水泥方向综合实验开题报告
- 格式:doc
- 大小:53.50 KB
- 文档页数:8
唐 山 学 院水泥方向综合实验题目: 普通硅酸盐水泥的研制系 别:_________________________班 级:_________________________姓 名:_________________________指 导 教 师:_________________________2010年6月23日08无机非金属材料(2)班 环境与化学工程系普通硅酸盐水泥的研制摘要凡由硅酸盐水泥熟料,大于5%不超过20%的活性混合材,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,统称为普通硅酸盐水泥。
普通硅酸盐水泥的研制实验,是通过对原料的化学分析,确定原料的化学组成,从而确定配方。
根据种类的不同,各个组分的配比不同。
本次试验主要用石灰石、铝矾土、钢渣、砂岩、粉煤灰及石膏来配置普通硅酸盐水泥。
实验初期主要是原材料的准备阶段:(1)主要原料的制备的加工;对天然矿物原料及工业废渣需进行加工处理。
一些经上述物性检验(粒度,比表面积等)不合格的原料也要进行加工处理. 用实验室的小颚式破碎机,小球磨机进行破碎与粉磨至要求的细度.然后研磨过0.08mm方孔筛,达到实验所需细度。
(2)主要原料的分析检验;对所备齐的原料进行采样与制样,进行CaO,SiO2,Al2O3,Fe2O3,MgO和烧失量等分析。
实验中期主要是生料的制备阶段:(1)配料计算;①根据实验要求确定实验组数与生料量。
②确定生料率值。
③以各原料的化验报告单作依据进行配料计算。
(2)配制生料;按配料称量各种原料,放在研钵中研磨、过筛、压饼、试烧。
(3)生料煅烧。
实验末期主要是水泥制备阶段: 1>石膏、混合材的加工;石膏中三氧化硫的测定2>熟料的分析检验3>选取合理的比例进行配料4>把熟料、混合材、石膏混匀制成水泥5>水泥性能的测定。
水泥的质量主要取决于水泥熟料的质量,而熟料的质量与水泥生料成分、均匀性及煅烧过程和煅烧的热工制度有关。
一、实习背景水泥作为一种重要的建筑材料,广泛应用于基础设施建设、房地产开发等领域。
为了深入了解水泥生产的工艺流程和原理,提高自己的实践操作能力,我参加了为期两周的水泥生产实习。
本次实习在我校与某水泥厂合作进行的,旨在通过实际操作,加深对水泥生产过程的理解。
二、实习目的1. 了解水泥生产的基本原理和工艺流程。
2. 掌握水泥生产的主要设备和操作方法。
3. 培养动手能力和团队协作精神。
4. 提高对水泥产品质量和安全性的认识。
三、实习内容1. 原材料准备水泥生产的主要原料包括石灰石、粘土、石膏等。
实习期间,我们参观了原料库,了解了各种原料的存放、使用方法和注意事项。
2. 粉碎与配料水泥生产的第一步是对原料进行粉碎和配料。
实习中,我们学习了颚式破碎机、球磨机等设备的操作方法,并亲自参与了配料过程。
3. 生料制备生料制备是将粉碎后的原料按照一定比例混合,然后送入生料磨进行研磨。
实习中,我们了解了生料磨的工作原理,并学习了如何调整磨机参数以保证生料质量。
4. 熔融与煅烧煅烧是水泥生产的关键环节,主要设备有回转窑。
实习中,我们参观了回转窑,了解了其结构、工作原理以及煅烧过程中的温度控制。
5. 熟料冷却与粉磨熟料煅烧后,需要通过冷却机进行冷却,然后送入球磨机进行粉磨。
实习中,我们学习了冷却机的操作方法,并参与了熟料粉磨过程。
6. 水泥制备与包装水泥制备是将粉磨后的熟料与石膏等混合,然后送入水泥磨进行粉磨。
实习中,我们了解了水泥制备过程,并学习了水泥包装设备的操作方法。
四、实习体会1. 理论与实践相结合:通过实习,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
只有将理论知识应用于实践,才能真正掌握水泥生产的原理和工艺流程。
2. 团队协作精神:实习过程中,我们遇到了各种问题,需要团队成员相互配合、共同解决。
这使我认识到团队协作精神在水泥生产中的重要性。
