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1 绪论1

1.1 水泥的定义和分类1

1.1.1 胶凝材料1

1.1.2 水泥的定义1

1.1.3 水泥的分类1

1.2 水泥工业基本情况2

1.2.1 我国水泥工业的现状2

1.2.2 我国水泥工业发展中存在的主要问题3

1.2.3 我国水泥工业发展产业政策4

阅读材料5

2 通用硅酸盐水泥生产概述9

2.1 通用硅酸盐水泥的国家标准9

2.1.1 水泥标准9

2.1.2 通用硅酸盐水泥的定义9

2.1.3 通用硅酸盐水泥的组分10

2.1.4 硅酸盐水泥熟料10

2.1.5 石膏10

2.1.6 混合材料11

2.1.7 窑灰11

2.1.8 助磨剂11

2.1.9 强度等级11

2.1.10 技术要求11

2.1.11 试验方法13

2.1.12 检验规则13

2.1.13 包装、标志、运输与贮存14

2.2 通用硅酸盐水泥生产工艺14

2.2.1 生产过程14

2.2.2 生产方法15

2.2.3 湿法回转窑生产工艺流程与特点15

2.2.4 半干法回转窑生产16

2.2.5 现代立窑水泥生产的基本特征16

2.2.6 干法回转窑生产（普通干法回转窑）17

2.3 新型干法水泥生产工艺18

2.3.1 新型干法水泥生产工艺流程18

2.3.2 新型干法水泥生产的特点19

2.3.3 新型干法水泥生产工序20

本章小结21

阅读材料21

思考题23

3 硅酸盐水泥熟料24

3.1 熟料的化学组成24

3.1.1 主要化学成分与含量24

3.1.2 化学要求25

3.2 熟料的矿物组成25

3.3 熟料的物理性能要求26

3.3.1 凝结时间26

3.3.2 安定性26

3.3.3 强度26

3.3.4 物理性能的检验27

3.3.5 其他要求27

3.4 化学成分与矿物组成间的关系27

3.5 熟料矿物的特性28

3.5.1 硅酸三钙28

3.5.2 硅酸二钙29

3.5.3 铝酸三钙31

3.5.4 铁铝酸四钙31

3.5.5 玻璃体31

3.5.6 游离氧化钙和方镁石32

3.6 熟料的率值33

3.6.1 石灰饱和系数33

3.6.2 硅率34

3.6.3 铝率35

3.7 熟料率值的控制35

3.7.1 KH值的确定35

3.7.2 选择n值与KH值相适应35

3.7.3 合适的p值36

3.7.4 三率值的一般范围36

3.8 熟料矿物组成的计算与换算37

3.8.1 硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算37

3.8.2 熟料化学组成、矿物组成与率值的换算38

本章小结39

阅读材料39

思考题42

4 硅酸盐水泥的原料及预均化43

4.1 主要原料44

4.1.1 石灰质原料44

4.1.2 黏土质原料47

4.2 辅助原料50

4.2.1 校正原料50

4.2.2 燃料50

4.2.3 缓凝剂52

4.3 矿山资源和工业废渣的综合利用52

4.3.1 矿山资源的综合利用52

4.3.2 工业废渣的综合利用53

4.4 原料的开采及运输54

4.4.1 原料开采前的准备54

4.4.2 原料开采55

4.5 原料的破碎与烘干58

4.5.1 破碎58

4.5.2 烘干60

4.5.3 物料的输送与储存61

4.6 原料的预均化62

4.6.1 预均化的基本概念62

4.6.2 预均化工艺64

本章小结69

阅读材料69

思考题75

5 硅酸盐水泥配料及生料制备76

5.1 配料的基本概念76

5.1.1 生料76

5.1.2 配料77

5.1.3 配料计算中的常用基准及换算77

5.2 配料方案的选择79

5.2.1 确定配料方案的依据79

5.2.2 熟料率值的选择80

5.3 配料计算82

5.3.1 递减试凑法82

5.3.2 尝试拼凑法87

5.4 配料工艺91

5.4.1 配料方式及特点91

5.4.2 配料过程中的计量92

5.4.3 影响配料准确性的因素93

5.4.4 配料的调整94

5.5 生料粉磨96

5.5.1 生料粉磨工艺流程及特点96

5.5.2 干法生料粉磨系统97

5.5.3 烘干兼粉磨系统98

5.5.4 立式磨系统101

5.5.5 辊压机挤压粉磨系统102

5.5.6 生料粉磨系统的发展特点105

5.5.7 生料的粉磨细度及颗粒分布要求105

5.6 生料均化技术106

5.6.1 生料均化的原理及意义106

5.6.2 生料粉的均化107

5.6.3 各种类型均化库的比较115

5.6.4 生料浆的均化115

本章小结117

阅读材料117

思考题118

6 硅酸盐水泥熟料的煅烧120

6.1 煅烧过程物理化学变化120

