建筑材料輔導(dǎo)(五)課件

1、建筑材料輔導(dǎo)（五）第五章 水 泥要求：1、掌握硅酸鹽水泥的定義，四種礦物組成及性質(zhì)，水化、凝結(jié)硬化基本原理，水泥的技術(shù)性質(zhì)、應(yīng)用及水泥石的腐蝕與防止。2、掌握混合材的類別，掌握摻混合材水泥的定義、組成、特性和適用范圍。3、了解其它常用的特種水泥品種。建筑材料輔導(dǎo)（五）第五章 水 泥要求：第一節(jié) 常 用 水 泥 硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥第一節(jié) 常 用 水 泥 硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦硅 酸 鹽 水 泥硅酸鹽水泥的定義與代號 硅酸鹽水泥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)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅

2、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，不摻加混合材料的稱I型硅酸鹽水泥，代號PI。在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻加不超過水泥重量5%石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱型硅酸鹽水泥，代號P- 。硅 酸 鹽 水 泥硅酸鹽水泥的定義與代號 普通硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料、6%15%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（簡稱普通水泥），代號P.O。水泥中混合材料摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)： 摻活性混合材料時(shí)，不得超過15%，其中允許有不超過5%的窯灰或不超過10%的非活性混合材料來代替；摻非活性混合材料時(shí)，不得超過10%普通硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料、6%15%

3、混合材料、適礦渣硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料和?；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（簡稱礦渣水泥）。代號P.S。水泥中?；郀t礦渣摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%70%。允許用石灰石、窯灰、粉煤灰和火山灰質(zhì)混合材料中的一種材料代替礦渣，代替數(shù)量不得超過水泥質(zhì)量的8%，替代后水泥中?；郀t礦渣不得少于20%。礦渣硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料和?；郀t礦渣、適量石火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混材料、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（簡稱火山灰水泥）。代號P.P。水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻加量按質(zhì)量百分計(jì)為20%50%?；鹕交屹|(zhì)硅酸

4、鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混材粉煤灰硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、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P.F。水泥中粉煤灰摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%40%。 粉煤灰硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石復(fù)合硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(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P .C。水泥中混合材料總摻加量按質(zhì)量百分比應(yīng)大于15%，不超過50%。允許用不超過8%的窯灰代替部分混合材料；摻礦渣時(shí)混合材料摻量不得與礦渣硅酸鹽水泥重復(fù)。 復(fù)合硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥、

5、兩種或兩種以上規(guī)定的混合一、水泥的生產(chǎn)工藝 硅酸鹽水泥原料 石灰質(zhì)原料：主要提供CaO成分。粘土質(zhì)原料：主要提供SiO2、Al2O3及少量Fe2O3鐵礦粉： 可以采用黃鐵礦渣等。礦化劑：如螢石等為了改善水泥的鍛燒條件，少量的。一、水泥的生產(chǎn)工藝 硅酸鹽水泥原料 二、水泥基本組成1、熟料基本組成與特性硅酸三鈣 3CaO SiO2 C3S硅酸二鈣 2CaO SiO2 C2S鋁酸三鈣 3CaO Fe2O3 C3A鐵鋁酸四鈣 3CaO Al2O3Fe2O3 C4AF少量的游離氧化鈣、游離氧化鎂和堿。 二、水泥基本組成1、熟料基本組成與特性硅酸三鈣(C3S) C3S是硅酸鹽水泥中最主要的礦物組分。主要生

6、成水化硅酸鈣凝膠和氫氧化鈣晶體。其水化產(chǎn)物早期強(qiáng)度高，且強(qiáng)度增進(jìn)率較大，28d強(qiáng)度可達(dá)一年強(qiáng)度的70%80%。就28d或一年的強(qiáng)度來說，在四種礦物中是最高的。硅酸三鈣(C3S) C3S是硅酸鹽水泥中最主要硅酸二鈣(C2S) C2S也是硅酸鹽水泥的主要礦物組分之一。其水化生成物是水化硅酸鈣凝膠與氫氧化鈣晶體。C2S的水化速度及凝結(jié)硬化過程較為緩慢，水化熱很低，它的水化產(chǎn)物對水泥7d后的強(qiáng)度形成起主要作用。 一般認(rèn)為,水泥中含C2S多時(shí)，水泥有較好的抗化學(xué)侵蝕性和較小的干縮性。硅酸二鈣(C2S) C2S也是硅酸鹽水泥的主要礦物組分鋁酸三鈣(C3A) C3A是四種組分中遇水反應(yīng)速度最快,水化熱最高的

