后，由于其本身的重力大于离心力与摩擦力的合力而脱离衬板表面被抛落，抛射出去的研磨体碰撞其他的研磨体及物料层，从而将物料击碎，物料受到研磨体冲击的同时研磨体随着磨机筒体的回转，还会产生滑动和滚动，因而研磨体、衬板和物料之间存在着滑动摩擦，物料因受到研磨作用而被磨细。
四、磨机的类型
水泥的生产通常情况下可以分生料制备、熟料煅烧和水泥制成等三个工序，整个生产过程可概括为“两磨一烧”。因此，在水泥生产过程中磨机是相当重要的设备，它直接影响到水泥的质量。下面简要地描述一下它的分类。
1.按长度与直径之比值可以分为：①球磨。②中长磨。③长管磨。
2.按生产方式可以分为：①干法粉磨机。②烘干粉磨机。③湿法粉磨机。
3.按卸料方式可以分为：①中心卸料式球磨机。②周边卸料式球磨机。
4.按粉磨方式可以分为：①开路粉磨。②闭路粉磨。③联合粉磨。
5.按传动装置的形式可以分为：①中心传动磨机。②边缘传动磨机。
6.按工作原理和结构特征可以分为：①钢球磨机。②立式磨机。③挤压磨机。
总之，水泥的生产，通常情况下可分为：生料制备、熟料煅烧和水泥制成等三个工序，整个生产过程可概括为“两磨一烧”，即磨生料—窑—磨熟料。由此可见，粉磨工序对于生产水泥的重要性。本文首先介绍了粉碎的基本内容，从而引出了关于破碎以及粉磨的相关内容，最后简要谈到磨机的类型，以此希望能够进一步提高水泥的产量和质量。
硅酸盐水泥论文范文9
1研究背景
随着现代材料科学的进步，混凝土已逐渐向高强度、高性能、多功能和智能化方向发展，而水泥作为混凝土的主要材料之一，对其性能的改善，可以在很大程度上提高混凝土的性能。随着超细粉体领域研究的深入，应用微细粉对水泥材料进行改性的研究已经开始起步［1］。特别是近年来，人们在提高水泥硬化浆体的微观结构和性能方面做了许多改进性的工作。
2研究试验
试验所用原材料:P．O42．5普通硅酸盐水泥;Si3N4微粉;Al2O3微粉;水。
2．1试验方案
本试验在保持用水量不变的情况下，将复合微粉Si3N4和Al2O3按不同的比例(1:0、1:1、1:2、1:3、0:1)和不同的水泥取代量(0%、1%、3%、5%、9%)，配制水泥净浆试块，分别研究复合微粉Si3N4和Al2O3不同的比例和取代水泥量时，对水泥净浆的物理力学性能影响规律。净浆试验空白配比为:水泥500g，水140ml。
2．2试验方法
试验采用抗压强度为测试指标，分别测定Si3N4和Al2O3微粉以不同的比例和水泥取代量对水泥净浆的物理力学性能的影响。试件成型脱模后放入标准养护室养护至相应龄期，再分别测定其3d、7d和28d的抗压强度，并与空白试验作比较。
3试验结果
3．1单掺Si3N4对水泥净浆的抗压强度的影响
不同水泥取代量的Si3N4微粉的水泥净浆的3d、7d和28d抗压强度结果。
3．2单掺Al2O3对水泥净浆的抗压强度的影响不同水泥取代量的Al2O3的水泥净浆的3d、7d和28d抗压强度。
3．3掺加复合微粉Si3N4和Al2O3对水泥净浆的抗压强度的影响
(1)复合微粉Si3N4和Al2O3比例为1:1时，不同水泥取代量的水泥净浆的3d、7d和28d抗压强度。(2)复合微粉Si3N4和Al2O3比例为1:2时，不同水泥取代量的水泥净浆的3d、7d和28d抗压强度。(3)复合微粉Si3N4和Al2O3比例为1:3时，不同水泥取代量的水泥净浆的3d、7d和28d抗压强度。
(4)分析。当Si3N4和Al2O3的质量之比为1:2、取代水泥量为5%时，水泥石的`早期和后期强度均达到最大，此时微粉的掺量和比例是复掺时的最佳掺量，其后期强度最高的原因，可以归纳为以下两点:(1)Si3N4在水泥石中起到微集料效应，填充在水泥颗粒之间，使水泥石结构密实。(2)Al2O3在碱性条件下，生成了铝胶，起到填充的作用，使水泥石结构更加的致密。随着水泥取代量的增加，当超过一定量时，其后期强度随着水泥取代量的增加呈现降低的现象，是由于复合微粉取代水泥超过一定量后，致使水泥水化产物的数量减少，且Al2O3水化生成了C－A－H固溶体，因此即使有Si3N4和铝胶的填充作用，不足以弥补由于水泥用量的减少和C－A－H固溶体而引起的水泥石强度的降低。
4结论
通过对复合微粉Si3N4和Al2O3在水泥中不同的取代量对水泥石力学强度试验的机理分析可以得出:(1)Si3N4微粉在水泥石中主要起到的是填充的作用，主要体现在提高水泥石的早期强度上。Al2O3微粉在水泥石中发生了反应，在早期主要生成铝胶，填充于水泥颗粒间，提高其早期强度。(2)当Si3N4和Al2O3微粉在复掺比例为1:2，取代水泥量为5%时，可以最大限度的提高水泥石的强度。此时，水泥石的强度要高于单掺Si3N4和单掺Al2O3的任何掺量的强度。此掺量即为复合微粉Si3N4和Al2O3的最佳掺量。
参考文献
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［5］袁润章．胶凝材料学．武汉理工大学出版社，2009
硅酸盐水泥论文范文10
通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级。普通硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个强度等级。矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级。通用硅酸盐水泥技术要求包括化学指标和物理指标。化学指标包括不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子。物理指标包括:凝结时间、安定性、强度、细度。
1凝结时间
硅酸盐水泥初凝时间不及小于45min，终凝时间不大于390min。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝时间不小于45min，终凝时间不大于600min。初凝时间的测定，水泥净浆的拌制:用水泥浄浆搅拌机搅拌，搅拌机和搅拌叶片先用湿布擦过，将拌合水倒入搅拌锅内，然后在5s-10s内小心将称好的500g水泥加入水中，防止水和水泥濺出;拌合时先将锅放在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，启动搅拌机，低速搅拌120s，停15s，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间，接着高速搅拌120s停机。拌合结束后，立即将拌制好的水泥净浆装入已置于玻璃底板上的试模中，用小刀插捣，轻轻振动数次，刮去多余的净浆抹平后迅速将试模和底板移到维卡仪上，并将其中心定在试杆下，降低试杆直至与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1s-2s后，突然放松，使试杆垂直自由的沉入水泥净浆中。在试杆停止深入或释放试杆30s时记录试杆至底板之间的距离，升起试杆后，立即擦净;整个操作应该在搅拌后1.5min内完成。以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌合水量为该水泥的标准稠度用水量，按水泥质量的百分比计。以标准稠度用水量制成标准稠度净浆一次装满试模，振动数次刮平，放入湿气养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定，维卡仪试针与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1s-2s后，突然放松，或观察试针停止下沉30s时指针的读数。临近初凝时每隔5min测定一次。当试针沉至距底板4mm±1mm时，为水泥达到初凝状态，由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间。终凝时间的测定:直径大端向上，再放入湿气养护箱中继续养护，临近终凝时间每隔15min测定一次，当试针沉入试体0.5mm时，既环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态。由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为终凝时间，用“min”表示。
