高性能水泥及其生产技术讲义2012年5月-湖南工学院

创新绩效和谐责任高性能水泥及其生产技术讲义2012年5月创新绩效和谐责任•第一部分洪平个人简历•第二部分课件目录创新绩效和谐责任洪平个人简历第一部分洪平，男，湖南车江南方水泥有限公司总经理，高级工程师。兼任湖南省硅酸盐学会常务理事、衡阳市水泥行业协会秘书长等职。从事水泥生产技术和管理工作30余年，具备扎实的理论基础和丰富的生产实践经验，编著出版《特种水泥》，在国家级技术期刊上公开发表专业论文10余篇，多篇论文被国外期刊摘录并获优秀论文奖。创新绩效和谐责任课件第二部分创新绩效和谐责任目录第一讲：高性能水泥释义第四讲：性能影响因素第二讲：研究与应用现状第五讲：生产技术与方法5第三讲：技术要求第六讲：问题与展望课件创新绩效和谐责任高性能混凝土定义（HighPerformanceConcrete缩写HPC）第一讲高性能水泥释义（一）创新绩效和谐责任HPC的基本特性各国对HPC的认识第一讲高性能水泥释义（二）高耐久性：优异的抗渗和抗介质侵蚀能力高强度：早期相对强度高强度峰值高强度衰减期长高工作性：高流动度可泵送或者自流免振高兼容性高体积稳定性：高弹性模量低收缩和低温度应变经济合理性：节约资源绿色环保创新绩效和谐责任HPC的技术路线第一讲高性能水泥释义（三）工艺创新振动加压成型的高强混凝土第五组分创新掺高效减水剂配置高强混凝土第六组分创新采用矿物外加剂配置高性能混凝土创新绩效和谐责任高性能水泥定义（HighPerformanceCement）第一讲高性能水泥释义（四）创新绩效和谐责任高性能水泥的基本内涵专家学者对高性能水泥的认识第一讲高性能水泥释义（五）满足HPC的强度要求满足HPC工作性的要求满足HPC耐久性的要求满足配制HPC经济性的要求创新绩效和谐责任理论研究成果高性能水泥的性能特点水泥性能与混凝土性能的对应关系高性能水泥的技术要求高性能水泥性能的影响因素高性能水泥性能检验方法高性能水泥的生产方法与绿色化生产措施11第二讲研究与应用现状（一）创新绩效和谐责任第二讲研究与应用现状（二）实际应用尚待解决的问题制定高性能水泥的技术标准或规范制定高性能水泥技术要求的检验方法确定高性能水泥性能指标的影响因素及其控制方法对现有生产方法改进和开发新的生产技术创新绩效和谐责任各专家学者观点13乔龄山廉慧珍俞瑞堂第三讲技术要求（一）王善拔洪平创新绩效和谐责任高性能水泥理化性能技术标准14第三讲技术要求（二）性能项目指标值或要求工作性水泥净浆需水量≤26%(按标准稠度方法检测)水泥胶砂流动度＞116mm(水灰比为0.44时跳桌法检验)混凝土坍落度＞16cm保塑性新拌混凝土坍落度在2h内损失不超过2cm(温度为30~40℃)凝结时间初凝时间1~2h,终凝时间3~4h抗离析性不离析保水性不泌水兼容性拌制混凝土时与多种外加剂相容性好创新绩效和谐责任高性能水泥理化性能技术标准15第三讲技术要求（三）强度3d抗压强度相对(28d)值＞58%28d强度绝对值50MPa以上(ISO法检测)抗压强度峰值可达28d的1.5倍以上耐久性抗渗性在渗透压为3MPa的水中恒压24h,渗透高度≤5cm抗蚀性抗蚀系数K6≥0.8抗碱集料反应性(Na2O+0.658K2O)≤0.6%尺寸稳定性28d干缩率≤0.10%抗冻性抗冻标号M＞100性能项目指标值或要求创新绩效和谐责任C3SC2SC3AC4AF水泥主要矿物资源图示熟料的矿物组成第四讲性能影响因素（一）创新绩效和谐责任4种主要矿物的水化热（J/g）17第四讲性能影响因素（二）龄期C3SC2SC3AC4AF3d244±3450±21890±118290±1137d223±4642±291562±164496±15528d378±29105±171382±164496±923个月437±21176±131306±71412±671年491±29227±171172±97378±926.5年491±29223±211378±105466±101创新绩效和谐责任4种主要矿物的收缩率（%）18第四讲性能影响因素（三）C3S0.00234±0.000100C2S0.00079±0.000036C3A0.00077±0.000036C4