《建筑材料》第十次課第四章

《建筑材料》教案

第四章水泥混合材料礦渣硅酸鹽水泥(P.S)火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥(P.P)粉煤灰硅酸鹽水泥(P.F)復(fù)合硅酸鹽水泥(P.C)4.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥4.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥定義：在生產(chǎn)水泥時(shí)，為了改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，降低成本，而加入的人工或天然的礦物材料。按性能分非活性混合材料(填充性混合材料)活性混合材料(水硬性混合材料)按性能分為兩類(lèi):活性混合材料(水硬性混合材料)非活性混合材料（填充性混合材料）4.2.1混合材料的分類(lèi)（1）活性混合材料磨細(xì)后加水不水化但摻加石灰后發(fā)生二次水化反應(yīng)生成水硬性膠凝產(chǎn)物火山灰活性：在常溫和有水的情況下可與石灰反應(yīng)生成具有水硬性膠凝能力的產(chǎn)物。水化反應(yīng)硅酸鹽水泥中加入活性混合材料硅酸鹽水泥水化一次水化二次水化雖然活性混合材料不是水泥熟料的組成材料.

但水泥中用一定比例的活性混合材料代替可以改變各種水泥的性能二次水化反應(yīng)的特性

溫度敏感性:

常溫反應(yīng)速度慢

高溫反應(yīng)速度快

消耗Ca(OH)2

改善孔隙構(gòu)造SiO2+mH2O+xCa(OH)2xCaO·SiO2·nH2OAl2O3+aH2O+yCa(OH)2yCaO·Al2O3·bH2O活性混合材料消耗Ca(OH)2水硬性膠凝產(chǎn)物火山灰活性摻活性混合材料的作用提高產(chǎn)量降低成本改善水泥的性能

調(diào)整強(qiáng)度等級(jí)降低水化熱減少堿骨料反應(yīng)的發(fā)生擴(kuò)大應(yīng)用范圍充分利用工業(yè)廢渣保護(hù)環(huán)境常用活性混合材料?；郀t礦渣是熔融的礦渣水淬而得到?；钚猿煞譃榛钚匝趸韬突钚匝趸X?；鹕交屹|(zhì)混合材料是火山噴發(fā)沉積物及其它具有類(lèi)似活性的材料的統(tǒng)稱(chēng)。分為含水硅酸質(zhì)（如硅藻土等）、鋁硅玻璃質(zhì)（如火山灰等）、粘土質(zhì)（燒粘土等）。粉煤灰是一種發(fā)電廠燃料廢渣?；钚曰旌喜牟牧虾褪一?、石膏共共同混合磨磨細(xì)可制成成無(wú)熟料水水泥。生產(chǎn)產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單單，成本低低，可用于于調(diào)制砂漿漿或低強(qiáng)度度等級(jí)的混混凝土，用用于一些小小型、次要要工程。知識(shí)點(diǎn)2）、非活性性混合材料料特點(diǎn)磨成細(xì)粉與與石灰加水水拌和后，，不能或很很少生成具具有膠凝性性質(zhì)的水化化產(chǎn)物常用品種石英粘土慢冷礦渣凡有硅酸鹽鹽水泥熟料料、粒化高高爐礦渣和和適量石膏膏共同磨細(xì)細(xì)制成的水水硬性膠凝凝材料稱(chēng)為為礦渣水泥泥。?；V渣摻摻量為20～70%。水硬性膠凝材料熟料?；郀t礦渣石膏磨細(xì)P.S4.2.1、礦渣硅酸酸鹽水泥、、火山灰質(zhì)質(zhì)硅酸鹽水水泥及粉煤煤灰硅酸鹽鹽水泥1定義、代代號(hào)

