水泥的主要原材料包括 石灰石、 砂岩、 硅石、 粘土、 硫酸渣、 钢渣等。这些原料经过不同的工艺处理,如破碎、配料、磨细、煅烧等,最终形成水泥。其中,石灰石是不可或缺的基石,其主要成分是碳酸钙(CaCO₃),在高温下分解为氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO₂),氧化钙是后续形成水泥主要成分硅酸钙的关键物质。
具体来说,水泥的生产过程如下:
原料准备:
将石灰石、砂岩、硅石、粘土、硫酸渣、钢渣等原料按比例研磨混合,形成生料。
煅烧:
将生料放入水泥窑中,在高温下(通常为1300-1450℃)煅烧至部分熔融,形成熟料。
磨细:
将熟料与适量的石膏一起磨细,按比例混合,形成水泥。
添加混合材料:
在熟料磨细时,可以均匀掺入不超过水泥成品重量15%的活性混合材料(如火山灰、粒状高炉矿渣等)或掺入不超过水泥成品重量10%的填充性混合材料(如石英砂、石灰岩等)。
这些原料的选择和配比决定了水泥的性能和应用范围。例如,加入适量的石膏可以调节水泥的凝结时间,而掺入矿渣等混合材料可以提高水泥的强度和耐久性。