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1、第二章第二章-水泥水泥2一、水泥的定义一、水泥的定义水泥：与适量的水调和后既能在空气中硬化又能在水中硬化，并能胶结其他块状或粉状物料，最终形成具有抵抗外力能力的凝固体的无机粉状水硬性胶凝材料。要要 点：点：水泥是一种水水水水硬硬硬硬性性性性胶胶胶胶凝凝凝凝材材材材料料料料。其硬化的必必必必要要要要条条条条件件件件是水的参与，与其他气硬性胶凝材料相区别。水泥在硬化过程中不但自自自自身身身身能硬化，而且能胶胶胶胶结结结结其他物质，如砂子、碎石、钢筋、各种纤维，并且凝结硬化后具有一定的强度。水泥是无机材料无机材料无机材料无机材料。与其他有机树脂类胶凝材料相区别。水泥是粉状材料粉状材料粉状材料粉状材料
2、。与液体胶凝材料相区别，如液体水玻璃。用用用用 途：途：途：途：水泥是最主要的建筑材料之一，广泛应用于工业与民用建筑、道路、水利工业与民用建筑、道路、水利工业与民用建筑、道路、水利工业与民用建筑、道路、水利和国防工程、海洋工程中。和国防工程、海洋工程中。和国防工程、海洋工程中。和国防工程、海洋工程中。水泥的种类繁多，据称迄今为止全世界使用中的水泥种类已达100100多多多多种种种种。通常将水泥按其用用用用途途途途、性性性性能能能能或组成组成组成组成来分类：如按用途和性能分为：通用水泥通用水泥通用水泥通用水泥 专用水泥专用水泥专用水泥专用水泥 特性水泥特性水泥特性水泥特性水泥二、水泥的分类二、水
3、泥的分类3按组成分为：硅酸盐水泥 Portland cement 铝酸盐水泥 Calcium Aluminate Cements 硫铝酸盐水泥Calcium sulfo-aluminate cements 氟铝酸盐水泥 铁铝酸盐水泥 少熟料或无熟料水泥其中,硅酸盐水泥产量最大，应用最广泛。4Source:Source:INTRODUCTION LA SCIENCE DES MATRIAUX,Mercier,Zambelli,KurzINTRODUCTION LA SCIENCE DES MATRIAUX,Mercier,Zambelli,Kurz三、水泥在国民经济中的地位和作用三、水泥在国民经
4、济中的地位和作用 水泥混凝土是中国乃至全球使用水泥混凝土是中国乃至全球使用最为广泛最为广泛最为广泛最为广泛、产量最大产量最大的材料的材料为什么为什么?Availability-Raw Availability-Raw materials everywhere,materials everywhere,low energy of production low energy of productionTransportable-Transportable-Grey powder in sack or bulkGrey powder in sack or bulkConstructable-Cons
5、tructable-Add water and stirAdd water and stirFlexible-Flexible-Fill forms of nearly any shapeFill forms of nearly any shape sets and hardens at room temp sets and hardens at room temp.Little overall volume change Little overall volume changeDurable-Durable-will last for centurieswill last for centu
6、ries water tight water tightAll at a bargain price!三大传统建材：水泥、木材、钢材水泥、木材、钢材水泥与其他建材相比具以下优点：、低能耗：、低能耗：、低能耗：、低能耗：为钢材的1/51/6，铝合金的1/25，比红砖低35%、耐久：、耐久：、耐久：、耐久：木材会腐烂，钢材会生锈，有机材料会老化 维修工作量小、易易易易成成成成型型型型：可在常温下浇铸成各种形状。尤其是高铝水泥铸造耐火材料，高流动性水泥铸造大型平板、多品种、多特性：、多品种、多特性：、多品种、多特性：、多品种、多特性：选择余地大，适应于各种环境条件和性能的要求、可复合：、可复合：、可
