【土木建筑料——水泥

1、第二章第二章 水泥水泥第一節(jié)第一節(jié) 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥l(xiāng) 在中國硅酸鹽辭典中，將水泥的概念定義在中國硅酸鹽辭典中，將水泥的概念定義為：凡以適當(dāng)?shù)纳?，燒至部分熔融，所得以為：凡以適當(dāng)?shù)纳?，燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主的硅酸鹽水泥熟料，加入適量的石硅酸鈣為主的硅酸鹽水泥熟料，加入適量的石膏磨細(xì)制得的水硬性膠凝材料，稱之為硅酸鹽膏磨細(xì)制得的水硬性膠凝材料，稱之為硅酸鹽水泥。水泥。l水硬性：粉末狀水泥與水泥混合后，經(jīng)過一系水硬性：粉末狀水泥與水泥混合后，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，可由可塑性漿體變成列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，可由可塑性漿體變成堅硬的石狀體，將散粒材料膠結(jié)成整體，這一堅硬的石狀體，

2、將散粒材料膠結(jié)成整體，這一過程是水化在水環(huán)境下完成的，同時可以在水過程是水化在水環(huán)境下完成的，同時可以在水中更好的保持石狀體的概念。所以，水泥是一中更好的保持石狀體的概念。所以，水泥是一種水硬性膠凝材料。種水硬性膠凝材料。膠凝材料的發(fā)展史大致可分為三個歷史時期膠凝材料的發(fā)展史大致可分為三個歷史時期l石膏石膏石灰時期：公元前石灰時期：公元前2000200030003000年，利用生石灰和鍛燒年，利用生石灰和鍛燒石膏的砂漿，石膏的砂漿，埃及金字塔和中國的萬里長城。埃及金字塔和中國的萬里長城。l石灰石灰火山灰時期：公元初火山灰時期：公元初1818世紀(jì)，石灰中加入火山灰，世紀(jì)，石灰中加入火山灰，其強度

3、與抗水性都比石灰其強度與抗水性都比石灰石膏有所提高，石膏有所提高，古羅馬圣廟建筑。古羅馬圣廟建筑。l水泥時期：以前的水泥時期：以前的、都是氣硬性膠凝材料，而都是氣硬性膠凝材料，而17961796年，利年，利用天然水泥巖（含粘土成分的石灰石）制造的用天然水泥巖（含粘土成分的石灰石）制造的“羅馬水泥羅馬水泥”，開，開始有水硬性膠凝材料，而水泥巖分布不廣。所以，始有水硬性膠凝材料，而水泥巖分布不廣。所以，18241824年英國泥年英國泥瓦工瓦工jose-phjose-phaspdin aspdin 發(fā)明泥特蘭水泥，也即硅酸鹽水泥，而發(fā)明泥特蘭水泥，也即硅酸鹽水泥，而18381838年約翰遜首先將水泥

4、的鍛燒的關(guān)鍵：適當(dāng)?shù)呐淞虾蜏囟燃右阅昙s翰遜首先將水泥的鍛燒的關(guān)鍵：適當(dāng)?shù)呐淞虾蜏囟燃右悦鞔_。明確。l18901890年唐山水泥廠是第一個在中國建成的水泥廠。年唐山水泥廠是第一個在中國建成的水泥廠。l硅酸鹽水泥：硅酸鹽水泥：型硅酸鹽水泥，代號型硅酸鹽水泥，代號p.。型硅酸型硅酸鹽水泥，代號鹽水泥，代號p.。l普通硅酸鹽水泥：簡稱普通水泥，代號普通硅酸鹽水泥：簡稱普通水泥，代號p.o。l礦渣硅酸鹽水泥：簡稱礦渣水泥，代號礦渣硅酸鹽水泥：簡稱礦渣水泥，代號p.s。l火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：簡稱火山灰水泥，代號火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：簡稱火山灰水泥，代號p.p。l粉煤灰硅酸鹽水泥：簡稱粉煤灰水泥，代號粉煤灰硅

5、酸鹽水泥：簡稱粉煤灰水泥，代號p.f。l復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥：復(fù)合水泥，代號：復(fù)合水泥，代號p.c。l 還有其他水泥：如快硬水泥、油井水泥、彩色水泥還有其他水泥：如快硬水泥、油井水泥、彩色水泥等普通硅酸鹽水泥等普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥統(tǒng)稱摻混合材料的硅酸鹽水泥灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥統(tǒng)稱摻混合材料的硅酸鹽水泥水泥的分類水泥的分類六大通用水泥六大通用水泥l(xiāng)(1)生料的配制與粉磨生料的配制與粉磨l(2)硅酸鹽水泥的煅燒硅酸鹽水泥的煅燒l(3)水泥熟料的粉磨水泥熟料的粉磨一、硅酸鹽水泥的

6、生產(chǎn) (兩磨一燒) 二、硅酸鹽水泥熟料礦物組分二、硅酸鹽水泥熟料礦物組分l礦物名稱礦物名稱 化學(xué)成分化學(xué)成分 縮寫符號縮寫符號 含量含量l硅酸三鈣硅酸三鈣 3caosio2 c3s 4462l硅酸二鈣硅酸二鈣 2caosio2 c2s 1830l鋁酸三鈣鋁酸三鈣 3caoal2o3 c3a 512l鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣 4caoal2o3fe2o3 c4af 1018l其中，硅酸三鈣和硅酸二鈣為強度組分，鋁酸三鈣和鐵鋁其中，硅酸三鈣和硅酸二鈣為強度組分，鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣為熔劑組分。酸四鈣為熔劑組分。l其他還有少部分其他還有少部分f-cao、f-mgo及玻璃體等及玻璃體等三、硅酸鹽水泥熟料率

7、值和礦物組成計算三、硅酸鹽水泥熟料率值和礦物組成計算l（一）熟料的各率值（一）熟料的各率值各氧化物之間的比例。各氧化物之間的比例。 l1. 硅率硅率;l2. 鋁率（鐵率）鋁率（鐵率）l3. 石灰飽和系數(shù)石灰飽和系數(shù)；l4. 堿度堿度（二）水泥熟料中礦物組成（二）水泥熟料中礦物組成l根據(jù)熟料中的化學(xué)成分含量，計算硅率、鋁率、堿度和石根據(jù)熟料中的化學(xué)成分含量，計算硅率、鋁率、堿度和石灰飽和系數(shù)，可以計算出任何水泥熟料中灰飽和系數(shù)，可以計算出任何水泥熟料中c2s、c3s、c3a和和c4af的含量：的含量：lc3s=3.8sio2(n-2)=3.8sio2(3kh-2)lc2s=2.87sio2(3-

8、n)=8.61sio2(1-kh)l一般，一般，p=0.91.7，所以，所以c4af=3.04fe2o3lc3a=2.65(al2o3-0.64fe2o3)lcaso4=1.70so3四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性能四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性能l1 1密度：一般在密度：一般在3.053.2間，其測試注意介質(zhì)。與密度間，其測試注意介質(zhì)。與密度有關(guān)的因素：有關(guān)的因素：c3sc3s=3.25, =3.25, c2sc2s=3.28, =3.28, c3ac3a=3.04, =3.04, c4mc4m=3.71=3.71l存放時間越長，密度下降，這是因為水泥中的存放時間越長，密度下降，這是因為水泥中的f-

