粉煤灰硅酸盐水泥最新开题报告

唐 山 学 院

水泥方向综合实验

实验题目：粉煤灰硅酸盐水泥的研制

系 别：_________________________ 班 级：_________________________ 姓 名：_________________________ 指 导 教 师：_________________________

2015年6年16日

朱晓丽 么琳

环境与化学工程系

一、粉煤灰硅酸盐水泥概述

粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为:二氧化硅、氧化铝、氧化亚铁、氧化铁、氧化钙、二氧化钛等。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气;若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。粉煤灰可作为混凝土的掺合料。

凡是由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥。代号P.F。水泥中粉煤灰的参加量按质量百分比计为20%～40%。允许参加不超过混合材总量的1/3的粒化高炉矿渣。此时混合材总参加量可达50%，但粉煤灰量仍不得少于20%或超过40%。粉煤灰水泥结构比较致密，内比表面积较小，而且对水的吸附能力小得多，同时水泥水化的需水量又小，所以粉煤灰水泥的干缩性就小，抗裂性也好。此外，与一般掺活性混合材的水泥相似，水化热低，抗腐蚀能力较强等。

二、粉煤灰硅酸盐水泥在我国的社会效益与经济效益

1、粉煤灰硅酸盐水泥在我国的社会效益

我国是个产煤大国，以煤炭为电力生产基本燃料。我国的能源工业稳步发展，发电能力年增长率为7.3%，电力工业的迅速发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，1995年粉煤灰排放量达1.25亿吨，2000年约为1.5亿吨，到2010年达到3亿吨，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。另一方面，我国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染，资源缺乏之间矛盾的重要手段，粉煤灰的处置受到整个社会的广泛关注。20世纪70年代，世界性能源危机，我国为了响应世界组织号召，于1978年将其作为资源综合利用突破口，如何对粉煤灰资源进行合理有效地利用是我国经济和社会发展的一项长远的战略方针。

2、粉煤灰硅酸盐水泥在我国的经济效益

粉煤灰是具有一定活性的火山灰质混合材料，它具有潜在活性高，矿物体化学稳定性好，颗粒细，有害物质少，可以改善混凝土及砂浆物理性能等优点。综合利用粉煤灰做水泥混合材能够改善生态环境，变废为宝，节约能源，增产水泥，降低成本，具有显著的环境效益，社会效益，经济效益，是一项利国利民的工作。符合可持续发展战略。

我国为推动粉煤灰硅酸盐水泥的生产与使用，特制订了粉煤灰硅酸盐水泥标准，是我国五大水泥品种之一。

三、粉煤灰硅酸盐水泥的理论研究现状与发展趋势

1、通过大量试验在水泥熟料中复合掺入超细粉煤灰及磨细钢渣粉,配制了用于公路路面水泥混凝土工程的复合硅酸盐水泥,重点改善道路水泥的抗折强度、耐磨性能以及收缩抗裂性能。结果表明,随着超细粉煤灰及磨细钢渣粉的掺入,所配制的水泥胶砂强度及耐磨性均满足425号道路硅酸盐水泥要求,与基准水泥相比,规定龄期的收缩变形均显著降低,圆环法抗裂试验结果也表明水泥抗裂性能得到大幅度增强。

2、发展水泥品种

目前，我国粉煤灰水泥主要有两大品种：普通粉煤灰水泥,粉煤灰矿渣两掺的复合水泥。

（1）特种粉煤灰水泥

近年来，许多科学工作者根据粉煤灰的特性，研制了一些粉煤灰掺加量较多，具有某些特性和特殊用途的水泥，人们称之为特种水泥。

（2）粉煤灰低热水泥

粉煤灰、矿渣和少量硅酸盐水泥熟料、硬石膏配制的。这种水泥的特点是熟料用量少，粉煤灰掺量多。且具有水化热较低，微膨胀等特性。

（3）粉煤灰砌筑水泥

现代水泥工业向生产高强度水泥发展，仅要求强度为50号或25号的砌筑砂浆，会浪费水泥，提高工程造价。正是为了解决这一实际问题，用于砌筑砂浆的粉煤灰砌筑水泥就应运而生。

（4）低温合成粉煤灰水泥

低温合成粉煤灰水泥中粉煤灰含量可达70％，而且干灰、湿灰都能利用。这种水泥的特性是快凝、安定性好、强度发挥快、冬季也能正常施工(5℃以上)。

四、粉煤灰硅酸盐水泥的技术现状与发展趋势

（一）（1）新型干法水泥生产技术

窑外预分解技术是新型干法水泥技术的核心，也是当代新型干法水泥煅烧技术发展的主流技术，它是在悬浮预热器窑的基础上进一步发展而成。现代窑外预分解技术按分解炉与回转窑的相对位置关系的不同，又分为在线式预分解窑系统和离线式预分解窑系统。“三传一反”过程变成了悬浮态气固间的“三传一反”过程，大大地提高了各过程的效率和速率，达到了提高回转窑生产能力的目的，降低了单位熟料的各种物资消耗，最终实现了提高经济效益的目的