2安定性
每个试样需成型两个试件，每个雷试夹需配备质量约75-85的玻璃板两块，凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹内表面都要稍稍涂上一层油。将雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上，并立即将已制好的标准稠度净浆一次装满雷氏夹，装浆时一只手轻轻扶持雷氏夹，另一只手用宽约10mm的小刀插捣数次，然后抹平，盖上稍涂油的玻璃板，接着立即将试件移至湿气养护箱内养护24h±2h。调整好沸煮箱的水位，使能保证在整个沸煮过程中都能超过试件，不需中途添补试验用水，同时又能保证在30min±5min内升至沸腾。脱去玻璃板取下试件，先测量雷氏夹尖端间的距离(A)，精确至0.5mm，将试件放入沸煮箱水中试件架上，在30min±5min内加热至沸并恒沸180min±5min。沸煮结束后，放掉水冷却至室温。测量雷氏夹指针尖端的距离(C)，准确至0.5mm，当(C-A)的平均值不大于5.0min时，即认为该水泥安定性合格，当两个试件(C-A)相差超过4.0mm时，应用同一样品立即重做一次试验。再如此，则认为该水泥安定性不合格。
3强度
试体成型试验室的温度应保持在20℃±2℃，相对温度应不低于50%。试体带模养护的养护箱或雾室温度应保持在20℃±1℃，相对温度应不低于90%。试体养护池水温度应在20℃±1℃范围内。水泥450g±2g，标准砂1350g±5g，水土保持225ml±1ml。把水加入锅里，再加入水泥，把锅放在行星式水泥胶砂搅拌机的固定架上，上升至固定位置。立即开动机器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀的将砂子加入。高速再拌30s。停90s，再高速搅拌60s。胶砂制备后立即成型。将空试模和模套固定在振实台上，将砂分两层装入试模，装第一层时，每个槽里约放300g胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。再装入第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走模套，从振实台上取下试模，用一金属直尺以近似90℃的角度架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。放入雾室或湿箱的水平架子上养护。试体龄期是从水泥加水搅拌开始试验时算起，不同龄期强度试验在下列时间里进行。24h±15min，48h±30min，72h±45min，7d±2h，>28d±8h。
4细度
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示，其比表面积不小于300m2/kg;矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水水泥的细度以筛余表示，其80um方孔筛筛余不大于10%或45um方孔筛筛余不大于30%.试验前所用试验筛应保持清洁，负压筛和手工筛应保持干燥。负压筛析法:试验时，80um筛析试验称取试样25g，45um筛析试验称取试样10g。筛析试验前应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4000Pa—6000Pa范围内。称取试样精确至0.01g，置于洁净的负压筛中，放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，开动筛析仪连续筛析2min，在此期间，如有试样附着在筛盖上，可轻轻敲击筛盖使试样落下。筛毕，用天平称量全部筛余物。对其它粉状物料、或采用45-80以外规格方孔筛进行筛析试验时，应指明筛子的规格、称样量、筛析时间等相关参数。试验筛必须经常保持洁净，筛孔畅通，使用10次后要进行清洗。金属框筛、铜丝网筛清洗时应用专门的清洗剂，不可用弱酸浸泡。
硅酸盐水泥论文范文11
目录
一、施工方案的合理选择……………………………………………………1
二、连续浇捣混凝土时在拌合及运输方面应采取的措施…………………………….2
三、在施工过程中钢筋工程及模板工程的质量控制………………………………..2
四、外加剂的合理选择………………………………………………………………..6
五.高温条件下的混凝土浇筑质量……………………………………………………6
大体积混凝土施工中的质量控制
摘要：大体积混凝土的施工技术要求较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证大体积混凝土顺利施工。
关键词：大体积混凝土 施工方案 高温条件 钢筋模板
一、施工浇筑方案的选择:
大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证大体积混凝土顺利施工。
1、 材料选择
本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下：
（1）水泥：考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝，因此确定采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥，标号为525#，通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗渗能力。
（2）粗骨料：采用碎石，粒径5-25mm，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。
（3）细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。
（4）粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量控制在10以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。
2、混凝土配合比
（1）混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。
（2）混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。
（3）粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。
二、连续浇捣混凝土时在拌合及运输方面应采取的措施
1、混凝土浇筑
（1）混凝土采用商品混凝土，用混凝土运输车运到现场，每区采用2台混凝土输送泵送筑。
（2）混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。钢筋泵车布料杆的长度，划定浇筑区域，每台泵车负责本区域混凝土浇筑。浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高，混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺，使每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上，确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。同时可解决频繁移动泵管的间题，也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。
（3）混凝土浇筑时在每台泵车的出灰口处配置1～2台振捣器，因为混凝土的坍落度比较大，在1.5米厚的底板内可斜向流淌1米远左右，2台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣密实，另外2～4台振捣器主要负责顶部混凝土振捣。
（4）由于混凝土坍落度比较大，会在表面钢筋下部产生水分，或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。