9、f-caocao(=3.34)(=3.34)吸水及吸收吸水及吸收coco2 2，變成，變成ca(oa)ca(oa)2 2甚至甚至cacocaco3 3(=2.23, =2.7)(=2.23, =2.7)l水泥欠燒比重小，過燒比重大水泥欠燒比重小，過燒比重大l表現(xiàn)密度：表現(xiàn)密度：13001300左右，粉磨越細(xì)，表觀密度越小。左右，粉磨越細(xì)，表觀密度越小。l2 2細(xì)度（分散度）細(xì)度（分散度）l水泥的細(xì)度是表示水泥磨細(xì)的程度或分泥分散度的指標(biāo)。水泥的細(xì)度是表示水泥磨細(xì)的程度或分泥分散度的指標(biāo)。l水泥細(xì)度的測試有兩種方法：水泥細(xì)度的測試有兩種方法：篩分法（水篩法或干篩法），我篩分法（水篩法或干篩法），

10、我國多用國多用0.080(80nm)0.080(80nm)的方孔篩進行水篩或干篩，以其篩余百分?jǐn)?shù)的方孔篩進行水篩或干篩，以其篩余百分?jǐn)?shù)表征細(xì)度，一般篩余量表征細(xì)度，一般篩余量12%cac3 3scsc4 4afcafc2 2s sl4 4泌水性與保水性泌水性與保水性l在拌制水泥漿以及砂漿、砼時，為保證必要的和易性，往往加入在拌制水泥漿以及砂漿、砼時，為保證必要的和易性，往往加入比標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量多的水。但是，水泥由于自重的原因，有可能比標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量多的水。但是，水泥由于自重的原因，有可能下沉，而余水則向上移動被析出，從而使?jié){體分層，從而影響強下沉，而余水則向上移動被析出，從而使?jié){體分層，從而影

11、響強度及耐久性等。（這一現(xiàn)象即稱為泌水性）度及耐久性等。（這一現(xiàn)象即稱為泌水性）與之有關(guān)的是保水性：此時余水不會析出，但當(dāng)在真空抽吸與之有關(guān)的是保水性：此時余水不會析出，但當(dāng)在真空抽吸時能析出，這種現(xiàn)象稱為保水性。時能析出，這種現(xiàn)象稱為保水性。l減少泌水性的措施：減少泌水性的措施：l增加水泥細(xì)度。增加水泥細(xì)度。增加增加c c3 3a a含量。含量。摻入混合材。摻入混合材。l在工程中應(yīng)杜絕的現(xiàn)象：在工程中應(yīng)杜絕的現(xiàn)象：l砌筑砂漿要求保水性好，決不能泌水，否則砌體很快吸收漿體砌筑砂漿要求保水性好，決不能泌水，否則砌體很快吸收漿體中的水分，從而降低砂漿的塑性和粘結(jié)性，影響砌體的整體性。中的水分，從而

12、降低砂漿的塑性和粘結(jié)性，影響砌體的整體性。l離心法生產(chǎn)砼制品時，不能用泌水性大的水泥。離心法生產(chǎn)砼制品時，不能用泌水性大的水泥。l5 5凝結(jié)時間凝結(jié)時間l凝結(jié)分為初凝和終凝。凝結(jié)分為初凝和終凝。l初凝：水泥加水拌合時，到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始推動可塑初凝：水泥加水拌合時，到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始推動可塑性所需的時間。性所需的時間。l終凝：水泥加水拌合至標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完全推動可塑性并終凝：水泥加水拌合至標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完全推動可塑性并開始產(chǎn)生強度所需的時間。開始產(chǎn)生強度所需的時間。l硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，初凝不得早于硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，初凝不得早于45min，終凝不遲，終凝不遲于于6h30min。l影響水泥凝結(jié)的因

13、素：影響水泥凝結(jié)的因素：礦物組分，礦物組分，c c3 3a a越高，凝結(jié)越越高，凝結(jié)越快。快。水泥細(xì)度。水泥細(xì)度。環(huán)境溫、濕度。環(huán)境溫、濕度。緩凝組分：緩凝組分：a.a.石石膏。膏。b.b.緩凝劑及促凝劑。緩凝劑及促凝劑。c.c.礦物摻合料。（特別是礦物摻合料。（特別是fafa）l6 6體積安定性體積安定性l水泥石硬化后，產(chǎn)生不均勻的體積變化，即體積安定性不良。水泥石硬化后，產(chǎn)生不均勻的體積變化，即體積安定性不良。l體積穩(wěn)定性的危害：引起建筑物的破壞、構(gòu)件崩潰。體積穩(wěn)定性的危害：引起建筑物的破壞、構(gòu)件崩潰。l原因：原因：熟料中的熟料中的f-caof-cao太多太多控制方法：沸煮法測定?？刂品椒?/p>

14、：沸煮法測定。l熟料中的熟料中的f-mgof-mgo太多太多5.0%5.0%。l摻入的石膏太多摻入的石膏太多3.5%3.5%。l、：一般是由于熟料燒結(jié)時溫度高于石灰燒結(jié)時的溫度，熟：一般是由于熟料燒結(jié)時溫度高于石灰燒結(jié)時的溫度，熟料中的料中的f-caof-cao和和f-mgof-mgo成死燒狀態(tài)，而過熟的成死燒狀態(tài)，而過熟的f-caf-ca與與f-mgf-mg熟化慢，熟化慢，待水泥凝結(jié)酸化后還在熟化，導(dǎo)致水泥石體積安定性不良。（熟待水泥凝結(jié)酸化后還在熟化，導(dǎo)致水泥石體積安定性不良。（熟化后體積膨脹，水泥石開裂）化后體積膨脹，水泥石開裂）l：主要是由于過量的石膏與：主要是由于過量的石膏與c c3

15、 3a a的水化物水化鋁酸鈣反應(yīng)，生的水化物水化鋁酸鈣反應(yīng)，生成高硫型水化硫酸鈣，體積膨脹成高硫型水化硫酸鈣，體積膨脹1.51.5倍，也引起水泥石開裂。倍，也引起水泥石開裂。l安定性測試：安定性測試：餅法餅法雷化法。主要是促使雷化法。主要是促使f-caof-cao熟化）熟化）l7 7強度與水泥標(biāo)號強度與水泥標(biāo)號l強度是材料在外力荷載作用下，材料抵抗破壞強度是材料在外力荷載作用下，材料抵抗破壞的能力。（水泥硬化以后石的強度）的能力。（水泥硬化以后石的強度）l水泥強度與礦物組分和水泥細(xì)度關(guān)系明顯。水泥強度與礦物組分和水泥細(xì)度關(guān)系明顯。l水泥細(xì)度。水泥細(xì)度。水灰比。水灰比。礦物組分：礦物組分：c c

16、3 3s s早早強與后期強度都高，而強與后期強度都高，而c c2 2s s早期強度較低，后早期強度較低，后期增長快，一年后可能超過期增長快，一年后可能超過c c3 3s s，c c4 4afaf和和c c3 3a a早早強都較高，但后期無增長。強都較高，但后期無增長。環(huán)境條件。環(huán)境條件。l8水化熱水化熱l產(chǎn)生的原因：水化放熱反應(yīng)。產(chǎn)生的原因：水化放熱反應(yīng)。l礦物組分放熱速度不同：礦物組分放熱速度不同：c c3 3acac3 3scsc4 4afcafc2 2s s。l影響水化熱的因素：總的放熱量一樣，但可以控影響水化熱的因素：總的放熱量一樣，但可以控制放熱速度。制放熱速度。l大體積禁用硅酸鹽水