（2）回转窑生产技术

水泥工业在发展过程中出现了不同的生产方法和不同类型的回转窑，按生料制备的方法可分为干法生产和湿法生产，与生产方法相适应的回转窑分为干法回转窑和湿发回转窑两类。

干法回转窑与湿法回转窑相比优缺点正好相反。干法将生料制成生料干粉，水分一般小于1％，因此它比湿法减少了蒸发水分所需的热量。中空式窑由于废气温度高，所以热耗不低。干法生产将生料制成干粉，其流动性比泥浆差。所以原料混合不好，成分不均匀。

（二）现今生产工艺

采用"两高三分超细法"新工艺生产早强型粉煤灰硅酸盐水泥技术是现今工艺最合理，技术最成熟的粉煤灰水泥生产技术。它的特点是：

（1）成功地解决了粉煤灰早期强度低，凝结时间长的问题。

（2）采用两点掺入三分法利用，粉煤灰利用量大掺量高达40%，效益显著。

（3）使熟料高强，快凝，从技术上来说是一个突破。

（4）解决了代塑性生料同样烧出优质熟料的重大问题

（5）采用干法排灰，粉煤灰分制堆放均化和使用高细粉磨是"两高三分超细法"

的重大技术措施。

采用"两高三分超细法"新工艺生产早强粉煤灰硅酸盐水泥，每吨水泥利用灰渣40%～50%（用作混合材3035%，代替粘土料10%左右），若建一条20万吨/年生产线，年可创产值4000多万元，利税500多万元，利用粉煤灰12万吨。经济效益、社会效益和环境效益都十分可观。

未来，国际水泥工业的发展趋势是以节能、降耗、环保、改善水泥质量和提高劳动生产率为中心，实现清洁生产和高效率集约化生产，走可持续发展的道路。研究的重点主要是围绕水泥工业节能降耗、减少了有害气体(二氧化硫，一氧化碳等)排放以及低品位原燃料、工业废弃物的资源化利用等方面．具体表现在两个方面：一是国际水泥工业技术装备上新型干法水泥生产技术向着大型化、节能化以及自动化方向发展。二是水泥及水泥基材料的研究是以水泥的生态化制备、先进水泥基材料、水泥的节能和高性能化、废弃物的资源化利用以及水泥制备和应用中的环境行为评价和改进等方面为研究开发重点，两者相辅相承，推动了水泥工业的可持续发展。

五、实施该项目的具体方案、实施手段

（一）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。

②对所备齐的原料进行采样与制样，进行CaO、SiO

2、Al

2

O

3

、Fe

2

O

3

、MgO

和烧失量等分析。要求分析者提出分析报告单作原始凭证。

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砂岩和铝矾土或粉煤灰

选取化学成分符合要求的砂岩和铝矾土或粉煤灰。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。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。

（二）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，放入成型模具中，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生料碳酸钙含量的测定。

②生料化学全分析。

③生料细度、表面积测定。

（三）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。

③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。

（四）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。

（五）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。

六、确定该项目的预期结果

如果在原材料的选择，配比以及在最后烧制，冷却，粉磨过程中没出现重大错误，烧出的粉煤灰硅酸盐水泥应具有良好的安定性，强度等级比较高，细度正常，凝结时间正常并有良好的抗硫酸盐性能。

水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min

具有一定的强度，在32.5-52.5之间

游离氧化钙和三氧化硫含量在可控范围之内

熟料中游离氧化钙含量不能过多

水泥中三氧化硫含量不得超过3.5%

熟料中氧化镁不得超过5.0%，若水泥经压蒸安定性检验合格后，氧化镁含量可放宽到6.0%，如果混合材量大于30%，氧化镁含量在5%-6%之间可不做压蒸安定性

检验。

符合细度要求，80微米方孔筛筛余量不得大于10.0%。

参考文献：

（1）《中国水泥工业的生命周期评价》徐小宁中国知网 2013年4月18日（2）《水泥工艺技术》肖征明李坚利化学工艺出版社 2006年6月1 日（3）《面向可持续发展的水泥工业》蒋尔忠化学工艺出版社 2005年11月8 日