（5）现场按每浇筑100立方米（或一个台班）制作3组试块，1组压7d强度，1组压28d强度归技术档案资料用;l组作仍14d强度备用。
三、在施工过程中钢筋工程及模板工程的质量控制
根据平面控制网，在防水保护层上放出轴线和基础墙、柱位置线；每跨至少两点用红油漆标注。
顶板混凝土浇筑完成，支设竖向模板前，在板上放出该层平面控制轴线。待竖向钢筋绑扎完成后，在每层竖向筋上部标出标高控制点。
1、机具准备
1)、剥肋滚压直螺纹机械连接机具由该项技术提供单位配备。
高峰期钢筋施工时至少保证5台钢筋剥肋滚压直螺纹机，其技术参数如下表示：
设备型号 GHG40型
滚丝头型号 40型
可加工范围 16～40
整机质量(kg) 590
2)限位挡铁：对钢筋的夹持位置进行限位，型号划分与钢筋规格相同。
3)螺纹环规：用于检验钢筋丝头的专用量具。
4)力矩扳手
力矩扳手精度为±5%
5)辅助机具
砂轮切割机：用于钢筋端面整平
用于检验钢筋丝头的专用量具
6)、钢筋焊接机具
电焊机、控制箱、焊接夹具、焊剂罐等
焊接电流：焊接电源400～450A；
施工手续
现场钢筋工人员必须佩戴上岗证，焊工必须有岗位资格证(有效)参加钢筋机械接头加工人员必须进行技术培训，经考试合格后方可执证上岗。未经培训人员严禁操作设备。
钢筋连接及锚固要求
A.竖向钢筋D≥18mm，采用电焊压力焊；横向D≥18mm采用机械连接；D＜18mm用搭接。
B.相关要求
(1)钢筋锚固必须符合GB5001-2002的规定，提供参考值如表：
名称部位
锚固长度 末端弯钩长度
d＜25 d≥25
基础DL 35d ≥10d
底板 35d 40d ≥10d
墙柱插筋 直接插至底板下表面 ≥10d
(2)钢筋搭接长度必须符合GB50010-2002或按GB50204-2002附录B：纵向受力钢筋的最小搭接长度
(3)机械连接
接头按加工标准，见4.1.2D项所述
钢筋的加工
钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求：
A.钢筋调直
采用冷拉方法进行钢筋调直，I级钢筋冷拉率为4%，由于钢筋加工区场地有限，钢筋冷拉长度为27m，冷拉后为28.08m；钢筋冷拉采用两端地锚承力，标尺测伸长，并记录每根钢筋冷拉值。
B.钢筋弯曲
1)钢筋弯钩或弯折：I级钢筋末端做180°弯钩，其圆弧弯曲直径2.5d(d为钢筋直径)，平直部分长度为3d；Ⅱ级钢筋做90°或135°弯折时，其弯曲直径为4d。
2)箍筋末端的弯钩：I级钢筋弯钩的弯曲直径≥受力钢筋直径或箍筋直径的2.5倍，弯钩平直长度为箍筋直径的10倍，弯钩角度45°/135°。
C.焊接接头
1)施焊前检查设备、电源，随时处于正常状态，严禁超荷工作；
2)钢筋安装之前，焊接部位和电极钳口接触的(150mm区段)钢筋表面的锈斑、油污、杂物等，应清除干净，钢筋端部若有弯折、扭曲，应予以矫直或切除，但不得锤击矫直。
3)选择焊接参数
主要参数为：焊接电流，焊接电压和焊接通电时间(参见施工工艺标准)。焊剂应存放于干燥的库房内，防止受潮。如受潮，便用前须经250～300℃烘焙2小时，并进行记录。
D.机械连接
钢筋端面整平→剥肋滚压螺纹→丝头质量检查→带帽保护→丝头质量抽检→存放待用。
b.操作要点
钢筋端面平头：采用砂轮切割机平头(严禁气割)，保证钢筋端面与母材轴线垂直。
剥肋滚压螺纹：使用钢筋滚压直螺纹机，将待加工钢筋加工成直螺纹；
丝头质量检查：对加工的丝头进行质量检验(按以上丝头设计表)；
带帽保护：用专用的钢筋丝头塑料保护帽进行保护，防止螺纹损伤；
丝头定量抽检：项目部质检部组织自检，
存放待用：按规格型号及类型进行分类码放。
钢筋绑扎及安装
(1) 底板、基础梁钢筋
防水保护层上放线，基础标高放线→搭设梁脚手架→南北向梁上铁放置、绑扎→东西向梁上钢筋放置、绑扎→放南北向梁箍筋→放置三道柱箍→东西向板梁钢筋下铁放置、绑孔→南北向板梁下铁放置、绑扎→放置底板、基础梁垫块→拆除基础梁脚手架→调整基础梁位置→墙柱插筋放线→放置墙柱插筋并临时固定→放置三道墙体水平筋→底板上铁标高放线→放置马凳→南北向底板上铁放置、绑扎→东西向底板上铁放置、绑孔→调整、固定墙柱插筋。
a.底板、基础梁钢筋排列顺序为：东西向筋上铁在上，下铁在下；南北向钢筋在东西向钢筋中间；若基础梁上下铁不只一排，东西向筋与南北向钢筋交错布置；
b.底板钢筋的弯钩，下排均朝上，上排均朝下；
c.钢筋网的绑扎：所有钢筋交错点均绑扎，而且必须牢固；同一水平直线上相邻绑扎成“八”字型，朝向混凝土内部，同一直线上相临绑扣露头部分朝向正反交错；
d.箍筋接头(弯钩叠合处)沿受力方向错开布置，箍筋转角与受力筋交叉点均应扎牢，绑扎箍筋时绑扣相互间应呈“八”字形
本工程主要是防护墙及顶板的支模及混凝土的浇筑,要确保混凝土的密实度防止射线泄漏, 防护墙、顶板模板在施工中的稳定性做到不变形、胀板。其它辅助用房按常规工程施工方法便可。
⑴ 模板安装及支撑工程
本工程防护墙厚度有0.5m 、2.5m,高度3.8m、4.3m,为了保证工程需要,采用支模方法如下:模板采用20mm 厚竹胶合板、横档用80× 80 枋木间距400mm,拉丝及内撑均用Ф 16钢螺丝两用/ 梅花状0.80 × 0.80m 一道作为墙体拉结、墙体高度在2.0 米以上拉丝间距可墙大至1.20 × 1.20m 一道,立档采用宽160mm 槽钢、间距600,经计算防护墙体的侧压力在高3.5 米以下为16.5T/m2,因此,斜支撑需用200mm 槽钢间距为1200。立柱水平拉杆用40 × 40 角钢、十字交叉拉结。同时,在墙体转角位置由于拉丝不能固定,立档及斜撑槽钢按外侧壁的间距加密一倍安装。
为保证F 轴防护墙外侧模板的平整、垂直,除了在墙体用钢螺栓拉结外,在地梁上预埋Ф 16a1200 钢筋,作水平拉结,防止斜撑滑移。 ⑵ 顶板模板有支撑
本工程的顶板厚度不同, 梁部X 机房厚500,60CO 机房1000、直加机房2500,经计算,直加机房顶板的最大荷载重是65800N/m 2, 因此, 对模板、杉木支撑的要求很高, 为保证其模板的稳定生刚性, 采用支模如下。
模板为20mm 竹胶合板,下用80 × 80 枋木拼密。
模枋条用工字钢1 2 # , 固定在支顶上。
支顶用Ф 108 无缝钢管。间距800mm。顶板厚度为0.5 — 1.0 米的支撑,间距可增大到1 米。
为确保整体稳定性, 防护墙、枯板部分的模板均采用满堂红支顶一次成型,互成连整体 外加剂：设计无具体要求，通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，每立方米混凝土2kg，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。具体外加剂的用量及使用性能，商品混凝土站在浇筑前应报告送达施工单位
４.外加剂的合理选择
外加剂：设计无具体要求，通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，每立方米混凝土2kg，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。具体外加剂的用量及使用性能，商品混凝土站在浇筑前应报告送达施工单位
(1)选择水泥。选用杭州水泥厂水化热较低的＃425矿渣硅酸盐水泥。其早期的水化热与同龄期的普通硅酸盐水泥相比，3d的水化热约可低30%。
(2)掺加磨细粉煤灰。在每立方米混凝土中掺加粉煤灰75kg,改善了混凝土的粘聚性和可泵性 ，还可节约水泥50kg。根据有关试验资料表明，每立方米混凝土的水泥用量每增减10kg，其水化热引起混凝土的温度相应升降1～1.2℃，因此可使混凝土内部温度降低5～6℃。 (3)选用优质外加剂。为达到既能减水缓凝，又使坍落度损失小的要求，经比较，最后选用了上海产效果明显优于木钙的E.A—2型缓凝减水剂，可减少拌和用水10%左右，相应也减少了水泥用量，降低了混凝土水化热。
(4)充分利用混凝土后期强度。实践证明，掺优质粉煤灰混凝土后期强度较高，在一定掺量范围内60d强度比29d约可增长20%左右。同时按《粉煤灰混凝土应用技术规范(GBJ 146— 90 )》，地下室内工程宜用60d龄期强度的规定。为了进一步控制温升，减少温度应力，根据结构实际承受荷载情况，征得设计单位同意，将原设计混凝土28d龄期C30改为60d龄期C30(即用28d龄期C25代替设计强度)，这样可使每立方米混凝土的水泥用量减少50kg，混凝土温度相应随之降低5～6℃。