17、泥，普硅也應(yīng)控制使用。大體積禁用硅酸鹽水泥，普硅也應(yīng)控制使用。l水化熱利用水化熱利用自養(yǎng)護溫度：自養(yǎng)護溫度：l消除水化熱不利影響措施：低熱水泥、冷卻導(dǎo)流澆消除水化熱不利影響措施：低熱水泥、冷卻導(dǎo)流澆注溫度、養(yǎng)護等。注溫度、養(yǎng)護等。9. 9. 水泥的水泥的堿含量堿含量l若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時，若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時，水泥中的堿含量按水泥中的堿含量按na2o+0.658k2o計算值表計算值表示不得大于示不得大于0.6 。五、硅酸鹽水泥的水化過程五、硅酸鹽水泥的水化過程l（一）硅酸鹽水泥熟料的水化作用（一）硅酸鹽水泥熟料的水化作用l水泥的性能主要由其熟料礦物的礦物組成

18、的決水泥的性能主要由其熟料礦物的礦物組成的決定，礦物組分遇水，發(fā)生水化反應(yīng)，水泥由粉定，礦物組分遇水，發(fā)生水化反應(yīng)，水泥由粉狀膠結(jié)成固太而具有強度。狀膠結(jié)成固太而具有強度。1 1c c3 3s s和和c c2 2s s的水化：的水化：c-s-hc-s-h以及以及chch硅酸三鈣和硅酸二鈣（硅酸三鈣和硅酸二鈣（ -c2s)由于其晶體結(jié)構(gòu)特點，由于其晶體結(jié)構(gòu)特點，因此遇水后與水發(fā)生水化反應(yīng)因此遇水后與水發(fā)生水化反應(yīng):(3caosio2)+6h2o3cao2sio23h2o+3ca(oh)22(2caosio2)+4h2o3cao2sio23h2o+ca(oh)2c-s-h chl生成的水化硅酸鈣（

19、生成的水化硅酸鈣（c-s-h）中各化學(xué)成分不是恒定）中各化學(xué)成分不是恒定值，有兩種形態(tài)：值，有兩種形態(tài)： c-s-h（）和）和c-s-h（），其），其中，中， c-s-h（）的）的c/s比比=0.81.5， c-s-h（）的的c/s比為比為1.52.0，它們統(tǒng)稱為，它們統(tǒng)稱為c-s-h凝膠，結(jié)晶度凝膠，結(jié)晶度較差。較差。 c-s-h（）又可表示為）又可表示為c-s-h（b）。）。lc-s-h凝膠有四種形態(tài)，它們具有以下特點：凝膠有四種形態(tài)，它們具有以下特點：l（1）具有高度的不溶性，溶解度極小；）具有高度的不溶性，溶解度極??；l（2）比表面積大，高度分散性；）比表面積大，高度分散性；l（3）具

20、有剛度特征，）具有剛度特征，膠體微粒間以化學(xué)鍵和范德華膠體微粒間以化學(xué)鍵和范德華力結(jié)合，力結(jié)合，有一定的強度；有一定的強度；l（4）內(nèi)部多孔隙（凝膠孔）。）內(nèi)部多孔隙（凝膠孔）。l而而chch生成量較生成量較cshcsh少的多，只能起到填充作用，但少的多，只能起到填充作用，但由于由于chch間是層狀結(jié)構(gòu)，層間結(jié)合弱，因此，是裂縫間是層狀結(jié)構(gòu)，層間結(jié)合弱，因此，是裂縫的策源低。而的策源低。而chch溶解度較大，對耐久性也不利。溶解度較大，對耐久性也不利。lc c3 3s s水化比水化比c c2 2s s快，同時生成的快，同時生成的chch較多。較多。lc-s-h凝膠的形成與溫度有一定的關(guān)系，從而

21、影響凝膠的形成與溫度有一定的關(guān)系，從而影響凝膠類型和凝膠類型和c/s比。比。l3caoa12o3+6h2o3caoa12o36h2o2. c3a的水化的水化3. c4af的水化的水化（二）硅酸鹽水泥的水化（二）硅酸鹽水泥的水化七、水泥石體積的變化七、水泥石體積的變化l1 1化學(xué)收縮：水泥在水化過程，由水泥熟料水化成化學(xué)收縮：水泥在水化過程，由水泥熟料水化成水化產(chǎn)物，由于這一過程產(chǎn)生的收縮叫化學(xué)收縮。水化產(chǎn)物，由于這一過程產(chǎn)生的收縮叫化學(xué)收縮。l原因：水泥水化后的固相體體積比水化前大，雖然如原因：水泥水化后的固相體體積比水化前大，雖然如此，就整個水泥此，就整個水泥水體系來講，體積反而有的減少，水

22、體系來講，體積反而有的減少，其原因是主要原因是水化前體系體積包括固、液相，其原因是主要原因是水化前體系體積包括固、液相，雖然反應(yīng)生成物固相增大，但總體積減小。雖然反應(yīng)生成物固相增大，但總體積減小。l對于硅酸鹽水泥來講，每對于硅酸鹽水泥來講，每100g的縮減總量為的縮減總量為79ml。礦物組分化學(xué)縮減不同：礦物組分化學(xué)縮減不同：c3ac4afc3sc2s。l2干縮（失水收縮）干縮（失水收縮）l3碳化收縮：當(dāng)空氣中有適當(dāng)?shù)臐穸葧r，碳化收縮：當(dāng)空氣中有適當(dāng)?shù)臐穸葧r，co2+h2o會引起水泥石收縮會引起水泥石收縮coco2 2+h+h2o與與ca(oh)2不斷作用。不斷作用。coco2 2與水化物發(fā)生

23、置換反與水化物發(fā)生置換反應(yīng)，而發(fā)生碳化收縮。應(yīng)，而發(fā)生碳化收縮。l4. 4. 自干燥收縮自干燥收縮低水膠比下低水膠比下 八、水泥石的耐久性八、水泥石的耐久性(1)軟水腐蝕軟水腐蝕(溶出性腐蝕溶出性腐蝕)：氫氧化鈣不斷地溶解流失氫氧化鈣不斷地溶解流失 (2)離子交換腐蝕離子交換腐蝕(溶解性腐蝕溶解性腐蝕)1)碳酸的腐蝕碳酸的腐蝕2)一般酸的腐蝕一般酸的腐蝕3)鎂鹽的腐蝕鎂鹽的腐蝕(3)膨脹性腐蝕膨脹性腐蝕1)硫酸鹽腐蝕硫酸鹽腐蝕2)硫酸的腐蝕硫酸的腐蝕(4)堿的腐蝕堿的腐蝕(5)水泥石腐蝕的防止水泥石腐蝕的防止第二節(jié)第二節(jié) 摻混合材的硅酸鹽水泥摻混合材的硅酸鹽水泥l(xiāng)混合材：在水泥生產(chǎn)時，為改善水

