水泥生產與種類分析概述（1）水泥的生產水泥的概念是和水進行攪拌形成塑性漿體，并且能夠和砂、石等材料進行膠結，不僅能在空氣中硬化而且能在水中硬化的粉末狀水硬性膠凝材料[16]。根據(jù)吳秋敏[17]的發(fā)明專利可知，水泥的生產大致分為四個步驟：①生料磨制：生料是指石灰石和粘土，將兩者先進行破碎成小塊再把小塊磨細，然后進行均化處理，即采用一定的工藝措施，達到物料化學成分的波動振幅，經過此過程后物料的化學成分達到均勻一致。②熟料煅燒：生料將均化后需煅燒成熟料，這個過程就是把處理過的生料顆粒送入到預熱器和回轉窯中進行煅燒熟化。③水泥粉磨：經過磨制和煅燒后形成的熟料依舊不符合顆粒大小的標準，還要將煅燒后的熟料再一次進行粉磨形成粉狀，當達到適宜的粒度時即停止研磨。④水泥裝袋：水泥制作好后要進行運輸和存儲，因此還要將其裝袋進行密封處理。其中,步驟④中所述的水泥裝袋過程需要采用一種水泥裝袋機械進行配合工作。圖1-1水泥的生產過程（2）水泥的種類及其特點水泥按用途和和性能可分為通用水泥、專用水泥和特性水泥三類[18]。水泥的命名是有一定規(guī)律的，也方便通過名字進行區(qū)分。其主要以水泥中含有的主要水硬性礦物、混合材料、用途和主要特性進行命名，通用水泥以水泥的主要水硬性礦物名稱為主，再冠以混合材料名稱命名，亦或是加上其他適當名稱命名。而專用水泥則會以其專門用途來進行命名，并且可以冠以不同型號來進行命名[16]常見水泥中包括摻有或不摻有混合材料的各種硅酸鹽水泥和其他鹽類水泥，探究這類水泥需要了解其成分、性能和應用范圍等因素[19]，考察其是否能夠滿足礦山充填所需求的性能，以下為幾種常見水泥的介紹。①復合硅酸鹽水泥復合硅酸鹽水泥的主要原料有硅酸鹽水泥熟料、鋼渣、粉煤灰、二水石膏，并添加激發(fā)劑和助磨劑,其中硅酸鹽水泥熟料含量占比最多，含量為65%~75%，鋼渣的含量為5%~10%，粉煤灰的含量為12%~20%，二水石膏的含量為5%~6%，激發(fā)劑的含量為1%~2%,助磨劑的含量低于1%。其中,成分里包含的鋼渣與粉煤灰的重量比為1:1.5到1：3.5區(qū)間內。而復合硅酸鹽水泥某成分所包含的物質也有不同的占比，成分中所含有的激發(fā)劑至少為苛性堿、鋁酸鹽或者硅鋁酸鹽中的一種。而助磨劑的化學組分則包括三乙醇胺、乙二醇、氯化鈉與硫酸鋁[20]。特別的是，復合硅酸鹽水泥不是單獨使用，使用時需要加入兩種或兩種以上混合材料。復合硅鹽水泥的特點有硬化能力較強，能夠迅速凝結，并且抗?jié)B性能好。但是，復合硅酸鹽水泥的抗凍性是不如純硅酸鹽水泥的?；谝陨系奶匦?，這類水泥主要應用在道路地面鋪設、工業(yè)建筑、農田水利等方面。②硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥成分較簡單，主要成分為硅酸，再加上適量石灰膏。硅酸鹽水泥與水相遇后，會發(fā)生非間斷性的物理化學反應，因此，硅酸鹽水泥的耐腐蝕性就較差?；诖隧椞攸c，硅酸鹽水泥不能經常性的用于對耐腐蝕性要求較高的海水工程，但是此種水泥可以用于抵抗硫酸鹽的大型建筑工程。與此同時，基于其水化熱能高而具有的較好的耐凍性，可以應用于氣候原因導致的反復遭受冰凍的大型工程，也可以應用于大型水壓工程。也因為硅酸鹽水泥的耐凍性好，所以通常在體積很大的混凝土狀態(tài)下進行應用。