（重排版）沈威武汉理工大学出版社 2008年6月 p243-246 《水泥工艺学》

（4）

（5）陈连发，高新雨《吉林化工学院学报》2011年知网

（6）《水泥品种与性能》隋同波文寨军王晶化学工业出版社 2006年3月

粉煤灰水泥

粉煤灰水泥 粉煤灰水泥，全称粉煤灰硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰（粉煤灰的掺量为20～40％）、适量石膏共同磨细而制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰水泥。按现行国家标准，粉煤灰水泥的强度等级有：32.5、32.5R；42.5、42.5R；52.5、52.5R。 我国大多数粉煤灰的化学成分如下：40～60%SiO2;0.5～2.5%MgO；15～40%Al2O3；< 2%SO3；3～10%Fe2O3; >60%SiO2+Al2O3; 25%CaO;1～20%烧失量；1～6%未燃物（属于有害部分）。 粉煤灰中含玻璃相约50～80%，也有少量的晶体矿物及未燃尽的碳粒。玻璃体是粉煤灰具有活性的主要组成部分，可以认为，在其它条件相同时，玻璃体含量越多，活性越高。即，粉煤灰的活性决定于活性Al2O3 、SiO2的含量。但CaO对粉煤灰的活性极为有利。所以说粉煤灰是高度玻璃化并含少量晶质组分的硅铝质产品。生产原理 粉煤灰是发电厂燃烧煤粉时得到的一种灰渣，也称飞灰属于火山灰质混合材。由于目前世界上的粉煤灰产量很大，约达到数十亿吨，而利用率还不够高，所以它是一种令人日益关心的工业副产品。特别是当电厂可使用的油、气燃料日益减少时，粉煤灰的产量还会增加。 粉煤灰水泥的水化和硬化过程，与火山灰水泥的水化硬化过程极为相似，主要是熟料的水化反应，以及粉煤灰与Ca(OH)2之间相互交错的两级反应。即，硅酸盐水泥熟料水化生成的C-S-H和Ca(OH)2，被吸附在粉煤灰颗粒的表面，由于粉煤灰中高度分散的活性氧化物吸收Ca(OH)2，进而相互反应而形成以水化硅酸钙为主体的水化产物，水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙凝胶，这就是所谓的Ca(OH)2和粉煤灰进行的二次反应（也可称为火山灰反应）。 在粉煤灰颗粒表面上产生的大量的水化物结晶体，它们相互交叉连接，形成了很高的粘结强度，以致在劈裂时，即使粉煤灰颗粒被劈开，但粘结区还能保持完好，因而能达到相当高的力学强度。 此外，在粉煤灰水泥中除了火山灰反应以外，还有同其它矿物细粉一样的作用，那就是也可以进入水泥颗粒构成的絮凝结构中，使水化物析出的有效空间增大，从而加速了水泥的水化，这也叫做“微分效应”。 性能及用途 性能特点 粉煤灰水泥实质上也是一种火山灰水泥，虽然，它们之间有很多相似的性能，如比重小、水化热较低、抗腐蚀性较强等。但是由于粉煤灰的化学组成和物理结构特征与其它火山灰质混合材料有一定的差异，比如，从矿物内部结构上分析，粉煤灰是一种密实的玻璃质球，结构比较致密且稳定，内比表面积小，对水的吸附能力小，不易水化。所以，粉煤灰水泥就具有了一系列的性能特点。 由上可知，粉煤灰水泥具有一般火山灰水泥的共性，但与表面粗糙、多孔的火山灰质混合材的水泥相比，在性质上确有更为显著的特点。它不仅结构比较致密，内比表面积较小，而且对水的吸附能力小得多，同时水泥水化的需水量又小，所以粉煤灰水泥的干缩性就小，抗裂性也好。此外，与一般掺活性混合材的水泥相似，水化热低，抗腐蚀能力较强等，抗冻性也好于其它火山灰水泥。 材料应用 长期以来，粉煤灰水泥广泛用于工业与民用建筑，尤其适用于大体积水工混凝土、水工建筑、海港工程等。但应注意，粉煤灰水泥混凝土泌水较快，容易引起失水裂缝。施工过程中，要适当增加抹面次数，在硬化早期宜加强养护，以保证粉煤灰水泥混凝土强度的正常发展。

通用硅酸盐水泥的标准

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）；

开题报告：年产500万吨粉煤灰硅酸盐水泥生产线的工艺设计

科技学院 毕业设计（论文）开题报告 题目年产500万吨粉煤灰硅酸盐水泥生产线的工艺设计学院冶金学院 专业班级无机非金属材料工程2011-01 学生姓名学号 20114 指导教师 2014 年 12 月 20 日

开题报告填写要求 1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。 2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。 4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。

