特種水泥課件

第十章特性水泥和專用水泥第一節(jié)快硬水泥一、快硬硅酸鹽水泥1.定義：凡以硅酸鹽水泥熟料和石膏磨細(xì)制成的，以3天抗壓強(qiáng)度表示標(biāo)號(hào)的水硬性膠凝材料，稱為快硬硅酸鹽水泥。2.生產(chǎn)：與硅酸鹽水泥相似生料細(xì)度：控制0.08mm方孔篩篩余小于5％熟料礦物組成：C3S和C3A含量較高，C3S＝50％～60％，C3A＝8％～14％也可只提高C3S或C3A含量3.性能：細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間：與普通水泥相同強(qiáng)度：3天抗壓，3個(gè)標(biāo)號(hào)：325、375、425SO3≤4.0%，適當(dāng)增加石膏摻量，使之硬化時(shí)形成較多的鈣礬石，利于強(qiáng)度發(fā)展。水化放熱速率快，水化熱較高，早期強(qiáng)度高，但干縮率大。4.用途：搶修工程、軍事工程。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件，配制干硬混凝土。4.水化：C4A3S和CaSO4形成鈣礬石和Al(OH)3凝膠，早期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快；β-C2S生成C-S-H凝膠填充在水化硫鋁酸鈣之間，結(jié)構(gòu)致密，使后期強(qiáng)度增大。5.性能：凝結(jié)時(shí)間：初凝≥25min；終凝≤3h強(qiáng)度：3天抗壓表示，早期強(qiáng)度高，長(zhǎng)期強(qiáng)度穩(wěn)定細(xì)度：比表面積≥380m2/kg低溫硬化性能好，抗?jié)B、抗蝕、抗凍性能好改變石膏摻量，可制得快硬不收縮、微膨脹、膨脹和自應(yīng)力水泥6.用途：搶修工程、冬季施工工程、地下工程，配制膨脹水泥和自應(yīng)力水泥。三、快凝快硬硅酸鹽水泥1.定義：凡以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸三鈣和氟鋁酸鈣為主的熟料，加入適量的硬石膏、?；郀t礦渣、無水硫酸鈣，經(jīng)過磨細(xì)制成的凝結(jié)快、小時(shí)強(qiáng)度增長(zhǎng)快的水硬性膠凝材料，稱為快凝快硬硅酸鹽水泥。2.生產(chǎn)：煅燒：1250～1350℃，燒成溫度低，熟料要快冷，熱耗較低，熟料易磨性好。3.熟料礦物組成：C3S、C2S、氟鋁酸鈣、C4AF4.水化：氟鋁酸鈣在幾秒鐘內(nèi)就水化生成水化鋁酸鈣和AH2F;幾分鐘后，水化鋁酸鈣與Ca(OH)2及CaSO4形成鈣礬石和低硫型水化硫鋁酸鈣；C3S和C2S生成C-S-H凝膠和Ca(OH)2。以鈣礬石為骨架，其間填充C-S-H凝膠在和鋁膠，迅速達(dá)到高致密度，快硬早強(qiáng)。5.性能：凝結(jié)時(shí)間：初凝≥10min；終凝≤60min，用酒石酸、檸檬酸調(diào)節(jié)強(qiáng)度：4h抗壓表示細(xì)度：比表面積≥450m2/kg6.用途：搶修工程，用作噴射水泥、型砂水泥。第二節(jié)中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥1.定義：中熱硅酸鹽水泥：是由適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料加入適量石膏磨細(xì)而成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料。低熱礦渣水泥：是由適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料加入礦渣和適量石膏磨細(xì)而成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料。其礦渣摻量為水泥質(zhì)量的20～60％，允許用不超過混合材總量50％的磷渣或粉煤灰代替礦渣。2.生產(chǎn)：與硅酸鹽水泥相似第三節(jié)抗硫酸鹽水泥1.