粉狀水硬性無機膠凝材料。加水攪拌後成漿體,能在空氣中或水中硬化,並能把砂、石等材料牢固地膠結在一起。水泥是重要的建築材料,用水泥製成的砂漿或混凝土,堅固耐久,廣泛應用於土木建築、水利、國防等工程。
水泥可根據它的用途分為
通用水泥:用於一般的建築工程,主 要是矽酸鹽類的五種水泥。
專用水泥:是指適應於專門用途的水泥,有大壩水泥、油井水泥、砌築水泥等。
特種水泥:具有比較突出的某種效能的水泥,如膨脹水泥、低熱水泥、彩色水泥、白水泥等。
水泥的發展歷史
cement一詞由拉丁文caementum發展而來,是碎石及片石的意思。水泥的歷史最早可追溯到古羅馬人在建築中使用的石灰與火山灰的混合物,用它膠結碎石製成的混凝土,硬化後不但強度較高,而且還能抵抗淡水或含鹽水的侵蝕。長期以來,它作為一種重要的膠凝材料,廣泛應用於建築工程。
1756年,英國工程師J.斯米頓在研究某些石灰在水中硬化的特性時發現:要獲得水硬性石灰,必須採用含有粘土的石灰石來燒製;用於水下建築的砌築砂漿,最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。這個重要的發現為近代水泥的研製和發展奠定了理論基礎。
1796年,英華人J.帕克用泥灰岩燒製出了一種水泥,外觀呈棕色,磨細後製成料球,在高於燒石灰的溫度下煅燒,然後進行磨細製成水泥。帕克稱這種水泥為“羅馬水泥”(Roman Cement),並取得了該水泥的專利權。“羅馬水泥”凝結較快,可用於與水接觸的工程,在英國曾得到廣泛應用,一直沿用到被“波特蘭水泥”所取代。
1824年,英國建築工人J.阿斯普丁取得了波特蘭水加熱爐泥的專利權。他用石灰石和粘土為原料,按一定比例配合後,在類似於燒石灰的立窯內煅燒成熟料,再經磨細製成水泥。因水泥硬化後的顏色與英格蘭島上波特蘭地方用於建築的石頭相似,被命名為波特蘭(矽酸鹽)水泥。它具有優良的建築效能,從而一舉成為流芳百世的水泥發明人,在水泥史上具有劃時代意義。
1871年,日本開始建造水泥廠。
1877年,英國的克蘭普頓發明了迴轉爐,並於1885年經蘭薩姆改革成更好的迴轉爐。 1889年,中國河北唐山開平煤礦附近,設立了用立窯生產的唐山“細綿土”廠。1906年在該廠的基礎上建立了啟新洋灰公司,年產水泥4萬噸。
水泥的發明是一個漸進的過程。水泥生產技術隨著社會生產力發展,也有一個不斷進步、成熟和完善的過程。今天,人們把水泥的生產過程形象的概括為“二磨一燒”,即按一定比例配合的原料,先經粉磨製成生料,再在窯內燒成熟料,最後透過粉磨製成水泥。在這個過程中,窯是核心裝置,所以人們在研究水泥技術發展史的時候,往往以窯為代表。回顧這過去的近二百年,水泥生產先後經歷 了倉窯、立窯、幹法迴轉窯、溼法迴轉窯和新型幹法迴轉窯等發展階段,最終形成現代的預分解窯新型幹法。
倉窯
1824年阿斯普丁獲得波特蘭水泥專利時所用的煅燒裝置叫瓶窯(Bottle Kiln),其形狀像瓶子,因此而得名。1872年強生在瓶窯的基礎上,發明專門用於燒製水泥的倉窯,並獲得專利。
立窯
1884年在德國,狄茲赫(Dietzsch)發明立窯,並取得專利權。丹麥人史柯佛(Schoefer)對立窯進行了多次改進。1913年前後,德華人在立窯上開始採用移動式爐篦子(Movable Grate)使熟料自動卸出,同時進一步改善通風。
幹法迴轉窯