毕业设计(论文)开题报告 1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析 1.1本设计的目的和意义 据我国目前的电力系统来看，我国目前火力发电仍是占主要的地位，粉煤灰是其发展过程中不可避免的排放量大的工业废料。不仅是火力发电厂，各种依靠煤粉燃烧获得热源等的企业都是粉煤灰的主要产源。粉煤灰不仅需要占大量的土地来存放，而且对环境的污染也很大，因此对粉煤灰加以利用是解决当前问题的首选。 我国目前正处于高速发展阶段，各行各业的发展都离不开建筑，因此对水泥的需求仍处于上升阶段。虽然我国是水泥生产大国，但是由于水泥行业的高二氧化碳排放量以及粉尘、有害气体等的排放，致使水泥行业的发展受到了限制。要降低这些废气等的排放，就要减少水泥生产中熟料的使用。早在1990年，美国就提出了绿色混凝土的概念。绿色高性能混凝土的特征有：更多地节约熟料水泥，降低能耗与环境污染；更多地掺加工业废料为主的细掺料；更大的发挥混凝土的高性能优势，减少水泥与混凝土的用量[1]。粉煤灰在水泥熟料矿物水化产物氢氧化钙的激发下具有水化活性而形成一定的强度组分，能与水泥浆硬化体晶格坚固地结合起来，进而提高了混凝土的长龄期强度和混凝土的耐久性[2]。因此，用粉煤灰部分替代水泥熟料具有重要的意义。 但是，根据前人的研究，粉煤灰能与水泥水化产生的Ca(OH) 发生二次水 2 化反应在常温下反应过程非常缓慢，使水泥早期强度过低，造成其利用率一直很低[3]。按照GB1344-92规定，粉煤灰硅酸盐水泥中粉煤灰掺入量按重量百分比计为20%～40%，而目前我国大多水泥窑生产的粉煤灰水泥掺入量只有不到30%，且达不到应有的强度等级[4-5]。 究其根本原因，是因为粉煤灰的活性在前期并不理想，致使粉煤灰水泥没有具有应有的早期强度。因此想要提高粉煤灰的掺入量，提高粉煤灰水泥的性能，就应该从改善粉煤灰的活性着手。粉煤灰活性影响因素可分为：化学成分、晶体组成和玻璃相含量与结构[6]。万雪峰[7]等人对激发粉煤灰活性的措施物理法、物理化学法以及化学法做出了对比研究，认为化学法的活化程度高，且不限粉煤灰的掺入量，是一种可行的简单的方法。化学法主要是通过添加各种早强剂、诱导剂、激发剂等，使粉煤灰水泥的水化反应速度缩短，从而改善粉煤灰水泥的早期强度不足和初凝时间过长的缺陷，提高粉煤灰的掺入量[8-10]。物理法可以通过在研磨粉煤灰时填入助磨剂，改善粉煤灰的粒度，从而提高粉煤灰水泥的水化速度。焦晓飞[11]通过对粉煤灰掺入粒径的研究得到粉煤灰颗粒，粒度集中在10μm～20μm的粉煤灰活性最佳，水化速度最快，

通用硅酸盐水泥规范标准

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）；

粉煤灰、水泥标准

2）技术指标 依据我国现行国标GB 1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》规定，粉煤灰用作拌制混凝土的掺合料，其质量标准要求如表5.18。 （1）细度 粉煤灰细度与其对混凝土强度的贡献有明显的相关性，因为细度愈细的粉煤灰一般活性愈大，所以细度是粉煤灰分级的一项重要指标。粉煤灰的细度以45μm方孔筛的筛余量表示。 （2）需水量比 需水量比是指在相同流动度下，粉煤灰的需水量与硅酸盐水泥的需水量之比。需水量比小的粉煤灰掺入混凝土中，可增加其流动度，改善和易性，提高强度。 （3）烧失量 烧失量是指粉煤灰在高温灼烧下损失的质量。烧失部分主要为未烧尽的固态碳，这些碳成分的增加，即意味有效活性成分的减少。同时，还会导致粉煤灰的需水量增加，因此要加以控制。 （4）SO3含量与游离CaO含量 粉煤灰中SO3含量超过一定限量，可使混凝土后期生成有害的钙矾石，导致危害。游离CaO的水化速度很慢，且生成的Ca（OH）2体积膨胀，致使水泥石开裂。因此，为保证体积安定性应控制粉煤灰中SO3与游离CaO的含量，同时，可以采用雷氏夹标准法试验进行评价。 拌制水泥混凝土用粉煤灰的分级表表5.18 注：F类粉煤灰是由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰，C类粉煤灰是由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰。 1.硅酸盐水泥的技术标准 按我国现行国标（GB 175—2007）的有关规定，将硅酸盐水泥的技术标准汇总于表4.7。 硅酸盐水泥的技术标准表4.7 注：①如果水泥经压蒸试验安定性合格，则水泥中氧化镁的含量允许放宽到6.0%； ②水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值来表示。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量

白色硅酸盐水泥标准

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。

最新对普通硅酸盐水泥和粉煤灰的物理性能和力学性能的研究外文翻译

对普通硅酸盐水泥和粉煤灰的物理性能和力学性能的研究外文 翻译

2015届外文翻译 Study on the physical and mechanical property of ordinary Portland cement and fly ash paste 对普通硅酸盐水泥和粉煤灰的物理性能和 力学性能的研究 院、部：材料与化学工程学院 完成时间： 2015年5月 对普通硅酸盐水泥和粉煤灰的物理性能和力学性能的研究 摘要 对高掺量粉煤灰硅酸盐水泥做了一个实验，来对它的物理和力学性能进行研究。普通硅酸盐水泥分以0,20、30、40、50、60、70%几个等级分别被粉煤灰取代（按重量计算）。在所有的混合物中，水胶比恒定为0.3。试块在振动台上被振实。预期的体积密度会随着粉煤灰掺量的增加而减少。气孔率和吸水率会随着水泥被粉煤灰取代而增大。添加了粉煤灰试块的3d、7d，28d的抗压

