硅酸盐水泥的原料及其准备(一)
综述：生产硅酸盐水泥熟料的原料主要是：
石灰质原料：主要提供CaO；
粘土质原料：主要提供SiO2、Al2O3、以及少量Fe2O3；
校正原料：补充某些不足的成分，分硅质校正原料、铝质校正原料、铁质校正原
料三种。
实际生产过程中，根据具体生产情况有时还需加入一些辅助材料，如矿化剂、
助熔剂、晶种、助磨剂等。水泥磨中还要加入缓凝剂，混合材料等。
料耗：生产1t熟料所消耗的生料量。一般为1.6t/t左右，其中石灰质原料约
占80%左右，粘土质原料约占10%~15%。
类别名称备注
主要原料石灰石原料
石灰石、白垩、贝壳、泥灰岩、电石渣、糖
滤泥等
生产水泥熟料用粘土质原料
粘土、黄土、页岩、千枚岩、河泥、粉煤灰
等
校正原料铁质校正原料硫铁矿渣（铁粉）、铁矿石、铜矿渣等
生产水泥熟料用硅质校正原料河砂、砂岩、粉砂岩、硅藻土等
铝质校正原料炉渣、煤矸石、铝矾土等
外加剂矿化剂萤石、萤石-石膏、硫铁矿、金属尾矿等生产水泥熟料用
晶种熟料生产水泥熟料用
助磨剂亚硫酸盐纸浆废液、三乙醇胺下脚料、醋酸
钠等
生料、水泥粉磨助磨剂料浆稀释剂CL-C料浆稀释剂、CLT料浆稀释剂、纸浆黑
掖等
湿法生产时使用
燃料
固体燃料烟煤、无烟煤
我国常用的是燃煤液体燃料重油
缓凝材料石膏、硬石膏、磷石膏、工业副产石膏等制成水泥的组分
混合材料粒化高炉矿渣、石灰石等制成水泥的组分
1 石灰质原料
1.1 定义：
石灰质原料：凡是以碳酸钙为主要成分的原料都属于石灰质原料。分天然的和人工的（即工业废渣）两类，水泥生产中常用的是含有CaCO
3
的天然矿石。1.2 种类及性质
常用的天然石灰质原料有：石灰岩、泥灰岩、白垩、大理岩、海生壳类等。我国常用的是石灰岩（俗称石灰石），泥灰岩，个别小厂用白垩或贝壳。
可以部分替代石灰石的工业废渣主要有：矿渣、镁渣等。
（一）石灰石：是由碳酸钙组成的化学与生物化学沉积岩。
主要矿物：为方解石（CaCO
3）微粒组成，并常含有白云石（CaCO
3
·MgCO
3
）、石
英（结晶SiO
2）、燧石（又称玻璃质石英、火石，主要成分为SiO
2
，属结晶SiO
2
）
粘土质及铁质等杂质。
CaO含量：纯石灰石含CaO56%，烧失量为44%，随杂质含量增加CaO含量减少。含水量：一般不大于1.0%，具体值随气候而异。含粘土杂质越多，水分越高。（二）泥灰岩：是碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩，属石灰岩向粘土过渡的中间类型岩石。是一种极好的水泥原料。
分类：高钙泥灰岩：CaO≥45%
低钙泥灰岩：CaO＜45%
有些地方产的泥灰岩成分接近制造水泥的原料，可直接烧制水泥，称天然水泥岩。
主要矿物：方解石
（三）白垩：是海生生物外壳与贝壳堆积而成的，富含生物遗骸，主要由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。
主要成分：碳酸钙，含量80%~90%，甚至高于90%。
性能：易于粉磨和煅烧，是立窑水泥厂的优质石灰质原料。
1.3 石灰质原料的选择
1.3.1 石灰质原料的质量要求
石灰质原料使用最广泛的是石灰石，其主要成分是CaCO
3
，纯石灰石的CaO最高
含量为56%，其品位由CaO含量确定。有害成分为MgO、R
2O、（Na
2
O、K
2
O）和游
离SiO
2
。一般要求如下：
成分CaO MgO f-SiO
2
(燧石或
石英)
SO
3
K
2
O+Na
2
O
含量（%）≥48≤3≤4≤1≤0.6
(1) 搭配使用；
(2) 限制MgO含量；（白云石是MgO的主要来源，含有白云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状的闪光）
(3) 限制燧石含量；（燧石含量高的石灰岩，表面常有褐色的凸出或呈结核状的夹杂物。）
(4) 新型干法水泥生产，还应限制K
2O、Na
2
O、SO
3
、Cl-等微量组分。
白云石、石灰石的判定方法：
用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生，滴在石灰石上则剧烈地产生气泡。
2 粘土质原料
2.1 概念：粘土质原料系指含水铝硅酸盐物原料的总称。
主要化学成分是二氧化硅，其次是三氧化二铝、三氧化铁。
2.2 粘土质原料的种类与特性
水泥工业采用的天然粘土质原料有粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等，使用最多的是粘土和黄土。近年来多用页岩、粉砂岩等
（一）、粘土
粘土是多种微细的呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿物的混合体，它是由富含长石等铝硅酸盐矿物的岩石经漫长地质年代风化而成。包括华北、西北地区的红土，东北地区的黑土与棕壤，南方地区的红壤与黄壤等。
根据粘土中主导矿物不同，将其分为高岭石类、蒙脱石类、水云母类等。（二）、黄土
黄土是没有层理的粘土与微粒矿物的天然混合物。成因以风积为主，也有成因于冲积、坡积、洪积和淤积的。颜色以黄褐色为主。
（三）、页岩
页岩是粘土经长期胶结而成的粘土岩。一般形成与海相或陆相沉积，或海相与陆相交互沉积。化学成分类似于粘土，可作为粘土使用，但其硅率较低，通常配料时需掺加硅质校正原料。页岩颜色不定，一般灰黄、灰绿、黑色及紫色等，结构致密坚实，层理发育，通常呈页状或薄片状。
（四）、粉砂岩
粉砂岩是由直径为0.01~0.1mm的粉砂经长期胶结变硬后碎屑沉积岩。主要矿物是石英、长石、粘土等，胶结物质有粘土质、硅质、铁质及碳酸盐质。颜色呈淡黄、淡红、淡棕色、紫红色等，质地一般疏松，但也有较坚硬的。
粉页岩的硅率较高，一般大于3.0，可作为硅铝质原料。
（五）、河泥、湖泥类
江、河、湖、泊由于流水速度分布不同，使挟带的泥沙规律地分级沉降的产物。其成分决定于河岸崩塌物和流域内地表流失土的成分。建造在靠江、湖的湿法水泥厂，可利用挖泥船在固定区域内进行采掘，做粘土质原料使用。
（六）、千枚岩
由页岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩经低级区域变质作用形成的变质岩称千枚岩。岩石中的细小片状矿物定向排列，断面上可见许多大致平行，极薄的片理，片理面呈丝绢光泽。岩石常呈浅红、深红、灰及黑等色。
2.3 粘土质原料的品质要求及选择
（一）、品质要求
品位n p MgO(%) R
2O(%) SO
3
(%) 塑性指数
一级品 2.7~3.5 1.5~3.5 ＜3.0 ＜4.0 ＜2.0 ＞12
二级品2.0~2.7或
3.5~
4.0
不限＜3.0 ＜4.0 ＜2.0 ＞12
（二）、选择粘土质原料时应注意的问题
1、n 、p 值要适当。
2、尽量不含碎石、卵石，粗砂含量应小于5%。
3、旋窑生产时对可塑性不做要求。
3 校正原料
当石灰质原料和粘土质原料配合所得生料成分不能符合配料方案要求时，必须根据所缺少的组分掺加相应的原料，这种以补充某些成分不足为主的原料称校正原料。
3.1 铁质校正原料
常用：低品位的铁矿石，炼铁厂尾矿及硫酸厂工业废渣硫酸渣等。
目前有用铅矿渣或铜矿渣的，既是校正原料，又兼做矿化剂。
3.2 硅质校正原料
