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水泥是哪个国家发明的中国最早什么时候开始

发布时间:2020-06-07 05:41 作者:admin

  1824年英邦工程师阿斯普丁(AsPdih)得回第一份水泥专利标记着水泥的出现。水泥的出现为修筑工程的发扬供应了物质基 础,使其由陆地工程发扬到水中、地下工程一。水泥出现至今已有一 百众年的史乘,它永远是用处最广、用量最众的一种胶凝资料。胶凝资料是指正在修筑工程中能将散粒资料(如砂、石)或块状 资料(如砖、瓷砖等)胶结成一个满堂的资料。 水泥呈粉末状,与水搀杂后,颠末物理化学经过能由可塑性浆 体造成坚硬的石状体,并能将散粒资料胶结成为满堂,是一种精良 o 的矿物胶凝资料。水泥不只能正在氛围中硬化,还能更好地正在水中硬 化,仍旧并发扬强度,因此水泥属于水硬性胶凝资料,它可能用于 地上、地下、水中的工程。 为了符合差别修筑工程的需求,水泥种类络续增添,已达200众种。所以水泥常按以下几个方面的特性分类。 (1)根据水泥的要紧水硬性物质分:硅酸盐类水泥(要紧水硬 性物质是硅酸钙)、铝酸盐类水泥(要紧水硬性物质是铝酸钙)、硫 铝酸盐水泥(要紧水硬性物质是硫铝酸钙)等。由于它们的水硬性 物质差别,它们的性子也各异,如铝酸盐类水泥凝集速率疾。早期 强度高,耐热职能好况且耐硫酸盐腐化;硫铝酸盐水泥硬化后体积 会膨胀等。 (2)根据水泥的用处分为:通用水泥(用于通常的修筑工程,主 倘若硅酸盐类的五种水泥)、专用水泥(是指符合于特意用处的水 泥,有大坝水泥、油井水泥、砌筑水泥等》特种水泥(具有对比特出的某种职能的水泥,如膨胀水泥、低热水泥、彩色水泥、白水泥等)。正在诸众的水泥种类中,硅酸盐类水泥是最基础且用量最众的 一类水泥,正在举行室内点缀装修中也常用到这类水泥。其余,装修 中还用到的是白水泥和彩色水泥。 。

  水泥 一种细磨资料,参预适量水后成为塑性浆体,既能正在氛围中硬化,又能正在水中硬化,并能把砂、石等资料巩固地粘结正在一块,酿成坚忍的石状体的水硬性胶凝资料。水泥是无机非金属资料中运用量最大的一种修筑资料和工程资料,寻常用于修筑、水利、道途、石油、化工以及军事工程中。 近年来,工业茂盛邦度的水泥产量因需求量基础抵达饱和,水泥年产量已趋于平定或降落,而中邦等发扬中邦度的水泥产量则增进较疾,比方:1983年宇宙水泥产量为900Mt,中邦的水泥产量则为100Mt。 沿革 大约2000年前,希腊和古罗马人正在修筑工程中运用了一种石灰和火山灰的搀杂物,它们正在水中迟钝响应天生坚硬的固体,这是最早行使的水...

  水泥 一种细磨资料,参预适量水后成为塑性浆体,既能正在氛围中硬化,又能正在水中硬化,并能把砂、石等资料巩固地粘结正在一块,酿成坚忍的石状体的水硬性胶凝资料。水泥是无机非金属资料中运用量最大的一种修筑资料和工程资料,寻常用于修筑、水利、道途、石油、化工以及军事工程中。近年来,工业茂盛邦度的水泥产量因需求量基础抵达饱和,水泥年产量已趋于平定或降落,而中邦等发扬中邦度的水泥产量则增进较疾,比方:1983年宇宙水泥产量为900Mt,中邦的水泥产量则为100Mt。沿革 大约2000年前,希腊和古罗马人正在修筑工程中运用了一种石灰和火山灰的搀杂物,它们正在水中迟钝响应天生坚硬的固体,这是最早行使的水泥。19世纪初,英、法等邦将粘士化的石灰(或泥灰岩)经烧结成为水硬性资料,当个中氧化铝和氧化硅含量之和抵达20%~35%时,称为自然水泥。这种水泥的烧成温度低,不管制因素。1824年英邦人J。阿斯普丁用石灰石和粘土的人工搀杂物烧成一种水硬性的胶凝资料,它正在凝集硬固后的颜色、外观和当时英邦用于修筑的优质波特兰石头犹如,故称之为波特兰水泥。