强度降低了，这一点在假设粉煤灰掺量在30%以上的实验中更加明显。超声波脉冲速度测试结果表明，浆体的性能会随着混合物中粉煤灰掺量的增加而降低。 关键词：粉煤灰，抗压强度，超声波脉冲检测技术，水泥 1介绍 每年印度的火力发电产能生产超过1.6亿吨的粉煤灰。对于火力发电厂来说，处理粉煤灰是一个很重要的问题。通常的，现在大量的飞灰和底灰在土地里会被用来阻塞和填充，以最小化的成本处理。在1985年，加拿大的自然资源部首先调查发现：大量的粉煤灰具有许多优异的性能，各种标准规范规定在水泥行业粉煤灰的掺量不能超多35%。在印度,水泥和混凝土行业每年消耗4000

万吨粉煤灰。另一个方面，水泥需求的不断上升可以进一步解决高掺量粉煤灰（超过50%）在混凝土上面的应用。这个过程显然可以经济化，以及减少温室气体(GHG)的排放,减少废物处置和减少健康的危害。因此在混凝土中使用高掺量粉煤灰开始兴起，对普通硅酸盐水泥(OPC)混凝土应用程序，是一个资源节约型、耐用、成本效益的、可持续的选择 (克劳奇,l·K理论研究。2007)。这项工作的目的是研究一些物理和机械属性，如容重、孔隙率、吸水率和超声波脉冲速度和抗压强度的粉煤灰硅酸盐水泥。 2 材料和方法 2.1 材料 普通硅酸盐水泥(OPC)28天抗压强度使用54 MPa。普通硅酸盐水泥的主要性质见表1。粉煤灰来自西孟加拉、印度的火力发电厂。水泥和粉煤灰的化学成分见表2. 粉煤灰包含非常少碳含量，正如所指出的那样,低价值的损失在点

GB175~2007通用硅酸盐水泥标准

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。

矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥特点

矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥： 对比这三种水泥的组成，可以看出这三种水泥都是在硅酸盐水泥熟料的基础上，掺入大量的活性混合材料，并为了缓凝都掺入了适量的石膏。由于活性混合材料的化学组成和化学活性基本相同，因而这三种水泥的化学组成和化学活性也基本相同，由此可见这三种水泥的大多数性质和应用相同或相近，即这三种水泥在许多情况下可以替代适用。同时由于这三种活性混合材料的物理性质和表面特征等有些差异，又使得这三种水泥分别具有某些特性。这三种水泥与硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥相比具有以下特点： 1）、三种水泥的共性： （1）、凝结硬化慢，早期强度低，后期强度发展高；其原因是这三种水泥的熟料含量少，且二次水化反应（即活性混合材料的水化）慢，鼓早期强度低。后期由于二次水化反应的不断进行和水泥熟料的不断水化，水化产物不断增多，强度可赶上或超过同标号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。活性混合材料的掺量越多，早期强度越低，但后期强度增长越多。这三种水泥不适合用于早期强度要求高的混凝土工程，如冬季施工、现浇工程等。粉煤灰水泥的早期强度相对更低，这是由于粉煤灰是表面致密的球形颗粒，内比表面积小不易水化。（2）、对温度和湿度敏感，适合高温养护；这三种水泥在低温下水化明显减慢，强度较低。采用高温养护时可大大加速活性混合材料的水化，并可加速熟料的水化，故可大大提高早期强度，且不影响常温下后期强度的发展。而硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，利用高温养护

虽可提高早期强度，但后期强度的发展受到影响，即比一直在常温下养护的强度低，这是因为在高温下这两种水泥的水化速度很快，短时间内即生成大量的水化产物，这些水化产物对未水化的水泥颗粒的后期水化起到了阻碍作用。因此，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥不适合于高温养护。 （3）、耐腐蚀性好；这三种水泥的熟料数量少，水化硬化后水泥石中的氢氧化钙和水化铝酸钙的数量少，且活性混合材料的二次水化反应使水泥石中的氢氧化钙的数量进一步降低，因此耐腐蚀性好，适合用于有硫酸盐、镁盐、软水等侵蚀作用的环境，如水工、海港、码头等混凝土工程。当腐蚀物的浓度较高或耐腐蚀性要求高时，仍不宜使用。 （4）、水化热少；三中水泥中的熟料含量少，因而水化放热量少，尤其是早期放热速度慢、放热量少，适合用于大体积混凝土工程。（5）、抗冻性较差；矿渣和粉煤灰易泌水形成连通孔隙，火山灰一般蓄水量较大，会增加内部的孔隙含量，故这三种水泥的抗冻性均较差。 （6）、抗碳化性较差；由于这三种水泥在水化硬化后，水泥石中的氢氧化钙的数量少，故抵抗碳化的能力差。因而不适合用于二氧化碳浓度高的工业厂房，如铸造、翻砂车间等。 2）、三种水泥的特性： （1）、矿渣水泥：由于粒化高炉矿渣玻璃体对水的吸附能力较差，即保水性较差。与水拌和时产生泌水造成较多的连通孔隙，因此，矿

