《水泥技术进展》求取 ⇩

一、原料的地质特性1

1.引言1

2.原料组分2

2.1 钙质组分2

2.2 碳酸盐岩的命名3

2.3 石灰石的成因类型6

2.4 碳酸盐岩的伴生9

2.5 石灰石的产状11

2.6 碳酸钙沉积岩的胶结和再结晶14

2.7 变质石灰石14

2.8 火成碳酸盐岩15

3.辅助原料和校正原料15

3.1 粘土质(铝硅酸盐)辅助原料15

3.2 铁质或硅质校正原料17

3.3 原料组分之间的协调性17

4.原料的勘探18

4.1 原料勘探在水泥生产中的重要性18

4.2 勘探的目的20

4.3 勘探规范20

4.4 勘探的最新进展22

参考文献24

二、原料的化学性质和矿物特性26

1.引言26

2.熟料形成过程26

2.1 熟料的特性26

2.2 熟料形成过程对熟料特性的影响27

3.生产水泥的原料28

4.生料的化学组成和生料组成的配合29

4.1 生料的率值29

4.2 生料组分的组成29

4.3 碳酸盐质和粘土质组分中次要成分间的相互关系29

4.4 校正原料31

4.5 生料的化学组成对其反应活性和易烧性的影响32

5.矿物特性33

5.1 化学组成与矿物组成33

5.2 各种矿物形式的活性状态33

5.3 碳酸盐矿物及其碳酸盐分解现象34

5.4 二氧化硅和硅酸盐相37

5.5 含镁矿物38

5.6 含铁矿物38

5.7 含铝矿物38

5.8 硫酸盐、碱和其他矿物38

5.9 霰石与方解石的转变39

6.原料的易碎性和易磨性39

7.利用工业废渣作为烧制熟料的原料39

8.生料的粉磨细度41

9.粘土的物理性质42

10.结论42

参考文献43

三、水泥生料的易烧性和烧结作用45

1.引言45

2.易烧性45

2.1 定义45

2.2 表达方式45

2.3 影响易烧性的因素46

3.生料的特性和评价52

3.1 理论方法53

3.2 半经验方法53

3.3 实验方法54

4.活性55

4.1 定义55

4.2 影响活性的因素55

4.3 分类和特性55

4.4 活性的测定55

5.反应程序56

5.1 回转窑温度分布56

5.2 基本反应和实验观察56

5.3 次要反应--存在次要成分和催化外加剂58

5.4 熟料相和冷却速率的影响60

6.热力学研究62

7.反应机理和动力学62

7.1 简单的二元系统62

7.2 复杂系统63

7.3 固相反应的活化能64

7.4 固相反应的扩散系数66

7.5 熟料形成中的液相烧结67

7.6 少量催化成分对C3S形成速率的影响70

7.7 相平衡研究70

7.8 非等温反应动力学71

8.结论72

参考文献72

四、水泥煅烧技术76

1.引言76

2.带外部预热器的窑76

3.窑外分解炉的类型78

3.1 窑外分解的理论基础78

3.2 窑外分解系统的类型79

3.3 部分窑外分解的特殊情况82

3.4 完全窑外分解82

4.窑外分解系统84

4.1 IHI快速分解炉84

4.2 MFC分解炉85

4.3 RSP分解炉86

4.4 川崎公司的KSV分解炉86

4.5 神户钢铁公司的DD分解炉87

4.6 史密斯型分解炉88

4.7 Fives-Cail Babcock公司的分解炉89

4.8 洪堡-维达格分解炉91

5.降低热耗91

5.1 废气余热的利用92

5.2 降低热耗的技术可能性94

6.劣质燃料及可燃废料的利用94

6.1 城市垃圾的燃烧95

6.2 沥青质煤矸石(页岩)的燃烧96

6.3 橡胶轮胎的燃烧96

6.4 劣质液体燃料的燃烧97

7.回转窑内挥发性物质的特性97

7.1 回转窑内碱和硫的循环97

7.2 旁路放风98

8.熟料冷却机100

8.1 单筒冷却机101

8.2 多筒冷却机102

8.3 篦式冷却机102

8.4 克劳西斯·彼得斯“g”冷地机104

9.熟料煅烧的组合法104

9.1 湿法生产104

9.2 组合法105

9.3 料浆过滤105

9.4 滤饼加工的烘干方法105

10.回转窑中的耐火材料106

11.窑尾废气的收尘107

12.电收尘器的新动向109

12.1 袋式收尘器110

12.2 颗粒层收尘器110