常用：硅藻土、硅藻石、含SiO 2多的河砂、砂岩、粉砂岩等。其中砂岩，河砂
中结晶SiO 2多，难磨难烧，尽量不用，风化砂岩易于粉磨，对煅烧影响小。
3.3 铝质校正原料
常用：炉渣、煤矸石、铝矾土等 校正原料 常用品种 质量要求
铁质校正原料 低品位的铁矿石、炼铁厂尾矿、硫酸厂工业废渣硫酸渣（俗称铁粉）
铅矿渣，铜矿渣（还兼作矿化剂）
Fe 2O 3≥40%
硅质矿化剂 硅藻土、硅藻石、含SiO 2多的河沙、砂岩、粉砂岩 n ＞4.0； SiO 2：70%~90%
R 2O ＜4.0%
铁质校正原料 炉渣、煤矸石、铝矾土 Al 2O 3＞30%
4 低品位原料和工业废渣的利用
低品位原料：化学成分、杂质含量、物理性能等不符合一般水泥生产要求的原料。
目前水泥原料结构的一个新的技术方向：
(1) 石灰质原料低品位化；
(2)SI 、Al 质原料岩矿化；
(3) Fe 质原料废渣化。
使用低品位原料急工业废渣时应注意：
(1) 这些原料成分波动大，使用前先要取样分析，且取样要有代表性；
(2) 使用时要适当调整一些工艺。
4.1 低品位石灰质原料的利用
低品位石灰质原料：CaO＜48%或含较多杂质。其中白云石质岩不适宜生产硅酸盐水泥熟料，其余均可用。但要与优质石灰质原料搭配使用。
4.2 煤矸石、石煤的利用
煤矸石：煤矿生产时的废渣，在采矿和选矿过程中分离出来。其主要成分是SiO
2
、
Al
2O
3
、以及少量Fe
2
O
3
、CaO等，并含4180~9360kj/kg的热值。
石煤：多为古生代和晚古生代菌藻类低等植物所形成的低炭煤，其组成性质及生成等与煤无本质区别，但含碳量少，挥发分低，发热量低，灰分含量高。煤矸石、石煤在水泥工业中的应用目前主要有三种途径：
(1) 代粘土配料；
(2) 经煅烧处理后做混合材；
(3) 作沸腾燃烧室燃料，其渣做水泥混合材。
4.3 粉煤灰及炉渣的利用
粉煤灰：火力发电厂煤粉燃烧后所得的粉状灰烬。
炉渣：煤在工业锅炉燃烧后排出的灰渣。
粉煤灰、炉渣的主要成分：以SiO
2、Al
2
O
3
为主，但波动较大，一般Al
2
O
3
偏高。
利用：(1) 部分或全部替代粘土参与配料；
(2) 作为铝质校正原料使用；
(3) 作水泥混合材料。
作原料使用时应注意：1、加强均化；2、精确计量；3、注意可燃物对煅烧的影响；4、因其可塑性差，立窑生产时要搞好成球。
4.4 玄武岩资源的开发与利用
玄武岩：是一种分布较广的火成岩，其颜色由会到黑，风化后的玄武岩表面呈红褐色。
成分：其化学成分类似于一般粘土，主要是SiO
2、Al
2
O
3
，但Fe
2
O
3
、R
2
O偏高，即
助熔氧化物含量较多。
利用：可以替代粘土，做水泥的铝硅酸盐组分，以强化煅烧。
使用注意事项：因其可塑性、易磨性差，使用时要强化粉磨。
4.5 其他原料的应用
珍珠岩：是一种主要以玻璃态存在的火成非晶类物质，富含SiO
2
、也是一种天然玻璃。可用作粘土质原料配料。
赤泥：是烧结法从矾土中提取氧化铝时所排放出的赤色废渣，其化学成分与水
泥熟料的化学成分相比较，Al
2O
3
、Fe
2
O
3
含量高，CaO含量低，含水量大，赤泥与
石灰质原料搭配配合便可配制出生料。通常用于湿法生产。
电石渣：是化工厂乙炔发生车间消解石灰排出的含水约85%~90%的废渣。其主要，可替代部分石灰质原料。常用于湿法生产。
成分是Ca(OH)
2
碳酸法制糖厂的糖滤泥、氯碱法制碱厂的碱渣、造纸厂的白泥：其主要成分都是CaCO
，均可做石灰质原料。
3
前面为净浆的制备500克水泥一定量的水搅拌成标准稠度的浆体6.凝结时间的测定﹕1此时仪器滑动杆下端应把试杆改装为试针，试针应垂直，表面光滑，顶端应为平面，如发现有弯曲或倒（圆）角时不能使用。
2测定前的准备工作﹕将试模放在玻璃板上，在玻璃板及模内侧稍稍涂上一层机油，调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时指针应对标准尺最低刻度线，即70mm点。
3试件的制备﹕以标准稠度用水量按5.3条的操作方法制成标准稠度净浆后立即一次装入试模，振动数次刮平，然后放入湿汽养护箱内。
4初凝时间的测定﹕试件在湿汽养护箱中养
护至加水后30分钟时进行第一次测定。测定时，从湿汽养护箱中取出试模放到试针下，降低试针与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1～2秒后突然放松，试针垂直自由沉入净浆。观察试针停止下沉或释放试针30s时指针的读数，记下每次测量时试针沈至距底板的距离(附件一)。临近初凝时，每隔5分钟测定一次，直至试针沈至距底板4±1mm时，为水泥达到初凝状态；由水泥全部加入水中至初凝状的时间为水泥的初凝时间，用”min”表示。
5终凝时间的测定：为了准确观测试针沈入的状况，在终凝针上安装了一个环形附件(见图1d)。在完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体平移的方式从玻璃板取下，翻转180°，直径大端向上，小端向下放在玻璃板上，再放入湿气
养护箱中继绩养护，临近终凝时间每隔15分钟测定一次，记下每次测量的结果，即环形有无在浆体表面留下痕迹(附件一)。当试针沈入试体0.5mm时，即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水泥的终凝时间，用”min”表示。
6测定时应注意，在最初测定的操作时应轻轻扶持金属柱，使其徐徐下降以防试针撞弯，但结果以自由下落为准；在整个测试过程中试针沈入的位置至少要距试模内壁10mm。临近初凝时，每隔5分钟测定一次，临近终凝时，每隔15分钟测定一次，到达初凝或终凝状态时应立即重复测一次，当两次结论相同的才能定为到达初凝或终凝状态。每次测定不得让试针落入原针孔，
每次测定完毕须将试针擦净并将圆模放回湿汽养护箱内，整个测定过程中要防止圆模受振。
硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计算 第一节硅酸盐水泥熟料矿物组成 如前所述，硅酸盐水泥熟料是以适当成分的生料烧到部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的烧结块。因此，在硅酸盐水泥熟料中CaO,SiO2,A1203,Fe2O3 不是以单独的氧化物存在，而是以两种或两种以上的氧化物经高温化学反应而生成的多种矿物的集合体。其结晶细小，一般为30-60μm 。因此可见，水泥熟料是一种多矿物组成的结晶细小的人工岩石。它主要有以下四种矿物： 硅酸三钙3Ca0.Si02 ，可简写为C3S ； 硅酸二钙2Ca0.Si02 ，可简写为C2S ； 铝酸三钙3Ca0.A1203 ，可简写为 C 3 A ； 铁相固溶体通常以铁铝酸四钙4Ca0 . A1203 . Fe203 作为代表式，可简写成C4AF, 此外，还有少量游离氧化钙(f-Ca0 ) 、方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物及玻璃体。通常熟料中C3S 和C2S 含量约占75 ％左右，称为硅酸盐矿物。C3A 和C4AF 的理论含量约占22 ％左右。在水泥熟料锻烧过程中,C3A 和C4AF 以及氧化镁、碱等在1250℃- 1280℃会逐渐熔融形成液相，促进硅酸三钙的形成，故称熔剂矿物。 