５.高温条件下的混凝土浇筑质量
１.，考虑高温和远距离运送造机坍落度18±2cm， 水泥用量控制在370kg/m.3以下。由于降低水泥用量可降低混凝土温度16～18℃。 成的坍落度损失较大，取出
2. 用原材料降温控制混凝土出机温度
根据由搅拌前混凝土原材料总热量与搅拌后混凝土总热量相等的原理，可求得混凝土的出机温度T，说明混凝土的出机温度与原材料的温度成正比，为此对原材料采取降温措施：①将堆场石子连续浇水，使其温度自浇水前的56℃降至浇水后的29℃ ，且可预先吸足水分，减少混凝土坍落度损失；②黄砂在钱塘江码头起水时，利用江水淋水冷却，使之降温。③虽混凝土中水的用量较少，但它的比热最大，故在搅拌混凝土用的3只贮水池内加入冰块，使水温由31℃降到24℃，总共用去冰块75t。这样一来，经计算出机温度T为32.8℃，37次实测的平均实测值33.2℃，送达现场的实测温度为34.60℃，从而使入模温度大为降低。
3 保持连续均衡供应控制混凝土浇筑温度
(1)为了紧密配合施工进度，确保混凝土的连续均匀供应，经过周密的计算和准备，安排南星桥和六堡两个搅拌站同时搅拌，配备了18辆6m.3搅拌车和两只移动泵，在三天四夜里始终保持了稳定的供应强度，基本上做到了泵车不等搅拌车，搅拌车不等泵车，未发生过一次由于相互等待而造成堵泵现象。
(2)本工程基坑挖深8.7m，坑内实测最高气温达62℃，为避免太阳直接暴晒，温度过高，造成浇筑困难，采取在整个坑顶搭盖凉棚，并安设了通风散热设施，使坑内浇筑温度大幅度降低，接近自然气温，不仅控制了最高温升，而且改善了工人劳动条件，得以顺利浇筑。 3)为不使混凝土输送管道温度过高，在管道外壁四周用麻袋包裹，并在其上覆盖草包并反复淋水、降温。
(4)考虑混凝土的水平分层浇筑装拆管道过于频繁，施工组织工作难于实施，故采取斜面分层浇筑，错开层与层之间浇筑推进的时间以利下层混凝土散热，但上下层之间严格控制，不得超过混凝土初凝时间，不得出现施工“冷缝”。由于泵送混凝土的浆体较多，在浇筑平仓后用直尺刮平。约间隔1～2h，用木蟹打压两次，以免出现表面收水裂缝。
4 加强混凝土保湿保温养护
混凝土抹压后，当人踩在上面无明显脚印时，随即用塑料薄膜覆盖严实，不使透风漏气、水分蒸发散失并带走热量。且在薄膜上盖两层草包保湿保温养护，以减少混凝土表面的热扩散 ， 延长散热时间，减少混凝土内外温差。经实测混凝土3天内表面温度在48～55℃之间，且很少发现混凝土表面有裂缝情况。
5 通过监控及时掌握混凝土温度动态变化
(1)温度监控的最终目的是为了掌握混凝土内部的实际最高温升值和混凝土中心至表面的温度梯度，保证规范要求的内部与表面的温差小于25℃及降温速率。
(2)温度是直接关系整个混凝土基础质量的关键。为了客观反映混凝土温度状况，进行原材料温度 、出机温度、入模温度、自然温度、覆盖养护温度、混凝土内部温度、棚内温度等7个项目的测试，便于及时调整温控措施。
(3)主楼基础的混凝土温度按不同平面部位和深度共布置了25个测点(图1)，由专人负责连续测温一周，每间隔2h测一次，比规范规定每8h测2次的频度要大些。
效果及结论
(1)混凝土强度按《混凝土强度检验与评定标准(GBJ 107-87)》进行了测试，有关结果 如表1，属合格。
(2)由于采用了“双掺技术”(缓凝减水剂和磨细粉煤灰)，延缓了凝结时间，减少了坍落度损失，改善了混凝土和易性和可泵性。使得混凝土在高温、远距离运送条件下仍能顺利泵送 ，也未发生堵泵。
(3)混凝土出机温度和入模温度共实测37次，原材料温度测试20次，混凝土内外温度连续测一周，混凝土中心最高温度出现在浇注后的3～4d之间，与文献介绍的一致。内外温差仅为1 5℃，且低于规范规定不得大于25℃的要求。
(4)经各有关单位的严格检查和近年来的使用，未发现有害裂缝(仅表面有个别收水裂缝)。 混凝土密实平整光洁，无蜂窝麻面
硅酸盐水泥论文范文12
在建筑工程中，硅酸盐水泥掺入混合材料可以增强水泥的基本性能，减少水泥的运用成本，被废弃的混合材料也能得到充分利用并且增加水泥的产出量，使用不同的混合材料就会制造出不同的水泥种类，从而既能把水泥强度等级进行了调整处理，也促使水泥的使用范围不断地扩展。下面是小编搜集整理的相关内容的论文，欢迎大家阅读参考。
摘要：随着工程建筑行业的发展，工程材料的质量直接影响到建筑的整体水平，因此，发展我国的工程建筑行业，首先就要从建筑的施工材料入手，当前应用比较广泛的施工材料为混合材料，主要是用来提高水泥性能的，因此，掺入硅酸盐的水泥作为施工中的重要材料，可以有效的提升水泥的产出量，并且要想配置出不同的水泥种类也是能够实现的，只要将硅酸盐与不同的混合材料相配合就能达到上述的效果。本文主要研究了此类水泥在实际施工中的应用。
关键词：建筑;掺混合材料;水泥;应用
在当前应用的水泥材料中，硅酸盐的地位越来越重要，这是水泥中的主要成分之一，并且将其掺入在混合材料中，还能获得更加理想的效果，当前的水泥类型如此众多，极大一部分原因就是将硅酸盐与其他混合材料混合在一起的效果。本文重点对这一问题进行论述，希望相关施工人员能够以此为借鉴，进一步发展我国的建筑行业。
一、普通硅盐酸水泥
在硅酸盐水泥的构成中，最主要的一种类型就是普通的硅酸盐水泥，这种类型的水泥属于一种凝胶材料，是将混合材料与硅酸盐混合而成得来的，在配置的过程中，混合材料的含量占6%~15%，并且还要在其中掺入一定含量的石膏膜细，其中所应用到的混合材料也可以使用其他的材料代替，例如非活性的混合材料亦或是窑灰等，都能够达到预期的效果，但是窑灰中所占的比例在5%左右，非活性混合材料所占的比例要控制在10%以内，这样才能有效的保证水泥的质量。在具体的技术要求方面，首先初凝时间以及终凝时间是十分重要的，要想保证二者的时间，要事先做充分的准备工作，既不能提前也不能过于延后，在此基础上，保证将初凝时间以及终凝时间控制在3d以及28d之后，这样就可以有效的提高其抗压等级。普通的硅酸盐水泥在强度等级上主要划分了三个层次，根据实际要求的不同，所需要的水泥的等级强度也具有一定的差异性，除此之外，与硅酸盐水泥并没有较大的差距，基本的技术要求也都是相一致的，例如在二氧化硫以及氧化镁的含量要求上，都具有一致性，同时体积还具有安定性的要求。
普通硅酸盐水泥的主要功能集中体现在水泥的产出量以及对混合材料的掺入量上，在实际的配置过程中，混合材料的含量不应过多，这样会影响到水泥的整体强度以及实际的应用效果，将其与硅酸盐水泥进行对比证实二者在主要的功能上还是具有一定差异性的，但是在某些方面，其价值仍然要高于硅酸盐水泥，例如在耐热性以及在耐腐蚀性上，前者的效果都要高于后者，但是不足之处在于不能抗冻，这一点在北方地区尤为突出，因为北方冬季寒冷，如果使用这种类型的水泥，那么就会对工程的质量产生严重影响。从应用上来看，将普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥进行对比，二者在使用性能上虽然具有较小的差异，但是在实际的应用中却具有明显的变化，虽然在一定程度上，这二者可以相互代替使用，但是一些特殊的地区就会对水泥具有特别的要求，正如上文中所提到的，如果不具有较高的抗冻性，是不能应用在北方地区的，这也正是二者的主要差别。但是在广大的区域中，仍然是普通硅酸盐水泥应用更为广泛一些，在今后的工作中需要加强对这种类型水泥的研究工作，以提升其实际使用量，促进建筑工程的进一步发展。
二、硅盐酸水泥的分类
在技术要求上，硅酸盐水泥主要可以分为三种不同的类型，一是矿渣硅酸盐水泥，二是火山灰硅酸盐水泥，但是粉煤灰硅酸盐水泥，这三种类型的水泥在初凝时间以及终凝时间上与上文中提到的普通硅酸盐水泥的时间相一致，并且在细度以及安定性方面也具有相似之处，差异并不是十分明显，同样也是将强度分为高低不一的三个等级，根据国家相关规定的要求，二氧化硫的指标应该满足技术要求，并且氧化镁以及其他的成分均需要达到相关的指标才能应用在实际的工程施工中，以确保工程的质量达标。上述三种类型的水泥在应用的过程中事先加入了相应含量的混合物质，这些混合物质是经过研磨成细粉后才得以研制成功的，从化学成分上进行分析，三种水泥的差距并不是十分明显，由此可见，无论是在水泥的应用范围上，还是在水泥的自身性能上，三者均不存在较大的差异性，因此，多数区域在进行施工的过程中，可以将这三种水泥进行互换使用，只有在个别的地区，由于受到环境等一些因素的影响，需要从实际情况对水泥的类型进行选择。
