自己做水泥可以嗎？據(jù)說考古發(fā)現(xiàn),，距今幾

水泥的主要成分：主要成分是硅酸鹽,。水泥的種類較多，其組成有所區(qū)別,。普通水泥主要成分的名稱,、化學式：硅酸三鈣 、硅酸二鈣 ,、鋁酸三鈣：3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,3CaO·Al2O3 ,。 一種細磨材料，加入適量水后成為塑性漿體,，既能在空氣中硬化,，又能在水中硬化，并能把砂,、石等材料牢固地粘結(jié)在一起,，形成堅固的石狀體的水硬性膠凝材料。水泥是無機非金屬材料中使用量最大的一種建筑材料和工程材料，廣泛用于建筑,、水利,、道路、石油,、化工以及軍事工程中。 近年來,，工業(yè)發(fā)達國家的水泥產(chǎn)量因需要量基本達到飽和,，水泥年產(chǎn)量已趨于平穩(wěn)或下降，而中國等發(fā)展中國家的水泥產(chǎn)量則增長較快,例如:1983年...全部

  水泥的主要成分：主要成分是硅酸鹽,。水泥的種類較多,，其組成有所區(qū)別。普通水泥主要成分的名稱,、化學式：硅酸三鈣 ,、硅酸二鈣 、鋁酸三鈣：3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,3CaO·Al2O3 ,。
   一種細磨材料,，加入適量水后成為塑性漿體，既能在空氣中硬化,，又能在水中硬化,，并能把砂、石等材料牢固地粘結(jié)在一起,，形成堅固的石狀體的水硬性膠凝材料,。水泥是無機非金屬材料中使用量最大的一種建筑材料和工程材料，廣泛用于建筑,、水利,、道路、石油,、化工以及軍事工程中,。
  近年來，工業(yè)發(fā)達國家的水泥產(chǎn)量因需要量基本達到飽和,，水泥年產(chǎn)量已趨于平穩(wěn)或下降,，而中國等發(fā)展中國家的水泥產(chǎn)量則增長較快,例如:1983年世界水泥產(chǎn)量為900Mt，中國的水泥產(chǎn)量則為100Mt,。
   沿革 大約2000年前,，希臘和古羅馬人在建筑工程中使用了一種石灰和火山灰的混合物，它們在水中緩慢反應生成堅硬的固體,，這是最早應用的水泥,。19世紀初，英,、法等國將粘士化的石灰（或泥灰?guī)r）經(jīng)燒結(jié)成為水硬性材料,，當其中氧化鋁和氧化硅含量之和達到20％～35％時,，稱為天然水泥。
  這種水泥的燒成溫度低,，不控制成分,。1824年英國人J。阿斯普丁用石灰石和粘土的人工混合物燒成一種水硬性的膠凝材料,，它在凝結(jié)硬固后的顏色,、外觀和當時英國用于建筑的優(yōu)質(zhì)波特蘭石頭相似，故稱之為波特蘭水泥,。
  他為此取得了專利,，1825年，在英國建廠生產(chǎn),。但阿斯普丁所得產(chǎn)物,。因燒成溫度低而質(zhì)量不夠好。真正類似于現(xiàn)在的波特蘭水泥是1850年英國人I,。C,。約翰孫制造的。從此開始了波特蘭水泥工業(yè),。一百多年來,，硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝和性能不斷得到改進，同時又研制了為數(shù)眾多的新品種,迄今已發(fā)展到100多種水泥,。
   中國在1889年于唐山建立了第一座水泥廠,，1906年在唐山成立啟新洋灰股份有限公司（見啟新水泥廠），開創(chuàng)了中國的水泥工業(yè),。1949年的水泥產(chǎn)量為660kt,到1984年已達 120Mt,，水泥品種也從單一的硅酸鹽水泥發(fā)展至60多個品種。
   分類 水泥的分類方法有多種：1,。根據(jù)生產(chǎn)的原料性質(zhì)分為天然水泥,、有熟料水泥（用石灰石和粘土按所需成分配合，在較高溫度下煅燒得到的產(chǎn)物稱為熟料）和無熟料水泥（利用粉煤灰,、高爐礦渣等工業(yè)廢料或天然火山灰與石灰,、水玻璃等堿性激發(fā)劑以及石膏按比例磨細,不經(jīng)煅燒而制得的水泥）。