3. 严谨的工作态度:水泥生产是一项严谨的工作,每一个环节都需要严格按照工艺流程进行。
一、实训目的本次水泥工艺综合实训旨在使学员了解水泥生产工艺流程,掌握水泥生产的主要设备和操作方法,熟悉水泥生产过程中的质量控制要点,提高学员的实践操作能力和解决实际问题的能力。
二、实训时间2022年3月1日至2022年3月15日三、实训地点某水泥厂四、实训内容1. 水泥生产工艺流程水泥生产工艺主要包括以下环节:(1)原料开采与破碎:开采石灰石、粘土等原料,经过破碎机破碎成一定粒度的原料。
(2)原料混合与均化:将破碎后的原料按比例混合,通过均化设备使原料均匀分布。
(3)生料磨制:将混合均匀的原料送入生料磨,磨制成一定细度的生料。
(4)熟料煅烧:将磨制好的生料送入窑炉,进行高温煅烧,生成熟料。
(5)熟料粉磨:将煅烧好的熟料送入磨机,磨制成一定细度的熟料粉。
(6)水泥混合:将熟料粉与适量的石膏等混合材料按比例混合,制成水泥。
2. 水泥生产主要设备(1)破碎机:用于破碎石灰石、粘土等原料。
(2)混合机:用于混合原料。
(3)生料磨:用于磨制生料。
(4)窑炉:用于煅烧生料。
(5)磨机:用于磨制熟料。
(6)水泥混合机:用于混合熟料粉。
3. 水泥生产质量控制(1)原料质量:确保原料质量合格,符合生产要求。
(2)生料质量:严格控制生料细度、成分、粒度等指标。
(3)熟料质量:确保熟料煅烧质量,符合生产要求。
(4)水泥质量:严格控制水泥细度、成分、强度等指标。
4. 水泥生产操作方法(1)原料开采与破碎:根据生产计划,合理调配原料开采与破碎作业。
(2)原料混合与均化:按比例混合原料,确保原料均匀分布。
(3)生料磨制:控制生料磨制过程中的参数,确保生料质量。
(4)熟料煅烧:根据生产要求,控制窑炉温度、气氛等参数。
(5)熟料粉磨:控制磨机参数,确保熟料粉质量。
(6)水泥混合:按比例混合熟料粉与石膏等混合材料,确保水泥质量。
五、实训总结1. 通过本次实训,我对水泥生产工艺流程有了更深入的了解,掌握了水泥生产的主要设备和操作方法。
一、实验目的本次实验旨在通过一系列水泥性能测试,全面了解水泥的基本性质,包括物理性能和化学性能,从而为水泥的实际应用提供科学依据。
二、实验原理水泥是一种水硬性胶凝材料,其主要成分是硅酸盐。
水泥的性能与其化学成分、物理结构以及生产工艺密切相关。
本实验通过测定水泥的标准稠度用水量、凝结时间、安定性、细度、抗压强度和抗折强度等指标,全面评估水泥的质量。
三、实验材料与仪器材料:1. 水泥样品:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。
2. 标准砂:符合GB/T 1345-2005《水泥细度检验方法筛析法》的要求。
3. 水质:符合GB/T 6752.1-2007《生活饮用水标准检验方法》的要求。
仪器:1. 水泥净浆搅拌机:符合JC/T 729的要求。
2. 标准稠度测定仪:标准稠度测定用试杆有效长度501的圆柱形耐用腐蚀金属制成。
3. 凝结时间测定仪:雷氏夹膨胀仪,由铜制材料制成。
4. 安定性测定仪:沸煮箱,有效容积约为410×240×310mm。
5. 细度测定仪:负压筛析仪,由筛座、负压筛、负压源及收尘器组成。
6. 抗压强度和抗折强度测定仪:水泥抗压试验机和抗折试验机。
四、实验步骤1. 标准稠度用水量测定:- 称取水泥样品300g,加入标准砂600g,搅拌均匀。
- 将搅拌好的水泥净浆倒入标准稠度测定仪中,用标准稠度测定用试杆插入水泥净浆,记录插入深度。
- 重复测定三次,取平均值。
2. 凝结时间测定:- 将水泥净浆倒入凝结时间测定仪中,插入雷氏夹,记录水泥净浆初凝和终凝时间。
3. 安定性测定:- 将水泥净浆倒入沸煮箱中,沸煮24小时,观察水泥净浆的体积膨胀情况。
4. 细度测定:- 将水泥样品通过负压筛析仪进行筛分,记录留在筛子上面的较粗颗粒占水泥总量的比例。
5. 抗压强度和抗折强度测定:- 将水泥样品按照GB/T 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》的要求制备成试件。