（1）礦渣硅硅酸鹽水泥泥凡有硅酸鹽鹽水泥熟料料、火山灰灰質(zhì)混合材材料和適量量石膏其同同磨細(xì)制成成的水硬性性膠凝材料料。其中混合材材料的摻量量為20～50%。(2)火山灰質(zhì)硅硅酸鹽水泥泥水硬性膠凝材料熟料火山灰質(zhì)混合材料石膏磨細(xì)P.P凡有硅酸鹽鹽水泥熟料料、粉煤灰灰和適量石石膏共同磨磨細(xì)制成的的水硬性膠膠凝材料稱(chēng)稱(chēng)為粉煤灰灰水泥。粉煤灰摻量量為20～40%。(3)粉煤灰硅酸酸鹽水泥水硬性膠凝材料熟料粉煤灰石膏磨細(xì)P.F2.技術(shù)性性質(zhì)技術(shù)性質(zhì):分為6個(gè)強(qiáng)度等級(jí)級(jí):32.5,32.5R,42.5,42.5R,52.5,52.5R（表3.3.2）其它技術(shù)性性質(zhì)與普通通水泥相同同強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度(MPa)抗折強(qiáng)度（MPa）3天28天3天28天32.532.5R42.542.5R52.552.5R10.015.015.019.021.023.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.04.55.55.56.56.57.07.0表3.3.2P.S、P.P、P.F的強(qiáng)度要求求3.特性與應(yīng)用用三種水泥的的共性（1）早期強(qiáng)度度低、后期期強(qiáng)度發(fā)展展高。其原原因是這三三種水泥的的熟料含量量少且二次次水化反應(yīng)應(yīng)（即活性性混合材料料的水化））慢，故早早期（3d、7d）強(qiáng)度低。。后期由于于二次水化化反應(yīng)的不不斷進(jìn)行和和水泥熟料料的不斷水水化，水化化產(chǎn)物不斷斷增多，強(qiáng)強(qiáng)度可趕上上或超過(guò)同同標(biāo)號(hào)的硅硅酸鹽水泥泥或普通硅硅酸鹽水泥泥?；钚曰旎旌喜牧系牡膿搅吭蕉喽?，早期強(qiáng)強(qiáng)度越低，，但后期強(qiáng)強(qiáng)度增長(zhǎng)越越多。這三種水泥泥不適合用用于早期強(qiáng)強(qiáng)度要求高高的混凝土土工程，如如冬季施工工現(xiàn)澆工程程等。（2）對(duì)溫度敏敏感，適合合高溫養(yǎng)護(hù)護(hù)。這三種種水泥在低低溫下水化化明顯減慢慢，強(qiáng)度較較低。采用用高溫養(yǎng)護(hù)護(hù)可大大加加速活性混混合材料的的水化，并并可加速熟熟料的水化化，故可大大大提高早早期強(qiáng)度，，且不影響響常溫下后后期強(qiáng)度的的發(fā)展。（3）耐腐蝕性性好。這三三種水泥的的熟料數(shù)量量相對(duì)較少少，水化硬硬化后水泥泥石中的氫氫氧化鈣和和水化鋁酸酸鈣的數(shù)量量少，且活活性混合材材料的二次次水化反應(yīng)應(yīng)使水泥石石中氫氧化化鈣的數(shù)量量進(jìn)一步降降低，因此此耐腐蝕性性好，適合合用于有硫硫酸鹽、鎂鎂鹽、軟水水等侵蝕作作用的環(huán)境境，如水工工、海港、、碼頭等混混凝土工程程。但當(dāng)侵侵蝕介質(zhì)的的濃度較高高或耐腐蝕蝕性要求高高時(shí)，仍不不宜使用。。（4）水化熱小小。