  2,。根據(jù)水泥的性能,可分為快硬水泥(早強水泥),、低熱水泥、膨脹水泥,、耐酸水泥,、耐火水泥等。3。根據(jù)用途,，可分為油井水泥,、大壩水泥、噴射水泥,、海工水泥等,。4。根據(jù)水泥中主要化學成分,，分為硅酸鹽水泥,、鋁酸鹽水泥(高鋁水泥)、磷酸鹽水泥等,，后者應用較少。
  雖然水泥的品種繁多,，但95％以上屬硅酸鹽水泥類,，只是根據(jù)工程的要求改變其中化學組成，或在使用時加入某些調(diào)節(jié)性能的物質(zhì)而已,。 硅酸鹽水泥 一類以高堿性硅酸鹽為主要化合物的水硬性水泥的總稱（在西方國家通稱波特蘭水泥）,。
  它是將鈣質(zhì)（石灰石等）和鋁硅酸質(zhì)（粘土等）原料按一定比例混合,磨細后在水泥窯內(nèi)經(jīng)高溫（約1720K）煅燒，得到水泥熟料,，再與適量的石膏共同研磨至一定細度而制得的,。 性能 硅酸鹽水泥的相對密度為3。
  1～3,。2,。水泥與水接觸會放出熱量，經(jīng)過一定時間便凝結(jié)（不同品種的水泥有不同的凝結(jié)時間）,。為保證水泥有合適的凝結(jié)時間,，常加入適量的石膏，化肥工業(yè)副產(chǎn)品磷石膏,、氟石膏也可作代用品,。石膏的加入量主要決定于水泥熟料中鋁酸鹽的含量,加入量以三氧化硫計不能超過3。
  5％,。水泥應有良好的體積安定性,。凝結(jié)后的水泥在空氣中和水中很快硬固并具有機械強度（抗壓和抗折強度）。一般以水泥：砂=1:2,。5的砂漿試樣在水中養(yǎng)護3天,、7天和28天的抗壓和抗折強度，均符合國家標準作為水泥的強度指標,，以kg/cm2計,，并以28天的抗壓強度的數(shù)值稱為水泥的標號。
  硅酸鹽水泥常用標號有325、425,、525和625,。一些高強和超高強水泥的標號，甚至可達1000以上,。水泥熟料中各礦物與水接觸時發(fā)生水化反應(即水合),，同時生成氫氧化鈣、水化硅酸鈣凝膠,、水化鋁酸鈣和水化鐵酸鈣等,。
  當有石膏時，后兩種水化物分別生成水化硫鋁酸鈣和水化硫鐵酸鈣,。水泥漿體在干燥條件下會收縮,，在潮濕環(huán)境下會膨脹。氫氧化鈣和水化鋁酸鈣將受海水中硫酸鹽的侵蝕作用,，因此對海港等所用水泥要限制水泥中鋁酸鈣的含量,。
  若水泥中堿含量過高，而制成混凝土的集料又含有活性氧化硅時,，還會發(fā)生堿－集料反應,，體積膨脹，水泥石和混凝土將會毀壞,。熟料中過多的游離氧化鈣和方鎂石在水化反應時,，也產(chǎn)生體積膨脹，造成水泥體積安定性不良,，這種水泥就不合格,。
   品種 硅酸鹽水泥根據(jù)其中礦物組成的變化和外加混合材料的不同而有不同的品種。熟料中只加石膏而制得的水泥稱純硅酸鹽水泥,，如在其中加入高爐礦渣,、粉煤灰或火山灰等混合材料，則分別稱為礦渣硅酸鹽水泥,、粉煤灰硅酸鹽水泥和火山灰硅酸鹽水泥,。
  如果上述混合材料的加入量不超過15％，則稱為普通硅酸鹽水泥（簡稱普通水泥）,。上述五種水泥的生產(chǎn)量最大,，常稱為五大品種水泥。根據(jù)工程要求,，在生產(chǎn)過程中可以改變水泥熟料的化學成分,，從而生成的各種礦物的含量有差別，如對于高溫油井水泥要求硅酸二鈣含量增多,；大壩用水泥則要求鋁酸鈣和硅酸三鈣的含量低,；白色硅酸鹽水泥要求氧化鐵的含量小于 0,。
  5％；快硬水泥應使硅酸三鈣的含量高等,。從節(jié)約能源和開拓資源出發(fā),，生產(chǎn)硅酸鹽水泥時，組分中有時還加入石膏和螢石,，提高氧化鐵含量,，降低氧化鈣含量，生成以硅酸二鈣,、鐵鋁酸鈣和無水硫鋁酸鈣為主要礦物的水泥熟料,。
  有的水泥中并含有少量的氟鋁酸鈣。 原料 硅酸鹽水泥熟料中的主要化學組成是氧化鈣,、氧化硅,、氧化鋁和氧化鐵。氧化鈣主要來源于石灰質(zhì)原料,，如石灰石,、白堊、泥灰?guī)r等,；氧化鋁和氧化硅則來源于含硅酸鋁的物質(zhì)，如粘土,、高爐礦渣,、粉煤灰等；氧化鐵則利用硫酸生產(chǎn)中的硫鐵礦渣,。
