快硬波特兰水泥

快硬波特兰水泥是迄今为止最为重要的水硬性水泥，英国人Joseph Asptin于1824年申请了第一件“波特兰”水泥专利，但实际上还称不上是真正的波特兰水泥，真正的波特兰水泥出现在20年后。从那时起，水泥生产工艺不断得到完善和改进。时至今日，水泥已成为世界上使用最为广泛的材料之一。1

生产生产波特兰水泥就是利用矿藏丰富且廉价的原材料进行加工的过程，其原理并不复杂，简言之，就是将石灰石和黏土或粉土（铁铝硅酸盐）均匀混合，同时掺入少量氧化铁和石英，将混合物在水泥窑中加热至1 400～1 600℃，在此温度范围内，原料发生化学反应形成硅酸钙、铝酸钙和铁铝酸钙。

首先将原材料磨至细度小于75μm，然后将磨细原材料从旋转窑顶部的进料口送入窑内。从旋转窑底部送人燃料（天然气、油或煤粉），并在窑下部燃烧，热气在窑内自下而上流动，这样在20 min～2.5 h内（具体时间取决于窑的构造）原料自上而下下落的过程中，温度逐渐升高并发生一系列复杂的化学反应。在窑内温度最高的部位（熟料带），液相中开始形成硅酸钙、铝酸钙和铁酸钙（已形成并熔融）。当原料下降至窑底部最后一段距离时温度迅速降低，出窑后即得熟料，熟料呈深色块状，直径为6～50 mm。待熟料冷却后再与适量石膏混合粉磨至粒径小于10 μm或更细，掺石膏的目的是为了调节水泥的早期水化速度。1

波特兰水泥的水化由于水泥颗粒在粒径和组成上各不相同，所以波特兰水泥的水化反应相当复杂，得到的水化产物也不尽相同。水化产物的化学组成和微观结构随龄期和在混凝土中的位置而变化。

波特兰水泥水化的基本特征可简述如下：

①只要水泥颗粒被水彼此分开，水泥浆就会保持流动性；

②水化产物的总体积大于水泥颗粒的初始总体积；

③当水化产物互相交错联生时，拌合物开始凝结；

④随着水化反应持续进行，水泥颗粒之间形成附加粘结，体系开始形成强度。1

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学