經過十八年來的一次次試驗和一次次失敗,在1895年,美國工程師亨利(Hurry)和化驗師西蒙(Seaman)進行迴轉窯煅燒波特蘭水泥的試驗,終於獲得成功,並在英國取得第23145號專利證。1897年德國貝赫門(I. A. Bachman)博士發明餘熱鍋爐窯。1928年,立雷帕博士與德國水泥機械公司伯力鳩斯(Polysius)合作,製造出窯尾帶回轉篦式加熱機的幹法迴轉窯。
溼法迴轉窯
1912年前後,丹麥史密斯(F. L. Smith)水泥機械公司用白堊土和其他輔助原料製成水泥生料漿,在迴轉窯上用它取代幹生料粉進行煅燒試驗,取得成功,從而開創出溼法迴轉窯生產水泥的新方法。 新型幹法迴轉窯 曾在丹麥史密斯水泥機械公司工作過的工程師伏傑爾-彥琴森(M. Vogel-Jorgensen)於1932年6月1日向捷克斯洛伐克共和國專利辦公室(Patent Office)首次提出四級旋風筒懸浮預熱器的專利申請。專利於1934年7月25日被批准並公佈,編號為48169。1951年德國工程師密勒(F. Muller)對專利內容作了多處改進,在此基礎上洪堡公司製造出世界上第一臺四級旋風懸浮預熱器。懸浮預熱器簡稱SP,這是Suspension Preheater的縮寫。1971年,日本石川島工業公司在洪堡窯的基礎上首創水泥預分解窯。預分解窯簡稱NSP窯,NSP是New Suspension Preheater的縮寫,即新型懸浮預熱器的縮寫。
20世紀,人們在不斷改進波特蘭水泥效能的同時,研製成功了一批適用於特殊建築工程的水泥,如高鋁水泥,大壩水泥、油井水泥、隧道水泥等。
全世界的水泥品種已發展到100多種,2007年水泥年產量約20億噸。 中國在1952年制訂了全國統一標準,確定水泥生產以多品種多標號為原則,並將波特蘭水泥按其所含的主要礦物組成改稱為矽酸鹽水泥,後又改稱為矽酸鹽水泥至今。2007年中國水泥年產量約11億噸
粉狀水硬性無機膠凝材料。加水攪拌後成漿體,能在空氣中或水中硬化,並能把砂、石等材料牢固地膠結在一起。水泥是重要的建築材料,用水泥製成的砂漿或混凝土,堅固耐久,廣泛應用於土木建築、水利、國防等工程。
水泥可根據它的用途分為
通用水泥:用於一般的建築工程,主 要是矽酸鹽類的五種水泥。
專用水泥:是指適應於專門用途的水泥,有大壩水泥、油井水泥、砌築水泥等。
特種水泥:具有比較突出的某種效能的水泥,如膨脹水泥、低熱水泥、彩色水泥、白水泥等。
水泥的發展歷史
cement一詞由拉丁文caementum發展而來,是碎石及片石的意思。水泥的歷史最早可追溯到古羅馬人在建築中使用的石灰與火山灰的混合物,用它膠結碎石製成的混凝土,硬化後不但強度較高,而且還能抵抗淡水或含鹽水的侵蝕。長期以來,它作為一種重要的膠凝材料,廣泛應用於建築工程。
1756年,英國工程師J.斯米頓在研究某些石灰在水中硬化的特性時發現:要獲得水硬性石灰,必須採用含有粘土的石灰石來燒製;用於水下建築的砌築砂漿,最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。這個重要的發現為近代水泥的研製和發展奠定了理論基礎。
1796年,英華人J.帕克用泥灰岩燒製出了一種水泥,外觀呈棕色,磨細後製成料球,在高於燒石灰的溫度下煅燒,然後進行磨細製成水泥。帕克稱這種水泥為“羅馬水泥”(Roman Cement),並取得了該水泥的專利權。“羅馬水泥”凝結較快,可用於與水接觸的工程,在英國曾得到廣泛應用,一直沿用到被“波特蘭水泥”所取代。