一?硅酸三钙 C3S是硅酸盐水泥熟料的主要矿物。其含量通常为50％左右，有时甚至高达60％以上。纯C3S只有在2065-1250℃温度范围内才稳定。在2065℃以上不一致熔融为Ca0 和液相；在1250℃以下分解为C2S 和Ca0 ，但反应很慢，故纯C3S 在室温可呈介稳状态存在。C3S 有三种晶系七种变型： 1070 ℃1060 ℃990 ℃960 ℃920 ℃520 ℃ R ←―→ MⅢ ←―→ MⅡ ←―→ MⅠ ←―→～T Ⅲ ←―→ T Ⅱ ←―→ T ⅠR 型为三方晶系，M 型为单斜晶系，T 型为三斜晶系，这些变型的晶体结构相近。但有人认为,R 型和M ，型的强度比T 型的高。 在硅酸盐水泥熟料中, C3S 并不以纯的形式存在，总含有少量氧化镁、氧化铝、氧化铁等形成固溶液，称为阿利特(Alite ）或 A 矿。 纯C3S 在常温下，通常只能为三斜晶系(T 型），如含有少量Mg0, A1203 , Fe2O3 , 503 , ZnO,Cr203,R20 等氧化物形成固溶体则为M 型或R 型。由于熟料中C3S 总含MgO,A12O3, Fe2O3 以及其他氧化物，故阿利特通常为M 型或R 型。据认为锻烧温度的提高或锻烧时间的延长也有利于形成M ．型或R 型。 纯C3S 为白色，密度为 3. 14g /cm3 , 其晶体截面为六角形或棱柱形。单斜晶系的阿利特单晶为假六方片状或板状。在阿利特中常以C3S 和CaO 的包裹体存在。 C3S 凝结时间正常，水化较快，粒径40-50μm 的颗粒28d 可水化70 ％左右。放热较多，早期强度高且后期强度增进率较大，28d 强度可达一年强度的70 ％-80％，其28d 强度和一年强度在四种矿物中均最高。 阿利特的晶体尺寸和发育程度会影响其反应能力，当烧成温度高时，阿利特晶形完整，晶体尺寸适中，几何轴比大（晶体长度与宽度之比L/B>2-3) ，矿物分布均匀，界面清晰，熟料的强度较高。当加矿化剂或用急剧升温等锻烧方法时，虽然
硅酸盐水泥的制备 1概述 水泥是指加水拌和成塑性浆体后，能胶结砂、石等适当材料并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。水泥品种繁多，按其主要水硬性物质，可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等系列，其中以硅酸盐系列水泥生产量最大，应用最为广泛。按其性能和用途不同，又可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类。 由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称I型硅酸盐水泥，其代号为P?I。在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称∏型硅酸盐水泥，其代号为P?∏。 2硅酸盐水泥生产原燃料及配料 生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰原料和粘土质原料，有时还要根据燃料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用工业废渣作为水泥的原料或混合材料进行生产。 (1)石灰石原料 石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、泥灰岩、白垩和贝壳等。石灰石是水泥生产的主要原料，每生产一吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中80%以上是石灰石。 (2)黏土质原料 黏土质原料主要提供水泥熟料中的SiO2、Al2O3、及少量的Fe2O3。天然黏土质原料有黄土、黏土、页岩、粉砂岩及河泥等。其中黄土和黏土用得最多。此外，还有粉煤灰、煤矸石等工业废渣。黏土质为细分散的沉积岩，由不同矿物组成，如高岭土、蒙脱石、水云母及其它水化铝硅酸盐。 (3)校正原料 当石灰质原料和黏土质原料配合所得生料成分不能满足配料方案要求时（有的SiO2含量不足，有的Al2O3和Fe2O3含量不足）必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料，校正原料有以下三种： (a)硅质校正原料含SiO280%以上
前言 本标准第、、条为强制性条款，其余为推荐性条款。 本标准参照欧洲水泥试行标准ENV 197-1:2000《通用波特兰水泥》修订。 本标准代替GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》三个标准。与GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999相比，主要变化如下： ——全文强制改为条文强制（本版前言）； ——增加通用硅酸盐水泥的定义（本版第条）； ——将各品种水泥的定义取消（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999第3章）；——将组成与材料合并为一章，材料中增加了硅酸盐水泥熟料（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999第4章，本版第4章）； ——普通硅酸盐水泥中“掺活性混合材料时，最大掺量不超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替”改为“活性混合材料掺加量为>5%，≤20%，其中允许用不超过水泥质量5%符合本标准第条的窑灰或不超过水泥质量8%符合本标准第条的非活性混合材料代替”。（原版GB175-1999中第条,本版第条）； ——将矿渣硅酸盐水泥中矿渣掺加量由“20%～70%”改为“>20%，≤70%”（原版GB1344-1999中第条,本版第条、条）； ——将火山灰质硅酸盐水泥中火山灰质混合材料掺量由“20%～50%”改为“>20%，≤40%”（原版GB1344-1999中第条,本版第条）； ——将粉煤灰硅酸盐水泥中粉煤灰掺量由“20%～40%”改为“>20%，≤40%”（原版GB1344-1999中第条,本版第条）； ——将复合硅酸盐水泥中混合材料总掺加量由“应大于15%，但不超过50%”改为“>20%，≤50%”（原版GB12958-1999中第3章,本版第条）； ——材料中增加了粒化高炉矿渣粉(本版第、条)； ——取消了粒化精铬铁渣、粒化增钙液态渣、粒化碳素铬铁渣、粒化高炉钛矿渣等混合材料以及符合附录A新开辟的混合材料，并将附录A取消（原版GB12958-1999中第条、第条和附录A） ——增加了M类混合石膏（原版GB175-1999、GB1344-1999和GB12958-1999中第3章,本版第条）； ——助磨剂允许掺量由“不超过水泥质量的1%”改为“不超过水泥质量的%”（原版GB175-1999、GB1344-1999和GB12958-1999中第条,本版第条）； ——普通水泥强度等级中取消和（原版GB175-1999中第5章，本版第5章）； ——增加了氯离子含量的要求，即水泥中氯离子含量不大于%（本版第条）； ——取消了细度指标要求，但要求在试验报告中给出结果（原版GB175-1999第条、GB1344-1999、GB12958-1999中第条，本版条）； ——将复合硅酸盐水泥的强度等级改为和矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥一致（原版GB12958-1999中第条，本版第条） ——增加了水泥组分的试验方法（本版第条）； ——强度试验方法中增加了“掺火山灰混合材料的普通硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥在进行胶砂强度检验时，其用水量按水灰比和胶砂流动度不小于180mm来确定。