  用于生產(chǎn)硅酸鹽水泥的石灰質(zhì)原料中的氧化鈣含量一般在52％左右,；粘土質(zhì)原料中的氧化硅含量達57％左右，氧化鋁的含量則小于20％,。為了降低煅燒溫度,，并在煅燒過程中生成一部分熔融物，常加少量氧化鐵原料,。
  對原料還要控制其中堿和氧化鎂的含量,，即在水泥熟料中氧化鎂的含量應小于5％，總堿量(Na2O K2O)對于一般水泥應小于1,。2％,，對低堿水泥則應小于0。6％,。 生產(chǎn)工藝 硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝流程可分為生料制備,、熟料煅燒、水泥制成（粉磨）和包裝等過程,。
   1,。生料制備 包括從原料破碎開始至成分調(diào)配到合乎要求的生料過程,。生料制備有干法和濕法兩種方法。在干法制備過程中,石灰石等大塊硬質(zhì)原料,，按傳統(tǒng)工藝是先經(jīng)過一次破碎至大小在100mm左右的塊料,或再經(jīng)第二次破碎至小于25mm的塊料（近年來已發(fā)展一次即破碎至小于25mm的塊料工藝）,。
  粘土等含水原料則應經(jīng)烘干再與石灰石、鐵礦石等按比例送入磨機內(nèi),，研磨成細的生料粉,，輸入攪拌庫，在庫中用壓縮空氣攪拌,并調(diào)整成分至合格的生料粉,。濕法制備生料過程與干法的主要區(qū)別,，在于粘土是先用水淘洗成泥漿，與石灰石和鐵礦石共同研磨至含水分約為35％的生料漿,。
  干法制備生料的主要優(yōu)點是在煅燒水泥熟料時的熱耗比濕法低,每千克熟料的熱耗只需要3,。6～4。6MJ,，而濕法需要 5,。2～6。3MJ,。但濕法制備的生料成分較易均勻,。一些先進干法生產(chǎn)水泥廠，近年來采用原料預均化和生料成分自動控制等措施,，以保證生料粉成分的均勻,。
   生料的研磨在不同類型的磨機中進行，主要有球磨,、管磨,、立式磨和烘干與研磨同時進行的中間卸料磨等。為節(jié)約研磨過程的電能,、提高磨機效率,，生產(chǎn)中常采用閉路（圈流）式粉磨，即將出磨機物料先經(jīng)過一個顆粒分級設(shè)備——選粉機,，選出細顆粒部分作為產(chǎn)品,，粗顆粒部分返回磨機內(nèi)繼續(xù)研磨。
  閉路系統(tǒng)粉磨比開路粉磨(不經(jīng)過選粉機分級)的產(chǎn)量約可提高15％～25％,，并減少了過粉碎現(xiàn)象,。缺點是設(shè)備投資大、操作和管理較復雜,。近年來,，又采用一種新型的帶選粉機的立式輥輪磨,將破碎、研磨,、干燥和分級在同一個裝置內(nèi)完成,。
  目前,最大的立式磨每小時產(chǎn)量可達400t,。 2。熟料煅燒 已制備好的生料在不同型式的窯內(nèi)煅燒成水泥熟料,。一般生料粉或生料漿在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒,，中國大多數(shù)小型水泥廠均采用立窯煅燒，用立窯煅燒時生料粉中混入需要的煤粉,，并加適量水混合制成直徑為10～30mm的生料球,。
  立窯煅燒的水泥熟料質(zhì)量略差，但煅燒溫度低,，耗煤量較小,。為了節(jié)約能耗、提高回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)能力,，自70年代開始發(fā)展了窯尾帶預熱器和分解爐的窯外分解技術(shù),。 水泥生料在窯內(nèi)受熱過程中發(fā)生一系列物理和化學變化，如游離水的蒸發(fā),、粘土脫去結(jié)晶水,、碳酸鈣分解成氧化鈣。
  后者與粘土中的氧化硅和氧化鋁及鐵礦石間發(fā)生固相反應生成化合物,，它們的存在形式主要有四種,，即硅酸三鈣(3CaO·SiO2，簡寫C3S),、硅酸二鈣（2CaO·SiO2,，簡寫C2S）,鋁酸三鈣(3CaO·AI2O3，簡寫C2A)和鐵鋁酸四鈣(4CaO·Al2O3·Fe2O3,簡寫C4AF),。
