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水泥怎么制作，水泥的简单制作方法( 四 )

小知识


参考资料：


水泥是怎么做的？ 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 。 这时候的水泥叫普通硅酸盐水泥 。 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 。 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， 也给楼主说一下吧 。 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 。
水泥的主要成分：主要成分是硅酸盐 。 水泥的种类较多， 其组成有所区别 。 普通水泥主要成分的名称、化学式：硅酸三钙 、硅酸二钙 、铝酸三钙：3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,3CaO·Al2O3 。
加入适量水后成为塑性浆体， 既能在空气中硬化， 又能在水中硬化， 并能把砂、石等材料牢固地粘结在一起， 形成坚固的石状体的水硬性胶凝材料 。 水泥是无机非金属材料中使用量最大的一种建筑材料和工程材料， 广泛用于建筑、道路、石油、化工以及军事工程中 。
水泥如何制作 制造水泥的主要原料是石灰石（80％～90％， 为质量分数， 以下同）、粘土（10％～15％）和铁矿粉（1％～2％） 。 为了控制凝结速率）， 还要在熟料中加入3％以下的石膏 。

（1）水泥生料煅烧成熟料的物理、化学变化过程
混合生料进入回转窑的上端， 受热到100℃时， 主要是水分蒸发， 这一段叫干燥带 。 干燥的生料继续在窑中前进， 在与更热的气体相遇时， 被加热到600℃左右， 这时发生有机物燃烧和高岭土脱水 。 此时， 由于粘土可塑性减低， 块料粉碎成粉料， 这一带叫做“预热带” 。
温度升高到900℃， 石灰石发生分解， 生成的CaO和粘土组成里的二氧化硅、氧化铝开始发生固态反应， 这一段叫“分解带” 。 当温度升高到1100℃以上， CaO和酸性氧化物的反应大为加快， 反应主要是：

3CaO+Al2O3—→3CaO·Al2O3（铝酸三钙）（1200℃时）
这一段叫做“煅烧带”或称“放热反应带” 。
温度到达1400℃左右， 窑内物料开始烧结， 部分开始熔融 。 这时硅酸二钙仍保持为固态， 它熔于熔融液里， 与游离的CaO继续反应生成硅酸三钙（3CaO·SiO2） 。 硅酸三钙以微小的结晶析出， 即成熟料 。 这一段称为“烧结带” 。
经过烧结带后， 熟料开始冷却而出窑， 这一段叫做“冷却带” 。
（2）熟料中加入石膏， 为什么可以延缓水泥硬化速率？
首先来分析一下水泥的硬化过程：
水泥配上适当分量的水后， 调和成浆， 经过相当时间， 凝固成块， 最后成为坚硬如石的物体， 这一过程叫做水泥的硬化 。 硬化时发生下列反应
3CaO·SiO2+2H2O=2CaO·SiO2·H2O+Ca（OH）2（水解）
2CaO·SiO2+H2O=2CaO·SiO2+H2O（水化）
3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O（水化）
第一个反应生成的Ca（OH）2由于开始时量少而溶解， 随着量的增多， 变成饱和溶液而后析出胶体Ca（OH）2， 引起水合硅酸钙和水合铝酸钙凝成凝胶状胶体， 这时水泥具有可塑性 。 胶状物经过一段时间， 渐渐变结实， 水泥就失去可塑性而凝结了 。 由于以上反应随着时间增加从水泥表面向内部慢慢进行， 使凝胶更多且更结实 。 同时在形成胶体时， 氢氧化钙凝胶和水合铝酸钙开始结晶， 随着时间的增加， 结晶的量增多， 形成的晶体和无定形水合硅酸钙相结合， 使之机械强度不断增大而硬化 。

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