当流动度小于180mm时，须以的整倍数递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于180mm”（原版GB1344-1999第条，本版第条）； ——将“水泥出厂编号按水泥厂年生产能力规定”改为“水泥出厂编号按单线年生产能力规定”（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999中第条，本版第条）；
综述：生产硅酸盐水泥熟料的原料主要是：石灰质原料：主要提供CaO； 粘土质原料：主要提供SiO 2、Al 2 O 3 、以及少量Fe 2 O 3 ； 校正原料：补充某些不足的成分，分硅质校正原料、铝质校正原料、铁质校正原料三种。 实际生产过程中，根据具体生产情况有时还需加入一些辅助材料，如矿化剂、助熔剂、晶种、助磨剂等。水泥磨中还要加入缓凝剂，混合材料等。 料耗：生产1t熟料所消耗的生料量。一般为1.6t/t左右，其中石灰质原料约占80%左右，粘土质原料约占10%~15%。 1 石灰质原料 1.1 定义： 石灰质原料：凡是以碳酸钙为主要成分的原料都属于石灰质原料。分天然的和人工的（即工业废渣）两类，水泥生产中常用的是含有CaCO 3 的天然矿石。 1.2 种类及性质 常用的天然石灰质原料有：石灰岩、泥灰岩、白垩、大理岩、海生壳类等。我国常用的是石灰岩（俗称石灰石），泥灰岩，个别小厂用白垩或贝壳。
可以部分替代石灰石的工业废渣主要有：矿渣、镁渣等。
（一）石灰石：是由碳酸钙组成的化学与生物化学沉积岩。 主要矿物：为方解石（CaCO 3）微粒组成，并常含有白云石（CaCO 3 ·MgCO 3 ）、石 英（结晶SiO 2）、燧石（又称玻璃质石英、火石，主要成分为SiO 2 ，属结晶SiO 2 ） 粘土质及铁质等杂质。 CaO含量：纯石灰石含CaO56%，烧失量为44%，随杂质含量增加CaO含量减少。含水量：一般不大于1.0%，具体值随气候而异。含粘土杂质越多，水分越高。（二）泥灰岩：是碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩，属石灰岩向粘土过渡的中间类型岩石。是一种极好的水泥原料。 分类：高钙泥灰岩：CaO≥45% 低钙泥灰岩：CaO＜45% 有些地方产的泥灰岩成分接近制造水泥的原料，可直接烧制水泥，称天然水泥岩。主要矿物：方解石 （三）白垩：是海生生物外壳与贝壳堆积而成的，富含生物遗骸，主要由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。 主要成分：碳酸钙，含量80%~90%，甚至高于90%。 性能：易于粉磨和煅烧，是立窑水泥厂的优质石灰质原料。 1.3 石灰质原料的选择 1.3.1 石灰质原料的质量要求 石灰质原料使用最广泛的是石灰石，其主要成分是CaCO 3 ，纯石灰石的CaO最高 含量为56%，其品位由CaO含量确定。有害成分为MgO、R 2O、（Na 2 O、K 2 O）和游 离SiO 2 。一般要求如下： (1) 搭配使用； (2) 限制MgO含量；（白云石是MgO的主要来源，含有白云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状的闪光） (3) 限制燧石含量；（燧石含量高的石灰岩，表面常有褐色的凸出或呈结核状的夹杂物。） (4) 新型干法水泥生产，还应限制K 2O、Na 2 O、SO 3 、Cl-等微量组分。 白云石、石灰石的判定方法： 用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生，滴在石灰石上则剧烈地产生气泡。 2 粘土质原料
河南大学土木建筑学院课题：硅酸盐水泥
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
白色硅酸盐水泥标准 1 主题内容与适用范围 本标准规定了白色硅酸盐水泥的组成、技术要求、试验方法、检验规则、包装与标志、贮存与运输等。 本标准适用于白色和彩色灰浆、砂浆及混凝土用白色硅酸盐水泥。 2 引用标准 GB 176 水泥化学分析方法 GB 177 水泥胶砂强度检验方法 GB 1345 水泥细度检验方法（80μm筛筛析法） GB 1346 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法 GB 5483 用于水泥中的石膏和硬石膏 GB 5950 建筑材料与非金属矿产品白度试验方法通则 GB 9774 水泥包装用袋 GSBA 67001 氯化镁粉末状物质白度实物标准 ZB Q12 001 掺入水泥中的回转窑窑灰 3 定义 由白色硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料称为白色硅酸盐水泥（简称白水泥）。 磨制水泥时，允许加入不超过水泥重量５％的石灰石或窑灰作为外加物。 水泥粉磨时允许加入不损害水泥性能的助磨剂，加入量不得超过水泥重量的１％。 4 组分材料 4.1 白色硅酸盐水泥熟料 以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分，氧化铁含量少的熟料。 4.2 石膏 天然二水石膏应符合GB5483的规定。 4.3 石灰石 作为外加物的石灰石中的三氧化二铝含量不得超过2.5％。 4.4 窑灰 窑灰应符合ZBQ12001的规定，且白度不得低于70％。 5 技术要求 5.1 氧化镁熟料中氧化镁的含量不得超过4.5％。 5.2 三氧化硫水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5％。 5.3 细度0.080mm方孔筛筛余不得超过10％。 5.4 凝结时间初凝不得早于45min，终凝不得迟于12h。 5.5 安定性用沸煮法检验必须合格。 5.6 强度各标号各龄期强度不得低于表１的数值。