- 在抗压试验机和抗折试验机上分别测定水泥试件的抗压强度和抗折强度。
水泥综合实验报告目录1 引言 (3)1.1普通硅酸盐水泥 (3)1.2普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥的差异 (3)1.3普通硅酸盐水泥的社会效益与经济效益 (3)1.4普通硅酸盐水泥的理论、技术与发展趋势 (4)1.5国内外研究,生产普通硅酸盐水泥的科技动态 (5)2.实验过程 (7)2.1 实验仪器 (7)2.2实验样品制备过程 (7)2.2.1石灰石样品制备过程 (7)2.2.2粘土样品的制备过程 (7)2.2.3铁粉、粉煤灰、石膏等样品的制备过程基本上同粘土或石灰石。
(8)2.3石灰石化学分析 (8)2.3.1二氧化硅(氟硅酸钾容量法) (8)2.3.2EDTA配位滴定铁、铝、钙、镁试样溶液的制备(氢氧化钠熔融分析试样) (8)2.3.3三氧化二铁(EDTA—配位滴定法) (9)2.3.4 三氧化二铝(EDTA—铜盐回滴定法) (9)2.3.5氧化钙(EDTA-配位滴定法) (10)2.3.6氧化镁(EDTA-配位滴定法) (11)2.3.7附着水分 (12)2.3.8烧失量 (12)2.3.9 数据处理 (13)2.4砂岩化学分析 (13)2.4.1二氧化硅(氟硅酸钾容量法) (13)2.4.2EDTA配位滴定铁、铝、钙、镁试样溶液的制备(氢氧化钠熔融分析试样) (14)2.4. 3三氧化二铁(EDTA—配位滴定法) (14)2.4.4 三氧化二铝(EDTA—铜盐回滴定法) (15)2.4.5氧化钙(EDTA-配位滴定法) (16)2.4.6氧化镁(EDTA-配位滴定法) (16)2.4.7附着水分 (17)2.4.8烧失量 (18)2.4.9 实验数据处理 (18)2.5铝矾土化学分析 (19)2.5.1二氧化硅的测定 (19)2.5.2三氧化二铁的测定 (19)2.5.3三氧化二铝的测定 (20)2.5.4氧化钙的测定 (21)2.5.5氧化镁的测定 (21)2.5.6附着水分 (22)2.5.7烧失量 (22)2.5.8 实验数据 (23)2.6钢渣化学分析 (23)2.6.1二氧化硅(氟硅酸钾容量法) (23)2.6.2EDTA配位滴定铁、铝、钙、镁试样溶液的制备(氢氧化钠熔融分析试样) (24)2.6.3三氧化二铁(EDTA—配位滴定法) (24)2.6.4 三氧化二铝(EDTA—铜盐回滴定法) (25)2.6.5氧化钙(EDTA-配位滴定法) (25)2.6.6氧化镁(EDTA-配位滴定法) (26)2.6.7附着水分 (27)2.6.8烧失量 (28)2.6.9 数据处理 (28)2.7 原料计算及配比 (29)2.8熟料制备 (30)2.9熟料化学分析 (30)2.9.1 试样溶液的制备 (30)2.9.2 二氧化硅的测定 (31)2.9.3 三氧化二铁的测定 (31)2.9.4 三氧化二铝(EDTA-铜盐回滴定法) (32)2.9.5氧化镁 (32)2.10石膏中三氧化硫的测定(离子交换法) (33)2.11熟料中游离氧化钙的分析 (34)2.12水泥的配比 (35)2.13水泥小试体强度试验 (35)2.13.1实验仪器 (35)2.13.2试验方法 (35)2.13.3实验步骤 (36)3、结论 (36)参考文献 (36)1 引言1.1普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、活性混合材料>5%、<=20%,非活性混合材<8%,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥,简称普通水泥。
水泥料方的稳定及其对水泥质量影响因素研究的开题报告一、选题背景水泥是建筑材料中的重要组成部分,在工程中的应用非常广泛。
然而,不同种类的水泥属性也有很大差别,如硬度、耐久性等等。
水泥的质量是直接影响工程质量的因素之一。
而水泥的品质不仅与原材料的质量有关,也与各种工艺因素有着密切关联。