24、泥的性能，混合材：在水泥生產(chǎn)時，為改善水泥的性能，如強度和耐久性等而加入到水泥中，和水泥熟如強度和耐久性等而加入到水泥中，和水泥熟料、石膏一起粉磨的礦物材料。料、石膏一起粉磨的礦物材料。l混合材又分為活性混合材和非活性混合材?；旌喜挠址譃榛钚曰旌喜暮头腔钚曰旌喜?。 l一、混合材的類別一、混合材的類別l1活性混合材：在激發(fā)條件下（石灰或石膏活性混合材：在激發(fā)條件下（石灰或石膏的作用），加水拌合后，生成具有膠凝性的水的作用），加水拌合后，生成具有膠凝性的水化產(chǎn)物，既能在水中，又能在空氣中發(fā)展并?；a(chǎn)物，既能在水中，又能在空氣中發(fā)展并保持強度的礦物材料。這一類材料包括有：粉煤持強度的礦物材料。這一類

25、材料包括有：粉煤灰、?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)材料等。（盡可灰、?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)材料等。（盡可能具無定形態(tài)，而非晶態(tài)）。能具無定形態(tài)，而非晶態(tài)）。l激發(fā)與激發(fā)劑：加入到水泥中的活性混合材的激發(fā)與激發(fā)劑：加入到水泥中的活性混合材的激發(fā)劑為水化物激發(fā)劑為水化物ch和石膏，并不外加。和石膏，并不外加。l2. 非活性混合材：由于這類材料活性很低，即非活性混合材：由于這類材料活性很低，即使在有激發(fā)條件下（堿或石膏）也不與水發(fā)生使在有激發(fā)條件下（堿或石膏）也不與水發(fā)生水化反應(yīng)，也不具有水硬性膠凝性質(zhì)的礦物材水化反應(yīng)，也不具有水硬性膠凝性質(zhì)的礦物材料料 活性混合材在水泥中的作用主活性混合材在水泥中的作用主

26、要表現(xiàn)為以下幾點：要表現(xiàn)為以下幾點：l（1）二次反應(yīng)（又叫火山灰反應(yīng)）二次反應(yīng)（又叫火山灰反應(yīng)）l火山灰效應(yīng)的好處：火山灰效應(yīng)的好處：由于消耗了大量的由于消耗了大量的ca(oh)2，提高了水泥石的強度和耐久性。，提高了水泥石的強度和耐久性。水泥水化物中，高堿性水化硅酸鈣與低堿性水泥水化物中，高堿性水化硅酸鈣與低堿性（c/s90%。l鋁硅玻璃質(zhì)混合材。鋁硅玻璃質(zhì)混合材。l這類混合材除活性這類混合材除活性sio2含量較大外，含量較大外，al2o3含量也較大，包含量也較大，包括粉煤灰、火山灰，浮石、凝灰?guī)r等天然混合材及人工的括粉煤灰、火山灰，浮石、凝灰?guī)r等天然混合材及人工的粉煤等。粉煤等。l燒粘土質(zhì)

27、混合材。燒粘土質(zhì)混合材。l這類材料的活性組成主要為脫水粘土礦物，仍以這類材料的活性組成主要為脫水粘土礦物，仍以sio2和和al2o3為主，包括燒粘土、煤矸石、頁巖渣等。為主，包括燒粘土、煤矸石、頁巖渣等。l火山灰質(zhì)混合材根據(jù)不同的種類及化學(xué)成分、活性成分不火山灰質(zhì)混合材根據(jù)不同的種類及化學(xué)成分、活性成分不同，其水化、凝結(jié)、強度各有不同。同，其水化、凝結(jié)、強度各有不同。 l（1）粉煤灰粉煤灰l粉煤灰：是發(fā)電廠鋁爐以煤作燃料時，從其煙氣中粉煤灰：是發(fā)電廠鋁爐以煤作燃料時，從其煙氣中收集下來的灰渣，又叫作飛渣，又叫作飛灰（收集下來的灰渣，又叫作飛渣，又叫作飛灰（fly ash） l（2）硅灰硅灰l硅

28、灰是鐵合金廠冶煉硅鐵合金或金屬硅時收集的煙硅灰是鐵合金廠冶煉硅鐵合金或金屬硅時收集的煙氣，硅灰平均粒徑很小，只有氣，硅灰平均粒徑很小，只有0.1 m 左右，比表面左右，比表面積高達(dá)積高達(dá)150000250000cm2/g，硅灰組成中，含活性，硅灰組成中，含活性sio2約約9098，呈球狀體，硅灰具有火山灰活，呈球狀體，硅灰具有火山灰活性。性。l（3）其它）其它主要的火山灰混合材主要的火山灰混合材活性混合材活性及評價活性混合材活性及評價l活性混合材種類不同，其活性原因也不同：活性混合材種類不同，其活性原因也不同：l1. 具有潛在水硬性具有潛在水硬性礦渣（需要堿或硫酸鹽礦渣（需要堿或硫酸鹽激發(fā)其活

29、性）激發(fā)其活性）l2. 具有具有火山灰反應(yīng)（二次反應(yīng)）火山灰反應(yīng)（二次反應(yīng)）能力能力硅灰、硅灰、粉煤灰及沸石等；粉煤灰及沸石等；l3. 同時具有以上兩種能力同時具有以上兩種能力高鈣粉煤灰、固高鈣粉煤灰、固硫渣等。硫渣等?；钚栽u價活性評價l1. 活性率指標(biāo)（廉慧珍）活性率指標(biāo)（廉慧珍）l2. 質(zhì)量系數(shù)法質(zhì)量系數(shù)法l3. 石灰吸收值法石灰吸收值法l4. 抗壓強度比法（較普遍）抗壓強度比法（較普遍）l5. 比強度法（蒲心誠）比強度法（蒲心誠）三、摻混合材的水泥三、摻混合材的水泥l(xiāng)1. 硅酸鹽水泥：硅酸鹽水泥：型硅酸鹽水泥，代號型硅酸鹽水泥，代號p.。型硅型硅酸鹽水泥，代號酸鹽水泥，代號p.。l2.

30、普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥：簡稱普通水泥，代號：簡稱普通水泥，代號p.o。l3. 礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥：簡稱礦渣水泥，代號：簡稱礦渣水泥，代號p.s。l4. 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：簡稱火山灰水泥，代號：簡稱火山灰水泥，代號p.p。l5. 粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥：簡稱粉煤灰水泥，代號：簡稱粉煤灰水泥，代號p.f。l6. 復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥：代號：代號p.c：第三節(jié)第三節(jié) 高鋁水泥（礬土水泥、鋁酸鹽水泥）高鋁水泥（礬土水泥、鋁酸鹽水泥）l高鋁水泥是鋁酸鹽水泥的一種，其主要礦物組成高鋁水泥是鋁酸鹽水泥的一種，其主要礦物組成主要為主要為ca（鋁酸（鋁酸鈣）