前言 本标准第7.1、7.3.1、7.3.2、7.3.3、8.4为强制性条款，其余为推荐性条款。 本标准与欧洲水泥标准ENV197-1:2000《通用波特兰水泥》的一致性程度为非等效。 本标准自实施之日起代替GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、 GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》、 GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》三个标准。 与GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999相比，本标准主要变化如下：全文强制改为条文强制；增加了通用硅酸盐水泥的定义；将各品种水泥的定义取消（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999第3章；将组分与材料合并为一章（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999第4章，本版第5章）；普通硅酸盐水泥中“掺活性混合材料时，最大掺量不超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替”改为“活性混合材料掺加量为>5%且≤20%，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第5.2.4条的非活性混合材料或不超过水泥质量5%且符合本标准第5.2.5条的窑灰代替”（原版GB175-1999中第3.2条,本版第5.1条）； ——将矿渣硅酸盐水泥中矿渣掺加量由“20%～70%”改为“>20%且≤70%”，并分为A型和B型。A型矿渣掺量>20%且≤50%，代号P.S.A；B型矿渣掺量>50%且≤70%，代号P.S.B（原版GB1344-1999中第3.1条,本版第5.1条）； ——将火山灰质硅酸盐水泥中火山灰质混合材料掺量由“20%～50%”改为“>20%且≤40%”（原版GB1344-1999中第3.2条，本版第5.1条）；
几种常见硅酸盐水泥的特性 一、组成部分 1)硅酸盐水泥(又称波特兰水泥) 由硅酸盐水泥熟料、0%-5%石灰石或粒化高炉炉渣、适量石膏磨细制成。 硅酸盐水泥熟料的主要成分为硅酸三钙3CaO·SiO2，硅酸二钙2CaO·SiO2，铝酸三钙3CaO·Al2O3和铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3。 2)矿渣硅酸盐水泥（简称故渣水泥） 由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成 水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量计为20～70％；允许用不超过混合材料总掺量1/3的火山灰质混合材料（包括粉煤灰）、石灰石、窑灰来代替部分粒化高炉矿渣,这些材料的代替数量分别不得超过15％、10％、8％；允许用火山灰质混合材料与石灰石，或与窑灰共同来代替矿渣，但代替的总量不得超过15％，其中石灰石不得超过10％、窑灰不得超过8％;替代后水泥中的粒化高炉矿渣不得少于20％。 3) 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、适量石膏磨细制成。 水泥中火山灰质混合材料掺加量按重量计为20～50％；允许掺加不超过混合材料总掺量1/3的粒化高炉矿渣,代替部分火山灰质混合材料，代替后水泥中的火山灰质混合材料不得少于20％。 4）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、适量石膏磨细制成 水泥中粉煤灰掺加量按重量计为20～40％；允许掺加不超过混合材料总掺量1/3的粒化高炉矿渣，此时混合材料总掺量可达50％，但粉煤灰掺量仍不得少于20％或大于40％。 5）复合硅酸盐水泥（简称复合水泥） 由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰混合材料、适量石膏磨细制成 水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于15％，不超过50％。水泥中允许用不超过8％的窑灰代替部分混合材料；掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥
浅谈硅酸盐水泥特性 摘要：水泥作为建筑行业重要的基础原料，成为了国民经济建设的必要物资基础，而硅酸盐水泥因为其自身的特性，在特定环境下更是显得必不可少。 关键字：硅酸盐；水泥；特性 Abstract: Cement as the construction industry important basic material, become the national economic construction of the necessary material base, and Portland cement because its own characteristics, in certain circumstances it is to appear more indispensable. Key Word: Portland; Cement; characteristics 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怠，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愠，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
GB 175-2007 通用硅酸盐水泥 前言 本标准与欧洲水泥标准ENV197-1:2000《通用波特兰水泥》的一致性程度为非等效。本标准自实施之日起代替GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》三个标准。 ——将火山灰质硅酸盐水泥中火山灰质混合材料掺量由“20%～50%”改为“>20%且≤40%”（原版GB1344-1999中第3.2条，本版第5.1条）； ——将复合硅酸盐水泥中混合材料总掺加量由“应大于15%，但不超过50%”改为“>20%且≤50%”（原版GB12958-1999中第3章，本版第5.1条）； ——取消了复合硅酸盐水泥中允许掺加粒化精炼铬铁渣、粒化增钙液态渣、粒化碳素铬铁渣、粒化高炉钛矿渣等混合材料以及符合附录A新开辟的混合材料，并将附录A取消（原版GB12958-1999中第4.2、4.3条和附录A）； ——普通水泥强度等级中取消了32.5和32.5R（原版GB175-1999中第5章，本版第6章）； ——增加了氯离子限量的要求，即水泥中氯离子含量不大于0.06%（本版第7.1条）； ——增加了选择水泥组分试验方法的原则和定期校核要求（本版第8.1条）； ——将“按0.50水灰比和胶砂流动度不小于180mm来确定用水量”的规定的适用水泥品种扩大为火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥（原版GB1344-1999第7.5条，本版第8.5条）；