因此,对于水泥的研究不仅有助于提高水泥的质量,而且也对于促进建筑材料行业的发展有着重要的意义。
二、研究内容针对水泥料方的稳定以及对水泥质量影响因素进行深入的研究。
包括以下内容:1. 水泥料方的稳定性分析,包括各种原材料的配比及其对成品水泥的影响因素研究,从而确定最佳配比。
2. 深入研究水泥材料中各成分含量的变化及其对水泥质量的影响,包括硼石、硅石、铝石等原材料的含量、质量等。
3. 进一步探讨各种工艺参数对于水泥质量的影响,主要包括烧结温度、熟料中矿物物相的种类和含量等。
4. 实验验证各种原材料、工艺变化在不同状态下所得到的不同质量的水泥产品的性能、特性及其它影响因子。
三、研究目的1. 提高水泥质量,提高工程质量。
2. 探索水泥生产的新技术,发挥原材料特性,提高水泥生产效率。
3. 探索新的水泥生产工艺,使水泥生产更加环保、绿色。
4. 为水泥加工企业提供技术指导和技术咨询,推广新型水泥产品。
四、研究方法与思路本研究将综合采用实验室研究、现场调查和统计分析等多种研究方法。
1. 实验室研究,采用化学分析仪器对水泥原材料的组成和性质进行分析。
2. 现场调查,从实际生产中归纳出问题并总结处理,或从实际使用中得出问题解决的办法。
3. 统计分析,对于各种数据进行分析,得出结论并提出相应的建议。
五、预期目标1. 形成一套完整的水泥料方稳定性研究体系。
2. 使水泥加工企业清楚了解水泥工艺的要点,促进生产效率的提高。
3. 提高水泥的质量和性能,使其更加适合各种工程应用。
4. 探索生产绿色环保型水泥的途径与方法。
六、研究意义1. 提高水泥类型的多样性,丰富建材市场。
水泥开题报告怎么写水泥开题报告怎么写水泥作为建筑材料中的重要组成部分,在现代社会中扮演着至关重要的角色。
因此,对于水泥的研究与开发具有重要的意义。
开题报告是一个研究项目的起点,它不仅为后续的研究工作提供了指导,还能够帮助研究者明确研究目的、方法和预期结果。
本文将介绍如何撰写一份水泥开题报告,以期为研究者提供一些参考。
一、引言在开题报告的引言部分,应该对研究的背景和意义进行介绍。
例如,可以谈论水泥在建筑领域中的重要性,以及当前水泥研究的现状和存在的问题。
此外,还应该明确研究的目的和意义,以及研究的范围和预期结果。
二、文献综述在开题报告的文献综述部分,需要对已有的相关研究进行梳理和总结。
可以通过查阅学术期刊、会议论文和专业书籍等途径,收集与水泥相关的研究成果。
在综述中,可以对不同研究方法的优缺点进行比较,分析已有研究的不足之处,并提出自己的研究思路和方法。
三、研究目标与内容在开题报告的研究目标与内容部分,需要明确研究的具体目标和研究内容。
研究目标应该与引言中提到的研究意义相一致,而研究内容则应该具体而明确。
例如,可以研究水泥的成分和生产工艺,探究其对建筑材料性能的影响,或者研究水泥的环境影响和可持续性发展等方面。
四、研究方法与步骤在开题报告的研究方法与步骤部分,需要详细描述研究所采用的方法和步骤。
例如,可以采用实验室测试、样品分析、数值模拟等方法,来研究水泥的物理性质和化学反应机制。
在描述研究步骤时,应该按照时间顺序或逻辑顺序进行排列,以便读者能够清晰地了解研究的整个过程。
五、预期结果与创新点在开题报告的预期结果与创新点部分,需要明确研究的预期结果和可能的创新点。
预期结果应该与研究目标和内容相一致,并且具有一定的可行性。
创新点则可以是对已有研究的改进或补充,或者是提出全新的研究思路和方法。
六、研究计划与时间安排在开题报告的研究计划与时间安排部分,需要制定详细的研究计划,并合理安排研究的时间。
研究计划应该包括每个研究步骤的具体内容和时间要求,以及可能遇到的困难和解决方法。
一、实验目的1. 了解水泥的基本性质和用途。
2. 掌握水泥试验的方法和步骤。
3. 通过实验,验证水泥的强度和耐久性。
二、实验原理水泥是一种常用的建筑材料,具有良好的粘结性和耐久性。
水泥试验主要包括水泥的物理性能试验和化学性能试验。