这三种类型的水泥在使用的过程中具有硬化速度慢的特点，这是它们的共性所在，在较早阶段，水泥的强度没有达到相应的标准，但是随着时间的推移，强度会逐渐得到提升，最终满足施工强度的要求。因为在水泥中添加了混合材料，因此在后期强度变化的过程中，会出现水化的现象，这种现象的出现会导致出现一些其他的产物，可以起到促进水泥强度提升的效果。但是，由于冬季的气温差异较大，并不能充分的和发挥这三种类型水泥的性能，因此在冬季并不使用，通常情况下，承载较晚的施工项目经常会应用到这三种水泥类型。除此之外，三种类型的水泥在温度以及腐蚀性上也具有一定的共性，例如适合进行高温养护，这一点在普通硅酸盐水泥中并不适用。
这三种水泥的抵抗腐蚀的性能较好，因为熟料掺量少，盐酸盐以及其他腐蚀物质的性能较强，所以混凝土工程中会使用这三种耐腐蚀水泥。但是，由于火山灰水泥的成分中含有氢氧化钙，并且是主要的活性混合材料，经过水化后成分中会产生大量的氯酸钙，所以火山灰质水泥的耐腐蚀性没有其他两种水泥强，最好不要在混凝土工程中使用。因为硅酸盐的熟料少，而降低了水化后的大部分的热量，所以，这主要应用在比较大体积混凝土工程中。除此之外，这三种水泥抗碳化能力较差，因为在水化后的产物中氢氧化钙的含量极少，碱度变小，导致抗碳化能力变低。其具有保护钢筋的作用，所以在民用建筑中比较常用。
三、结语
本文介绍了在硅酸盐水泥中加入活性混合材料会改变水泥的性能，扩大水泥使用的范围和增强水泥的品种，以及调节水泥的强度，值得推广应用。
参考文献
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硅酸盐水泥论文范文13
通用硅酸盐水泥的生产现状
1.1 通用硅酸盐水泥的原料及生产工艺
通用硅酸盐水泥是以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。目前我国硅酸盐水泥的主要原料有硅酸盐水泥熟料，石膏，活性混合材料，窑灰以及助磨剂。其中的部分原料所需的石灰石目前在我国已探明储量预计还能维持一百年左右，资源的枯竭已经显现。我国的水泥生产工艺主要包括：（1）原材料的采运；（2）原材料（能源）的贮存和制备；（3）熟料煅烧；（4）水泥粉磨和贮存；（5）包装和发送。由于我国的粗犷型生产方式，导致了我国在各个环节都造成了不同程度的资源浪费与环境污染。
1.2 我国通用硅酸盐水泥的生产状况以及存在的问题
作为建材的主力军，水泥在我国的发展可谓一日千里，2011年，中国水泥产量20.9亿吨，同比增长11%；水泥消费量20.7亿吨，增长11.2%，全年实现销售收入9197.8亿元，同比增长36.9％；实现利润1020亿元，同比增长67％。前10强企业（集团）水泥熟料产量占全国42%，比上年增长5个百分点。从中我们不难看出，水泥行业的发展现状是令人满意的，毕竟这个行业嗦带动的其他产业链的效益是我们所需要的，但是在利益面前，我们不应该盲目的乐观，毕竟我们在硅酸盐水泥的生产过程中的资源利用率是远远不够的，这种浪费已经开始在改变我们的生活，废气，废水，烟尘，每一样都成了我们身体健康的无形杀手。所以，在未来，如何搞好硅酸盐水泥产业的可持续发展，已经成了亟待解决的问题。
硅酸盐水泥可持续发展的技术
2.1加强散装水泥推广，降低粉尘和废气污染
我国目前的硅酸盐水泥都是以袋装为主，2011年全国散装水泥累计供应量为106753.95万吨（其中：大中型水泥企业供应量为87626.43万吨，占82.08%），年增长量16948.12万吨，增长率为18.87%，增速虽比上年19.27%减缓了0.4个百分点，但增长量仍高出上年2426.17万吨。2011年全国平均水泥散装率已达到51.78%，首次突破50%，比上年末48.10%提高了3.68个百分点。提高点是近三年来较高的一年。以这个数量来计算，相当于2011年我国节省了66万吨包装纸，折合木材360万立方米，挽救了大约3000万棵成材树木。可见散装水泥对我国森林资源的保护提供了卓越的贡献。我国2011年生产的水泥全部采用散装那么这些节约下来的纸袋所需要的淡水资源为7.46亿立方米，相当于北京市所有人全年的用水量。不难看出散装水泥对于淡水资源的节约也会提供相当明显的帮助。同时，发展散装水泥也会有效的降低粉尘排量，每年因水泥袋破损造成的排粉量在5%以上，相当于每年排放粉尘550万吨以上，可见散装水泥对空气质量的改善带来的帮助也是不可忽视的 。
2.2加紧开发硅酸盐水泥生产新技术，提高资源利用率
前面已经谈到，我国的资源利用率一直是比较低的，这也导致了较多的资源浪费与环境污染，因此如何提高生产过程中的资源利用率也是相当重要的。我们可从能源和材料两方面利用废料，可利用可燃废料取代化矿物类燃料，利用废料作原料取代天然资源，减轻环境负荷。如水泥产品在生产过程中可以使用粉煤灰、炉渣等作为原料；可以使用煤矸石、石棉等作燃料；也可以用来封固有毒有害工业废渣和废液，如放射性废料、化工废液等，不污染地下水，利用混凝土等建材进行封固而不会产生腐蚀作用；还可以可用燃烧来处理一些有毒、有害的无机和有机废料，如其他工业部门难以处理的多氯联苯物质则可在水泥回转窑中作燃料燃烧分解，废渣可以制造水泥，也不存在二次污染和不需特殊处理废气，同时也不额外消耗能源，还可以利用其中的热能，比使用焚烧炉更具有现实意义；
2.3建立完整的标准管理体系
除了生产工艺上面的改进外，我们还应该在制度上取得进步。鉴于此，我们应该严格按照《水泥大气污染排放标准》及《工业炉窑大气污染物排放标准》对现有水泥企业进行管理和规范，并尽快制订更为严格的水泥环境标准，对于不达标的企业坚决予以取缔。大力推广ISO9001质量管理体系认证和ISO14000环境体系认证，争取早日将其作为企业必须具备的生产条件。
总结
可持续发展，是我国必须长期坚持的一项基本国策，作为全世界最大的水泥生产国，在硅酸盐水泥的生产过程中我们无疑必须始终坚持可持续发展的道路，再各项生产技术上不断改良，在政策监督上不断监督，只有这样，才能做到经济发展与环境保护两不误，为我国经济的飞跃提供保障。
参考文献
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硅酸盐水泥论文范文14
摘要：众所周知，水泥是一种高耗能，高污染行业，水泥生产要排放大量的CO2。随着全球变暖和人们环保意识的增强，减少水泥行业的
CO2排放已经成为目前迫切需要解决的问题。本文将介绍一种高贝利
特硫铝酸盐体系水泥（BCSAF），并简单概述其制备与使用性能。 关键字：二氧化碳 贝利特 硫铝酸盐
1.引言
随着社会的不断发展，当今世界对于建筑材料的需求越来越大。而水泥作为建筑行业中最重要的一种人工制备原材料，其产量随需求增长而不断变大，已成为仅次于水的第二大人类消耗品，也是产量最大的工业产品。同时水泥生产又是一种高污染，高耗能的工业门类，其二氧化碳排放占到全世界二氧化碳排放总量的5%~8%左右。所以减少水泥行业的CO2排放就显得格外重要。
自 1986 年以来，我国水泥年产量一直居于世界首位。2011 年水泥产量高达 20.67 亿 t，约占世界水泥产量近 60%。随着经济的快速增长和社会的不断进步，在未来 100～200 年，全球对水泥高需求量趋势将持续增长，因此实现我国水泥工业的节能减排和低碳发展对全球可持续发展而言具有举足轻重的推动作用。
伴随着科技的进步以及生产工艺的逐步优化，普通硅酸盐水泥产业在节能减排目标上
，也不断有新的突破[12]。从20世纪70年代至今，通过改进生料粉磨系统、选粉离心系统以
及挤压工艺，水泥工业电耗已降低约50%。同时随着收尘技术、尾气处理技术的进步，现在新型干法水泥厂粉尘、有害气体排放浓度已远低于国家标准。窑炉技术的进步使得燃料利用率大幅提高，新能源的不断发现也使得传统能源部分被替代，降低水泥了对传统能源的依赖。与此同时，随着水泥质量的稳定，可通过在水泥中掺入用特定种类的矿物掺合料替代部分水泥，降低水泥需求量，以实现水泥产业的减排目标。然而，经过长期的研究和探索，通过以上方法降低水泥产业的能耗和排放已几乎已达到了理论上限[3]，在接下来的生产中很难通过传统的节能减排手段再进一步降低水泥生产所带来的环境负荷。因此，通过对新型水泥的研发以进一步获得低碳、低能耗的混凝土材料已逐渐成为水泥产业的发展方向。