——编号与取样中增加了年生产能力“200×104t以上”的级别，即：200×104t以上，不超过4000t为一个编号；将“120万吨以上，不超过1200吨为一个编号”改为“120×104t～200×104t，不超过2400t为一个编号”（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999中第8.1条，本版第9.1条）； ——将“出厂水泥应保证出厂强度等级，其余技术要求应符合本标准有关要求”改为“经确认水泥各项技术指标及包装质量符合要求时方可出厂”（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999中第8.2条，本版第9.2条）； ——增加了出厂检验项目(本版第9.3条)； ——取消了废品判定（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999中第9.3条）； ——检验报告中增加了“合同约定的其他技术要求”（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999中第8.4条，本版第9.5条）； ——包装标志中将“且应不少于标志质量的98%”改为“且应不少于标志质量的99%”（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999中第9.1条，本版第10.1条）； ——包装标志中将“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包装袋的两侧印刷采用黑色”改为“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包装袋的两侧印刷采用黑色或蓝色”（原版GB1344-1999、GB12958-1999中第9.2条，本版第10.2条）。 本标准由中国建筑材料工业协会提出。 本标准由全国水泥标准化技术委员会(SAC/TC184)归口。
硅酸盐水泥生产的原料 聚煤网2014-05-23 15:12:12 浏览11 1.硅酸盐水泥的主要成分 硅酸三钙（3CaO?SiO2）、硅酸二钙（2CaO?SiO2）、铝酸三钙（3CaO?AI2O3）、铁铝酸四钙（4CaO?AI2O3?Fe2O3）其中：CaO 62～67%； SiO2 20～24%； AI2O3 4～7%； Fe2O3 2～6%。 2.硅酸盐水泥生产的主要原料 (1) 石灰质原料： 以碳酸钙为主要成分的原料，是水泥熟料中CaO的主要来源。如石灰石、白垩、石灰质泥灰岩、贝壳等。一吨熟料约需1.4～1.5吨石灰质干原料，在生料中约占80%左右。石灰质原料的质量要求 品位 CaO（%） MgO（%） R2O（%） SO3（%）燧石或石英（%） 一级品＞48 ＜2.5 ＜1.0 ＜1.0 ＜4.0 二级品 45～48 ＜3.0 ＜1.0 ＜1.0 ＜4.0 (2)粘土质原料： 含碱和碱土的铝硅酸盐，主要成分为SiO2，其次为AI2O3，少量Fe2O3，是水泥熟料中SiO2、AI2O3、Fe2O3的主要来源。粘土质原料主要有黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等。一吨熟料约需0.3～0.4吨粘土质原料，在生料中约占11～17%。粘土质原料的质量要求 品位硅酸率铁率 MgO（%） R2O（%） SO3（%）塑性指数 一级品 2.7～3.5 1.5～3.5 ＜3.0 ＜4.0 ＜2.0 ＞12 二级品 2.0～2.7或3.5～4.0 不限＜3.0 ＜4.0 ＜2.0 ＞12 一般情况下SiO2含量60～67%，AI2O3含量14～18%。 (3)主要原料中的有害成分 ① MgO：影响水泥的安定性。水泥熟料中要求MgO＜5%，原料中要求MgO＜3%。 ②碱含量（K2O、Na2O）：对正常生产和熟料质量有不利影响。水泥熟料中要求R2O＜1.3%，原料中要求R2O＜4%。 ③ P2O5：水泥熟料中含少量的P2O5对水泥的水化和硬化有益。当水泥熟料中P2O5含量在 0.3%时，效果最好，但超过1%时，熟料强度便显著下降。P2O5含量应限制。 ④ TiO2：水泥熟料中含有适量的TiO2，对水泥的硬化过程有强化作用。当TiO2含量达0.5～ 1.0%，强化作用最显著，超过3%时，水泥强度就要降低。如果含量继续增加，水泥就会溃裂。因此在石灰石原料中应控制TiO2＜ 2.0%。 3. 硅酸盐水泥生产的辅助原料 (1)校正原料
硅酸盐水泥生产工艺 水泥生产工艺要点：两磨一煅烧 一、硅酸盐水泥生产方法分类 (一)按生料制备方法分
立窑生产工艺过程
硅酸盐水泥生产的原料 1.硅酸盐水泥的主要成分 硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·AI2O3）、 铁铝酸四钙（4CaO·AI2O3·Fe2O3） 其中：CaO 62～67%；SiO220～24%；AI2O34～7%；Fe2O32～6%。 2.硅酸盐水泥生产的主要原料 (1)石灰质原料： 以碳酸钙为主要成分的原料，是水泥熟料中CaO的主要来源。如石灰石、白垩、石灰质泥灰岩、贝壳等。一吨熟料约需1.4～1.5吨石灰质干原料，在生料中约占80%左右。 石灰质原料的质量要求 (2)粘土质原料： 含碱和碱土的铝硅酸盐，主要成分为SiO2，其次为AI2O3，少量Fe2O3，是水泥熟料中SiO2、AI2O3、Fe2O3的主要来源。粘土质原料主要有黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等。一吨熟料约需0.3～0.4吨粘土质原料，在生料中约占11～17%。 粘土质原料的质量要求 223 (3)主要原料中的有害成分 ①MgO：影响水泥的安定性。水泥熟料中要求MgO＜5%，原料中要求MgO＜3%。 ②碱含量（K2O、Na2O）：对正常生产和熟料质量有不利影响。水泥熟料中要求R2O＜1.3%，原 料中要求R2O＜4%。 ③P2O5：水泥熟料中含少量的P2O5对水泥的水化和硬化有益。当水泥熟料中P2O5含量在0.3%时， 效果最好，但超过1%时，熟料强度便显著下降。P2O5含量应限制。 ④TiO2：水泥熟料中含有适量的TiO2，对水泥的硬化过程有强化作用。当TiO2含量达0.5～1.0%， 强化作用最显著，超过3%时，水泥强度就要降低。如果含量继续增加，水泥就会溃裂。因此在石灰石原料中应控制TiO2＜2.0%。 3. 硅酸盐水泥生产的辅助原料 (1)校正原料 ①铁质校正原料：补充生料中Fe2O3的不足，主要为硫铁矿渣和铅矿渣等。 ②硅质校正原料：补充生料中SiO2的不足，主要有硅藻土等。 ③铝质校正原料：补充生料中AI2O3的不足，主要有铝钒土、煤矸石、铁钒土等。