本实验主要进行水泥的物理性能试验,包括细度、凝结时间、体积安定性、强度和耐久性等。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:水泥净浆搅拌机、凝结时间测定仪、体积安定性测定仪、抗压强度试验机、抗折强度试验机、筛分仪、天平等。
2. 试剂:水、标准砂、标准砂浆、标准水泥等。
四、实验步骤1. 细度试验(1)称取水泥样品100g,置于细度试验筛上,振动筛分5min。
(2)称取筛上和筛下的水泥样品,计算细度。
2. 凝结时间试验(1)按照规定比例,将水泥和标准砂浆搅拌均匀。
(2)将搅拌均匀的试样倒入凝结时间测定仪的试模中,放置在规定温度的水中。
(3)每隔一定时间,用凝结时间测定仪测定水泥的凝结时间。
3. 体积安定性试验(1)按照规定比例,将水泥和标准砂浆搅拌均匀。
(2)将搅拌均匀的试样倒入体积安定性测定仪的试模中,放置在规定温度的水中。
(3)观察试样的体积变化,判断水泥的体积安定性。
4. 强度试验(1)按照规定比例,将水泥和标准砂浆搅拌均匀。
(2)将搅拌均匀的试样倒入抗压强度试验机的试模中,放置在规定温度的水中养护。
(3)养护到规定龄期后,进行抗压强度试验,测定水泥的抗压强度。
(4)按照相同的方法,进行抗折强度试验,测定水泥的抗折强度。
5. 耐久性试验(1)按照规定比例,将水泥和标准砂浆搅拌均匀。
(2)将搅拌均匀的试样倒入耐久性试验箱中,进行浸泡、冻融等试验。
(3)观察试样的耐久性变化。
五、实验结果与分析1. 细度试验:水泥样品的细度为30.5%,符合国家标准要求。
2. 凝结时间试验:水泥的初凝时间为1h30min,终凝时间为3h20min,符合国家标准要求。
3. 体积安定性试验:水泥的体积安定性良好,无裂缝、无膨胀现象。
一、前言水泥作为一种重要的建筑材料,广泛应用于建筑工程中。
为了更好地了解水泥的性能和应用,提高自己的实践能力,我参加了水泥实验实习。
通过本次实习,我对水泥的基本性能、生产工艺、质量检测等方面有了更深入的了解。
二、实习目的1. 熟悉水泥的基本性能,如强度、安定性、细度等;2. 掌握水泥的生产工艺流程;3. 学习水泥的质量检测方法;4. 提高自己的动手能力和实践能力。
三、实习内容1. 水泥的基本性能实验(1)水泥的细度试验本次实验主要测试水泥的细度,以确定水泥的颗粒分布情况。
实验过程如下:1)称取一定量的水泥样品;2)将水泥样品放入细度测定仪中;3)启动测定仪,测定水泥的细度;4)记录实验数据。
(2)水泥的凝结时间试验本次实验主要测试水泥的凝结时间,以了解水泥的硬化性能。
实验过程如下:1)称取一定量的水泥样品;2)将水泥样品与水按一定比例混合;3)将混合好的水泥倒入凝结时间测定仪中;4)记录水泥的初凝时间和终凝时间。
(3)水泥的抗压强度试验本次实验主要测试水泥的抗压强度,以了解水泥的力学性能。
实验过程如下:1)称取一定量的水泥样品;2)将水泥样品与水按一定比例混合;3)将混合好的水泥倒入抗压强度测定仪中;4)设定实验参数,进行抗压强度试验;5)记录实验数据。
2. 水泥的生产工艺流程本次实习,我们参观了水泥厂的生产现场,了解了水泥的生产工艺流程。
主要包括以下步骤:(1)原材料的准备:主要包括石灰石、粘土、石膏等;(2)破碎和磨细:将原材料进行破碎和磨细,以减小颗粒大小;(3)混合:将磨细后的原材料进行混合,以制备生料;(4)煅烧:将生料在高温下煅烧,生成熟料;(5)粉磨:将熟料进行粉磨,以制备水泥;(6)包装:将水泥进行包装,以便运输和销售。
3. 水泥的质量检测水泥的质量检测主要包括以下几个方面:(1)水泥的细度、凝结时间、抗压强度等基本性能;(2)水泥的化学成分,如三氧化硫、氧化钙等;(3)水泥的物理性能,如体积安定性、抗折强度等。
1. 了解水泥的基本性质和组成;2. 掌握水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性、细度等指标的测定方法;3. 分析水泥质量与性能的关系,为水泥生产和使用提供依据。
二、实验原理水泥是一种水硬性胶凝材料,由水泥熟料、石膏、混合材料和外加剂等组成。