6.1.1 干燥120

6.1.2 黏土脱水120

6.1.3 碳酸盐分解121

6.1.4 固相反应124

6.1.5 熟料烧成125

6.1.6 熟料的冷却128

6.2 熟料形成热129

6.2.1 熟料形成过程的热效应129

6.2.2 各熟料矿物形成热129

6.2.3 生成1 kg熟料的理论热耗130

6.2.4 熟料热耗131

6.3 微量元素对煅烧和熟料质量的影响132

6.3.1 挥发性组分的影响132

6.3.2 非挥发性组分的影响134

6.4 水泥熟料煅烧工艺及特点134

6.4.1 湿法回转窑煅烧工艺及特点135

6.4.2 悬浮预热器窑煅烧工艺及特点136

6.4.3 预分解窑煅烧工艺及特点138

6.4.4 立窑煅烧工艺及特点141

6.5 水泥熟料的冷却工艺及特点142

6.5.1 篦式冷却机工艺及特点142

6.5.2 多筒式冷却机工艺及特点144

6.5.3 单筒式冷却机工艺及特点145

6.6 水泥窑纯低温余热发电技术146

6.6.1 水泥工业低温余热的特征146

6.6.2 纯低温余热发电技术原理及主要类型146

6.6.3 纯低温余热发电系统的特点147

本章小结148

阅读材料149

思考题150

7 硅酸盐水泥的制成151

7.1 水泥粉磨工艺151

7.1.1 球磨机粉磨工艺151

7.1.2 立式磨粉磨工艺152

7.1.3 粉磨技术的发展153

7.2 水泥储存与发运154

7.2.1 水泥储存与均化154

7.2.2 水泥包装与散装154

7.2.3 水泥质检与发运155

本章小结156

阅读材料157

思考题158

8 水泥生产质量管理与控制159

8.1 水泥生产原料、燃料质量管理与控制159

8.1.1 石灰质原料质量管理与控制159

8.1.2 黏土质原料质量管理与控制160

8.1.3 校正原料质量管理与控制161

8.1.4 燃料质量管理与控制161

8.2 水泥生产过程质量管理与控制162

8.2.1 质量控制点、控制项目、控制指标的确定162

8.2.2 取样方法、取样次数、检验次数与检验方法163

8.2.3 生产流程质量控制图表163

8.3 萤石、石膏质量管理与控制171

8.3.1 萤石的质量管理与控制171

8.3.2 石膏质量管理与控制171

8.4 混合材质量管理与控制172

8.4.1 混合材的分类与性质172

8.4.2 混合材质量管理与控制172

8.5 生料质量管理与控制175

8.5.1 出磨生料质量管理与控制175

8.5.2 入窑生料质量管理与控制176

8.6 熟料质量管理与控制179

8.6.1 熟料质量管理179

8.6.2 熟料质量分析与评价180

8.6.3 入磨熟料质量管理180

8.6.4 熟料质量控制180

8.7 水泥制成质量管理与控制183

8.7.1 出磨水泥管理183

8.7.2 水泥制成质量管理与控制183

8.8 出厂水泥的质量管理与控制185

8.8.1 出厂水泥质量要求185

8.8.2 水泥出厂管理185

本章小结188

阅读材料189

思考题190

9 硅酸盐水泥的水化和硬化192

9.1 熟料矿物的水化192

9.1.1 硅酸三钙的水化192

9.1.2 硅酸二钙的水化194

9.1.3 铝酸三钙的水化194

9.1.4 铁铝酸钙的水化195

9.2 硅酸盐水泥的水化195

9.2.1 水化过程195

9.2.2 水化速度197

9.2.3 影响水泥水化的因素197

9.3 硬化水泥浆体199

9.3.1 整体结构的形成和发展199

9.3.2 硬化水泥浆体的结构200

本章小结202

阅读材料203

思考题205

10 硅酸盐水泥的性能206

10.1 凝结206

10.1.1 凝结速度206

10.1.2 缓凝机理207

10.1.3 假凝现象209

10.1.4 调凝外加剂209

10.2 强度211

10.2.1 强度的形成和发展211

10.2.2 影响水泥强度的因素211

10.3 体积变化与水化热214

10.3.1 体积变化214

10.3.2 水化热217

10.4 硅酸盐水泥的耐久性219

10.4.1 抗渗性219

10.4.2 抗冻性221

10.4.3 环境介质的侵蚀222

10.4.4 碱－集料反应225

10.4.5 耐久性的改善途径226

本章小结228

阅读材料228

思考题229

11 其他通用水泥生产技术230

11.1 混合材料的种类及质量要求230

11.1.1 混合材料的种类及作用230

11.1.2 粒化高炉矿渣231

11.1.3 火山灰质混合材料234

11.1.4 粉煤灰质混合材料236

11.1.5 其他混合材料237

11.2 普通硅酸盐水泥239

11.2.1 定义与代号239