他为此得到了专利,1825年,正在英邦筑厂坐蓐。但阿斯普丁所得产品。因烧成温度低而质地不敷好。真正相仿于现正在的波特兰水泥是1850年英邦人I。C。约翰孙筑制的。从此发端了波特兰水泥工业。一百众年来,硅酸盐水泥的坐蓐工艺和职能络续取得更始,同时又研制了为数浩瀚的新种类,迄今已发扬到100众种水泥。中邦正在1889年于唐山设立筑设了第一座水泥厂,1906年正在唐山创造启新洋灰股份有限公司(睹启新水泥厂),开创了中邦的水泥工业。1949年的水泥产量为660kt,到1984年已达 120Mt,水泥种类也从简单的硅酸盐水泥发扬至60众个种类。分类 水泥的分类手法有众种:1。按照坐蓐的原料性子分为自然水泥、有熟料水泥(用石灰石和粘土按所需因素派合,正在较高温度下煅烧取得的产品称为熟料)和无熟料水泥(欺骗粉煤灰、高炉矿渣等工业废物或自然火山灰与石灰、水玻璃等碱性激励剂以及石膏按比例磨细,不经煅烧而制得的水泥)。2。按照水泥的职能,可分为疾硬水泥(早强水泥)、低热水泥、膨胀水泥、耐酸水泥、耐火水泥等。3。按照用处,可分为油井水泥、大坝水泥、喷射水泥、海工水泥等。4。按照水泥中要紧化学因素,分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥(高铝水泥)、磷酸盐水泥等,后者行使较少。固然水泥的种类繁众,但95%以上属硅酸盐水泥类,只是按照工程的恳求变化个中化学构成,或正在运用时参预某些安排职能的物质罢了。 硅酸盐水泥 一类以高碱性硅酸盐为要紧化合物的水硬性水泥的总称(正在西方邦度通称波特兰水泥)。它是将钙质(石灰石等)和铝硅酸质(粘土等)原料按必然比例搀杂,磨细后正在水泥窑内经高温(约1720K)煅烧,取得水泥熟料,再与适量的石膏配合研磨至必然细度而制得的。 职能 硅酸盐水泥的相对密度为3。1~3。2。水泥与水接触会放出热量,颠末必然光阴便凝集(差别种类的水泥有差别的凝集光阴)。为确保水泥有适宜的凝集光阴,常参预适量的石膏,化肥工业副产物磷石膏、氟石膏也可作代用品。石膏的参预量要紧断定于水泥熟料中铝酸盐的含量,参预量以三氧化硫计不行逾越3。5%。水泥应有精良的体积清闲性。凝集后的水泥正在氛围中和水中很疾硬固并具有呆滞强度(抗压和抗折强度)。通常以水泥:砂=1:2。5的砂浆试样正在水中养护3天、7天和28天的抗压和抗折强度,均适应邦度圭臬行动水泥的强度目标,以kg/cm2计,并以28天的抗压强度的数值称为水泥的标号。硅酸盐水泥常用标号有325、425、525和625。少少高强和超高强水泥的标号,乃至可达1000以上。水泥熟料中各矿物与水接触时爆发水化响应(即水合),同时天生氢氧化钙、水化硅酸钙凝胶、水化铝酸钙和水化铁酸钙等。当有石膏时,后两种水化物永别天生水化硫铝酸钙和水化硫铁酸钙。水泥浆体正在干燥条款下会减弱,正在滋润境遇下会膨胀。氢氧化钙和水化铝酸钙将受海水中硫酸盐的腐蚀功用,所以对海港等所用水泥要范围水泥中铝酸钙的含量。若水泥中碱含量过高,而制成混凝土的集料又含有活性氧化硅时,还会爆发碱-集料响应,体积膨胀,水泥石和混凝土将会毁坏。熟料中过众的逛离氧化钙和方镁石正在水化反当令,也爆发体积膨胀,形成水泥体积清闲性不良,这种水泥就不足格。种类 硅酸盐水泥按照个中矿物构成的变动和外加搀杂资料的差别而有差别的种类。熟料中只加石膏而制得的水泥称纯硅酸盐水泥,如正在个中参预高炉矿渣、粉煤灰或火山灰等搀杂资料,则永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。倘若上述搀杂资料的参预量不逾越15%,则称为广泛硅酸盐水泥(简称广泛水泥)。上述五种水泥的坐蓐量最大,常称为五大种类水泥。