本实验主要针对水泥的标准稠度用水量、凝结时间、安定性、细度等指标进行分析。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:- 水泥净浆搅拌机- 标准法维卡仪- 雷氏夹膨胀仪- 负压筛析仪- 天平- 量水器- 湿气养护箱- 水泥试模- 水泥标准稠度用水量测定仪器2. 试剂:- 水泥- 石膏- 混合材料- 外加剂- 水等1. 水泥标准稠度用水量测定(1)按照GB/T 1346-2011标准,称取水泥试样500g,加入适量水,搅拌均匀;(2)将搅拌均匀的水泥试样倒入标准稠度用水量测定仪器中,进行测定;(3)记录水泥标准稠度用水量。
2. 水泥凝结时间测定(1)按照GB/T 1346-2011标准,称取水泥试样500g,加入适量水,搅拌均匀;(2)将搅拌均匀的水泥试样倒入标准稠度用水量测定仪器中,进行凝结时间测定;(3)记录初凝时间和终凝时间。
3. 水泥安定性测定(1)按照GB/T 1346-2011标准,称取水泥试样500g,加入适量水,搅拌均匀;(2)将搅拌均匀的水泥试样倒入雷氏夹膨胀仪中,进行安定性测定;(3)记录膨胀率。
4. 水泥细度测定(1)按照GB/T 1345-2005标准,称取水泥试样25g(或10g),置于负压筛析仪中;(2)启动负压筛析仪,进行筛析;(3)记录筛余物质量。
五、实验结果与分析1. 水泥标准稠度用水量:通过实验测定,水泥标准稠度用水量为X1%,与国家标准相符。
2. 水泥凝结时间:通过实验测定,水泥初凝时间为Y分钟,终凝时间为Z分钟,与国家标准相符。
3. 水泥安定性:通过实验测定,水泥膨胀率为W%,与国家标准相符。
4. 水泥细度:通过实验测定,水泥筛余物质量为M克,与国家标准相符。
唐 山 学 院水泥方向综合实验开题报告题目:矿渣硅酸盐水泥的研制系 别:_________________________ 专 业:_________________________ 姓 名:_________________________ 指 导 教 师:_________________________ 辅 导 教 师:_________________________2011年 6 月 23 日无机非金属材料(1)班 环境与化学工程系一、文献综述㈠矿渣硅酸盐水泥定义凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣水泥),代号P·S。
水泥中粒化高灰质混合材料中的一种材料代替矿渣,代替数量不得超过过水泥重量的8%,替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20%。
㈡矿渣硅酸盐水泥的技术要求:1. 氧化镁熟料中氧化镁的含量不得超过5.0%,如果水泥经压蒸安定性试验合格,则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6.0%。
注:熟料中氧化镁的含量为5.0%~6.0%时,如矿渣水泥中混合材料总掺加量大于40%或火山灰水泥和粉煤灰水泥中混合材料总掺加量大于30%,制成的水泥可不作压蒸试验。
2. 三氧化硫矿渣水泥中三氧化硫含量不得超过4.0%。
3. 细度80um方孔筛筛余不得超过10.0%。
4. 凝结时间初凝不得早于45min,终凝不得迟于10h。
5. 安定性用沸煮法检验必须合格。
6. 强度水泥标号按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分。
各标号水泥的各龄期强度不得必须符合国家标准规定。
矿渣硅酸盐水泥标号分为27.5, 32.5, 42.5, 42.5R, 52.5, 52.5R, 62.5R 七个标号。
7. 水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值来表示,若使用活性骨料需要限制水泥中碱含量时由供需双方商定。
㈢矿渣硅酸盐水泥的意义矿渣硅酸盐水泥强度高用其制成的混凝土可达到150MP。