参考文献111

五、熟料形成的矿化剂和助熔剂113

1.引言113

2.助熔剂和矿化剂的基础研究114

2.1 相平衡研究115

2.2 熟料液相的某些研究119

2.3 熟料液相的性质121

2.4 在有矿化剂情况下熟料相形成动力学的研究123

3.矿化剂应用的综合研究125

3.1 矿化剂对各种相形成的作用125

3.2 矿化剂和助熔剂在合成或工业生料中的应用125

4.结论129

参考文献130

六、挥发性组分在水泥制造和应用中的作用133

1.引言133

2.挥发性组分的来源以及它们独自的挥发特性133

2.1 来源133

2.2 挥发特性134

3.包括挥发性组分的反应现象136

4.凝聚一挥发循环139

4.1 一次与二次挥发率的比较及挥发性组分的相互影响139

4.2 一次挥发率的测定139

4.3 总挥发率的估算141

4.4 挥发率和窑的系统141

5.悬浮预热窑的旁路145

5.1 旁路系统中的化学情况146

5.2 立筒预热器和挥发性组分的允许量149

5.3 碱循环和熟料质量149

6.液相和挥发性组分150

6.1 液相性质的改变151

6.2 液相形成温度的变化153

6.3 液相量的变化153

6.4 包括固-液-汽相的反应153

7.含挥发性组分的中间化合物的形成与预热器的堵塞155

7.1 中间化合物155

7.2 预热器的堵塞155

7.3 化学补救方法156

8.含挥发性组分的熟料相157

9.耐火衬料中挥发性组分的侵入159

10.碱对水泥存放的影响161

11.挥发性组分与水泥的水化163

11.1 碱的溶解度与单独相的水化163

11.2 石膏的最佳需要量163

11.3 对水泥工程性质的影响163

11.4 碱--骨料反应166

12.结论166

参考文献168

七、用于水泥制造的耐火材料171

1.引言171

1.1 硫和碱对水泥煅烧的影响172

1.2 水泥窑172

2.水泥工业的耐火材料和它们的范围173

2.1 硅酸铝砖173

2.2 碱性砖174

2.3 单块大块174

3.水泥回转窑中耐火材料的侵蚀174

3.1 水泥熟料对砖的侵蚀175

3.2 碱金属硫化物和硫酸盐的侵蚀177

3.3 窑直径和耐火窑衬的寿命178

4.窑皮的形成179

4.1 硅酸铝砖的窑皮179

4.2 镁砖的窑皮179

5.回转窑带的划分和耐火材料的选择182

5.1 耐火窑衬的厚度182

5.2 不同窑带的耐火材料的选择182

参考文献184

八、波特兰水泥相：多晶现象、固溶体、有缺陷结构和水硬性186

1.引言186

2.晶体结构和多晶形态186

2.1 硅酸三钙186

2.2 硅酸二钙187

2.3 铝酸三钙188

2.4 铁铝酸钙188

3.固溶体189

3.1 硅酸三钙189

3.2 硅酸二钙190

3.3 铝酸三钙190

3.4 铁铝酸钙190

3.5 熟料相191

3.6 固溶体机理191

4.水硬活性193

4.1 多晶型193

4.2 外来离子193

4.3 晶体缺陷194

5.结论195

参考文献195

九、波特兰水泥的水化198

1.引言198

2.纯矿物相的水化198

2.1 硅酸三钙的β-硅酸二钙的水化198

2.2 铝酸三钙199

2.3 铁铝酸钙200

2.4 游离氧化钙202

2.5 氧化镁202

2.6 碱202

2.7 要点概述202

3.水化产物203

3.1 结晶不良相203

3.2 六方柱状相203

3.3 六方板状相203

3.4 立方相203

3.5 要点概述204

4.水化反应机理204

4.1 C3S204

4.2 C2S208

4.3 C3A208

4.4 C4AF209

4.5 波特兰水泥209

5.调凝和石膏210

5.1 加热对石膏的作用及热分解产物在水中的特性211

5.2 假凝211

5.3 石膏质量212

5.4 其它调凝剂213

6.风化作用214

6.1 波特兰水泥的风化214

6.2 碳化作用214

7.低温水化215

8.高温水化216

9.不同类型波特兰水泥的水化特性217

9.1 普通和快硬波特兰水泥217