《通用硅酸盐水泥》的标准

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

粉煤灰水泥技术指标分析

What, where, feature why, how, now, problem 粉煤灰硅酸盐水泥技术指标： 熟料+石膏的含量：≥60且<80 粉煤灰含量：>20且≤40d 粉煤灰硅酸盐水泥、等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。 硅酸盐水泥强度等级分为：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级 （从中上述两个等级划分可以知道：粉煤灰硅酸盐水泥的硬化慢，早期强度较低） 三氧化硫（质量分数）：≤3.5 氧化镁（质量分数）：≤6.0b 氯离子（质量分数）：≤0.06c 粉煤灰硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min。 普通硅酸盐水泥初凝时间不小于45min，终凝不大于390min。（粉煤灰水泥凝结硬化较慢） 粉煤灰水泥强度指标要求 水泥活性混合材料用粉煤灰技术要求 欧洲粉煤灰水泥技术指标：粉煤灰水泥划归为CEMII型混合硅酸盐水泥

粉煤灰水泥机械要求及物理要求 粉煤灰水泥化学指标要求 CEM II/B- T类型的水泥能含有最多4,5%的三氧化硫 区别：在粉煤灰硅酸盐水泥技术指标上：国内将粉煤灰含量作为一个总体的指标进行各技术指标等级确定，欧洲根据熟料的含量和粉煤灰组成将粉煤灰水泥分成四种（CEMII/A(B)-V(W)）并分别给定相应的技术标准，这样划分更具体，更细化。（就粉煤灰分类，国内对粉煤灰根据不同原材料煅烧划分为F类和C类，欧洲根据粉煤灰组成含量情况划分为硅质和钙质粉煤灰） 化学指标：国内主要测定三氧化硫、氯化镁、氯离子质量分数。欧洲测定的是三氧化硫和整体的氯化物含量（整体氯化物质量分数测定更全面） 物理强度等指标上：国内测定抗折，抗压强度，对粉煤灰水泥的初凝、终凝时间都作出了相应的要求。欧洲测定的抗压强度，体积安定性，对抗折强度没有特定指标值，只测定了初凝时间，没有规定终凝时间指标（这是为什么？？）。在测定抗压强度时，我国测定早强是3d 抗压强度值，欧洲将早期强度测定时间分为2d和7d。（那么问题来了：1、欧洲技术指标早期强度只有32.5N才测量7d强度指标而不测定2d强度指标是否是考虑到32.5N等级在2d 时抗压强度达不到要求，不能作为指标值来确定。2、我国在划分早强指标时是否应该借鉴欧洲划分标准。） 部分技术指标对粉煤灰水泥的影响： 1.熟石灰和石膏对粉煤灰水泥强度的影响：为使粉煤灰大部分或全部起化学反应生成了 C-S-H凝胶和钙矾石，除了硅酸盐矿物水化所释放的C a ( O H ) 2 外, 必须外掺相当数

粉煤灰硅酸盐水泥最新开题报告

唐 山 学 院 水泥方向综合实验 实验题目：粉煤灰硅酸盐水泥的研制 系 别：_________________________ 班 级：_________________________ 姓 名：_________________________ 指 导 教 师：_________________________ 2015年6年16日 朱晓丽 么琳 环境与化学工程系

一、粉煤灰硅酸盐水泥概述 粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为:二氧化硅、氧化铝、氧化亚铁、氧化铁、氧化钙、二氧化钛等。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气;若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。粉煤灰可作为混凝土的掺合料。 凡是由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥。代号P.F。水泥中粉煤灰的参加量按质量百分比计为20%～40%。允许参加不超过混合材总量的1/3的粒化高炉矿渣。此时混合材总参加量可达50%，但粉煤灰量仍不得少于20%或超过40%。粉煤灰水泥结构比较致密，内比表面积较小，而且对水的吸附能力小得多，同时水泥水化的需水量又小，所以粉煤灰水泥的干缩性就小，抗裂性也好。此外，与一般掺活性混合材的水泥相似，水化热低，抗腐蚀能力较强等。 二、粉煤灰硅酸盐水泥在我国的社会效益与经济效益 1、粉煤灰硅酸盐水泥在我国的社会效益 我国是个产煤大国，以煤炭为电力生产基本燃料。我国的能源工业稳步发展，发电能力年增长率为7.3%，电力工业的迅速发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，1995年粉煤灰排放量达1.25亿吨，2000年约为1.5亿吨，到2010年达到3亿吨，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。另一方面，我国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染，资源缺乏之间矛盾的重要手段，粉煤灰的处置受到整个社会的广泛关注。20世纪70年代，世界性能源危机，我国为了响应世界组织号召，于1978年将其作为资源综合利用突破口，如何对粉煤灰资源进行合理有效地利用是我国经济和社会发展的一项长远的战略方针。 2、粉煤灰硅酸盐水泥在我国的经济效益 粉煤灰是具有一定活性的火山灰质混合材料，它具有潜在活性高，矿物体化学稳定性好，颗粒细，有害物质少，可以改善混凝土及砂浆物理性能等优点。综合利用粉煤灰做水泥混合材能够改善生态环境，变废为宝，节约能源，增产水泥，降低成本，具有显著的环境效益，社会效益，经济效益，是一项利国利民的工作。符合可持续发展战略。 我国为推动粉煤灰硅酸盐水泥的生产与使用，特制订了粉煤灰硅酸盐水泥标准，是我国五大水泥品种之一。 三、粉煤灰硅酸盐水泥的理论研究现状与发展趋势