同时它还具有水化热低耐热性好抗化学腐蚀性好等特点。
矿渣硅酸盐水泥原料广泛,对集料的要求低,并且在水泥和混凝土中掺加矿渣,可减少熟料和水泥的用量, 降低生产成本, 提高经济效益, 对发展循环经济, 建设资源节约型、环境友好型社会具有重大意义。
二、矿渣硅酸盐水泥的社会效益及经济效益㈠矿渣硅酸盐水泥的经济效益从实际生产情况来看, 矿渣的综合生产成本为90 元左右( 其中原材料20 元/吨, 电耗32元/吨, 煤耗15 元/吨, 人工及福利8 元/吨, 其他15元/吨) ,而熟料粉综合成本为190 元/吨,按每吨水泥多掺30%的矿渣粉计算, 则每吨水泥可降成本( 190- 90) ×30%=30 元/吨。
按每年配制55 万吨矿渣水泥计算, 年可创经济效益: 30×55=1650 万元。
可见, 矿渣硅酸盐水泥的经济效益是相当可观的。
㈡矿渣硅酸盐水泥的社会效益矿渣硅酸盐水泥原料中掺加的粒化高炉矿渣是高炉炼铁时的副产品, 其产量一般为生铁产量的25%~50%左右, 据有关统计资料显示,2008年我国共产生高炉矿渣近3亿吨,而且随着钢铁的增产,我国高炉矿渣总产出量仍按年10%左右的速度在增加。
通常用于筑路、回填、作水泥生产的原材料及混合材等, 利用量不到80%, 而且整体利用水平不高, 剩余的仍然继续堆积, 不仅占用了大量的土地,而且还会因扬尘和其中的重金属离子随雨水等浸出而对大气、土壤和地下水系造成严重的污染,危害生态平衡。
而将其掺加矿渣硅酸盐水泥中大大提高了粒化高炉矿渣的利用率,减轻了矿渣造成的污染,保护了生态平衡。
因此矿渣硅酸盐水泥具有很好的社会效益。
三、矿渣硅酸盐水泥的现状与发展趋势近几年来,通过不断技术创新和引进,消化吸收国外的先进技术装备,使得矿渣硅酸盐研究及技术水平不断提高。
之前制约我国矿渣硅酸盐水泥的关键问题是钢渣中游离氧化钙(f-CaO)和游离氧化镁(f-MgO)遇水体积膨胀。
在掺加使用时会造成矿渣硅酸盐水泥安定性不良致使建筑物、水泥制品、道路开裂。
近几年来中冶建筑研究总院有限公司研发出第三代钢渣余热自解热闷处理工艺技术和设备,成功的解决了矿渣硅酸盐水泥的安定性不良问题。
该技术是将液态钢渣倾翻在热闷装置内,盖上盖自动化喷水。
水遇热渣产生蒸汽,消解钢渣中游离氧化钙和游离氧化镁,钢渣粉化后变稳定提高了矿渣硅酸盐水泥的安定性。
钢渣中废钢充分回收,尾渣可100%用于生产建筑材料、建材制品和道路材料,实现钢渣“零排放”。
四、实施矿渣硅酸盐水泥的研制的具体方案及实施手段㈠原材料的准备1.主要原料的分析检验可选用天然矿物原料及工业废渣或化学试剂作原料。
①将需要的主要原料备齐,如高炉矿渣、石灰石、粘土、校正原料等。
②对所备齐的原料进行采样与制样,进行CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO和烧失量等分析。
③对某些原料做易碎性和易磨性实验、强度、粒度、比表面积等物性检验。
2.主要原料的加工对天然矿物原料及工业废渣需进行加工处理。
一些经上述物性检验(粒度、比表面积等)不合格的原料也要进行加工处理。
①石灰石选取化学成分符合要求的石灰石,用实验室常用的小颚式破碎机、小球磨机进行破碎与粉磨至要求的细度。
②砂岩和铝矾土的处理选取化学成分符合要求的砂岩和铝矾土。
如果水分大时,应烘干,然后用小颚式破碎机、小球磨机破碎并粉磨至要求的细度。
③钢渣选取符合要求的钢渣,然后用小颚式破碎机、小球磨机破碎并粉磨至要求的细度。
上述主要原料经加工处理后,要用桶或塑料袋等密封保存。
3.石膏与混合材料的制备①石膏首先对石膏进行化学成分分析,填写化验报告单作原始凭证。
然后检查细度,如不符合要求要进行加工处理。
②混合材混合材有粒状高温炉渣、粉煤灰、火山灰等。
本实验中则主要为粒状高温炉渣。
在化学成分分析后,若细度不符合要求应进行加工处理。
石膏与混合材料加工处理后,要用桶或塑料袋等密封保存。
4.燃料分析气、液体燃料(如油类、煤气)或固体燃料(如焦炭、煤粉等)都须了解其性质与质量。
如用焦炭、煤,要作工业分析,水分与热值分析。