9.2 超快硬波特兰水泥217

9.3 抗硫酸盐波特兰水泥218

9.4 低热波特兰水泥218

9.5 油井水泥218

9.6 白色波特兰水泥219

9.7 彩色波特兰水泥(蓝、黄、绿、红、黑等)219

9.8 防水和憎水波特兰水泥220

9.9 砌筑水泥220

9.10 膨胀水泥220

9.11 火山灰质波特兰水泥221

9.12 矿渣水泥221

9.13 高早强水泥222

9.14 阿利尼特水泥222

9.15 贝利特波特兰水泥222

9.16 早强水泥222

9.17 加速水泥硬化过程的可能性222

10.总结论223

参考文献223

十、波特兰水泥浆体显微结构的发展227

1.引言227

2.化学和热力学227

2.1 反应热力学227

2.2 水化产物的结构231

2.3 反应速率和可变因素的影响235

3.机理238

3.1 C3S--第Ⅰ阶段239

3.2 C3S--第Ⅱ阶段240

3.3 C3S--第Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ阶段247

3.4 β-C2S251

3.5 C3S和C2S混合物251

3.6 铝酸盐251

3.7 C4AF加石膏254

3.8 波特兰水泥254

4.数学模拟255

5.结论255

参考文献256

十一、水泥诸相的水化动力学261

1.前方261

2.速率方程262

3.多粒径试样动力学参数的计算266

4.研究方法270

4.1 示差量热法270

4.2 热致发光法270

4.3 液相的研究270

4.4 x射线衍射法271

5.简单系统中水泥单相的水化动力学271

5.1 硅酸三钙271

5.2 硅酸二钙278

5.3 铝酸三钙280

5.4 铁酸盐相282

6.波特兰水泥净浆和悬浮液中水泥诸相的水化动力学283

7.今后的发展288

参考文献290

十二、水泥净浆的显微结构与强度发展293

1.引言293

2.概述293

2.1 定义293

2.2 水泥的强度标准294

2.3 水化水泥浆体的显微结构295

3.影响强度诸因素296

3.1 熟料的化学与矿物组成296

3.2 水泥细度298

3.3 孔隙率299

3.4 温度302

3.5 湿度在CO2302

3.6 石膏与碱303

3.7 次要组分303

3.8 特种水泥305

3.9 微裂缝306

参考文献307

十三、波特兰水泥中的氧化镁310

1.引言310

2.波特兰水泥熟料中MgO的存在状态311

3.防止由于MgO引起的不安定性312

3.1 调整生料组成312

3.2 在低温下煅烧生料313

3.3 在熔融温度下煅烧生料313

3.4 熟料快速冷却314

3.5 在高氧化镁水泥中使用活性硅质材料315

4.稳定机理316

4.1 粉煤灰置换高氧化镁水泥的稀释作用317

4.2 剩余MgO在水化硅酸盐中的化合317

4.3 水泥熟料中游离MgO含量和压蒸膨胀的关系317

4.4 经压蒸的用粉煤灰稳定的高氧化镁水泥中未结合的Mg(OH)2含量317

4.5 有粉煤灰和无粉煤灰的压蒸高氧化镁水泥试样的显微结构318

4.6 压蒸的粉煤灰-高镁水泥的机械强度318

参考文献319

十四、水泥中的石膏322

1.引言322

2.易磨性和颗粒分布322

3.对水化的影响323

3.1 C？S和C2S的水化323

3.2 C3A的水化324

3.3 C4AF的水化325

3.4 波特兰水泥的水化326

4.对流变性能的影响327

4.1 凝结的化学327

4.2 凝结和反常的凝结330

4.3 调凝用的硫酸盐335

4.4 标准稠度及和易性336

4.5 结块337

5.最佳石膏掺量338

5.1 抗压强度339

5.2 高炉矿渣波特兰水泥341

5.3 火山灰质水泥342

5.4 体积变化342

5.5 水化热344

6.其他性质345

6.1 抗侵蚀剂的能力346

6.2 弹性和塑性变形346

7.化学工业副产品的石膏347

参考文献349

十五、混合材的化学特性352

1.引言352

2.活性混合材及分类352

2.1 硅铝质品种352

2.2 人造品种356