7、复合：、可复合：钢筋、钢纤维、玻璃纤维、聚合物复合等、适适适适应应应应性性性性强强强强：可用于海上、地下、深水或者严寒、干热的地区，以及耐侵蚀、防辐射、核电站等78四、水泥工业发展概况四、水泥工业发展概况1、第一次产业革命时期：第一次产业革命时期：（1824年）硅酸盐水泥问世，用间歇式的土立窑烧制熟料。2、1877年：水泥的回回回回转转转转窑窑窑窑烧制技术获得专利。出现单筒冷却机、立式磨、单仓钢球磨3、19世纪末20世纪初：机立窑机立窑机立窑机立窑（1910年）、立波尔窑立波尔窑立波尔窑立波尔窑（1928年）相继诞生。4、20世纪50年代初：悬浮预热器窑悬浮预热器窑悬浮预热器窑悬浮预热器窑出现
8、，1950年全球水泥年产量达1.33亿吨。世界水泥工业发展概况世界水泥工业发展概况5、60年代初：以电子计算机为代表的新技术在水泥工业中开始得到应用。6、70年代初：（1971年）日本在引进西德悬浮预热器技术的基础上开发出窑窑外分解技术外分解技术，使水泥产量翻翻增长。7、70年代中后期：带带带带悬悬悬悬浮浮浮浮预预预预热热热热器器器器的的的的窑窑窑窑外外外外分分分分解解解解窑窑窑窑在全世界范围内推广应用。生产过程采用计算机集中或分散控制。1980年世界水泥产量达8.7亿吨。2003年世界水泥产量14亿吨。9http:/ http:/www.buzziunicem.it中国水泥工业的发展中国水泥
9、工业的发展1889年：唐山启新洋灰公司，现为启新水泥厂（1st in China）随后续建：大连、上海、广州、中国等水泥厂1952年到1980年28年间水泥总产为5100万吨。1981年一年年产量就达9700万吨。50年代中期：湿法回转窑和立波尔窑成套设备试制。50年代后期到60年代：预热器窑试验。70年代：预分解窑开发。70年代末：引进日产20004000吨熟料的预分解生产线。自行设计制造日产700吨和2000吨的预分解生产线。80年代末：新型干法生产线占大中型水泥厂生产能力的1/4。90、91、92、93年水泥年产量分别为2.02、2.05、2.40、2.97亿吨。96年水泥年产量超过4亿
10、吨。20002002年6.0、6.6、7.3吨，2004年已经超过8亿吨，2007年13.6亿吨。目前单条水泥熟料生产线最大规模为10000t/d。11五、水泥工业发展趋势五、水泥工业发展趋势我国水泥工业存在的突出问题我国水泥工业存在的突出问题 能源问题能源问题 资源问题资源问题 环境问题环境问题性能问题性能问题 13水泥生产能耗高于国际先进水平水泥生产能耗高于国际先进水平35%能能 源源 问问 题题建材行业占全国能耗建材行业占全国能耗水泥占建材产品能耗水泥占建材产品能耗中国石灰石储量中国石灰石储量358亿吨亿吨，可供年限可供年限3030年年 资资 源源 问问 题题 年份年份 1995 200
11、0 20071995 2000 2007 标煤（亿吨）标煤（亿吨）0.6 0.8 1.560.6 0.8 1.56 电（亿千瓦时）电（亿千瓦时）490 660 1200490 660 1200 石灰石（亿吨）石灰石（亿吨）3.8 4.7 133.8 4.7 13 其他原料消耗，如粘土和铁粉等其他原料消耗，如粘土和铁粉等水泥能源和资源消耗水泥能源和资源消耗环环 境境 问问 题题 1995年年 2000年年 2007年年 CO2（亿吨）（亿吨）3.6 4.4 10 SO2（万吨）（万吨）45 59 150 NOX（万吨）（万吨）92 120 200水泥生产释放的水泥生产释放的CO2产生温室效应，产
12、生温室效应，SO2形成酸雨，形成酸雨，NOX有毒，粉尘导致矽肺有毒，粉尘导致矽肺 我国我国 发达国家发达国家 熟料强度（熟料强度（MPa）55-58 60-65 水泥强度等级水泥强度等级 32.5-42.5 42.5-52.5耐久性耐久性:世界性的问题世界性的问题我国我国：一些工程未达到使用寿命就发生破坏：一些工程未达到使用寿命就发生破坏美国美国：修复和重建费用已达：修复和重建费用已达30003000多亿美元多亿美元/年年性性 能能 问问 题题中国水泥工业面临着不可持续发展！中国水泥工业面临着不可持续发展！18今后世界水泥工业的中心课题：今后世界水泥工业的中心课题：节能、节省资源节能、节省资源减少粉尘和减少粉尘和CO2排放排放环境友好环境友好循环经济可持续发展Thank you19结束结束