上述混合材与燃料的分析结果均提供报告单。
㈡合格生料的制备1.配料计算①根据实验要求确定实验组数与生料量。
②确定生料率值。
③以各原料的化验报告单作依据进行配料计算。
2.配制生料①按配料称量各种原料,放在研钵中研磨。
如果量大,则置入球磨罐中充分混磨,直至全部通过0.080 mm的方孔筛。
②将混磨好的粉料加入5~7%的水,放入成型摸具中,置于压力机机座上以30~35 MPa的压力压制成块,压块厚度一般不大于25 mm。
③将块状试样在105~110℃下缓慢烘干。
3.生料质量的检验①测定生料中碳酸钙的含量。
②生料化学全分析。
③生料细度、表面积测定。
㈢试烧(生料易烧性测定)1. 试烧所需仪器、设备及器具①电炉试烧用电炉有硅碳棒电炉与硅钼棒电炉,根据最高烧成温度决定使用哪一种。
若试烧的温度较高则选用后一种。
②试烧用坩埚的选择坩埚在试烧过程中不能与熟料起化学反应,因此要根据生料成分、所确定的最高煅烧温度及范围来选用坩埚。
若烧成温度为1500℃以上,则选用铂坩埚;若烧成温度为1350℃~1480℃,则选用刚玉坩埚;若烧成温度在1350℃以下,则选用高铝坩埚。
也可用耐火材料做的匣钵来放置试烧的块料。
如在试烧过程中起反应时,可将反应处的局部熟料弃除。
③辅助设备及器具为了给熟料冷却、炉子降温,需要吹风装置或电风扇。
此外,还需要取熟料用的长柄钳子、石棉手套、干燥器等。
2.试烧①将生料块放进坩埚或匣钵中,按预定的烧成温度制度进行试烧。
试烧结束后,戴上石棉手套和护目镜,用坩埚钳从电炉中拖出匣钵或坩埚,稍冷后取出试样,置于空气中自然冷却。
并观察熟料的色泽等。
②将冷却至室温的熟料试块砸碎磨细(要求全部通过0.080 mm的筛),装在编号的样品袋中,置于干燥器内。
取一部分样品,用甘油乙醇法测定游离氧化钙,以分析水泥熟料的煅烧程度。
3.如果游离氧化钙高,易烧性不好,就应按上述步骤反复进行试烧(生料易烧性测定),直到满意为止。
㈣水泥熟料的煅烧(熟料的制备)根据试烧(生料易烧性实验)的结果,对生料及烧成制度等进行调整。
1.首先根据各原料成分及生料化验分析单提供的数据,进行熟料率值的修改、熟料矿物组成的再设计与再计算。
此外,为获得优质高产低能耗的熟料,还要考虑以下几个问题:①熟料的矿物组成与生料化学成分的关系。
②熟料反应机理和动力学有关理论知识的联系。
③固相反应的活化能及活化方式及固相反应扩散系数等的联系。
④熟料形成时液相烧结与相平衡的关系。
⑤熟料易烧性和易磨性试验效果与联系。
⑥少量助熔剂的加入作用与效果。
⑦熟料煅烧的热工制度对其熟料质量的影响。
⑧熟料的冷却速度及其对熟料质量的影响等。
2.按调整后的参数,配制新的生料。
3.将生料块放进坩埚或匣钵中,按预定的烧成温度制度进行煅烧。
煅烧结束后,戴上石棉手套和护目镜,用坩埚钳从电炉中拖出匣钵或坩埚,稍冷后取出试样,立即风扇吹风冷却(在气温较低时在空气中冷却)。
并观察熟料的色泽等。
4.将冷却至室温的熟料试块砸碎磨细,装在编号的样品袋中,置于干燥器内。
㈤水泥熟料性能试验将制备好的熟料作如下实验:1.熟料成分全分析并提供分析报告单。
2.根据化验单上的数据进行熟料矿物组成等计算以检查配料方案是否达到预期效果。
3.取部分熟料作岩相检验。
4.熟料游离氧化钙的测定。
5.细度测定。
6.掺适量石膏和混合材于熟料中,磨细至要求的细度后,作水泥强度检验。
五、矿渣硅酸盐水泥研制的预期结果1.粉磨得到合乎实验要求的生料2.合理配料煅烧得到良好的水泥熟料3.准确完成各种物料的化学分析4.制备合格的矿渣硅酸盐水泥制备六、参考文献[1] 张保,杨润香,程爱荣等碱矿渣水泥研究成果技术分析论证 2006.12[2] 陈友治,开发碱矿渣水泥及其混凝土的前景, 2008.4[3] 张德成,谢英,丁铸等,钢渣矿渣水泥的发展与现状,国外建材科学,1998.2[4] 水泥工业发展状况及发展趋势,中小企业管理与科技,2010.6[5] 矿渣水泥的发展前景,徐彬,埔心诚,1997.4[6] 阿利特高炉矿渣水泥的研究王复生,马风平,孙瑞莲,中国期刊网,2002.11。