三種水水泥中的熟熟料含量少少，因而水水化放熱量量少，尤其其是早期放放熱速度慢慢，放熱量量少，適合合用于大體體積混凝土土工程。（5）抗凍性較較差。礦渣渣和粉煤灰灰易泌水形形成連通孔孔隙，火山山灰一般需需水量較大大，會(huì)增加加內(nèi)部的孔孔隙含量，，故這三種種水泥的抗抗凍性均較較差。（6）抗碳化性性較差。由由于這三種種水泥在水水化硬化后后，水泥石石中的氫氧氧化鈣的數(shù)數(shù)量少，故故抵抗碳化化的能力差差。因而不不適合用于于二氧化碳碳濃度含量量高的工業(yè)業(yè)廠房，如如鑄造、翻翻砂車(chē)間等等。三種水泥的的特性（1）礦渣硅酸酸鹽水泥耐熱性好適用于有耐耐熱要求的的混凝土工工程。干縮大，抗抗?jié)B性差。。由于混合材材料摻量大大，而且高高爐礦渣有有尖銳棱角角，拌和用用水量大，，保水性差差，易產(chǎn)生生泌水通道道，故其抗抗?jié)B性差，，不適用于于有抗?jié)B要要求的混凝凝土工程。。（2）火山灰質(zhì)質(zhì)硅酸鹽水水泥①在潮濕環(huán)環(huán)境或水中中養(yǎng)護(hù)時(shí)抗抗?jié)B性好。。因?yàn)榧?xì)而多多孔的火山山灰材料適適用于有抗抗?jié)B要求工工程,發(fā)生膨脹膠膠化作用，，生成較多多的水化硅硅酸鈣，使使水泥石的的結(jié)構(gòu)密實(shí)實(shí)。②在干燥環(huán)環(huán)境中使用用易裂紋、、起粉。因?yàn)樯鲜鏊磻?yīng)在在干燥的環(huán)環(huán)境中不能能進(jìn)行，強(qiáng)強(qiáng)度不發(fā)展展；且以生生成的水化化硅酸鈣凝凝膠也會(huì)失失水收縮，，產(chǎn)生裂紋紋，所以不不適用于干干熱地區(qū)的的地上建筑筑。（3）粉煤灰硅硅酸鹽水泥泥①早期強(qiáng)度度低，因?yàn)闉榉勖夯仪蚯蛐尾Ａw體表面密實(shí)實(shí)，1～3個(gè)月后表面面活性物質(zhì)質(zhì)才發(fā)生二二次水化作作用，適應(yīng)應(yīng)于承重遲遲緩的工程程。②干縮小，，抗裂性好好：表面結(jié)結(jié)構(gòu)密實(shí)，，吸水量少少。③泌水性大大（快）易易產(chǎn)生失水水裂紋，抗抗?jié)B性差。。五種常用水水泥的主要要性能特性品種P.ⅠP.ⅡP.OP.SP.PP.F水化熱高低凝結(jié)時(shí)間快較快較慢，低溫下尤甚強(qiáng)度發(fā)展早期強(qiáng)度高早期強(qiáng)度較高早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度可等于同標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥抗硫酸腐蝕較差較強(qiáng)當(dāng)SiO2多時(shí)，抗硫酸鹽腐蝕性好當(dāng)AlO3多時(shí)，抗硫酸鹽腐蝕性差抗凍性好較差干縮性小較大大較小保水性較好差好差蒸養(yǎng)適應(yīng)性不宜高于60～80℃好4.3.3復(fù)合硅酸鹽鹽水泥P.C在硅酸鹽水水泥熟料中中摻入2種或2種以上的混混合材料制制備而成的的硅酸鹽水水泥。性質(zhì)32.5～52.5R6個(gè)強(qiáng)度等級(jí)級(jí)。其它性質(zhì)介介于P.O與三種混合合材料硅酸酸鹽水泥相相同。復(fù)合水泥的的強(qiáng)度要求求強(qiáng)度等級(jí)

