水泥的化学成分是什么?水泥等级是混凝土强度等级的多少倍?附水泥生产技术标准和防污标准
水泥等级一般是混凝土强度等级的多少倍?
水泥等级应根据混凝土的强度等级来确定,通常是混凝土强度等级的1.5-2倍。
混凝土的抗压强度是通过试验获得的。边长为100毫米的立方体试件用作C60强度下混凝土抗压强度的标准尺寸试件。
根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002),边长150mm的立方体在标准养护条件下(温度20±2℃,相对湿度95%以上)养护至28天,用标准试验方法测得的极限抗压强度称为混凝土的标准立方体抗压强度,用fcu表示。fcu表示,根据GB50010-2010《混凝土结构设计规范》,在立方体极限抗压强度的总体分布中,强度保证率为95%的立方体试件的抗压强度称为混凝土立方体抗压强度的标准值(单位为MPa)。
水泥的化学成分和化学反应
水泥的化学成分
硅酸盐水泥的主要化学成分是氧化钙CaO、二氧化硅SiO2、氧化铁Fe2O3和氧化铝Al2O3。
硅酸盐水泥的主要矿物是硅酸三钙(3CaO SiO2,简化C3S)、硅酸二钙(2CaO SiO2,简化C2S)、铝酸三钙(3CaO Al2O3,简化C3A)和铝酸四钙铁(4CaO Al2O3 Fe2O3,简化C4AF)。
水泥的化学反应
水泥的凝固和硬化:
1)、3cao SiO2+H2O → Cao SiO2 yh2o(凝胶)+Ca(OH)2;
2)、2cao SiO2+H2O → Cao SiO2 yh2o(凝胶)+Ca(OH)2;
3)、3cao Al2O3+6H2O → 3cao Al2O3 6H2O(水合铝酸钙,不稳定);
3 Cao Al2O 3+3 ca SO4 2h2o+26h2o→3 Cao Al2O 3 3 ca SO4 32h2o(钙矾石、三硫化二水合铝酸钙);
3 Cao al2o 3 3c aso 4 32h2o+2[3 Cao al2o 3]+4h2o→3[3 Cao al2o 3 caso 4 12h2o](单硫水合铝酸钙);
4)、4 CaO al2o 3 fe2o 3+7H2O→3 CaO al2o 3 6H2O+CaO fe2o 3 H2O。
扩展阅读:
水泥技术标准和防污标准:
水泥主要技术指标
(1)比重和容重:标准水泥的比重为3.1,容重通常为1300kg/m3。
(2)细度:指水泥颗粒的厚度。颗粒越细,硬化越快,早期强度越高。
(3)凝结时间:水泥用水搅拌至开始凝结所需的时间称为初凝时间。从加水搅拌到凝结完成的时间称为最终凝结时间。硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的初凝时间不早于45分钟,终凝时间不晚于6.5小时;火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合硅酸盐水泥的最终凝结时间不得晚于10小时。其实初凝时间1~3h,终凝时间4 ~ 6h。水泥的凝结时间由专用的凝结时间测试仪确定
(4)强度:水泥的强度应符合国家标准。
(5)体积稳定性:指水泥在硬化过程中体积变化的均匀性。水泥中有很多杂质,会产生不均匀的变形。
(6)水化热:水泥与水的相互作用会产生放热反应,水泥硬化过程中不断释放的热量称为水化热。
(7)标准稠度:指水泥浆对标准试棒下沉有一定阻力时的稠度。
水泥污染防治标准
水泥行业的碳排放仅次于电力行业,资源消耗和生态破坏问题突出,即将迎来新一轮淘汰浪潮。
环境保护部近日发布了《水泥行业污染防治技术政策(征求意见稿)》和《水泥行业污染防治最佳可得技术指南(征求意见稿)》。这两份文件传达的信息是,国家将收紧水泥行业污染防治技术标准,全面减少水泥行业污染物排放,同时解决水泥行业产能过剩问题;技术政策和技术指南都应该是强制性的。
据中国环境科学研究院和中国水泥协会介绍,水泥行业是重点污染行业,其颗粒物排放量占全国颗粒物排放量的20~30%,二氧化硫排放量占全国排放量的5%~6%。有的立窑生产中加入萤石,降低烧成热耗,也造成周边地区氟污染。
水泥行业是中国仅次于电力和钢铁的第三大煤炭用户。我国水泥熟料平均燃烧耗热量为115 kg标准煤/吨,比国际先进水平高出10%以上。现有规模以上水泥生产企业约4000家,新建干法水泥生产线1500多条。水泥行业的二氧化碳排放量仅次于电力行业。水泥企业矿山资源消耗和生态破坏也是突出问题。
根据中国环境科学学会和合肥水泥研究设计院编制的《水泥行业污染防治最佳可行技术指南(征求意见稿)》,编制小组于2010年对158家水泥企业进行了调查。每新建一条5000吨/日熟料的干法水泥生产线,企业每年需要缴纳约900 ~ 100万元的排污费。
如果技术改造和监管到位,颗粒物排放量减少50%,氮氧化物减少25%,每年可减少排污费约30万元,相当于每年每吨水泥1500元的放线。按照全国18.6亿吨水泥量,未来五年排污费将减少13.95亿元。同时减少了粉尘、二氧化硫和二氧化氮的污染,环境和社会效益巨大。
如果水泥行业能在未来五年内实现30%的原材料/燃料替代率,每年可减少二氧化碳排放量2.8亿吨,因减少化石燃料的使用而节约成本可达3720亿元,产生巨大的环保和经济效益。