粉煤灰硅酸盐水泥(实操分享)

粉煤灰水泥，全称粉煤灰硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰（粉煤灰的掺量为20～40％）、适量石膏共同磨细而制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰水泥。按现行国家标准，粉煤灰水泥的强度等级有：32.5、32.5R；42.5、42.5R； 52.5、52.5R。 粉煤灰是发电厂燃烧煤粉时得到的一种灰渣，也称飞灰属于火山灰质混合材。由于目前世界上的粉煤灰产量很大，约达到数十亿吨，而利用率还不够高，所以它是一种令人日益关心的工业副产品。特别是当电厂可使用的油、气燃料日益减少时，粉煤灰的产量还会增加。 我国大多数粉煤灰的化学成分如下：40～60%SiO2;0.5～2.5%MgO；15～40%Al2O3；< 2%SO3；3～10%Fe2O3; >60%SiO2+Al2O3; 25%CaO;1～20％烧失量；1～6％未燃物（属于有害部分）。 粉煤灰中含玻璃相约50～80％，也有少量的晶体矿物及未燃尽的碳粒。玻璃体是粉煤灰具有活性的主要组成部分，可以认为，在其它条件相同时，玻璃体含量越多，活性越高。即，粉煤灰的活性决定于活性Al2O3 、SiO2的含量。但CaO对粉煤灰的活性极为有利。所以说粉煤灰是高度玻璃化并含少量晶质组分的硅铝质产品。 一、粉煤灰水泥的水化硬化 粉煤灰水泥的水化和硬化过程，与火山灰水泥的水化硬化过程极为相似，主要是熟料的水化反应，以及粉煤灰与Ca(OH)2之间相互交错的两级反应。即，硅酸盐水泥熟料水化生成的C-S-H和Ca(OH)2，被吸附在粉煤灰颗粒的表面，由于粉煤灰中高度分散的活性氧化物吸收Ca(OH)2，进而相互反应而形成以水化硅酸钙为主体的水化产物，水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙凝胶，这就是所谓的Ca(OH)2和粉煤灰进行的二次反应（也可称为火山灰反应）。 在粉煤灰颗粒表面上产生的大量的水化物结晶体，它们相互交叉连接，形成了很高的粘结强度，以致在劈裂时，即使粉煤灰颗粒被劈开，但粘结区还能保持完好，因而能达到相当高的力学强度。 此外，在粉煤灰水泥中除了火山灰反应以外，还有同其它矿物细粉一样的作用，那就是也可以进入水泥颗粒构成的絮凝结构中，使水化物析出的有效空间增大，从而加速了水泥的水化，这也叫做“微分效应”。 三、粉煤灰水泥的性能及用途 粉煤灰水泥实质上也是一种火山灰水泥，虽然，它们之间有很多相似的性能，如比重小、水化热较低、抗腐蚀性较强等。但是由于粉煤灰的化学组成和物理结构特征与其它火山灰质混合材料有一定的差异，比如，从矿物内部结构上分析，粉煤灰是一种密实的玻璃质球，结构比较致密且稳定，内比表面积小，对水的吸附能力小，不易水化。所以，粉煤灰水泥就具有了一系列的性能特点。 由上可知，粉煤灰水泥具有一般火山灰水泥的共性，但与表面粗糙、多孔的火山灰质混合材的水泥相比，在性质上确有更为显著的特点。它不仅结构比较致密，内比表面积较小，而且对水的吸附能力小得多，同时水泥水化的需水量又小，所以粉煤灰水泥的干缩性就小，抗裂性也好。此外，与一般掺活性混合材的水泥相似，水化热低，抗腐蚀能力较强等，抗冻性也好于其它火山灰水泥。

