水泥原料的组成及作用，水泥组成及其作用

水泥，粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久。

把上面两哥们综合下，水泥一般是熟料加石膏磨细而成，硅酸盐水泥矿物组成主要是：硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙，铁铝酸四钙，还有石灰，不反应硅质，氧化镁等

水泥是有石灰石，铁粉，砂岩，粉煤灰等粉磨后煅烧冷却再粉磨成的，化学组成是硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙，铁铝酸四钙。硅酸盐水泥熟料有四种矿物成分构成：1.硅酸三钙，简写C3S,含量37%~60%。硅酸三钙水化反应速度快，水化放热量较高，是决定水泥强度（尤其是早期强度）最重要的矿物；2.硅酸二钙，简写C2S,含量15%~37%。硅酸三钙水化反应速度很慢，水化放热量很少。早期强度低，但后期稳定增长，大约1年后其强度可接近C3S；3.铝酸三钙，简写C3A,含量7%~15%。铝酸三钙水化反应速度最快，水化放热量最高。但强度值不高，增长也甚微；4.铁铝酸四钙，C4AF,含量10%~18%。铁铝酸四钙水化反应速度较快，水化放热量少。强度值高于C3A，后期增长也甚微；

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水泥一般分普通硅酸盐水泥、掺混合材料的硅酸盐水泥和特殊水泥。普通硅酸盐水泥：由石灰石、粘土、铁矿粉按比例磨细混合，这时候的混合物叫生料。然后进行煅烧，一般温度在1450度左右，煅烧后的产物叫熟料。然后将熟料和石膏一起磨细，按比例混合，才称之为水泥。 掺混合材料的硅酸盐水泥是在普通硅酸盐水泥里按比例和一定的加工程序加入其他物质以达到特殊效果，如矿渣水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等等。这些水泥的原料就比原来的普通硅酸盐水泥要多一些活性混合材料或非活性混合材料。 特殊水泥在材料阶段和制作工艺上有些不同，如高铝水泥(铝酸盐水泥)的材料是铝矾土、石灰石经过煅烧得到熟料，然后磨细成为铝酸盐水泥的。 其他有一些特性水泥用途较小，如白色水泥，主要用于装饰工程，材料是纯高岭土、纯石英砂、纯石灰石，在合适的温度煅烧成熟料。

硅酸盐

水泥的生产工艺，以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，喂入水泥窑中煅烧成熟料，加入适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。更多可登陆京广华艺网站，希望可以帮到你。

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

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硅酸盐水泥的化学成分：硅酸三钙（3CaO·SiO2，简式C3S），硅酸二钙（2CaO·SiO2，简式C2S），铝酸三钙（3CaO·Al2O3，简式C3A），铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3，简式C4AF）。水泥的凝结和硬化：1)、3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca（OH）2；2)、2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca（OH）2；3)、3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O（水化铝酸钙，不稳定）；3CaO·Al2O3+3CaSO4·2 H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O（钙矾石，三硫型水化铝酸钙）；3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2〔3CaO·Al2O3〕+4 H2O→3〔3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O〕（单硫型水化铝酸钙）；4)、4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O。水泥速凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。高温使得石膏中结晶水脱水，变成浆状体，从而失去调节凝结时间的能力。假凝现象与很多因素有关，一般认为主要是由于水泥粉磨时磨内温度较高，使二水石膏脱水成半水石膏的缘故。当水泥拌水后，半水石膏迅速与水反应为二水石膏，形成针状结晶网状结构，从而引起浆体固化。另外，某些含碱较高的水泥，硫酸钾与二水石膏生成钾石膏迅速长大，也会造成假凝。假凝与快凝不同，前者放热量甚微，且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性，并达到正常凝结，对强度无不利影响。

硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性，是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后喂入水泥窑中煅烧成熟料，再将熟料加适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。　　水泥生产随生料制备方法不同，可分为干法（包括半干法）与湿法（包括半湿法）两种。　　①干法生产。将原料同时烘干并粉磨，或先烘干经粉磨成生料粉后喂入干法窑内煅烧成熟料的方法。但也有将生料粉加入适量水制成生料球，送入立波尔窑内煅烧成熟料的方法，称之为半干法，仍属干法生产之一种。　　新型干法水泥　　新型干法水泥生产线指采用窑外分解新工艺生产的水泥。其生产以悬浮预热器和窑外分解技术为核心，采用新型原料、燃料均化和节能粉磨技术及装备，全线采用计算机集散控制，实现水泥生产过程自动化和高效、优质、低耗、环保。　　新型干法水泥生产技术是20世纪50年代发展起来，日本德国等发达国家，以悬浮预热和预分解为核心的新型干法水泥熟料生产设备率占95%，中国第一套悬浮预热和预分解窑1976年投产。该技术优点：传热迅速，热效率高，单位容积较湿法水泥产量大，热耗低。　　②湿法生产。将原料加水粉磨成生料浆后，喂入湿法窑煅烧成熟料的方法。也有将湿法制备的生料浆脱水后，制成生料块入窑煅烧成熟料的方法，称为半湿法，仍属湿法生产之一种。　　干法生产的主要优点是热耗低（如带有预热器的干法窑熟料热耗为3140～3768焦/千克），缺点是生料成分不易均匀，车间扬尘大，电耗较高。湿法生产具有操作简单，生料成分容易控制，产品质量好，料浆输送方便，车间扬尘少等优点，缺点是热耗高（熟料热耗通常为5234～6490焦/千克）。　　水泥的生产，一般可分生料制备、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”。

石灰炉渣水泥 需用原料：1.炉渣灰（即各种煤燃烧后的残渣，烧结程度越充分的质量越好）。拣出其中的白渣和红渣，除净有机杂质及砂土，然后洗净→干燥→磨细→过箩。 2.石灰应用生石灰，新出窑的更好。把石灰块喷水令其自行粉化，用130号罗筛分。如系粉状石灰，应先过罗筛分，再把筛分物喷水粉化过箩。 3.石膏（掺量极少，起调节水泥凝固速度作用）。可用生石膏矿石，也可用废旧石膏模具。这两种东西都是二水石膏，加热至107~170℃后。变成半水石膏，也叫熟石膏。将其粉碎并磨细，再上铁锅去炒。待石膏粉末在锅中不再冒泡，没有水蒸气并由白色变成黄灰色为止。 石灰炉渣灰水泥配方实例 炉渣灰 50~70 石灰 25~45 石膏 5 制备方法：将上述三种材料干拌均匀，干贮备用。 砖瓦粉水泥 需用原料：1.碎粘土砖块以粘土成分越多越好，最好以粘土烧制的陶土瓦、陶土碗、陶土罐等废物的碎片订触斥吠俪杜筹森船缉，经洗净→烘干→砸碎→磨细→过箩后备用。 2.石灰同前法处理。 3.石膏制备要求同前法。 砖瓦灰水泥配方实例 碎砖土砖灰粉 70 石灰 25 石膏 5 制备方法：同石灰炉渣灰水泥 矾土水泥 需用原料：1.破碎瓷碗、缸盆等以耐火材料烧制器皿的碎片，这些物质系以铝矾土为主体原料经烧制而得。所以制出的水泥，具有某些矾土水泥的特性，即凝固速度性、强度高。如全部以白瓷碎片制备的水泥，色白如玉，可作装饰抹灰用。但制备过程应尽量不用铁器，以免掺进铁粉后破坏水泥的洁白程度。其制备方法同前法处理。 2.石灰同前法处理 3.石膏制备要求参照前法 矾土水泥配方实例 碎瓷粉 70 石灰 10 石膏 20 制备方法：参照砖瓦灰水泥 上述三种水泥与一般水泥比较，抗水性好，耐酸碱腐蚀性好，强度较低，一般可达200~300号，适用于水上、地下工程及酸碱浸蚀的建筑物。如水池、养鱼池、澡塘、房屋的基础部分、尿池、粪池、厕所、猪圈、猪食槽、牲畜槽、青贮池、糖化饲料池、磨盘、氨水库等。但耐冻性差，凝固速度缓慢，且容易出现干缩裂缝，所以使用时应加强养护，一般要求养护20~30天。 用于抹地面时，可适当加大配方中的石灰用量至50%。 如烧筑梁柱、板时，应与普通水泥掺合使用。单独使用时应预先测定其标号，然后要设计强度去配制混凝土。为改善这种水泥凝固速度缓慢的特点，在拌制砂浆或混凝土时，可以加入水泥重量2~3%的芒硝。用法是先把芒硝投入热水中溶化，并充分搅拌均匀，再以此芒硝的水溶液去拌砂浆或混凝土，可加快其凝固速度。

钙质原料，硅质原料 铝 质原料 铁 质原料

一般是用石灰石、砂岩、页岩、硫酸渣配料比较多。页岩也可换成粉煤灰、煤矸石等，硫酸渣也可换成铁矿石等。