31、，鈣），ca2（二鋁酸一鈣等（二鋁酸一鈣等鋁酸鹽礦物以及少量的鋁酸鹽礦物以及少量的c2s等。等。l高鋁水泥是以鋁礬土和石灰石為原料，按適當(dāng)?shù)母咪X水泥是以鋁礬土和石灰石為原料，按適當(dāng)?shù)谋壤浜虾筮M行燒結(jié)或熔融，冷卻后經(jīng)粉磨而成。比例配合后進行燒結(jié)或熔融，冷卻后經(jīng)粉磨而成。生產(chǎn)工藝與硅酸鹽基本相同。但相對熟料難磨。生產(chǎn)工藝與硅酸鹽基本相同。但相對熟料難磨。 高鋁水泥礦物組分高鋁水泥礦物組分礦物名稱礦物名稱 礦物成分礦物成分 簡寫簡寫鋁酸一鈣鋁酸一鈣(主要主要 ) caoa12o3 ca二鋁酸一鈣二鋁酸一鈣 cao2a12o3 ca2硅鋁酸二鈣硅鋁酸二鈣 2caoa12o3sio2 c2as七鋁酸十

32、二鈣七鋁酸十二鈣 12cao7a12o3 c12a7高鋁水泥的水化與硬化高鋁水泥的水化與硬化高鋁水泥礦物組分中高鋁水泥礦物組分中ca和和ca2是主要的，是主要的，其次是其次是c12a7 , 這些礦物組分在不同的溫度這些礦物組分在不同的溫度下水化產(chǎn)物不同。下水化產(chǎn)物不同。 )3(263301233823020112102010232232232232232232232232ohoalohoalcaoohoalcaoohoalohoalcaoohoalcaoohoalcaoohoalcao鋁膠水化鋁酸二鈣水化鋁酸一鈣ohoalahcohoalahconhca23263232822233032220

33、ohoalahcohoalahcohcaahccahonhacccc2326323282232102712335430003055 l 雖然在低溫下形成的雖然在低溫下形成的cah10和和c2ah8，但它們都，但它們都是亞穩(wěn)定性的，最終要轉(zhuǎn)化為是亞穩(wěn)定性的，最終要轉(zhuǎn)化為c3ah6，這是一個自，這是一個自發(fā)的過程。發(fā)的過程。 l由在以下條件下，這個過程會加快：由在以下條件下，這個過程會加快：l溫度的升高溫度的升高l濕度的升高濕度的升高l堿度增加堿度增加l l但但c3ah6強度不如強度不如cah10和和c2ah8，降低值達(dá)，降低值達(dá)40%以上。以上。l 在常溫下的工程實踐證明，高鋁水泥長期強在常溫下

34、的工程實踐證明，高鋁水泥長期強度要下降，特別是在濕熱環(huán)境中，影響更為嚴(yán)度要下降，特別是在濕熱環(huán)境中，影響更為嚴(yán)重，甚至引起結(jié)構(gòu)的破壞，因此，高鋁水泥應(yīng)重，甚至引起結(jié)構(gòu)的破壞，因此，高鋁水泥應(yīng)限制使用，特別是結(jié)構(gòu)工程中，但由于其強度限制使用，特別是結(jié)構(gòu)工程中，但由于其強度發(fā)展快，可用于搶修工程。發(fā)展快，可用于搶修工程。 在實踐中，保證高鋁水泥砼工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于在實踐中，保證高鋁水泥砼工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于l施工和養(yǎng)護降低砼溫度（不要陽光照對，要灑水養(yǎng)護施工和養(yǎng)護降低砼溫度（不要陽光照對，要灑水養(yǎng)護等），砼體積不宜過大，（不超過等），砼體積不宜過大，（不超過45cm為宜，但非國家規(guī)為宜，但非

35、國家規(guī)定）。定）。l合理控制好合理控制好w/c，應(yīng)盡量采用較低的，應(yīng)盡量采用較低的w/c，一般為，一般為0.4，w/c=0.4時水份并不能保證水泥的完全水化，但可以保證時水份并不能保證水泥的完全水化，但可以保證出現(xiàn)晶型轉(zhuǎn)化時（出現(xiàn)晶型轉(zhuǎn)化時（cah10和和c2ah8c3ah6）,游離出的水游離出的水又使水泥開始水化，新形成的水化物填充密實孔隙。又使水泥開始水化，新形成的水化物填充密實孔隙。l在高鋁水泥中摻加石膏或無水石膏。在高鋁水泥中摻加石膏或無水石膏。cah10和和c2ah8可可與石膏反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣，從而解決晶型轉(zhuǎn)化。與石膏反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣，從而解決晶型轉(zhuǎn)化。l摻加?；郀t礦渣摻加

36、粒化高爐礦渣 三、高鋁水泥的性能及應(yīng)用三、高鋁水泥的性能及應(yīng)用l施工與養(yǎng)護避免高溫、溫?zé)?，適于冬季施工，施工與養(yǎng)護避免高溫、溫?zé)?，適于冬季施工，不適于大體積砼。不適于大體積砼。l不得與石灰，硅酸鹽水泥混合存放或使用，因不得與石灰，硅酸鹽水泥混合存放或使用，因會出現(xiàn)閃凝，且生成高堿性水化鋁酸鈣另有膨脹，會出現(xiàn)閃凝，且生成高堿性水化鋁酸鈣另有膨脹，因為因為ca(oh)2對高鋁水泥起加速凝結(jié)作用。對高鋁水泥起加速凝結(jié)作用。l適于搶修工程。適于搶修工程。l有很高的抗硫酸鹽浸蝕性能。有很高的抗硫酸鹽浸蝕性能。l有較高的耐熱性，在有較高的耐熱性，在900下，強度損失至下，強度損失至原來的原來的70%,13

37、00時為時為50%左右。左右。l對對cl-滲透性強，所以對鋼筋銹的防護不利。滲透性強，所以對鋼筋銹的防護不利。l可用于生產(chǎn)人造大理石，成型快，脫?？欤捎糜谏a(chǎn)人造大理石，成型快，脫?？?，但不宜追求高過的后期強度。但不宜追求高過的后期強度。l抗堿、抗酸性極差?？箟A、抗酸性極差。l與石膏配合可以配制膨脹水泥。與石膏配合可以配制膨脹水泥。l 第四節(jié)第四節(jié) 其它品種水泥其它品種水泥l(xiāng)其它品種水泥是以硅酸鹽水泥以及鋁酸鹽、其它品種水泥是以硅酸鹽水泥以及鋁酸鹽、硫鋁酸鹽水泥等為基礎(chǔ)，通過摻入其它材料硫鋁酸鹽水泥等為基礎(chǔ)，通過摻入其它材料或在特殊工藝下，賦予水泥特殊的性能。或在特殊工藝下，賦予水泥特殊的性

38、能。一、快硬水泥一、快硬水泥l(xiāng)1. 快硬硅酸鹽水泥快硬硅酸鹽水泥l(xiāng)2. 快硬硫鋁酸鹽水泥快硬硫鋁酸鹽水泥l(xiāng)3. 氟鋁酸鹽快硬水泥氟鋁酸鹽快硬水泥 二、裝飾水泥二、裝飾水泥l(xiāng)1. 白色水泥白色水泥l(xiāng)2. 彩色水泥彩色水泥三、道路硅酸鹽水泥三、道路硅酸鹽水泥l(xiāng)以適當(dāng)?shù)纳蠠敛糠秩廴?，所得的以硅酸鈣為主要以適當(dāng)?shù)纳蠠敛糠秩廴冢玫囊怨杷徕}為主要成分和較多的鐵鋁酸四鈣的硅酸鹽熟料，加入適量的成分和較多的鐵鋁酸四鈣的硅酸鹽熟料，加入適量的石膏共同磨細(xì)，所得的水硬性膠凝材料，稱為道路硅石膏共同磨細(xì)，所得的水硬性膠凝材料，稱為道路硅酸鹽水泥。酸鹽水泥。( (道路硅酸鹽水泥道路硅酸鹽水泥(gbl369