1824年,英國建築工人J.阿斯普丁取得了波特蘭水加熱爐泥的專利權。他用石灰石和粘土為原料,按一定比例配合後,在類似於燒石灰的立窯內煅燒成熟料,再經磨細製成水泥。因水泥硬化後的顏色與英格蘭島上波特蘭地方用於建築的石頭相似,被命名為波特蘭(矽酸鹽)水泥。它具有優良的建築效能,從而一舉成為流芳百世的水泥發明人,在水泥史上具有劃時代意義。
1871年,日本開始建造水泥廠。
1877年,英國的克蘭普頓發明了迴轉爐,並於1885年經蘭薩姆改革成更好的迴轉爐。 1889年,中國河北唐山開平煤礦附近,設立了用立窯生產的唐山“細綿土”廠。1906年在該廠的基礎上建立了啟新洋灰公司,年產水泥4萬噸。
水泥的發明是一個漸進的過程。水泥生產技術隨著社會生產力發展,也有一個不斷進步、成熟和完善的過程。今天,人們把水泥的生產過程形象的概括為“二磨一燒”,即按一定比例配合的原料,先經粉磨製成生料,再在窯內燒成熟料,最後透過粉磨製成水泥。在這個過程中,窯是核心裝置,所以人們在研究水泥技術發展史的時候,往往以窯為代表。回顧這過去的近二百年,水泥生產先後經歷 了倉窯、立窯、幹法迴轉窯、溼法迴轉窯和新型幹法迴轉窯等發展階段,最終形成現代的預分解窯新型幹法。
倉窯
1824年阿斯普丁獲得波特蘭水泥專利時所用的煅燒裝置叫瓶窯(Bottle Kiln),其形狀像瓶子,因此而得名。1872年強生在瓶窯的基礎上,發明專門用於燒製水泥的倉窯,並獲得專利。
立窯
1884年在德國,狄茲赫(Dietzsch)發明立窯,並取得專利權。丹麥人史柯佛(Schoefer)對立窯進行了多次改進。1913年前後,德華人在立窯上開始採用移動式爐篦子(Movable Grate)使熟料自動卸出,同時進一步改善通風。
幹法迴轉窯
經過十八年來的一次次試驗和一次次失敗,在1895年,美國工程師亨利(Hurry)和化驗師西蒙(Seaman)進行迴轉窯煅燒波特蘭水泥的試驗,終於獲得成功,並在英國取得第23145號專利證。1897年德國貝赫門(I. A. Bachman)博士發明餘熱鍋爐窯。1928年,立雷帕博士與德國水泥機械公司伯力鳩斯(Polysius)合作,製造出窯尾帶回轉篦式加熱機的幹法迴轉窯。
溼法迴轉窯
1912年前後,丹麥史密斯(F. L. Smith)水泥機械公司用白堊土和其他輔助原料製成水泥生料漿,在迴轉窯上用它取代幹生料粉進行煅燒試驗,取得成功,從而開創出溼法迴轉窯生產水泥的新方法。 新型幹法迴轉窯 曾在丹麥史密斯水泥機械公司工作過的工程師伏傑爾-彥琴森(M. Vogel-Jorgensen)於1932年6月1日向捷克斯洛伐克共和國專利辦公室(Patent Office)首次提出四級旋風筒懸浮預熱器的專利申請。專利於1934年7月25日被批准並公佈,編號為48169。1951年德國工程師密勒(F. Muller)對專利內容作了多處改進,在此基礎上洪堡公司製造出世界上第一臺四級旋風懸浮預熱器。懸浮預熱器簡稱SP,這是Suspension Preheater的縮寫。1971年,日本石川島工業公司在洪堡窯的基礎上首創水泥預分解窯。預分解窯簡稱NSP窯,NSP是New Suspension Preheater的縮寫,即新型懸浮預熱器的縮寫。
20世紀,人們在不斷改進波特蘭水泥效能的同時,研製成功了一批適用於特殊建築工程的水泥,如高鋁水泥,大壩水泥、油井水泥、隧道水泥等。
全世界的水泥品種已發展到100多種,2007年水泥年產量約20億噸。 中國在1952年制訂了全國統一標準,確定水泥生產以多品種多標號為原則,並將波特蘭水泥按其所含的主要礦物組成改稱為矽酸鹽水泥,後又改稱為矽酸鹽水泥至今。2007年中國水泥年產量約11億噸