③普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥目前是普遍通用的水泥，其并不等同于硅酸鹽水泥，而是由硅酸鹽水泥衍生出來的新品種水泥，區(qū)別在于普通硅酸鹽水泥中添加了硅酸鹽水泥熟料，但是總體來看這兩種水泥種類性能是差不多的。由于普通硅酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥基礎上發(fā)展與改善的，因此其抗腐蝕性和耐熱性遺傳了硅酸鹽水泥的特點。但是，也同樣保留了硅酸鹽水泥的良好耐凍性和較好干縮性。普通硅酸鹽水泥作為通用水泥，應用十分廣泛，但主要應用于道路橋梁的建設、大型高層建筑實物建設，同時一部分應用在商品混凝土中，甚至于國家重點的項目工程。④火山灰質硅酸鹽水泥火山灰質硅酸鹽水泥的主要成分也和上述水泥相同——硅酸鹽水泥熟料，但是不同的其他添加料，在加工的過程中與水泥中所需要的其他成分按照既定比例進行混合?；鹕交屹|硅酸鹽水泥能夠較好的抵抗硫酸鹽類侵蝕，同時抗溶性與抗水性都表現(xiàn)較好。其優(yōu)勢更在于性能強度的提升，有足夠的提升空間。但是其缺點就是抗凍性較差，因此在高寒地區(qū)和一次次經受冰凍的地區(qū)并不適用，但是在地下水利工程和一般工業(yè)與民用建筑等等場合還是經常見到它的身影。⑤粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥的主要成分也為硅酸鹽水泥熟料，除此之外還含有粉煤石灰與些許石膏。粉煤灰硅酸鹽水泥具有較好的抗裂性，且干縮性小，因此其應用于高層混凝土建筑較多。⑥礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥中也同樣含有硅酸鹽水泥熟料，但是不同的是此種水泥還含有適量石膏與?；郀t礦渣。礦渣硅酸鹽水泥具有較好的耐熱性和抗水性，也能夠一定程度的抵抗硫酸侵蝕。但是其抗凍和抗碳化能力仍有不足，但是其總體性能的發(fā)展趨勢還是可觀的，逐步得到完善。礦渣硅酸鹽水泥的應用場所多樣，工業(yè)、農業(yè)、水利工程建筑是比較常見的，民用建筑也有所涉及。⑦鋁酸鹽水泥日前，硅酸鹽水泥是膠凝材料中應用最為廣泛的，但是其水化產物中水化硅酸鈣凝膠和氫氧化鈣等在高熱度下結構是不夠穩(wěn)定的，內部分解則表現(xiàn)為外部破壞。而鋁酸鹽水泥可以對這些缺點進行規(guī)避，能夠耐高溫，并且能夠早強快硬。這些特點使得鋁酸鹽水泥主要應用在緊急搶修工程，并且還能制作耐火混凝土。同時鋁酸鹽水泥還抗凍、耐腐蝕，那么也適用于溫度較低的工程和抗硫酸鹽腐蝕的工程[21]。⑧硫鋁酸鹽水泥硫鋁酸鹽水泥是我國自主研發(fā)的水泥材料，中國建筑材料科學研究院在上世紀70年代就已經研制出來，以無水硫鋁酸鈣(3CaO·3Al2O3·CaSO4)和硅酸二鈣(2CaO·SiO2)做為主要礦物，研究出了新型的硫鋁酸鹽水泥。硫鋁酸鹽水泥的創(chuàng)新點在于煅燒溫度低、減少了石灰石用量兩個方面，煅燒溫度低就會節(jié)約能源，同時也會使減少CO2的排放。因此，硫鋁酸鹽水泥無論在國內還是國外，這種水泥收獲了大量關注，有大批研究者為此研究投入精力。硫鋁酸鹽水泥除了以上兩個優(yōu)點，還具有高強、早強、既抗凍又抗?jié)B、膨脹較微、耐侵蝕能力強和堿性較低等優(yōu)良特性[22]?；诳箖鎏攸c，硫鋁酸鹽水泥適用于冬季需要施工的場所。而早強和高強的特點又適用于時間比較緊迫的搶修搶建的工程。耐侵蝕能力又決定了其可以應用于抗海水腐蝕的特殊工程。美中不足的是，硫鋁酸鹽水泥的生產過程中，