39、3-92) )l在道路硅酸鹽水泥中，熟料的化學(xué)組成和硅酸鹽水泥在道路硅酸鹽水泥中，熟料的化學(xué)組成和硅酸鹽水泥是完全相同的，只是水泥中的鋁酸三鈣的含量小于是完全相同的，只是水泥中的鋁酸三鈣的含量小于5.0，鐵鋁酸四鈣的含量要大于，鐵鋁酸四鈣的含量要大于16.0。 道路水泥的技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用道路水泥的技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用l道路水泥抗折強度高，耐磨性好、干縮小、抗凍性、道路水泥抗折強度高，耐磨性好、干縮小、抗凍性、抗沖擊性、抗硫酸鹽性能好，可減少混凝土路面的斷抗沖擊性、抗硫酸鹽性能好，可減少混凝土路面的斷板、溫度裂縫和磨耗，減少路面維修費用，延長使用板、溫度裂縫和磨耗，減少路面維修費用，延長使用年限。年限。

40、l適用于道路路面、機場跑道、城市人流較多的廣場等適用于道路路面、機場跑道、城市人流較多的廣場等工程的面層混凝土。工程的面層混凝土。四、抗硫酸鹽水泥四、抗硫酸鹽水泥l(xiāng)以適當(dāng)?shù)纳蠠敛糠秩廴?，所得以硅酸鈣為主要成以適當(dāng)?shù)纳蠠敛糠秩廴冢靡怨杷徕}為主要成分的熟料，加入石膏，共同磨細(xì)制成的具有一定抗硫分的熟料，加入石膏，共同磨細(xì)制成的具有一定抗硫酸鹽侵蝕性能的水硬性膠凝材料，稱為抗硫酸鹽硅酸酸鹽侵蝕性能的水硬性膠凝材料，稱為抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，簡稱抗硫酸鹽水泥。鹽水泥，簡稱抗硫酸鹽水泥。l在抗硫酸水泥中，在抗硫酸水泥中，c3s的含量小于的含量小于50；c3a含量小于含量小于5，c3a和和c4a

41、f的總含量小于的總含量小于22。五、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥五、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥l(xiāng)在鋼筋混凝土中應(yīng)用膨脹水泥，由于混凝土在鋼筋混凝土中應(yīng)用膨脹水泥，由于混凝土的膨脹使鋼筋產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，混凝土受的膨脹使鋼筋產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，混凝土受到相應(yīng)的壓應(yīng)力。到相應(yīng)的壓應(yīng)力。l根據(jù)壓應(yīng)力的大小，可以將水泥分為兩類，根據(jù)壓應(yīng)力的大小，可以將水泥分為兩類，一類壓應(yīng)力值不小于一類壓應(yīng)力值不小于2.0mpa時，為自應(yīng)力水時，為自應(yīng)力水泥；另一類壓應(yīng)力值小于泥；另一類壓應(yīng)力值小于2.0mpa的為膨脹水的為膨脹水泥。泥。自應(yīng)力水泥自應(yīng)力水泥l(xiāng)自應(yīng)力水泥的膨脹值較大。自應(yīng)力水泥的膨脹值較大。l常用的自應(yīng)力水泥有硅酸鹽

42、自應(yīng)力水泥、鋁酸常用的自應(yīng)力水泥有硅酸鹽自應(yīng)力水泥、鋁酸鹽自應(yīng)力水泥等。鹽自應(yīng)力水泥等。l一般用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土壓力管及配件等。一般用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土壓力管及配件等。膨脹水泥膨脹水泥l(xiāng)膨脹水泥主要用于收縮補償混凝土工程，防滲膨脹水泥主要用于收縮補償混凝土工程，防滲混凝土混凝土(屋頂防滲、水池等屋頂防滲、水池等)，防滲砂漿，結(jié)構(gòu)，防滲砂漿，結(jié)構(gòu)的加固，構(gòu)件接縫、接頭的灌漿，固定設(shè)備的的加固，構(gòu)件接縫、接頭的灌漿，固定設(shè)備的機座及地腳螺栓等。機座及地腳螺栓等。l膨脹水泥有硅酸鹽膨脹水泥、高鋁膨脹水泥、膨脹水泥有硅酸鹽膨脹水泥、高鋁膨脹水泥、硫鋁酸鹽膨脹水泥、鐵鋁酸鹽膨脹水泥等。硫鋁酸鹽膨脹水泥

43、、鐵鋁酸鹽膨脹水泥等。六、砌筑水泥六、砌筑水泥l(xiāng)以活性混合材料和一些具有潛在水硬性的工業(yè)以活性混合材料和一些具有潛在水硬性的工業(yè)廢料為主，加入少量的水泥熟料、石膏，磨細(xì)廢料為主，加入少量的水泥熟料、石膏，磨細(xì)所得的水硬性膠凝材料，稱為砌筑水泥所得的水硬性膠凝材料，稱為砌筑水泥(砌砌筑水泥筑水泥(gbl83-82)。l用于工業(yè)與民用建筑的砌筑砂漿、內(nèi)墻抹面砂用于工業(yè)與民用建筑的砌筑砂漿、內(nèi)墻抹面砂漿，也可用于配制道路混凝土墊層或蒸養(yǎng)混凝漿，也可用于配制道路混凝土墊層或蒸養(yǎng)混凝土砌塊。土砌塊。 七、油井水泥七、油井水泥l(xiāng)用于油井、氣井的固井工程中，又稱之為堵塞用于油井、氣井的固井工程中，又稱之為堵

44、塞水泥。這主要是保證在石油、天然氣勘探、開水泥。這主要是保證在石油、天然氣勘探、開采時把鋼質(zhì)套管下入井內(nèi)，再注入水泥漿將套采時把鋼質(zhì)套管下入井內(nèi)，再注入水泥漿將套筒與周圍地層膠結(jié)封固，封隔地層內(nèi)的油氣、筒與周圍地層膠結(jié)封固，封隔地層內(nèi)的油氣、水層，以便在井內(nèi)形成一條良好的油流通道。水層，以便在井內(nèi)形成一條良好的油流通道。l油井水泥因受地層溫度影響，要承受高溫、高油井水泥因受地層溫度影響，要承受高溫、高壓這是油井水泥生產(chǎn)和使用中最主要的問題壓這是油井水泥生產(chǎn)和使用中最主要的問題 八、大壩水泥八、大壩水泥l(xiāng)大壩水泥包括低熱水泥、中熱水泥等，是水化熱較低大壩水泥包括低熱水泥、中熱水泥等，是水化熱較低