AF0.00049±0.000114创新绩效和谐责任不仅是调节凝结时间，而且对水泥的强度、流变性能、减水剂相容性和收缩都有影响石膏种类与掺入量石膏在水泥中的作用第四讲性能影响因素（四）创新绩效和谐责任天然石膏天然二水石膏天然无水石膏工业副产石膏氟石膏脱硫石膏磷石膏石膏的种类石膏种类与掺入量第四讲性能影响因素（五）创新绩效和谐责任石膏种类与掺入量石膏的性能石膏结晶水的转化第四讲性能影响因素（六）二水石膏半水石膏无水石膏80~140℃140~200℃创新绩效和谐责任石膏的溶解速度石膏种类与掺入量第四讲性能影响因素（七）创新绩效和谐责任石膏的溶解度石膏种类与掺入量第四讲性能影响因素（八）温度CaSO4·2H2Oα-CaSO4·1/2H2Oβ-CaSO4·1/2H2OⅢα-CaSO4Ⅲβ-CaSO4Ⅱβ-CaSO40℃1.7568.83810.9198.87611.7213.79310℃1.9377.8019.4947.79310.1823.31320℃2.0476.8418.1946.7848.7892.87930℃2.1045.9567.0245.8527.5082.48640℃2.1155.1445.9654.9976.3622.13450℃2.0874.4035.0184.2205.3361.820创新绩效和谐责任不同石膏品种对水泥性能的影响石膏种类与掺入量第四讲性能影响因素（九）创新绩效和谐责任碱含量发生碱集料反应使水泥抗裂性变差导致水泥与高效减水相容性变差25第四讲性能影响因素（十）Na2O+0.658K2O/%减水剂品种及掺量净浆流动度/mm0.52萘系高效减水剂0.5%2851.302602.001050.52木钙0.25%2051.301902.00115创新绩效和谐责任比表面积水泥强度凝结时间体积收缩与抗裂性高效减水剂的相容性26第四讲性能影响因素（十一）创新绩效和谐责任水泥粒度分布与形貌粒度分布RRB曲线X值与n值颗粒形貌球形度27第四讲性能影响因素（十二）混合材的作用种类掺量细度水泥的粒度分布、强度、凝结时间、需水量、流变性、相容性等创新绩效和谐责任熟料烧成温度与烧成速度烧成温度与烧成速度与矿物固溶量的关系矿物固溶量对水泥性能的影响28第四讲性能影响因素（十三）冷却制度的影响C2S粉化玻璃体析晶对水化性能的影响快冷：凝结时间正常、强度高、相容性好慢冷：强度低、相容性差创新绩效和谐责任相容性的概念应进一步明确与细化出磨水泥温度和水泥使用温度对相容性都有影响熟料中fCaO含量对相容性的影响应引起重视水泥新鲜度的概念及其对相容性的影响资源图示水泥与减水剂的相容性第四讲性能影响因素（十四）创新绩效和谐责任合理选择熟料矿物组成足够高的硅酸盐矿物（C3S与C2S）含量C3S+C2S＞75%且C3S＞55%尽可能低的熔剂矿物（C3A与C4AF）含量C3A+C4AF＜20%且C3A＜8%30第五讲生产技术与方法（一）创新绩效和谐责任选择适当的粉磨方式改进粉磨设备和工艺资源图示带选粉机的球墨系统、高细粉磨系统二级粉磨系统分别粉磨混合粉磨选择合理的粉磨工艺第五讲生产技术与方法（二）创新绩效和谐责任采用非熟料的其他组分对水泥改性32第五讲生产技术与方法（三）外加剂矿物掺合料石膏创新绩效和谐责任其他方法尽量降低水泥的比表面积提高熟料烧成温度和烧成速度提高熟料高温阶段的冷却速度尽量降低水泥中的碱含量控制适当的水泥粉磨温度避免使用烧失量较高的粉煤灰延长水泥储存时间、降低水泥的新鲜度第五讲生产技术与方法（四）创新绩效和谐责任问题与展望第六讲问题与展望（一）创新绩效和谐责任进一步研究确定高性能混凝土性能与高性能水泥性能的对应关系，并使之量化和提高相关性确定高性能水泥的技术要求和检验方法，并使之上升为行业标准进一步研究高性能水泥性能指标的影响因素和控制方法第六讲问题与展望（二）创新绩效和谐责任研究高性能水泥的生产技术与方法，包括对现有生产技术的改进和开发新的生产技术。Eg：在水泥中掺入平均粒径明显低水泥细度的矿物掺合料；使水泥中含有微膨胀特性的组分，补偿水泥的收缩借鉴国外水泥技术研究和生产的先进经验开展高性能水泥实际生产的工业试验第六讲问题与展望（三）创新绩效和谐责任完创新绩效和谐责任Q&A