3.高二氧化硅的天然品种361

4.与氧化钙的反应活性362

4.1 火山灰的活性363

4.2 影响火山灰活性的因素363

4.3 火山灰活性的评价363

4.4 “火山灰”混合材与氧化钙反应的水化产物366

5.高炉矿渣的水化367

5.1 高炉矿渣水硬性的评价367

5.2 碱性粒状高炉矿渣与氧化钙反应的水化产物369

6.氧化转炉钢渣或吹氧炉钢渣369

7.结论369

参考文献371

十六、混凝土外加剂373

1.引言373

2.助磨剂374

2.1 概述374

2.2 助磨剂的作用375

2.3 助磨剂的作用机理377

3.促进剂379

3.1 概述379

3.2 促凝剂379

3.3 促硬剂381

3.4 伴随效应382

3.5 水化诸相的组成和结构383

3.6 作用机理384

4.延缓剂385

4.1 概述385

4.2 无机和有机延缓剂385

4.3 影响延缓剂作用的因素385

4.4 其他效应386

4.5 作用机理388

5.塑化剂390

5.1 概述390

5.2 对砂浆和新拦混凝土的影响391

5.3 对硬化混凝土的影响395

5.4 塑化剂的作用机理397

6.超塑化剂397

6.1 概述397

6.2 对新拌混凝土性能的影响398

6.3 对硬化混凝土性能的影响401

6.4 对水化相的形貌和组成的影响403

6.5 作用机理403

7.引气剂408

7.1 概述408

7.2 引入的空气409

7.3 对混凝土的影响409

参考文献412

十七、废料和回收物料在混凝土工艺中的应用422

1.引言422

2.波特兰水泥熟料422

2.1 生产422

2.2 来自废料中的能量423

3.波特兰水泥生产423

3.1 代用品423

3.2 粉煤灰水泥423

3.3 高炉矿渣波特兰水泥425

3.4 稻壳灰水泥426

4.废石膏426

4.1 种类426

4.2 凝结的调节427

4.3 强度427

4.4 局限性427

5.焦料427

5.1 引言427

5.2 矿渣428

5.3 电厂副产品429

5.4 混凝土的回收使用429

5.5 矿井和石场废料430

5.6 其他废料430

6.外加剂430

6.1 专利引述432

6.2 化学外加剂432

6.3 多孔颗粒材料435

7.水泥浆的回收使用435

8.渗硫混凝土435

参考文献436

十八、热分析方法437

1.引言437

2.结构材料的性能438

2.1 烧结和熟料组成438

2.2 硅酸钙438

2.3 铝酸钙442

2.4 水泥、砂浆、混凝土和碳化反应447

2.5 矿渣、PIC、FRC、粉煤灰和火山灰450

2.6 熟石膏454

参考文献456

十九、水泥分析中的EDXA463

1.引言463

2.能量色散x射线分析器463

2.1 EDS的优缺点464

2.2 Si(Li)探测器465

3.理论依据466

3.1 探测器的分辨率466

3.2 探测器效率和灵敏度466

3.3 电子束的横向扩展467

4.实践条件467

4.1 脉冲堆积467

4.2 峰位移468

4.3 加速电压468

4.4 倾角469

5.与试样有关的因素469

5.1 样品制备469

5.2 标样选择469

5.3 试样镀膜470

5.4 统计误差470

5.5 ZAF校正470

5.6 谱的处理470

6.某些应用471

6.1 x射线图(点象)471

6.人EDXA分析用于水泥的综述471

7.结论472

参考文献473

二十、电子显微术和光学显微术475

第一部分 电子显微术475

1.引言475

2.未水化熟料和熟料矿物475

3.硅酸盐水化物477

4.铝酸钙水化物485

5.水泥、砂浆和混凝土的水化490

6.矿渣水泥、高炉矿渣水泥、聚合物浸渍混凝土和纤维增强水泥497

7.粉煤灰、火山灰和无机水泥501

8.碱-二氧化硅水泥和碱-集料水泥502

9.熟石膏503

参考文献504

第二部分 光学显微术515

1.引言515

2.熟料515

3.熟料中的诸物相515

4.水泥浆体和水泥矿物的水化516

5.混凝土的腐蚀516

参考文献516