按照工程恳求,正在坐蓐经过中可能变化水泥熟料的化学因素,从而天生的各样矿物的含量有区别,如关于高温油井水泥恳求硅酸二钙含量增加;大坝用水泥则恳求铝酸钙和硅酸三钙的含量低;白色硅酸盐水泥恳求氧化铁的含量小于 0。5%;疾硬水泥应使硅酸三钙的含量上等。从俭约能源和拓荒资源动身,坐蓐硅酸盐水泥时,组分中有时还参预石膏和萤石,进步氧化铁含量,低落氧化钙含量,天生以硅酸二钙、铁铝酸钙和无水硫铝酸钙为要紧矿物的水泥熟料。有的水泥中并含有少量的氟铝酸钙。 原料 硅酸盐水泥熟料中的要紧化学构成是氧化钙、氧化硅、氧化铝和氧化铁。氧化钙要紧由来于石灰质原料,如石灰石、白垩、泥灰岩等;氧化铝和氧化硅则由来于含硅酸铝的物质,如粘土、高炉矿渣、粉煤灰等;氧化铁则欺骗硫酸坐蓐中的硫铁矿渣。用于坐蓐硅酸盐水泥的石灰质原料中的氧化钙含量通常正在52%支配;粘土质原料中的氧化硅含量达57%支配,氧化铝的含量则小于20%。为了低落煅烧温度,并正在煅烧经过中天生一局限熔融物,常加少量氧化铁原料。对原料还要管制个中碱和氧化镁的含量,即正在水泥熟料中氧化镁的含量应小于5%,总碱量(Na2O+K2O)关于通常水泥应小于1。2%,对低碱水泥则应小于0。6%。 坐蓐工艺 硅酸盐水泥坐蓐工艺流程可分为生料制备、熟料煅烧、水泥制成(粉磨)和包装等经过。1。生料制备 包含从原料破裂发端至因素调配到合乎恳求的生料经过。生料制备有干法和湿法两种手法。正在干法制备经过中,石灰石等大块硬质原料,按古板工艺是先颠末一次破裂至巨细正在100mm支配的块料,或再经第二次破裂至小于25mm的块料(近年来已发扬一次即破裂至小于25mm的块料工艺)。粘土等含水原料则应经烘干再与石灰石、铁矿石等按比例送入磨机内,研磨成细的生料粉,输入搅拌库,正在库顶用压缩氛围搅拌,并安排因素至及格的生料粉。湿法制备生料经过与干法的要紧区别,正在于粘土是先用水淘洗成泥浆,与石灰石和铁矿石配合研磨至含水分约为35%的生料浆。干法制备生料的要紧长处是正在煅烧水泥熟料时的热耗比湿法低,每千克熟料的热耗只需求3。6~4。6MJ,而湿法需求 5。2~6。3MJ。但湿法制备的生料因素较易匀称。少少进步干法坐蓐水泥厂,近年来采用原料预均化和生料因素主动管制等法子,以确保生料粉因素的匀称。生料的研磨正在差别类型的磨机中举行,要紧有球磨、管磨、立式磨和烘干与研磨同时举行的中心卸料磨等。为俭约研磨经过的电能、进步磨机效用,坐蓐中常采用闭途(圈流)式粉磨,即将出磨机物料先颠末一个颗粒分级兴办──选粉机,选出细颗粒局限行动产物,粗颗粒局限返回磨机内延续研磨。闭途编制粉磨比开途粉磨(不颠末选粉机分级)的产量约可进步15%~25%,并节减了过破碎形象。缺陷是兴办投资大、操作和管束较庞大。近年来,又采用一种新型的带选粉机的立式辊轮磨,将破裂、研磨、干燥和分级正在统一个装备内竣工。目前,最大的立式磨每小时产量可达400t。 2。熟料煅烧 已制备好的生料正在差别型式的窑内煅烧成水泥熟料。通常生料粉或生料浆正在展转窑内煅烧,中邦大无数小型水泥厂均采用立窑煅烧,用立窑煅烧时生料粉中混入需求的煤粉,并加适量水搀杂制成直径为10~30mm的生料球。立窑煅烧的水泥熟料质地略差,但煅烧温度低,耗煤量较小。为了俭约能耗、进步展转窑的坐蓐才智,自70年代发端发扬了窑尾带预热器和理解炉的窑外理解技艺。 水泥生料正在窑内受热经过中爆发一系列物理和化学变动,如逛离水的蒸发、粘土脱去结晶水、碳酸钙理解成氧化钙。后者与粘土中的氧化硅和氧化铝及铁矿石间爆发固相响应天生化合物,它们的存正在格式要紧有四种,即硅酸三钙(3CaO·SiO2,简写C3S)、硅酸二钙(2CaO·SiO2,简写C2S),铝酸三钙(3CaO·AI2O3,简写C2A)和铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3,简写C4AF)。