  還有少量未化合的氧化鈣和方鎂石 (MgO)。有時還有硫酸鹽,、鈦酸鹽等,但數(shù)量更少,。由于熟料中還含有其他氧化物,上述各化合物并不是以純的狀態(tài)存在，往往固溶有其他各種氧化物,。故又將它們按照礦物相(即晶相)來命名,，如硅酸三鈣稱阿利特，它在熟料中占50％以上,；硅酸二鈣稱貝利特,約含有25％,；鋁酸三鈣為鋁酸鹽;鐵鋁四鈣稱才利特。
  從反光顯微鏡下觀察到的水泥熟料結(jié)構(gòu)可見到六方晶體是阿利特,圓粒晶體是貝利特,。晶體間的物質(zhì)系由于物料在1450℃左右溫度下有約30％熔融經(jīng)冷卻后形成,，稱中間相，其中亮的部分是才利特,又稱白色中間相（即無定形的非晶相）,暗色的是鋁酸鹽,又稱黑色中間相,。
  水泥熟料化學成分(％)有一定范圍要求,，氧化鈣62～67,，氧化硅20～24，氧化鋁4～7,，氧化鐵3～5,。 3。水泥制成和包裝 從窯內(nèi)出來的水泥熟料經(jīng)冷卻后加入適量石膏(控制水泥中SO3≤3,。
  5％),，在磨機內(nèi)研細，制成硅酸鹽水泥,。水泥研磨的細度對水泥質(zhì)量影響較大,，提高細度，可提高水泥的強度,，但相應的電耗也增大,。細度一般控制在0。08mm方孔篩上的篩余量不大于10％,或者比表面積在3000cm2/g左右,。
  水泥研磨過程中的粉塵較大,，因此在設(shè)備進出口、輸送過程及包裝處均應安裝收塵設(shè)備,，如沉降室,、旋風收塵器、袋收塵器等,。一些先進的工廠中均裝有電除塵器,。在中國還利用含K2O高的粘土或鉀長石代替粘土原料，在煅燒過程中使氧化物揮發(fā)至塵埃中,，收集含K2O較高的粉塵,可以作鉀肥使用,。
  水泥粉常用紙袋包裝，但近年來已大量改用散裝船,、散裝車輸送,，提高了裝運效率，降低了成本,。 用途 廣泛用于民用和工業(yè)用的建筑工程,，例如油田和氣田的固井、水利工程中的大體積壩體,、軍事?lián)屝薰こ?還可用于作耐酸,、耐火材料,坑道中噴射封頂以代替坑木。
  水泥還可以代替木材和鋼材用于多種場合,，如電線桿,、鐵路枕軌、輸油和輸汽管道,、貯原油和貯氣罐等,。 高鋁水泥 又稱礬土水泥,，它是以低堿性鋁酸鹽為主要礦物的水硬性材料。生產(chǎn)高鋁水泥的原料是石灰石和礬土,有燒結(jié)法和熔融法,。
  中國以燒結(jié)法生產(chǎn)為主,。其主要化學成分(％)：氧化鈣32～34,氧化鋁50～60,氧化硅4～8，氧化鐵1～3,氧化亞鐵0～1,氧化鈦1～3,。燒成后的礦物有：鋁酸一鈣(CaO·Al2O3,簡寫CA),、二鋁酸一鈣（CaO·2Al2O3，簡寫CA2）,、七鋁酸十二鈣（12CaO·7Al2O3,，簡寫 C12A7）、硅酸二鈣,、鋁硅酸二鈣(2CaO·Al2O3·SiO2簡寫C2AS)和少量鈦酸鈣（CaO·TiO2,，簡寫CT）。
  中國生產(chǎn)的高鋁水泥的主要的礦物組成(％)范圍是:CA40～50,，CA220～35,，C2AS20～30。CA是水硬性很高的礦物,凝結(jié)速度不快,但硬化迅速,早期強度高,。CA2水硬性較低,，C2AS在結(jié)晶狀態(tài)下不具水硬性。
   高鋁水泥的早期強度發(fā)展很快,，24小時即達極限強度值的80％,，并以3天抗壓強度值作為它的標號（包括1天、3天的抗壓和抗折強度）,，標號有425,、525、625和725,。 高鋁水泥具有良好的抗硫酸鹽性和一定的耐高溫性,，它在900℃和1300℃尚可分別保留原有強度的 70％和53％。
  它主要用于搶修工程,，早期強度要求高、抗硫酸鹽腐蝕和抗凍等的工程,。它適于冬季施工,，但不適于作為永久性結(jié)構(gòu)材料。它還可以與耐火集料配合制成耐火混凝土,，用作工業(yè)窯爐的內(nèi)襯,。高鋁水泥亦可配制成不同的品種，有鋁酸鹽自應力水泥,、鋁酸鹽膨脹水泥和耐火度不低于1580℃的耐熱混凝土等,。
  中國于1955年開始生產(chǎn)高鋁水泥,，并首次采用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法生產(chǎn)。