11.2.2 组分材料要求239

11.2.3 强度等级与标号240

11.2.4 生产技术要求240

11.2.5 试验方法与检验规则240

11.2.6 生产过程与控制241

11.2.7 普通水泥的性能与应用242

11.3 矿渣硅酸盐水泥244

11.3.1 矿渣硅酸盐水泥的定义244

11.3.2 矿渣硅酸盐水泥的强度等级及技术要求244

11.3.3 矿渣水泥的生产245

11.3.4 矿渣水泥的水化和硬化245

11.3.5 矿渣水泥的性能和用途246

11.3.6 提高矿渣水泥质量的主要途径248

11.4 火山灰质硅酸盐水泥249

11.4.1 生产技术要求249

11.4.2 配制工艺250

11.4.3 火山灰质硅酸盐水泥混合材料的掺加量250

11.4.4 火山灰质硅酸盐水泥的水化硬化250

11.4.5 火山灰质硅酸盐水泥的性能与用途251

11.5 粉煤灰硅酸盐水泥252

11.5.1 粉煤灰水泥的粉磨工艺253

11.5.2 粉煤灰水泥的水化硬化255

11.5.3 粉煤灰水泥的性能255

11.5.4 粉煤灰水泥的用途257

11.5.5 提高粉煤灰水泥早期强度的途径258

11.6 复合硅酸盐水泥258

11.6.1 复合硅酸盐水泥的生产技术要求259

11.6.2 复合水泥的混合材料掺加量259

11.6.3 生产复合水泥应注意的问题263

11.6.4 复合水泥的性能与应用263

本章小结264

阅读材料265

思考题269

12 特种水泥270

12.1 概述270

12.1.1 特种水泥的分类270

12.1.2 我国特种水泥生产现状271

12.2 快硬高强水泥272

12.2.1 快硬硅酸盐水泥273

12.2.2 快硬硫铝酸盐水泥274

12.2.3 快硬氟铝酸盐水泥276

12.2.4 快硬铁铝酸盐水泥278

12.3 抗硫酸盐硅酸盐水泥279

12.4 水工水泥281

12.4.1 中热硅酸盐水泥282

12.4.2 低热硅酸盐水泥283

12.4.3 低热矿渣硅酸盐水泥283

12.5 油井水泥284

12.5.1 A、B、C、D、E、F、G、H、J油井水泥284

12.5.2 特种油井水泥288

12.6 装饰水泥289

12.6.1 白色硅酸盐水泥289

12.6.2 彩色水泥292

12.7 膨胀和自应力水泥293

12.7.1 膨胀水泥的基本原理293

12.7.2 膨胀水泥的种类294

12.7.3 膨胀水泥的生产工艺及性能295

12.8 耐高温水泥298

12.8.1 高铝水泥298

12.8.2 高强高铝水泥－65300

12.8.3 磷酸和磷酸盐耐火混凝土301

12.8.4 水玻璃耐火混凝土301

12.9 其他特种水泥302

12.9.1 道路硅酸盐水泥302

12.9.2 砌筑水泥303

12.9.3 耐酸水泥304

12.9.4 低碱度水泥305

12.9.5 氯氧镁水泥306

12.9.6 生态水泥306

12.10 磨细矿渣微粉309

12.10.1 磨细矿渣粉的定义309

12.10.2 磨细矿渣粉的技术要求309

12.10.3 磨细矿渣粉的生产310

12.10.4 磨细矿渣粉的性能和应用311

本章小结311

阅读材料312

思考题313

13 水泥生产的节能与环保314

13.1 水泥工业能耗现状314

13.1.1 水泥工业能源消耗特点314

13.1.2 水泥工业资源利用现状315

13.2 水泥工业对环境的影响316

13.2.1 粉尘316

13.2.2 有害气体317

13.3 水泥生产节能途径320

13.3.1 发展新型干法生产技术320

13.3.2 提高水泥熟料质量320

13.3.3 回转窑节能降耗320

13.3.4 粉磨节能320

13.4 资源综合利用与环境保护321

13.5 现代水泥清洁生产322

13.5.1 清洁生产的概念322

13.5.2 清洁生产的要求322

13.5.3 清洁生产的措施324

13.5.4 清洁生产效益325

本章小结325

阅读材料326

思考题329

14 水泥的应用330

14.1 混凝土330

14.1.1 混凝土的组成材料330

14.1.2 混凝土拌合物的和易性337

14.1.3 混凝土的结构与性质339

14.1.4 混凝土配合比的设计341

14.2 新型混凝土347

14.2.1 高强混凝土347

14.2.2 泵送混凝土348

14.2.3 加气混凝土348

14.2.4 轻集料混凝土349

14.2.5 纤维混凝土349

14.2.6 预拌混凝土350

14.2.7 生态混凝土351

14.3 水泥的其他应用351

14.3.1 配制砂浆351

14.3.2 水泥制品352

本章小结352

阅读材料353

思考题354

参考文献355