定義：中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥：以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏磨細(xì)制成的具有抵抗中等濃度硫酸根離子侵蝕的水硬性膠凝材料。代號(hào)P.MSR高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥：以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏磨細(xì)制成的具有抵抗較高濃度硫酸根離子侵蝕的水硬性膠凝材料。代號(hào)P.HSR2.熟料礦物組成：中抗硫水泥：C3A≤5％，C3S≤55％高抗硫水泥：C3A≤3％，C3S≤50％燒失量<3.0%，SO3<2.5%自應(yīng)力硅酸鹽水泥：是適當(dāng)比例的硅酸鹽水泥、高鋁水泥和天然二水石膏磨制而成的膨脹性的水硬性膠凝材料。硅酸鹽水泥67～73％，高鋁水泥12～15％，二水石膏15～18％28天自由膨脹率≤3％，高鋁水泥中CA、CA2與石膏作用生成鈣礬石水泥液相堿度高，膨脹特性激烈，穩(wěn)定期短自應(yīng)力鋁酸鹽水泥：是以一定量的高鋁熟料水泥和二水石膏磨制而成的大膨脹率水硬性膠凝材料。按1：2標(biāo)準(zhǔn)砂漿28天自應(yīng)力值分為3.0，4.5，6.0三個(gè)級(jí)別高鋁水泥既是強(qiáng)度組分，又是膨脹組分，液相堿度低，生成的鈣礬石分布均勻，Al(OH)3凝膠起塑性墊襯作用，穩(wěn)定期長(zhǎng)膨脹硫鋁酸鹽水泥：凡以適當(dāng)成分的生料，經(jīng)煅燒所得以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的熟料，加入適量二水石膏磨細(xì)制成的具有可調(diào)膨脹性能的水硬性膠凝材料。水泥比表面積≥400m2/kg，初凝時(shí)間≥30min，終凝時(shí)間≤3h水化產(chǎn)物主要為鈣礬石和Al(OH)3凝膠，膨脹由鈣礬石形成，Al(OH)3凝膠起塑性墊襯作用，膨脹特性緩和，膨脹量取決于石膏摻量。第五節(jié)道路水泥1.定義：由較高鐵鋁酸鈣含量的硅酸鹽道路水泥熟料，0％～10％活性混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。2.熟料礦物組成：C3A<5％，C4AF>16％，回轉(zhuǎn)窯fCaO≤1.0％，立窯fCaO≤1.8％3.性能：細(xì)度：篩余≤10%凝結(jié)時(shí)間：初凝≥1h，終凝≤10h強(qiáng)度：以28天抗壓表示，425，525，625耐磨性好(28天磨損量≤3.6kg/m2)、收縮小(28天干縮≤0.10％)抗凍性好、抗沖擊性好，有高抗折強(qiáng)度和良好耐久性第六節(jié)油井水泥用途：專用于油井、氣井的固井工程，將套管與周圍巖層膠結(jié)封固，封隔地層內(nèi)油、氣、水，防止互相竄擾，在井內(nèi)形成油流通道。要求：注入過程中要有一定的流動(dòng)性和合適的密度；注入后應(yīng)較快凝結(jié)，短期達(dá)到相當(dāng)強(qiáng)度；硬化后有良好穩(wěn)定性和抗?jié)B性、抗蝕性。油井底部的溫度和壓力隨著井深的增加而提高，高溫高壓對(duì)水泥性能影響大。按井深，分為A~J九個(gè)級(jí)別，普通型、中抗硫型、高抗硫型三類第七節(jié)白色水泥和彩色水泥硅酸鹽水泥的顏色主要由氧化鐵引起：3～4％，暗灰色0.45～0.7％，淡綠色0.35～0.4％，接近白色降低Fe2O3含量，生產(chǎn)白水泥氧化錳、氧化鈷、氧化鈦也會(huì)影響白度白度：以白水泥與MgO標(biāo)準(zhǔn)白板的反射率的比值來表示。彩色水泥：深顏色（紅、褐、黑）彩色水泥，用一般硅酸鹽水泥熟料磨制用白水泥熟料與石膏以及顏料共同磨制，顏料要求對(duì)光和大氣能耐久，能耐堿而又不對(duì)水泥性能起破壞作用，常用顏料：氧化鐵（紅、黃、褐紅）二氧化錳（黑、褐）氧化鉻（綠色）赭石（赭色）群