7、組分。生成水化鋁酸三鈣晶體，其水化產(chǎn)物強(qiáng)度在3d中就大部分發(fā)揮出來，故對早期強(qiáng)度起一定作用，但絕對值不高，且以后幾乎不再增長，甚至倒縮。 C3A含量高的水泥漿體干縮變形大,抗硫酸鹽侵蝕性能差。鋁酸三鈣(C3A) C3A是四種組分中遇水反應(yīng)速度最快鐵鋁酸四鈣(C4AF) C4AF的早期水化速度介于C3A和C3S之間，水化產(chǎn)物是水化鋁酸鈣晶體和水化鐵酸鈣凝膠。其水化熱較C3A低；其水化物早期強(qiáng)度類似C3A，但后期還能不斷增長。C4AF對水泥抗折強(qiáng)度和抗沖擊性能起重要作用，水化產(chǎn)物的耐化學(xué)侵蝕性好,于縮性小。鐵鋁酸四鈣(C4AF) C4AF的早期水化速度介于C3水泥中的有害成分1、氧化鈣 2、氧化鎂

8、3、三氧化硫S034、堿含量水泥中的有害成分1、氧化鈣 2、水泥混合材（ 1）、定義：在生產(chǎn)水泥時(shí)，為改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號，而加到水泥中去的人工的和天然的礦物材料，稱為水泥混合材料。（2）、分類： 活性混合材料和非活性混合材料2、水泥混合材（ 1）、定義：在生產(chǎn)水泥時(shí)，為改善水泥性能，活性混合材活性混合材料在常溫常壓下將其磨成細(xì)粉后加水本身不硬化，但與水泥或石灰(或石灰和石膏)拌和在一起，加水后既能在水中又能在空氣中硬化。 ?；郀t礦渣 火山灰質(zhì)混合材料 粉煤灰活性混合材活性混合材料在常溫常壓下將其磨成細(xì)粉非活性混合材 磨細(xì)的石英砂、石灰石、粘土及慢冷礦渣等屬于非活性混合材料，它們與水泥

9、成分不起化學(xué)作用或化學(xué)作用很小。 非活性混合材 磨細(xì)的石英砂、石灰石、粘土及慢冷礦3、石膏 為了調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)速度，在磨細(xì)硅酸鹽水泥熟料時(shí)，需要摻入適量的（約3%）石膏，石膏也稱水泥的緩凝劑。用于水泥中的石膏一般是二水石膏或無水石膏(硬石膏)，化學(xué)分子式為CaS042H20或CaSO4。鈣礬石：3CaOAl2O33CaSO431H2O3、石膏 為了調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)速度，在磨細(xì)硅酸鹽三、水泥的水化硬化1、硅酸鹽水泥的水化硬化（1）、水泥的水化產(chǎn)物（2）、凝結(jié)硬化過程 影響因素： 水泥的礦物組成 水泥顆粒的細(xì)度 環(huán)境的溫度和濕度與時(shí)間的關(guān)系三、水泥的水化硬化1、硅酸鹽水泥的水化硬化2、礦渣硅酸鹽水泥

10、的水化硬化 （1）礦渣硅酸鹽水泥中熟料礦物較少而活性混合材料（粒化高爐礦渣、火山灰和粉煤灰）較多，就局部而言，其水化反應(yīng)是分兩步進(jìn)行的。熟料礦物水化 氫氧化鈣和石膏分別作為激發(fā)劑和激發(fā)劑，與礦渣中的活性氧化硅、活性氧化鋁發(fā)生二次水化反應(yīng)。2、礦渣硅酸鹽水泥的水化硬化 （1）礦渣硅酸鹽水泥中熟料礦物礦渣水泥（2）早期強(qiáng)度低、后期強(qiáng)度高。（3）抗腐蝕能力強(qiáng)（4）水化熱?。?）耐熱性好（6）泌水性較大 ，抗凍性、抗?jié)B性和抵抗干濕交替循環(huán)的性能均不及普通水泥。 礦渣水泥（2）早期強(qiáng)度低、后期強(qiáng)度高。3、火山灰水泥的水化硬化（1）（2）（3）（4）同礦渣硅酸鹽水泥（5）抗?jié)B性好（6）在干燥環(huán)境中易產(chǎn)生裂