硅酸盐水泥生产的主要原料 （1）石灰质原料： 以碳酸钙为主要成分的原料，是水泥熟料中CaO的主要来源。如石灰石、白垩、石灰质泥灰岩、贝壳等。一吨熟料约需～吨石灰质干原料，在生料中约占80%左右。 石灰质原料的质量要求 品位 CaO（%） MgO（%） R2O（%） SO3（%）燧石或石英（%） 一级品＞48 ＜＜＜＜ 二级品 45～48 ＜＜＜＜ （2）粘土质原料： 含碱和碱土的铝硅酸盐，主要成分为SiO2，其次为AI2O3，少量Fe2O3，是水泥熟料中SiO2、AI2O3、Fe2O3的主要来源。粘土质原料主要有黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等。一吨熟料约需～吨粘土质原料，在生料中约占11～17%。 粘土质原料的质量要求 品位硅酸率铁率 MgO（%） R2O（%） SO3（%）塑性指数 一级品～～＜＜＜＞12 二级品～或～不限＜＜＜＞12 一般情况下SiO2含量60～67%，AI2O3含量14～18%。 （3）主要原料中的有害成分 ① MgO：影响水泥的安定性。水泥熟料中要求MgO＜5%，原料中要求MgO＜3%。 ②碱含量（K2O、Na2O）：对正常生产和熟料质量有不利影响。水泥熟料中要求R2O＜%，原料中要求R2O＜4%。 ③ P2O5：水泥熟料中含少量的P2O5对水泥的水化和硬化有益。当水泥熟料中P2O5含量在%时，效果最好，但超过1%时，熟料强度便显着下降。P2O5含量应限制。 ④ TiO2：水泥熟料中含有适量的TiO2，对水泥的硬化过程有强化作用。当TiO2含量达～%，强化作用最显着，超过3%时，水泥强度就要降低。如果含量继续增加，水泥就会溃裂。因此在石灰石原料中应控制TiO2＜%。 3. 硅酸盐水泥生产的辅助原料 （1）校正原料 ①铁质校正原料：补充生料中Fe2O3的不足，主要为硫铁矿渣和铅矿渣等。 ②硅质校正原料：补充生料中SiO2的不足，主要有硅藻土等。 ③铝质校正原料：补充生料中AI2O3的不足，主要有铝钒土、煤矸石、铁钒土等。 校正原料的质量要求 硅质原料硅率 SiO2（%） R2O（%） ＞ 70～90 ＜ 铁质原料 Fe2O3＞40% 铝质原料 AI2O3＞30% （2）缓凝剂：以天然石膏和磷石膏为主。掺加量3～5%。 4.工业废渣的利用 ①赤泥：烧结法生产氧化铝排出的赤色废渣，以CaO、SiO2为主。掺加石灰质原料可配制成生料。 ②电石渣：以CaO为主。可替代部分石灰石生产水泥。 ③煤矸石：以SiO2、AI2O3为主。可替代粘土生产水泥。 ④粉煤灰：以SiO2、AI2O3为主。可替代粘土配制生料，也可作混合材料。 ⑤石煤：以SiO2、AI2O3为主。可作不粘土质原料，也可作燃料。
五种常用硅酸盐系水泥的成分、特性的适用范围 （一）硅酸盐水泥PI PII 成分：1. 水泥熟料及少量石膏(Ⅰ型) ；2. 水泥熟料、5%以下混合材料、适量石膏(Ⅱ型) 主要特征：1. 早期强度高；2. 水化热高；3. 耐冻性好；4. 耐热性差；5. 耐腐蚀性差；6. 干缩较小。 适用范围：1. 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； 2. 配制建筑砂浆 不适用处：1. 大体积混凝土工程；2. 受化学及海水侵蚀的工程 （二）普通水泥(P.O) 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：1. 早强；2. 水化热较高；3. 耐冻性较好；4. 耐热性较差；5. 耐腐蚀性较差；6.干缩较小； 适用范围：与硅酸盐水泥基本相同 不适用处：同硅酸盐水泥 （三）矿渣水泥(P·S) 成分：在硅酸盐水泥中掺入20%~70%的粒化高炉矿渣 主要特征：1. 早期强度低，后期强度增长较快；2. 水化热较低；3. 耐热性较好；4. 对硫酸盐类侵蚀抗和抗水性较好；5. 抗冻性较差；6. 干缩较大；7. 抗渗性差；8. 抗碳化能力差抵 适用范围：1. 大体积工程；2. 高温车间和有耐热耐火要求的混凝土结构；3. 蒸汽养护的构件；4. 一般地上地下和水中的混凝土及钢筋混凝土结构；5. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程；6. 配建筑砂浆 不适用处：1. 早期强度要求较高的混凝土工程；2. 有抗冻要求的混凝土工程 （四）火山灰水泥(P·P) 成分：在硅酸盐水泥中掺入20%~50%火山灰质混合材料 主要特征：1. 早期强度低，后期强度增长较快；2. 水化热较低；3. 耐热性较差；4. 对硫酸盐类侵蚀抵抗力和抗水性较好；5. 抗冻性较差；6. 干缩较大；7. 抗渗性较好 适用范围：1. 地下、水中大体积混凝土结构；2. 有抗渗要求的工程；3. 蒸汽养护的工程构件；4. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程； 5. 一般混凝土及钢筋混凝土工程； 6. 配制建筑砂浆 不适用范处：1. 早期强度要求较高的混凝土工程；2. 有抗冻要求的混凝土工程；3. 干燥环境的混凝土工程；4. 耐磨性要求的工程 （五）粉煤灰水泥(P·F) 成分：在硅酸盐水泥中掺入20%~40%粉煤灰 主要特征：1. 早期强度低，后期强度增长较快；2. 水化热较低；3. 耐热性较差；4. 对硫酸盐类侵蚀和抗水性较好；5. 抗冻性较差；6. 干缩较小；7. 抗碳化能力较差 适用范围：1. 地上、地下、水中和大体积混凝土工程；2. 蒸汽养护的构件；3. 有抗裂性要求较高的构件；4. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程；5. 一般混凝土工程；6. 配制建筑砂浆 不适用处：1. 早期强度要求较高的混凝土工程；2. 有抗冻要求的混凝土工程；3. 抗碳化要求的工程
前言 本标准第6.1、6.3、8.3条为强制性条款，其余为推荐性条款。 本标准参照欧洲水泥试行标准ENV 197-1:2000《通用波特兰水泥》修订。 本标准代替GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》三个标准。与GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999相比，主要变化如下： ——全文强制改为条文强制（本版前言）； ——增加通用硅酸盐水泥的定义（本版第3.1条）； ——将各品种水泥的定义取消（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999第3章）；——将组成与材料合并为一章，材料中增加了硅酸盐水泥熟料（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999第4章，本版第4章）； ——普通硅酸盐水泥中“掺活性混合材料时，最大掺量不超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替”改为“活性混合材料掺加量为>5%，≤20%，其中允许用不超过水泥质量5%符合本标准第4.2.5条的窑灰或不超过水泥质量8%符合本标准第4.2.4条的非活性混合材料代替”。