45、的一種硅酸鹽水泥品種，適用于水工大壩，大型構(gòu)筑的一種硅酸鹽水泥品種，適用于水工大壩，大型構(gòu)筑物及大體積的基礎(chǔ)工程。物及大體積的基礎(chǔ)工程。l水泥砼導(dǎo)熱性差，水泥的水化熱不易散失，造成砼內(nèi)、水泥砼導(dǎo)熱性差，水泥的水化熱不易散失，造成砼內(nèi)、外溫差太大而易產(chǎn)生裂縫的出現(xiàn)。外溫差太大而易產(chǎn)生裂縫的出現(xiàn)。l因而有必要采取措施控制溫差：因而有必要采取措施控制溫差：內(nèi)部冷卻系統(tǒng)。內(nèi)部冷卻系統(tǒng)。集料預(yù)冷卻。集料預(yù)冷卻。注意養(yǎng)護條件。注意養(yǎng)護條件。低熱、中壩水泥等低熱、中壩水泥等大壩水泥。大壩水泥。冰水?dāng)嚢琛１當(dāng)嚢?。摻入摻和料。摻入摻和料。l大壩水泥：大壩水泥：熟料中熟料中c3a和和c3s含量應(yīng)降低。含量應(yīng)降低

46、。摻入混摻入混合材如礦渣、粉煤灰。合材如礦渣、粉煤灰。 九、九、 噴射水泥噴射水泥十、十、 超細(xì)水泥超細(xì)水泥十一、活化水泥十一、活化水泥十二、球狀水泥十二、球狀水泥十三、調(diào)粒水泥十三、調(diào)粒水泥 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥l(xiāng)1. 硅酸鹽水泥定義：硅酸鹽水泥定義：“凡由硅酸鹽水泥熟料、凡由硅酸鹽水泥熟料、05石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（即國外通稱的波特蘭性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（即國外通稱的波特蘭水泥）。硅酸鹽水泥分兩種類型，不摻加混合材料的水泥）。硅酸鹽水泥分兩種類型，不摻加混合材料的稱稱型硅酸鹽水泥，代號型硅酸

47、鹽水泥，代號p.。在硅酸鹽水泥粉磨時。在硅酸鹽水泥粉磨時摻加不超過水泥質(zhì)量摻加不超過水泥質(zhì)量5的石灰石或粒化高爐礦渣混合的石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱材料的稱型硅酸鹽水泥，代號型硅酸鹽水泥，代號p.。”(據(jù)據(jù)gb1751999硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥) 2. 硅酸鹽水泥的技術(shù)性能硅酸鹽水泥的技術(shù)性能 3. 硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用1)早期強度和后期強度高早期強度和后期強度高2)水化熱大、抗凍性好水化熱大、抗凍性好3)干縮小、耐磨性較好干縮小、耐磨性較好4)抗碳化性較好抗碳化性較好5)耐腐蝕性差耐腐蝕性差6)不耐高溫不耐高溫普通硅酸鹽水泥普通硅

48、酸鹽水泥l(xiāng)1. 普通硅酸鹽水泥定義：凡由硅酸鹽水泥熟普通硅酸鹽水泥定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、料、615混合材料、適量石膏磨細(xì)制成混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥（簡的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥（簡稱普通水泥），代號稱普通水泥），代號p.o?！?(據(jù)據(jù)gb1751999硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥)2. 普通硅酸鹽水泥的技術(shù)要求普通硅酸鹽水泥的技術(shù)要求1)細(xì)度：細(xì)度：0.08mm方孔篩篩余量不得超過方孔篩篩余量不得超過10.0 。（用篩余法）。（用篩余法）2)凝結(jié)時間：凝結(jié)時間：初凝時間不得早于初凝時間不得早于45min，終凝時間不得

49、遲于終凝時間不得遲于10h。 3)強度等級強度等級l3. 普通硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用普通硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用基本同硅酸鹽水泥基本同硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥l(xiāng)礦渣硅酸鹽水泥定義：礦渣硅酸鹽水泥定義：“凡由硅酸鹽水泥熟料凡由硅酸鹽水泥熟料和和2070?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥（簡稱礦渣水泥），代號（簡稱礦渣水泥），代號p.s?！?據(jù)據(jù)gb13441999礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥泥、粉煤灰硅酸鹽水泥)l特性及應(yīng)用特性及應(yīng)

50、用凝結(jié)硬化速度慢：凝結(jié)硬化速度慢：早期強度低，后期強度高早期強度低，后期強度高 對溫度濕熱敏感性強：對溫度濕熱敏感性強：適于蒸養(yǎng)適于蒸養(yǎng) (steam curing or high-pressure steam curing)耐腐蝕性好：耐腐蝕性好：可用于海港工程和水工大壩的建設(shè)?？捎糜诤８酃こ毯退ご髩蔚慕ㄔO(shè)。 水化熱?。核療嵝。嚎捎糜诖篌w積混凝土，大型基礎(chǔ)和混凝土可用于大體積混凝土，大型基礎(chǔ)和混凝土大壩等。大壩等。 耐熱性好耐熱性好抗碳化抗碳化(carbonization)能力差：能力差：一般不用于熱處理車一般不用于熱處理車間的修建。間的修建。 礦渣水泥的保水性差、抗?jié)B性差、泌水通道較多

51、、干礦渣水泥的保水性差、抗?jié)B性差、泌水通道較多、干縮較大，使用中要嚴(yán)格控制用水量，加強早期養(yǎng)護?？s較大，使用中要嚴(yán)格控制用水量，加強早期養(yǎng)護。 抗凍性差：抗凍性差：不宜用于冬季施工不宜用于冬季施工 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥l(xiāng)火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥定義：火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥定義：“凡由硅酸鹽水泥凡由硅酸鹽水泥熟料、火山灰質(zhì)混合材料熟料、火山灰質(zhì)混合材料(摻量為水泥熟料質(zhì)摻量為水泥熟料質(zhì)量的量的20-50)和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（簡稱火膠凝材料，稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（簡稱火山灰水泥），代號山灰水泥），代號p.p?！?(據(jù)據(jù)gb1

52、3441999礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥煤灰硅酸鹽水泥)特性及應(yīng)用特性及應(yīng)用火山灰水泥干縮大，在干燥高溫下，水化火山灰水泥干縮大，在干燥高溫下，水化硅酸鈣與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣硅酸鈣與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和氧化硅，產(chǎn)生和氧化硅，產(chǎn)生“起粉起粉”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。不宜用于干不宜用于干燥環(huán)境燥環(huán)境 ?？箖鲂院湍湍バ员鹊V渣水泥還要差抗凍性和耐磨性比礦渣水泥還要差 ?？?jié)B性高抗?jié)B性高 。摻入粘土質(zhì)的火山灰水泥不抗硫酸鹽侵蝕摻入粘土質(zhì)的火山灰水泥不抗硫酸鹽侵蝕。粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥l(xiāng)粉煤灰硅酸鹽水泥定義：粉煤灰硅酸

53、鹽水泥定義：“凡由硅酸鹽水泥熟凡由硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰料、粉煤灰(摻量按質(zhì)量百分比計為摻量按質(zhì)量百分比計為20-40)和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥（簡稱粉煤灰水泥），代號粉煤灰硅酸鹽水泥（簡稱粉煤灰水泥），代號p.f?！?(據(jù)據(jù)gb13441999礦渣硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥)特性及應(yīng)用特性及應(yīng)用干縮小，抗裂干縮小，抗裂 。凝結(jié)硬化慢，早期強度低。凝結(jié)硬化慢，早期強度低。色深。色深?？固蓟阅懿?。抗碳化性能差。 復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥l(xiāng)復(fù)合硅酸