通常普通波特兰水泥，氧化钙含量约为 66%，在熟料中占 50%～70%的阿利特矿物﹙Alite，即硅酸三钙，3CaO?SiO2)的形成温度约 1450℃，该矿物含氧化钙达 73.7%。在不考虑其它热损失的前提下，熟料的烧成热耗主要来自两个方面：一是熟料矿物(主要是阿利特矿物)的高温形成；二是生料中石灰石的分解。据估算，CaCO3分解耗能占熟料理论热耗的 46%左右。显然，通用硅酸盐水泥熟料烧成的高能耗的根本原因在于其高钙矿物组成设计。早在 1978 年，Mehta[4]指出开发新型节能低排放水泥的关键在于在同等性能水平的基础上，采用低能耗、低温室气体排放组分替代高能耗高排放组分。 [5][6]具有快硬早强的特点。贝利特水泥和硫铝酸盐水泥为两种主要的节能水泥品种。水泥，C化热、主导矿物的高贝利特水泥熟料可降低烧成温度CO于S2C、贝利特矿物的量均比阿利特少。无水硫铝酸钙SO熟料体系为高流动性、高耐久性和高后期强度等优点。AF和形成温度低水化速度较慢，高贝利特水泥的早期强度 ～CaO 。熟料的烧成温度为以及8% C NOx(Belite C2的排放。高贝利特水泥(1300S，即硅酸二钙，–～C25% C℃左右 4CAF)A–±与。熟料烧成温度为C50) 2CaO (3CaOC，? 一样具有节能和低SiO28d 8%?矿物质量分数为3SiO 100 2～，CaO (337% C～、?CaSO7d)150 为 1 300 C65.1% (，C～ 4 A) C 4、A、含量低～3%40% ～高 SS3 23A10%3S–(13503，4AF2S 22S)42S、323的C C，–与C C2S 。通过两者的优势互补而得到一种早期强度较高，和 C4AF 进行复合， 利用铁相降低熟料烧成温度， C4CA4(BCSAF)C2S–S3S提高水泥早期强4A33S4AF3
2.1. 贝利特-硫铝酸钙-铁铝酸钙三元体系（BCSAF）[7~12]
由于贝利特为主导矿物的水泥早期水化活性低，强度发展缓慢，而现有的贝利特活化方法均未能有效改善其早期强度，或条件控制较为严苛现有实际生产条件下不易实现。因此，有研究者尝试通过贝利特复合其他早强型胶凝材料，在降低体系总CO2排放量的同时也以弥补贝利特水泥早期水化活性的不足的缺点。
根据早期强度高的特点，以替代普通硅酸盐水泥中的C3S矿物相，并将其与C2S矿物复合，以弥补贝利特其早期强度低的缺陷，可制成含有贝利特、硫铝酸钙及铁铝酸钙三个主要矿物相的新型低碳水泥。同时向水泥中掺入一定的矿物元素，使贝利特以活性更高的 相存在，可使得贝利特早期水化活性得以提高。根据报道，BCSAF水泥熟料有可能实现与普通硅酸盐水泥具有相似的性能，并能通过传统的水泥生产线进行生产，并且与普通硅酸盐水泥相比降低20-30%的碳排放。表1中给出了目前研究较为广泛的低碳水泥品种：BCSAF水泥、高贝利特水泥（HBC）、硫铝酸盐水泥（SAC）以及普通硅酸盐水泥（OPC）熟料的矿物组成以及强度性能。
表1 各种水泥熟料矿物组成及物理性能
熟料矿物组成
编号
(wt.%) 抗压强度(MPa) 熟料烧成温度() 3d 28d
C2S：54%
BCSAF C4A3：32% 33.2 55.7 1300
C4AF：9%
C2S：40-70%
C3S：10-40%
HBC
C3A：2-8% 17.2 70.2 1300-1400
C4AF：10-25%
C2S：8-37%
SAC(42.5) C4A3：55-75% 42 45 1350
C4AF：3-10%
C2S：15-30%
C3S：50-70%
P.O(42.5R)
C3A：5-10% 22 42.5 1450
C4AF：5-15%
以及制备工艺，泥产业工作环境而选择与不同的活性辅助胶凝材料复合使用，泥降低以实现更低由表COCOCO1可见，排放的有效途径。与此同时，普通硅酸盐水泥在使用过程中，常根据混凝土的排放的进一步降低，也是评价该水泥在工程运用中是否比普通硅酸盐水泥具有使其满足工程使用需求，BCSAF水泥熟料烧制温度低，性能优良，因此优化 因此探索将最终替代或部分替代传统普通硅酸盐水泥是降低水BCSAF水泥与活性辅助胶凝材料的复合使用即可从而减少水泥用量，BCSAF是普通硅酸盐水的矿物组成2排放的重要依据。22的排放手段之一。
2.2.贝利特-硫铝酸钙-铁铝酸钙（BCSAF）水泥的制备
过高，都使形成熟料的凝结时间变短，抗压强度下降，还会引起抗折强度倒缩，性能变差。主，物以以贝利特 β C-C-硫铝酸盐水泥与普通硫铝酸盐水泥不同，普通硫铝酸盐水泥以硫铝酸盐矿物为矿物为辅，对铝矾土的要求高，为主，以硫铝酸盐矿物为辅。烧成温度对熟料性能影响很大，烧成温度为1300~1400℃。而贝烧成温度偏低或BCSAF熟料矿 2S 2S 以矾土、石灰石以及下反应。 Fe2O3为原料制备BCSAF熟料时， 随温度的升高， 原料主要发生以表2 BCSAF熟料矿物形成主要反应
450~600℃
600~850℃
850~900℃
900~950℃
950~1000℃
1000~1050℃ 矾土中水铝石分解，形成α-Al2O3，物料中出现了α-SiO2和Fe2O3 α-Al2O3、α-SiO2和Fe2O3持续增加 CaCO3分解成CaO和CO2 游离CaO增多，开始形成 3CaO·3Al2O3·CaSO4开始形成 2CaO·Al2O3率达到1/2，α·SiO2-Al2O3和3CaO和α-SiO2·3Al2O3和CaSO4·CaSO4含量迅速下降含量增加，游离 CaO吸收1050~1150℃ 2CaO··-2CaOAl2O3SiO2，游离·SiO2CaO和3CaO吸收率达到·3Al2O32/3 ·CaSO4含量继续增加，出现β1150~1250℃ 3CaO·3Al2O3消失。在1250·CaSO4℃出现的含量继续增加，4CaO·2SiO2·CaSO4游离矿物CaO 和2CaO·Al2O3·SiO21250~1300℃ 4CaO·2SiO2·CaSO4分解为α’-2CaO·SiO2和游离CaSO4
[16][13][15][14]足低C4A3米心用βC2、C、El-Didamony CC20%CaOA1150AFMehta四种矿物相制备出高贝利特，含量仅 和20%1290在实验室中成功制备了“改性水泥”——，51.8%等尝试采用纳米 分别是15%，烧制温度为β[19]-C 2SSiO-硫铝酸钙1200-随后，Ca(NOBCSAFKusnetsovaClinker CaSO5#β。熟料体-C制备纳S2S和、SS2S2C4A43342、Al(OH)3、3)2、。水泥体系采4以2C[17][18][22][20,21]1200颗粒粗大、甚至可导致该矿物的分解，最终降低水泥的强度。因此认为贝利特度在度为强度的发展。李娟铝酸钙和铁相为主的高贝利特无水硫铝酸盐水泥性、熟料煅烧制度和熟料矿物优化配比等。结果表明，当1280~1320BCSAF水泥制备过程中降低熟料。熟料的主要矿物为料合适的煅烧工艺参数是：碱度系数1280~1340研究了应向着了了矿物的合成速度。张丕兴烧成温度为 CaCO张巨松 时，28 d13001200熟料矿物组成为CK3C抗压强度达最佳，为S 的分解速度，同时降低了O ℃，保温时间℃左右，过高或者过低都对该矿物形成不利，活性低， S 和1050 对和等对贝利特 矿物及两者复合矿物形成的方向发展，并降低了 19% COC— 并没有大量生成，因此强度很低。当温度超过S 1150另一方面，和 ， 32%~42%β45~70 排放量。要秉文制成的水泥早期强度和后期强度较高，矿物形成的影响，适量的--C利用粉煤灰和磷石膏为原料低温烧成贝利特S55 MPa温度过高石膏开始大量的分解，min占、60 CC％以上，S AF 5%~9%和C=0.95~1.03 矿物及 占(BCSAF)、30 KC ％左右，二者之和达C1250，铝硫比O SS 46%~56%熟料矿物体系，有助于和更有利于 不利于 BCSAF 1250CaCOf-CaO -β C-CA-的稳定存在，，煅烧温度12.5%BCSAF 等还的温时， 2222222422 3423S[27]2+[28,29][24~26][23]关系，对硫铝酸钡钙矿物和含锶硫铝酸盐水泥的研究。