（原版GB175-1999中第3.2条,本版第4.1条）； ——将矿渣硅酸盐水泥中矿渣掺加量由“20%～70%”改为“>20%，≤70%”（原版GB1344-1999中第3.1条,本版第3.4条、4.1条）； ——将火山灰质硅酸盐水泥中火山灰质混合材料掺量由“20%～50%”改为“>20%，≤40%”（原版GB1344-1999中第3.2条,本版第4.1条）； ——将粉煤灰硅酸盐水泥中粉煤灰掺量由“20%～40%”改为“>20%，≤40%”（原版GB1344-1999中第3.3条,本版第4.1条）； ——将复合硅酸盐水泥中混合材料总掺加量由“应大于15%，但不超过50%”改为“>20%，≤50%”（原版GB12958-1999中第3章,本版第4.1条）； ——材料中增加了粒化高炉矿渣粉(本版第4.2.2、4.2.3条)； ——取消了粒化精铬铁渣、粒化增钙液态渣、粒化碳素铬铁渣、粒化高炉钛矿渣等混合材料以及符合附录A新开辟的混合材料，并将附录A取消（原版GB12958-1999中第4.2条、第4.3条和附录A） ——增加了M类混合石膏（原版GB175-1999、GB1344-1999和GB12958-1999中第3章,本版第4.2.2.1条）； ——助磨剂允许掺量由“不超过水泥质量的1%”改为“不超过水泥质量的0.5%”（原版GB175-1999、GB1344-1999和GB12958-1999中第4.5条,本版第4.2.6条）； ——普通水泥强度等级中取消32.5和32.5R（原版GB175-1999中第5章，本版第5章）；——增加了氯离子含量的要求，即水泥中氯离子含量不大于0.06%（本版第6.1条）；——取消了细度指标要求，但要求在试验报告中给出结果（原版GB175-1999第 6.5条、GB1344-1999、GB12958-1999中第6.3条，本版8.4条）； ——将复合硅酸盐水泥的强度等级改为和矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥一致（原版GB12958-1999中第6.6条，本版第6.3.3条） ——增加了水泥组分的试验方法（本版第7.1条）； ——强度试验方法中增加了“掺火山灰混合材料的普通硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥在进行胶砂强度检验时，其用水量按0.50水灰比和胶砂流动度不小于180mm 来确定。当流动度小于180mm时，须以0.01的整倍数递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于180mm”（原版GB1344-1999第7.5条，本版第7.5条）； ——将“水泥出厂编号按水泥厂年生产能力规定”改为“水泥出厂编号按单线年生产能力规
硅酸盐水泥配料及生料制备 一、生料及配料的基本概念 1 生料 1.1 定义：由石灰质原料、粘土质原料、少量校正原料（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还要加煤）按比例配合，粉磨到一定细度的物料。 1.2 分类：生料粉和生料浆两种。 （1）、生料粉：干法生产用的生料。一般水分≤1%。据生料中是否含煤又分为三种： 白生料：出磨生料中不含煤。干法回转窑及采用白生料法煅烧的立窑用。 黑生料：出磨生料中含有煅烧所需的全部煤。采用全黑生料法煅烧的立窑用。 半黑生料：出磨生料中只含有煅烧所需煤的一部分。采用半黑生料法煅烧的立窑用。（2）、生料浆：湿法生产所用的生料。一般含水分32%~40%左右。 2 配料的概念及常用计算式 2.1 概念 1、定义：根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的熟料矿物组成或率值，并由此计算所用原料及燃料的配合比，称为生料配料，简称配料。 2、配料计算的目的： （1）设计 （2）生产 3、配料应遵循的基本原则： （1）烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理化学性能。 （2）配制的生料易于粉磨和煅烧； （3）生产过程易于控制，便于生产操作管理，尽量简化工艺流程。并结合工厂生产条件，经济、合理地使用矿山资源。 2,2 配料计算中的常用基准 1、干燥基准：用干燥状态物料（不含物理水）作计算基准，简称干基。 如不考虑生产损失，有： 各种干原料之和=干生料（白生料） 2、灼烧基准：生料经灼烧以后去掉烧失量之后，处于灼烧状态，以灼烧状态作计算基准称为灼烧基准。如不考虑生产损失，有：
灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料 3、湿基准：用含水物料作计算基准时称为湿基准，简称湿基。 4、基准间的转换： （1）干基转灼烧基： 式中：A——干基物料成分（%） L——干基物料烧失量（%） （2）干基转湿基： 式中：w——物料含水量（%） 2,3 熟料热耗与煤耗 1、热耗：生产1kg熟料所消耗的热量。符号q，单位kj/kg； 2、煤耗：生产1kg熟料所消耗的煤的质量。符号p，单位kg/kg 式中：Qnet,ar——煤的收到基低位发热量（kj/kg） 煤耗分实物煤耗、标准煤耗两种，上式中，煤的发热量用的是什么煤，算出的就是什么煤耗。 2.4 煤灰掺入量 式中：G A——熟料中煤灰的掺入量（%）； A ar——煤的收到基灰分含量（%）； S——煤灰沉落于熟料中的百分率（%）。一般取S=100。 2.5 理论料耗 理论料耗K T：不计生产损失和物料水分的情况下，生产每千克熟料所消耗的干生料量。 生产方式及煅烧工艺不同，计算公式不同。 1、回转窑、立窑白生料的理论料耗： ［（kg白生料）/（kg熟料）］ 式中：K T——理论料耗； L白——白生料的烧失量（%）。 2、立窑全黑生料理论料耗： ［（kg黑生料）/（kg熟料）］ 3、立窑半黑生料理论料耗： ［（kg半黑生料）/（kg熟料）］ G A，——半黑生料生产时外加煤掺入熟料的煤灰掺入量（%）。 三、配料计算 3.1 尝试误差法 配料计算方法很多，应用较多的是尝试误差法中的递减试凑法。即从熟料化学成分中依次递减配合比的原料成分，试凑至符合要求为止，下面介绍该方法：
前言 本标准第、、、、为强制性条款，其余为推荐性条款。 本标准与欧洲水泥标准ENV197-1:2000 《通用波特兰水泥》的一致性程度为非等效。 本标准自实施之日起代替GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水 泥》三个标准。 与GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999相比，本标准主要变化如下：全文强制改为条文强制；增加了通用硅酸盐水泥的定义；将各品种水泥的定义取消（原版GB175-1999、 GB1344-1999、GB12958-1999第3章；将组分与材料合并为一章（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999第4章，本版第5章）；普通硅酸盐水泥中“掺活性混合材料时，最大掺量不超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替”改为“活性混合材料掺加量为>5%且≤20%，其中允许用不超过水泥质量8% 且符合本标准第条的非活性混合材料或不超过水泥质量5%且符合本标准第条的窑灰代替” （原版GB175-1999中第条, 本版第条）； ——将矿渣硅酸盐水泥中矿渣掺加量由“ 20%～70%”改为“ >20%且≤70%”，并分为A 型和B 型。A 型矿渣掺量>20%且≤50%，代号；B 型矿渣掺量>50%且≤70%，代号（原版GB1344-1999中第条, 本版第条）； ——将火山灰质硅酸盐水泥中火山灰质混合材料掺量由“ 20%～50%”改为“ >20%且≤40%”（原版GB1344-1999中第条，本版第条）； ——将复合硅酸盐水泥中混合材料总掺加量由“应大于15%，但不超过50%”改为“ >20% 且≤50%”（原版GB12958-1999中第3章，本版第条）； ——材料中增加了粒化高炉矿渣粉（本版第、条）；