各种硅酸盐水泥的标准

通用硅酸盐水泥 《通用硅酸盐水泥标准》由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会于2007年11月9日发布，2008年6月1日起实施，标准个性编号GB175-2007。 该标准自实施之日起代替之前三个水泥标准，分别为：GB175-1999《硅酸盐、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》、GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》。其与欧洲水泥标准EN197-1:2000《通用波特兰水泥》的一致性为非等效。 与GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999相比，GB175-2007标准作了28项修改，主要取消了普通水泥中32.5水泥等级，限制了混合材品种，调整了部分水泥的混合材掺材量，增加了氯离子的限量要求，严格了包装水泥重量要求等。 标准修订编制说明 自1953年我国第一个统一的水泥标准诞生至今,我国通用硅酸盐水泥标准已经历了4次修订.1996年我国开始了强度检验方法等同采用ISO标准的研究,1999年颁布了以新强度检验方法标准为核心的六大通用水泥标准,这标志着我国水泥标准已完全与国际接轨. 在1998~1999年修订GB175,GB1344,GB12958三项标准时,主要是配合我国水泥强度检验方法与国际接轨,在原92版标准的基础上只对水泥强度检验方法和强度标号进行了修订,大部分内容维持了92版标准.这样现行标准在实施中一些问题就显现出来,针对这些问题,中国建材院水泥新材所于2004年开始修订水泥标准,现已完成报批稿. 现行标准在使用中出现的问题 1,关于三项标准的整合 GB175-1999\GB1344-1999\GB12958-1999 按照国家标准化管理委员会对国家标准进行清理整顿的要求,同时参考欧洲水泥标准EN197-1:2000《通用波特兰水泥》,此次修订将三项标准合并为一个标准,统称为通用硅酸盐水泥 2,关于定义和组成 按照GB/T1.1-2000《标准化工作导则》的要求,定义中不能包含要求,水泥组分的含量不能在定义中体现. 3,关于普通硅酸盐水泥的名称及取消普通32.5水泥的理由 我国普通硅酸盐水泥是五十年代初学习苏联标准而得名的.由于普通硅酸盐水泥性能是硅酸盐熟料起主导作用,混合材起辅助作用,而少量的混合材对于节能,环保等方面有明显的社会经济效益,其使用量约占70%. 近几年来,新型水泥生产工艺不断发展,水泥熟料质量的不断提高,粉磨技术的不断进步,为水泥中多掺混合材 创造了条件,因此水泥品种设置和强度等级不匹配的问题愈来愈突出,绝大部分水泥企业按标准规定加入混合材实际是无法生产出32.5等级的普通水泥,如果不突破混合材掺量就肯定是富裕强度很大,甚至超出二个强度等级,由于水泥产品附加值很低,这样一来水泥企业损失很大. 根据调查结果分析,生产P.O42.5水泥,最大混合材掺加量可以达到26%,平均水平20%;生产P.O32.5水泥,最大混合材掺量可以达到48%,平均28%. 因此强度等级与混合材掺量不匹配也是我国普通水泥混合材使用混乱的主要原因. 同时,生产水泥熟料需要消耗大量资源,能源,还排放大量有害气体,因此我们希望水泥企业能生产出高品质的水泥熟料,再依据不同工程的需要生产不同品种的水泥.

gb175-2007通用硅酸盐水泥标准

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)；

粉煤灰硅酸盐水泥

粉煤灰是发电厂燃烧煤粉时得到的一种灰渣，也称飞灰属于火山灰质混合材。由于目前世界上的粉煤灰产量很大，约达到数十亿吨，而利用率还不够高，所以它是一种令人日益关心的工业副产品。特别是当电厂可使用的油、气燃料日益减少时，粉煤灰的产量还会增加。 我国大多数粉煤灰的化学成分如下：40～60%SiO2;～%MgO；15～ 40%Al2O3；< 2%SO3；3～10%Fe2O3; >60%SiO2+Al2O3; 25%CaO;1～20％烧失量；1～6％未燃物（属于有害部分）。 粉煤灰中含玻璃相约50～80％，也有少量的晶体矿物及未燃尽的碳粒。玻璃体是粉煤灰具有活性的主要组成部分，可以认为，在其它条件相同时，玻璃体含量越多，活性越高。即，粉煤灰的活性决定于活性Al2O3 、SiO2的含量。但CaO对粉煤灰的活性极为有利。所以说粉煤灰是高度玻璃化并含少量晶质组分的硅铝质产品。 一、粉煤灰水泥的水化硬化 粉煤灰水泥的水化和硬化过程，与火山灰水泥的水化硬化过程极为相似，主要是熟料的水化反应，以及粉煤灰与Ca(OH)2之间相互交错的两级反应。即，硅酸盐水泥熟料水化生成的C-S-H和Ca(OH)2，被吸附在粉煤灰颗粒的表面，由于粉煤灰中高度分散的活性氧化物吸收Ca(OH)2，进而相互反应而形成以水化硅酸钙为主体的水化产物，水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙凝胶，这就是所谓的Ca(OH)2和粉煤灰进行的二次反应（也可称为火山灰反应）。 在粉煤灰颗粒表面上产生的大量的水化物结晶体，它们相互交叉连接，形成了很高的粘结强度，以致在劈裂时，即使粉煤灰颗粒被劈开，但粘结区还能保持完好，因而能达到相当高的力学强度。 此外，在粉煤灰水泥中除了火山灰反应以外，还有同其它矿物细粉一样的作用，那就是也可以进入水泥颗粒构成的絮凝结构中，使水化物析出的有效空间增大，从而加速了水泥的水化，这也叫做“微分效应”。 三、粉煤灰水泥的性能及用途 粉煤灰水泥实质上也是一种火山灰水泥，虽然，它们之间有很多相似的性能，如比重小、水化热较低、抗腐蚀性较强等。但是由于粉煤灰的化学组成和物理结构特征与其它火山灰质混合材料有一定的差异，比如，从矿物内部结构上分析，粉煤灰是一种密实的玻璃质球，结构比较致密且稳定，内比表面积小，对水的吸附能力小，不易水化。所以，粉煤灰水泥就具有了一系列的性能特点。 由上可知，粉煤灰水泥具有一般火山灰水泥的共性，但与表面粗糙、多孔的火山灰质混合材的水泥相比，在性质上确有更为显著的特点。它不仅结