11、縫。3、火山灰水泥的水化硬化（1）（2）（3）（4）同礦渣硅酸鹽粉煤灰水泥（1）（2）（3）（4）同礦渣硅酸鹽水泥（5）、抗裂性好（6）、泌水性大，抗凍性差，抗碳化性能差。粉煤灰水泥（1）（2）（3）（4）同礦渣硅酸鹽水泥水泥石結(jié)構(gòu) 水泥熟料礦物水化的凝膠體和結(jié)晶體、 未水化的水泥顆粒、 水（自由水和吸附水） 孔隙（毛細(xì)孔和凝膠孔）水泥石結(jié)構(gòu) 水泥熟料礦物水化的凝膠體和結(jié)晶體、四、水泥的技術(shù)性質(zhì) （品質(zhì)要求）1、細(xì)度 300m2/kg2、凝結(jié)時(shí)間 初凝時(shí)間45 min 終凝時(shí)間390min3、體積安定性4、強(qiáng)度5、水化熱 四、水泥的技術(shù)性質(zhì) （品質(zhì)要求）1、細(xì)度 水泥的技術(shù)性質(zhì) （品質(zhì)要求）6

12、、水泥化學(xué)品質(zhì)指標(biāo)水泥的技術(shù)性質(zhì) （品質(zhì)要求）6、水泥化學(xué)品質(zhì)指標(biāo)四、水泥石的腐蝕與防止1、軟水的侵蝕（溶出性侵蝕）2、鹽類腐蝕硫酸鹽的腐蝕 鎂鹽的腐蝕3、酸類腐蝕4、強(qiáng)堿的腐蝕四、水泥石的腐蝕與防止1、軟水的侵蝕（溶出性侵蝕）腐蝕的防止1、合理選擇水泥品種2、提高水泥石的密實(shí)度3、加做保護(hù)層腐蝕的防止1、合理選擇水泥品種五、硅酸鹽水泥的應(yīng)用和存放酸鹽水泥的應(yīng)用范圍是由其特性所決定的。(1)強(qiáng)度高、(2)抗凍性好、(3)耐腐蝕性差、(4)耐熱性差、(5)水化熱 大。存放注意防潮 五、硅酸鹽水泥的應(yīng)用和存放酸鹽水泥的應(yīng)用范圍是由其特性所決定普通硅酸鹽水泥 其性能與硅酸鹽水泥相近 。但由于摻入了少

13、量混合材料，與硅酸鹽水泥相比，早期硬化速度稍慢，其3d、7d的抗壓強(qiáng)度稍低，抗凍性與耐磨性能也稍差。在應(yīng)用范圍方面，與硅酸鹽水泥也相同，廣泛用于各種混凝土或鋼筋混凝土工程，是我國主要水泥品種之一。普通硅酸鹽水泥 其性能與硅酸鹽水泥相近 。但由于摻入五、粉煤灰硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、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P.F。水泥中粉煤灰摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%40%。 五、粉煤灰硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適相對于硅酸鹽水泥來說有如下主要特點(diǎn)1、2、3、4、同礦渣硅酸鹽水泥5、抗裂性好6、泌水性大，抗凍性差，抗碳化性能差。

14、相對于硅酸鹽水泥來說有如下主要特點(diǎn)1、2、3、4、同礦渣硅酸復(fù)合硅酸鹽水泥 復(fù)合硅酸鹽水泥的特性取決于所摻兩種混合材的種類、摻量及相對比例，與礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥有不同程度的相似，其使用應(yīng)根據(jù)所摻入的混合材料種類，參照其他摻混合材料水泥的適用范圍和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選用。 復(fù)合硅酸鹽水泥 復(fù)合硅酸鹽水泥的特性取決于所摻兩種混合第四節(jié) 其它品種水泥一、白色硅酸鹽水泥二、快硬水泥1、快硬硅酸鹽水泥2、快硬硫鋁酸鹽水泥三、膨脹水泥及自應(yīng)力水泥第四節(jié) 其它品種水泥一、白色硅酸鹽水泥復(fù)習(xí)思考題1、硅酸鹽水泥由哪些礦物成分組成？這些礦 物成分對水泥性質(zhì)有何影響？它們的水化產(chǎn)物是什么？2、解釋水泥的凝結(jié)時(shí)間，國家標(biāo)準(zhǔn)對水泥的 凝結(jié)時(shí)