fc(MPa)fm(MPa)3d28d3d28d32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.55.2522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.0Back水泥的包裝裝與存儲(chǔ)國(guó)標(biāo)規(guī)定包包裝袋兩側(cè)側(cè)應(yīng)根據(jù)水水泥的品種種采用不同同的顏色印印刷水泥名名稱(chēng)和強(qiáng)度度等級(jí)，硅硅酸鹽水泥泥和普通硅硅酸鹽水泥泥采用紅色色，礦渣硅硅酸鹽水泥泥采用綠色色，其他三三個(gè)品種水水泥采用黑黑色或藍(lán)色色。4.4其其他品種水水泥1.道路硅酸鹽鹽水泥定義：以適適當(dāng)成分的的生料燒至至部分熔融融，所得以以硅酸鈣為為主要成分分和較多量量的鐵鋁酸酸鈣的硅酸酸鹽熟料稱(chēng)稱(chēng)為道路硅硅酸鹽水泥泥熟料。特性與應(yīng)用用：道路水水泥是一種種強(qiáng)度高、、特別是抗抗折強(qiáng)度高高、耐磨性性好、干縮縮性小、抗抗沖擊性好好、抗凍性性和抗硫酸酸性比較好好的專(zhuān)用水水泥。它適適用于道路路路面、機(jī)機(jī)場(chǎng)跑道道道面、城市市廣場(chǎng)等工工程。由于于道路水泥泥具有干縮縮性小、耐耐磨、抗沖沖擊等特性性，可減少少水泥混凝凝土路面的的裂縫和磨磨耗等病害害，減少維維修、延長(zhǎng)長(zhǎng)路面使用用年限。2.快硬硅酸鹽水水泥定義：凡以硅硅酸鹽水泥熟熟料和適量石石膏磨細(xì)制成成的，以3d抗壓強(qiáng)度表示示標(biāo)號(hào)的水硬硬性膠凝材料料稱(chēng)為快硬硅硅酸鹽水泥（（簡(jiǎn)稱(chēng)快硬水水泥）。3.白色硅酸鹽水水泥定義：凡以適適當(dāng)成分的生生料燒至部分分溶融，所得得以硅酸鈣為為主要成分、、氧化鐵含量量很少的白色色硅酸鹽水泥泥熟料，加入入適量石膏，，磨細(xì)制成的的水硬性膠凝凝材料，稱(chēng)為為白色硅酸鹽鹽水泥（簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)白水泥）。。4.膨脹水泥及自自應(yīng)力水泥硬化過(guò)程中不不產(chǎn)生收縮而而具有一定膨膨脹性能的水水泥。在路橋工程中中，膨脹水泥泥常用于水泥泥混凝土路面面、機(jī)場(chǎng)道面面或橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)中修補(bǔ)混凝凝土。練習(xí)題1、活性混合材材料均含有___和___成分。它們能能與水泥水化化產(chǎn)物_作用，生成___和___。2、常用的六大大水泥包括：：___、___、___、___、___及___。3、礦渣水泥與與硅酸鹽水泥泥相比，其早早期強(qiáng)度___，后期強(qiáng)度___，水化熱___，抗蝕性___，抗凍性___。4、因?yàn)樗嗍鞘撬残阅z凝凝材料，故運(yùn)運(yùn)輸和儲(chǔ)存時(shí)時(shí)不怕受潮和和淋濕。（））5、用沸煮法可可以全面檢驗(yàn)驗(yàn)硅酸鹽水泥泥的體積安定定性是否良好好。（））6、生產(chǎn)水泥時(shí)時(shí)摻入石膏的的目的是為了了延緩凝結(jié)時(shí)時(shí)間，摻量越越大，作用越越大。（））7、粉煤灰水泥泥適用于冬季季施工的混凝凝土工程。（（）8、體積安定性性不合格的水水泥在空氣中中放置一段時(shí)時(shí)間后，安定定性可能合格格了。（））9、對(duì)早期強(qiáng)度度要求比較高高的工程一般般使用礦渣水水泥、火山灰灰水泥和粉煤煤灰水泥。（（）10、硅酸鹽水泥泥熟料礦物組組成中，以下下哪種熟料礦礦物不是主要要成分?___。A.硅酸二鈣B.硅酸三鈣C.鐵鋁酸四鈣和和鋁酸三鈣D.游離氧化鈣11、礦渣硅酸鹽鹽水泥與火山山灰質(zhì)硅酸鹽鹽水泥比較，，二者_(dá)__不同。A.抗凍性B.水化熱C.耐熱性D.強(qiáng)度發(fā)展12、以下工程適適合使用硅酸酸鹽水泥的是是____。A.大體積的混凝凝土工程B.受化化學(xué)學(xué)及及海海水水侵侵蝕蝕的的工工程程C.耐熱熱混混凝凝土土工工程程D.早期期強(qiáng)強(qiáng)度度要要求求較較高高的的工工程程13、某某住住宅宅工工程程工工期期較較短短，，現(xiàn)現(xiàn)有有強(qiáng)強(qiáng)度度等等級(jí)級(jí)同同為為42.5硅酸酸鹽鹽水水泥泥和和礦礦渣渣水水泥泥可可選選用用。。從從有有利利于于完完成成工工期期的的角角度度來(lái)來(lái)看看