二十世纪八十年代，成了具有单一组成的且有良好的胶凝性的含锶硫铝酸钙矿物（矿物相比，发现其早期力学性能与体积稳定性较好。冯修吉含钡硫铝酸钙矿物（发现以确定了晶体的具有高铝水泥和贝利特—硫铝酸盐水泥的特点，性，度的关系，发现该水泥具有良好的力学性能。张文生统物相形成动力学及其煅烧机理，认为由于的生料的反应能力比普通硅酸盐水泥生料更强，在煅烧过程中在 1250~1350其为了继续提高硫铝酸盐矿物的性能以及改善硫铝酸盐矿物与熟料中硅酸盐矿物的匹配 在前人研究异种离子对硫铝酸盐（钙）3d 3CA强度可达· ℃。BaSOX CA射线衍射数据及热力学参数；， C3CaO28d 为主要矿物的含钡硫铝酸盐水泥熟料的最佳煅烧温度为A强度的·等以过渡矿物的形式存在，工业生产时，熟料的煅烧温度应控制3Al O80%·BaSO。阎培渝 Ba矿物的改性的基础上，许多国内外学者展开了，用这种工艺参数配制的含钡硫铝酸盐水泥既3CA又具有突出的快硬早强、3CA的活化作用，使得含钡硫铝酸盐水泥熟料等研究了含锶硫铝酸盐水泥浆体结构与强··BaSOBaSO等研究了）的组成、结构和性能，研究矿物在3CA等将钡元素引入研究了对 ·CaO 1000SrSOTeoreanu ·高强和耐侵蚀等特Al左右开始形成，） ，与硫铝酸盐O1280~1380·I.BaSO首次合，系23423[32]4[30,31][37]4123+724[33][32,34,35]443+3+体的构效关系，按（铝酸钡钙矿物，发现组成为减少水泥混凝土硬化过程的开裂；硫铝酸钡钙矿物水化产物主要为含钡强特性，且水化硬化过程具有体积微膨胀特性，这能够补偿传统水泥水化产生的体积收缩，C石成功烧制出含钡硫铝酸盐水泥，其最佳煅烧制度为提高后期强度高的优点，钙矿物合成的影响及性能，微量的佳烧成温度为物的水化过程，等研究了铁对硫铝酸钡钙矿物的合成及水化的影响，通过钡钙矿物，研究得出当取代量少于阻止介稳态的代量超过度下降。芦令超钙水泥，并研究了阿利特现硫铝酸钡钙矿物可改性阿利特矿物，效益的高性能水泥，具有很好的应用前景。程新、 36β 、 、CaF-CBaSO β1mol S -C的含量，进行优化矿物匹配组成，充分发挥硫铝酸钡钙早强的特性和 2、少量的CAH1350发现该矿物具有水化速度较快，、时，C等研究了硫铝酸钡钙矿物与硅酸盐矿物的配合，合成了阿利特，保温时间为等人经过研究成功合成含钡硫铝酸钙单晶体，制备出性能优良的水泥AF3-xFe和，水泥的） 促进了C-CaO硫铝酸钡钙水泥熟料的煅烧制度、矿相的组成结构与性能等，发AH C2.75· 的转换，提高了水泥的强度、抗渗性、致密度等性能；当取 xBaOBCAH 1d 2h、0.25mol ，A强度可达CAH·促使其在低温下合成，CaF 和3Al的硫铝酸钡钙其力学性能最佳，具有突出的快硬早（主要成分为 C 的最佳外掺量为和时，O。 ·50AH水化放热量高，常钧Fe3+CaSO—向65MPa 能够改善C 41300( CCaFAH 3，具有突出的早期性能等还研究了微量成分对硫铝酸钡Fe-xBxA，熟料的主要矿物组成为 ）1.4%转变，水泥出现倒缩现象，强是一种具有社会、作为矿化剂可降低烧成温度， 部分取代是的早期性能突出。CAH得出了硫铝酸钡钙矿物晶；通过研究硫铝酸钡钙矿 )化学计量合成了系列硫 AFt AlC2、AH合成硫铁铝酸C-S-H 经济和环境的稳定性，-硫铝酸钡 李宁。通过β凝胶、 -CC[36]－x)B3AHxA2常钧2掺入可以提高含钡硫铝酸盐水泥的强度，尤其对后期强度影响显著，此体系最4S41032研究发现萤石88～121.251031022AH383凝胶等，并利用含钡废渣和低品位重晶326310和8(42S 熟料中贝利特保留在此对于贝利特矿物进行活化，提高其反应活性，是解决贝利特矿物在不同温度下的晶型转变如图而在室温下，有水硬性的化活性微弱的成固溶体。不同的高温变体。由于贝利特在反应初期活性较低，根据硅酸二钙中固溶的氧化物的种类以及熟料开始冷却的温度与速率，γ型，在硅酸盐水泥熟料中，由于硅酸盐水泥熟料中还含有其它一些少量的氧化物，α型，就可得到活性较高的贝利特水泥。α和β型纯硅酸二钙的几种变体都是不稳定的，有趋于转变成水BCSAFα1和，贝利特矿物的高温变体具有较高的水化活性，α早期强度不足，制约其在工程中的运用。因 型较少存在，BCSAF 而主要是早期强度问题的有效途径。β使硅酸二钙易形型，如能将水泥可以保留 β-C2S
[57][58]3过程中其其，从表COGarter3CO同时提高C，的研究0.511CCO，0.489，排放量的BCSAFCO，0.36237.4%C水泥降低。相比之下，，因此用-CCOC 3矿物在煅烧过程总替代普通硅酸盐水A及计算结果见表C4AF在烧制CO2 223S3S 矿物2S 矿物的含量能有效降低水泥烧制过程中的22的排放量进行了计算，3S，β2S，2排放的主要原因有：（1） CO2排放量。 因此降低了石灰石分解所需的能量以能耗。（ 2100-C2S -C2S α-C2S —150，因此减少了煅烧（3） 1160 1425 （4）工业废料以及工业副产物可作为原料烧制BCSAF水泥熟料[59~61]。 2.3.贝利特矿物相的活化 ’，’2.4. BCSAF 表3水泥主要矿物单位质量/体积原材料CO2排放比例
原料CO2
水泥矿物组成 使用原料
(g/g) 原料CO2 (g/ml)
M(氧化镁，方镁石) 菱镁矿 1.092 3.91
C(cal氧化钙，生石灰) 石灰石 0.785 2.63
C3S(阿利特) 石灰石+氧化硅 0.578 1.80
β-C2S 石灰石+氧化硅 0.511 1.70
C3A(铝酸三钙) 石灰石+氧化铝 0.489 1.50
C4AF(铁铝酸四钙) 同上+氧化铁 0.362 1.29
NS(硅酸钠) 碳酸钠+氧化硅 0.361 —
CA(铝酸一钙) 石灰石+氧化铝 0.279 0.83
(硫铝酸钙) 同上+硬水石膏 0.216 0.56
[21][66][62][64][63] [65]应用中的Vladim不仅可改善水泥的性能，用，从而完善合的可能性掺入水化活性。与活性较低的灰反应提供足够的碱环境，进行测定，结果表明，活化后的水泥早期放热量未在的环境下，体系可形成性模量，有利于材料在后期的强度发展。经活化后的提高至使BCSAF求。半水石膏对体系强度和凝结时间的影响。矾石形成，的密实度。展有促进作用。但以上研究所制备的结果对于辅助胶凝材料在凝材料的复合使用仍缺乏全面、系统的报道，相关理论体系也有待健全。BCSAF尽管Ocrates2% ?水泥进行调节，12%硼元素，可使得r, BCSAFCO水泥在强度和凝结时间符合工程应用需求，使得基体强度提高，在一定的含量下，?。且在粉煤灰掺量较高时，材料的后期强度可符合实际工程需求。与此同时为 ，并对二者复合机理进行了探讨。等在硫铝酸钙BCSAF排放，有研究者考虑将在传统的硫铝酸盐水泥中复合粉煤灰、矿粉等辅助胶凝材料，认为该方法在低碳生产过程中以具备以上诸多优点，但为进一步降低水泥的性能及扩大研究表明在适当掺量下该方法可使也能发挥积极环境效应。(NaββBCSAF以破坏粉煤灰颗粒表面的玻璃体结构。-C-型硅酸二钙在，硫酸钙体系中掺入如粉煤灰降低其碳排量，研究了粉煤灰以及无水硫酸钙较半水硫酸钙对于凝结时间、Ca)并紧密包裹未反应的粉煤灰颗粒，相比，水泥中的作用指导意义并不显著。目前BCSAF，-CBCSAFAl)结果表明，BCSAF1280在水化早期具有较高的活性，为粉煤灰的火山矿物组成不同、制备工艺各异，因此，其研究与工程中常用的辅助胶凝材料进行复合Bing Ma向水泥的应用范围。通过实验证明了二者复张巨松 382J/g,粉煤灰在含有无水石膏的体系中促进钙型转变，从而提高贝利特硫铝酸钙水泥)2BCSAF网状矿物，该矿物具有较高的体积弹Bing Ma而未经活化的为BCSAF等通过在贝利特硫铝酸钙水泥中等提出了中，粉煤灰的最高掺量由对活化前后早期水化放热采用聚羧酸高效减水剂对同时提高了体系围观结构达到BCSAF水化放热以及强度发P.O 62.5 BCSAF311J/gBCSAF与矿渣复合使水泥性能要。在与辅助胶在工程Na 5%存。22S8(Si2S 12O24(SO43.结语 着优异的性能。物组成中不含盐成分，而使其能在后期充分发挥研究还很不充分，还有很多问题亟待解决，例如制备工艺的优化；水化机理的研究以及其与外加剂和辅助胶凝材料之间的适应性等都需要进一步进行探究。着环保观念逐渐深入人心，的推移，这些问题终将会被解决。通过上面的介绍，我们可以发现，高贝利特使得熟料的早期强度提高，C由于煅烧温度较普通硅酸盐水泥低C排放将比普通硅酸盐水泥熟料低很多；对于低碳水泥的研究已经被各国学者所重视， 弥补了贝利特水泥早期强度低而制约其应用的弊端，-硫铝酸盐水泥（100多度，所以节约了一定燃料；BCSAF另外，C2S晶型的稳定；和后期）在许多方面都有由于引入了硫铝酸我相信，-硫铝酸盐水泥的随着时间同时矿从随3S，故CO22S的优势。