54、鹽水泥定義：復(fù)合硅酸鹽水泥定義：“凡由硅酸鹽水泥熟料、凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料(混合材的總混合材的總摻量按質(zhì)量的百分比為摻量按質(zhì)量的百分比為1550 )、適量石、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥（簡稱復(fù)合水泥），代號鹽水泥（簡稱復(fù)合水泥），代號p.c。”(據(jù)據(jù)gb12958-1999復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥 )特性及應(yīng)用特性及應(yīng)用l耐腐蝕性好耐腐蝕性好l水化熱小，水化熱小，l抗?jié)B性好，抗?jié)B性好，l早強。早強。 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥生料的配制生料的配制 l原料原料 石灰質(zhì)原料（如石

55、灰石、貝殼等，提供石灰質(zhì)原料（如石灰石、貝殼等，提供cao）粘土質(zhì)原料（如粘土、頁巖等，主要提供粘土質(zhì)原料（如粘土、頁巖等，主要提供sio2、al2o3、fe2o3）校正原料（如鐵礦粉、砂巖，前者是補充原料中不足校正原料（如鐵礦粉、砂巖，前者是補充原料中不足的氧化鐵，后者是補充原料中不足的的氧化鐵，后者是補充原料中不足的sio2） 礦化劑礦化劑 l工藝工藝 干法干法濕法濕法 硅酸鹽水泥的煅燒硅酸鹽水泥的煅燒 l窯型窯型 立窯 回轉(zhuǎn)窯l煅燒過程煅燒過程 水分蒸發(fā)水分蒸發(fā)生料預(yù)熱生料預(yù)熱生料分解生料分解熟料煅燒熟料煅燒熟料冷卻熟料冷卻立窯立窯旋窯旋窯水泥熟料水泥熟料生料生料水泥熟料水泥熟料生料生料

56、硅酸三鈣硅酸三鈣硅酸三鈣簡稱硅酸三鈣簡稱a礦（礦（alite)l硅酸三鈣晶體結(jié)構(gòu)特點：硅酸三鈣晶體結(jié)構(gòu)特點：l（1）是晶體結(jié)構(gòu)是）是晶體結(jié)構(gòu)是sio44-四面體四面體和和cao610-八八面體交聯(lián)而成；面體交聯(lián)而成；l（2）在常溫下存在的假穩(wěn)態(tài)，具有熱力學(xué)不穩(wěn)）在常溫下存在的假穩(wěn)態(tài)，具有熱力學(xué)不穩(wěn)定性；定性；l（3）結(jié)構(gòu)中由于）結(jié)構(gòu)中由于al3+、mg2+等離子的攙雜，而等離子的攙雜，而形成固溶體，固溶體程度越大，礦物礦性越高。形成固溶體，固溶體程度越大，礦物礦性越高。l（4）ca2+的配位數(shù)得不到滿足；的配位數(shù)得不到滿足；l（5）cao610-八面體中八面體中o2-分布不規(guī)則，結(jié)構(gòu)中分布不規(guī)

57、則，結(jié)構(gòu)中存在較大的空穴，水分或存在較大的空穴，水分或oh-容易進入，易利水容易進入，易利水化。化。硅酸二鈣硅酸二鈣b礦（礦（blite)l硅酸二鈣有四種晶型：硅酸二鈣有四種晶型： -c2s、 -c2s、 -c2s、 -c2s。水泥中出現(xiàn)的是水泥中出現(xiàn)的是 -c2s 。l結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點:l（1）晶體結(jié)構(gòu)是由）晶體結(jié)構(gòu)是由 sio44-四面體四面體和和ca2+組成；組成；l（2）在常溫下存在的假穩(wěn)態(tài)，具有熱力學(xué)不穩(wěn)定性；）在常溫下存在的假穩(wěn)態(tài)，具有熱力學(xué)不穩(wěn)定性；l（3）結(jié)構(gòu)中的鈣離子具有不規(guī)則的配位，配位數(shù)不能）結(jié)構(gòu)中的鈣離子具有不規(guī)則的配位，配位數(shù)不能滿足，因此活性較高；滿足，因此活性較高

58、；l（4）雜質(zhì)和穩(wěn)定劑的存在，有利于固溶體的形成，能）雜質(zhì)和穩(wěn)定劑的存在，有利于固溶體的形成，能提高礦物的活性；提高礦物的活性；l（5）沒有象硅酸三鈣那樣的空穴，因此水化速度較慢。）沒有象硅酸三鈣那樣的空穴，因此水化速度較慢。鋁酸三鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣l1. 硅率硅率表示水泥熟料中表示水泥熟料中sio2與與al2o3，fe2o3之和的比值，以之和的比值，以n或或sm表示。表示。l本指標(biāo)表示水泥熟料中硅酸鹽礦物（強度組分）本指標(biāo)表示水泥熟料中硅酸鹽礦物（強度組分）與熔劑性礦物之間的數(shù)量比，硅率越大，強度與熔劑性礦物之間的數(shù)量比，硅率越大，強度組分含量也越高。這意味著煅燒過程中的液相組分

59、含量也越高。這意味著煅燒過程中的液相含量越少，煅燒溫度越高，當(dāng)硅率過小時，因含量越少，煅燒溫度越高，當(dāng)硅率過小時，因熔劑礦物太多，熟料易形成大塊，甚至出現(xiàn)結(jié)熔劑礦物太多，熟料易形成大塊，甚至出現(xiàn)結(jié)圈、結(jié)窯，影響生產(chǎn)。圈、結(jié)窯，影響生產(chǎn)。l2. 鋁率鋁率又稱鐵率，表示又稱鐵率，表示al2o3與與fe2o3的相的相對含量，也表示熟料中鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣的對含量，也表示熟料中鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣的相對比例，用相對比例，用p或或im表示。表示。lp一般在一般在0.91.7之間波動，。鋁率反映了水泥煅之間波動，。鋁率反映了水泥煅燒過程中高溫液相的黏度，鋁率高，意味著鋁酸燒過程中高溫液相的黏度，鋁率高，

60、意味著鋁酸三鈣含量高，液相黏度大，鋁率低，液相黏度小，三鈣含量高，液相黏度大，鋁率低，液相黏度小，對形成硅酸三鈣有利，但燒結(jié)范圍變窄，窯內(nèi)易對形成硅酸三鈣有利，但燒結(jié)范圍變窄，窯內(nèi)易結(jié)大塊，不利于控制。結(jié)大塊，不利于控制。l當(dāng)當(dāng)p大于大于0.64時，時，c3a和和c4af都能生成，當(dāng)都能生成，當(dāng)p小小于于0.64時，只能生成時，只能生成c4af，無，無c3a生成。生成。l3. 石灰飽和系數(shù)：熟料中全部氧化硅生成硅石灰飽和系數(shù)：熟料中全部氧化硅生成硅酸鈣（酸鈣（c2s和和c3s）所需的氧化鈣與全部氧化）所需的氧化鈣與全部氧化硅生成硅酸三鈣所需氧化鈣最大含量的比值，硅生成硅酸三鈣所需氧化鈣最大含量