另有少量未化合的氧化钙和方镁石 (MgO)。有时另有硫酸盐、钛酸盐等,但数目更少。因为熟料中还含有其他氧化物,上述各化合物并不是以纯的形态存正在,往往固溶有其他各样氧化物。故又将它们根据矿物相(即晶相)来定名,如硅酸三钙称阿利特,它正在熟料中占50%以上;硅酸二钙称贝利特,约含有25%;铝酸三钙为铝酸盐;铁铝四钙称才利特。从反光显微镜下巡视到的水泥熟料布局可睹到六方晶体是阿利特,圆粒晶体是贝利特。晶体间的物质系因为物料正在1450℃支配温度下有约30%熔融经冷却后酿成,称中心相,个中亮的局限是才利特,又称白色中心相(即无定形的非晶相),暗色的是铝酸盐,又称玄色中心相。水泥熟料化学因素(%)有必然周围恳求,氧化钙62~67,氧化硅20~24,氧化铝4~7,氧化铁3~5。 3。水泥制成和包装 从窑内出来的水泥熟料经冷却后参预适量石膏(管制水泥中SO3≤3。5%),正在磨机内研细,制成硅酸盐水泥。水泥研磨的细度对水泥质地影响较大,进步细度,可进步水泥的强度,但相应的电耗也增大。细度通常管制正在0。08mm方孔筛上的筛余量不大于10%,或者比外面积正在3000cm2/g支配。水泥研磨经过中的粉尘较大,所以正在兴办进出口、输送经过及包装处均应装置收尘兴办,如浸降室、旋风收尘器、袋收尘器等。少少进步的工场中均装有电除尘器。正在中邦还欺骗含K2O高的粘土或钾长石替代粘土原料,正在煅烧经过中使氧化物挥发至尘土中,搜求含K2O较高的粉尘,可能作钾肥运用。水泥粉常用纸袋包装,但近年来已豪爽改用散装船、散装车输送,进步了装运效用,低落了本钱。 用处 寻常用于民用和工业用的修筑工程,比方油田和气田的固井、水利工程中的大概积坝体、军事抢修工程,还可用于作耐酸、耐火资料,坑道中喷射封顶以替代坑木。水泥还可能替代木柴和钢材用于众种场面,如电线杆、铁途枕轨、输油和输汽管道、贮原油和贮气罐等。 高铝水泥 又称矾土水泥,它是以低碱性铝酸盐为要紧矿物的水硬性资料。坐蓐高铝水泥的原料是石灰石和矾土,有烧结法和熔融法。中邦以烧结法坐蓐为主。其要紧化学因素(%):氧化钙32~34,氧化铝50~60,氧化硅4~8,氧化铁1~3,氧化亚铁0~1,氧化钛1~3。烧成后的矿物有:铝酸一钙(CaO·Al2O3,简写CA)、二铝酸一钙(CaO·2Al2O3,简写CA2)、七铝酸十二钙(12CaO·7Al2O3,简写 C12A7)、硅酸二钙、铝硅酸二钙(2CaO·Al2O3·SiO2简写C2AS)和少量钛酸钙(CaO·TiO2,简写CT)。中邦坐蓐的高铝水泥的要紧的矿物构成(%)周围是:CA40~50,CA220~35,C2AS20~30。CA是水硬性很高的矿物,凝集速率不疾,但硬化急忙,早期强度高。CA2水硬性较低,C2AS正在结晶形态下不具水硬性。高铝水泥的早期强度发扬很疾,24小时即达极限强度值的80%,并以3天抗压强度值行动它的标号(包含1天、3天的抗压和抗折强度),标号有425、525、625和725。 高铝水泥具有精良的抗硫酸盐性和必然的耐高温性,它正在900℃和1300℃尚可永别保存原有强度的 70%和53%。它要紧用于抢修工程,早期强度恳求高、抗硫酸盐腐化和抗冻等的工程。它适于冬季施工,但不适于行动万世性布局资料。它还可能与耐火集料配合制成耐火混凝土,用作工业窑炉的内衬。高铝水泥亦可配制成差别的种类,有铝酸盐自应力水泥、铝酸盐膨胀水泥和耐火度不低于1580℃的耐热混凝土等。中邦于1955年发端坐蓐高铝水泥,并初度采用展转窑烧结法坐蓐。 。

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