硅酸盐水泥论文范文15
1. 国内研究应用现状
1.1 硅酸盐的抑制性
最早研究了硅酸盐的抑制性,对硅酸盐的防塌性能进行了大量研究,主要包括硅酸盐的模数、加量、硅酸钾和硅酸钠的比例、无机盐加量和种类对硅酸盐防塌性能的影响。模数为2. 8~3. 2、加量3% ~5%、硅酸钾和硅酸钠之间的比例越大的防塌效果最好，少量的无机盐能大大提高硅酸盐的抑制性。
1.2 硅酸盐的作用机理
国内对硅酸盐的防塌抑制机理研究较少，丁锐在有关文献中对硅酸盐稳定粘土的作用机理和硅酸钠与膨润土的作用进行了研究,并取得了以下认识[7, 8]：①膨润土对硅酸盐的吸附在粘土颗粒端面进行，水化分散的粘土颗粒在端面吸附带负电的硅酸根微粒后，难以再形成凝胶结构，从而使粘度和切力降低；尚未水化分散的粘土颗粒端部层片间隙被硅酸胶粒封堵住,水分很难进入粘土内，从而粘土不能分散，粘度和切力都不能升高；②硅酸盐降低页岩水化趋势的作用。页岩在硅酸盐体系中处理后，吸附量显著降低,稳定性比其它体系处理的页岩高得多；③硅酸盐与地层矿物之间的化学反应。80℃下硅酸钠与膨润土有可逆的结合作用，发生条件是用清水清洗，在现场只要不用清水洗井替换硅酸钠钻井液，就不会有这种结合，该钻井液稳定井壁的显著效果就能维持下去；60目的现场岩屑与3%硅酸钾溶液在105℃作用10 d，经X射线衍射测得粘土矿物含量基本上没有明显变化。 （转载自http://中国科教评价网）
何恕等采用泥页岩压力传递和化学位差诱导的渗透压力传递实验技术，通过定量测定用钻井液处理后的极低泥页岩渗透率和泥页岩半透膜系数，对硅酸盐钻井液进行性能评价[5]。实验结果表明，硅酸盐钻井液具有很强的降低泥页岩渗透率、改善膜系数、稳定井壁的能力，“封固”能力随作用时间的延长而加强。
1.3 硅酸盐钻井液体系
硅酸盐钻井液体系的研究主要包括：①硅酸盐的模数、加量、硅酸钾和硅酸钠的比例、无机盐加量和种类对硅酸盐防塌性能和钻井液性能的影响；②pH值对钻井液性能的影响；③处理剂的复配,其中包括PAC、LV-CMC、KPAM、磺化沥青、SPNH、SMT、PVT护胶剂、络合醇SLA-2B、聚合醇等都与硅酸盐有较好的复配作用,与铵盐NH4-HPAN复配效果不佳；④钻井液的降粘问题。
1.4 硅酸盐钻井液的应用
胜利油田在诸参1井4 380~5 005m井段应用硅酸盐钻井液体系，钻井液费用降低50%,井眼稳定、防塌封堵、堵漏效果好,井径扩大率仅为15% (之前平均井径扩大率为40%,最大200% )，各项工程作业顺利。
2. 国外研究应用现状
2.1 硅酸盐及硅酸盐钻井液体系的抑制性
VanOortE认为模数1. 8的硅酸钠溶液粘度最小,模数越大、浓度越大,粘度越大(国外用液体硅酸盐)；在pH值为5~8迅速胶凝，SiO2含量减小，胶凝时间增长。该文不但认为硅酸盐能较好地抑制泥页岩的膨胀分散，而且对白垩岩也有相当好的抑制分散作用[9]。Alford S等人认为,硅酸盐体系为页岩膨胀和分散提供了最佳的化学稳定作用，但需要钾离子才能提供最佳的抑制性能。模数为2. 6~2. 8的硅酸盐能给硅酸盐钻井液提供最佳的性能，同时无机盐能提高硅酸盐的抑制性，以KCl最好,其次是K2CO3、NaCl和K2SO4[10]。硅酸钾的抑制性比硅酸钠好，但是硅酸钠的2~3倍。 （科教作文网http://zw.NSEaC.com编辑发布）
几种钻井液体系抑制性由弱到强的顺序为PHPA聚合物体系-KCl/PHPA聚合物体系-CaCl2体系-聚乙二醇体系—硅酸盐体系(或硅酸聚乙二醇体系,油基钻井液体系) 。
该体系主要靠硅酸钠或硅酸钾提供抑制性KCl或NaCl作为第二抑制剂，聚乙二醇用于提高抑制性，改善润滑性，降低失水并作为钻井液性能的稳定剂。一般现场应用含量42%、模数2. 0、密度1. 5 g/cm3的硅酸钠溶液。
2.2 硅酸盐钻井液的防塌机理
1. 硅酸盐在水中可形成不同大小的颗粒颗粒尺寸分布宽，通过吸附、扩散等途径可堵塞井壁裂缝、孔洞，抑制泥页岩的膨胀性和分散性。
2. 硅酸根在pH值小于9时，与地层水作用，立即变成硅酸盐凝胶堵塞裂缝孔隙进入地层的硅酸根离子与岩石表面或地层水中的钙镁离子发生反应生成沉淀,覆盖在岩石表面起封堵作用。
3. 井温低于80℃时，硅酸盐通过氢键力、静和范德华力的叠加与地层粘土矿物牢固结合；井温高于80℃时，分子间的硅醇基与粘土矿物的铝醇基发生缩合反应，产生胶结性物质，将粘土等矿物颗粒结合成牢固整体，封固井壁。
4. 硅酸盐稳定含盐膏地层的机理,主要是硅酸根与地层岩石表面的钙镁离子发生作用，生成沉淀，从而在地层表面形成坚韧、致密的封固壳以加固井壁。
2.3 硅酸盐钻井液的应用
国外20世纪30年代开始使用硅酸盐体系，由于流变性难以控制而失败。直到1994年BW和MobilNSL在北海使用成功。
Alford S等人认为,该体系不仅提供有效的井壁稳定性,也用于岩性改进和解释[10]。在印度20口井应用该体系替代柴油基钻井液。在挪威用该体系替代最时髦的乙二醇体系，井壁稳定时间达到15 d。在卡塔尔用该体系成功钻成最复杂的Laffan页岩地层。
硅酸盐钻井液对油气层的损害特性还不清楚，VanOortE不推荐用作钻进油气层的钻井液。而Ward， Champman JW认为,硅酸盐对岩层的固结作用可能会伤害油气层[11]。通过对KCl/硅酸盐聚合物体系和KCl聚合物体系以及2种饱和盐水体系的反向渗透率的对比发现,硅酸盐体系确实可能存在潜在的损害地层作用
Alford S等人认为，硅酸盐的聚合与盐、pH值、硅酸盐的浓度和离子的种类有关[10]。通过实验发现，硅酸盐钻井液对地层损害很小，600×10-3μm2的岩心渗透率恢复值为85%，而200×10-3μm2的岩心渗透率恢复值为93%。硅酸盐体系侵入的深度而引起的地层损害在岩心的第一个5mm，浅层的损害在生产(钻井和后期作业)过程中可以被清除。在应用硅酸盐体系钻油层之前,反向渗透率实验通常决定现场应用。
结束语
通过大量的文献调研和室内实验，结合中原油田的地质、工程及钻井液处理剂应用的具体情况，作者对硅酸盐钻井液有了更深入的认识，并做了一些研究工作：
(1) 复合硅酸盐具有更强的防塌效果和较为合适的钻井液性能，可根据地层情况选择合适的复合硅酸盐。
(2) 对硅酸盐的抑制性、加量、配伍性进行研究，从分子结构出发研制了与该体系配伍性强的高温高盐防塌剂和不水解的聚合物降滤失剂。
(3) 研究出了硅磺聚合物强抑制性淡水钻井液体系和盐水钻井液体系，确定了复合硅酸盐在不同体系中的合理加量及抑制规律，以保证体系在最少硅酸盐加量的前提下有强抑制性，并对其各项性能进行了系统评价。
(4) 研究了硅磺聚合物强抑制性钻井液体系的现场工艺，对硅磺钻井液体系的作用机理和强抑制性机理进行了分析和研究
参考文献
[1] 张显明. 聚丙烯酰胺—硅酸钾防塌钻井液的使用. 钻采工艺, 1985, 3(34).
[2] 丁锐, 李健鹰. 稀硅酸盐钻井液防塌性能的影响因素. 石油学报, 1999, 20(4): 93~96.
[3] 丁锐. 硅酸盐钻井液防塌性能的室内研究. 油田化学, 1998,15(1): 1~5.
[4] 梁大川. 硅酸盐钻井液稳定井壁机理研究.西南石油学院学报, 1998, 20(2).
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