硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

無機膠凝材料（以無機化合物為基本成分）有機膠凝材料（天然的或合成的有機高分子化合物為基本成分）（瀝青、樹脂）

按凝結(jié)硬化條件分類

氣硬性膠凝材料——只在空氣中硬化（石灰、石膏）

水硬性膠凝材料——空氣、水中皆可硬化（水泥）

硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)水硬性膠凝材料

水泥——即能在水中凝結(jié)，又能在空氣中凝結(jié)的膠凝材料。硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)水泥分類硅酸鹽水泥鋁酸鹽水泥硫酸鹽水泥鐵鋁酸鹽水泥⑴按化學(xué)成分?硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)(2)按性能和用途分類硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)硅酸鹽水泥1.硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝概述2.硅酸鹽水泥的組成材料3.硅酸鹽水泥的水化和硬化4.硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)5.硅酸鹽水泥的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)6.硅酸鹽水泥石的腐蝕與防止▲▲▲硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

1.硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝概述

（1）生產(chǎn)工藝

（2）生產(chǎn)原料石灰石質(zhì)原料——石灰石、白堊等粘土質(zhì)原料——粘土、頁巖等校正原料（少量）——鐵粉CaOSiO2、Al2O3、Fe2O3Fe2O3硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)2.硅酸鹽水泥的組成材料（1）硅酸鹽水泥熟料（2）石膏（3）混合材料硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)（1）硅酸鹽水泥熟料（簡稱為熟料）1）硅酸鹽水泥熟料的礦物組成硅酸三鈣主要礦物組成分子式分子簡式

3CaO·SiO2C3SC2SC3AC4AF2CaO·SiO23CaO·Al2O34CaO·Al2O3·Fe2O3硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣名稱硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)注意水泥中的其它成分：原因：煅燒水泥中反應(yīng)：危害：影響水泥體積安定性石灰石質(zhì)原料富含潛在危害非常嚴(yán)重硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)2）硅酸鹽水泥熟料礦物組成的反應(yīng)特性礦物組成

硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣

鐵鋁酸四鈣

C3SC2SC3AC4AF含量/%

37～60

最多15～37次之

7～15少

10～18少

水化速度

較快慢快中水化熱

中低高中強度

高早期低后期高低中（抗折強度）耐化學(xué)侵蝕

中良差優(yōu)干縮性

中小大小硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)實例快硬水泥：3d抗壓強度高，熟料中C3A、C3S含量高。

適用于緊急搶修工程、軍事工程、冬季施工工程。道路水泥：抗折強度高，耐磨、抗沖擊、抗凍和抗硫酸性好、干縮性小。C4AF、C2S含量高。

適用于道路路面、機場道面、城市廣場等工程。大壩水泥：簡稱中熱水泥低熱礦渣水泥：加入礦渣適用于大壩工程、大型構(gòu)筑物、大型房屋的基礎(chǔ)等大體積工程。水化放熱較低，C2S含量高，C3A含量低硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)（2）石膏作用：緩凝劑水泥熟料磨成細(xì)粉與水相遇會很快凝結(jié)，無法施工。加入適量的石膏會延緩凝結(jié)時間，同時還有利于提高水泥早期強度、降低干縮變形等性能。石膏品種：主要采用天然石膏、工業(yè)副產(chǎn)石膏。硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)（3）混合材料1）活性混合材料2）非活性混合材料硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)1）活性混合材料——系指具有火山灰性或潛在水硬性的混合料。煉鋼廠冶煉生鐵時的副產(chǎn)品。主要成分：CaO、Al2O3、SiO2。具有較高的化學(xué)潛能，但穩(wěn)定性差。?；郀t礦渣山灰質(zhì)混合材料粉煤灰火力發(fā)電廠煤粉燃料排出的細(xì)顆粒廢渣。主要成分：較多的SiO2、Al2O3和少量的CaO具有較高的活性。天然的人工的主要成分：Al2O3、SiO2。本身不硬化，+石灰+水起膠凝作用。硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)2）非活性混合材料定義：在水泥中主要起填充作用，本身不具有（或具有微弱的）潛在的水硬性或火山灰性。目的：調(diào)節(jié)水泥強度，增加水泥產(chǎn)量，降低水化熱。常用種類：磨細(xì)的石灰石、石英巖、粘土、慢冷礦渣、高硅質(zhì)爐灰等。硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)六大品種硅酸鹽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

不摻混合材+少量混合材（≤水泥量5%）

硅酸鹽水泥熟料+適量石膏+多量混合材

P·Ⅰ

P·Ⅱ

+少量混合材（水泥量5%～20%）

P·O

?；郀t礦渣

P·P

P·F

P·S

火山灰

粉煤灰

P·C

多種混合材硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)品種代號組分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）熟料+石膏粒化高爐礦渣火山灰質(zhì)混合材料粉煤灰石灰石硅酸鹽水泥P·I100////P·Ⅱ≥95≤5///≥95///≤5普通硅酸鹽水泥P·O≥80且＜95＞5且≤20礦渣硅酸鹽水泥P·S·A≥50且＜80＞20且≤50///P·S·B≥30且＜50＞50且≤70///火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥P·P≥60且＜80/＞20且≤40//粉煤灰硅酸鹽水泥P·F≥60且＜80//＞20且≤40/復(fù)合硅酸鹽水泥P·C≥50且＜80＞20且≤50硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

（1）水化

①②③水化速度快④長纖維狀短纖維狀六方板結(jié)晶緩凝機理：同上針狀結(jié)晶

立方板狀結(jié)晶

硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)第一階段：大約在水泥拌水起至初凝時止，C3S迅速反應(yīng)生成Ca(OH)2。石膏和C3A反應(yīng)生成鈣礬石晶體。水泥漿呈塑性狀態(tài)。第二階段：大約從初凝起至24h止，水泥水化加速，生成較多的Ca(OH)2、鈣礬石晶體、水化硅酸鈣凝膠。水化產(chǎn)物大量生成，水泥凝結(jié)。第三階段：指24h以后直到水化結(jié)束。所有水化產(chǎn)物生成，數(shù)量不斷增加，結(jié)構(gòu)更加致密，強度不斷提高。（2）水泥的硬化硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)水泥硬化研究理論水化過程在不同的情況下會有不同的水化機理；不同的礦物在不同的階段，水化機理也會不完全相同。硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)4、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

（1）化學(xué)性質(zhì)①不溶物——主要指煅燒過程中存留的殘渣，不溶物的含量會影響水泥的粘結(jié)質(zhì)量。

②燒失量——水泥煅燒不理想或者受潮后，會導(dǎo)致燒失量增加因此，燒失量是檢驗水泥質(zhì)量的一項指標(biāo)。

③氧化鎂水化慢、體積膨脹,影響安定性

④三氧化硫

⑤堿——限制發(fā)生堿-集料反應(yīng)，按（Na2O+0.658K2O）值計。(選擇性指標(biāo))硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)品種代號不溶物（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）燒失量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）三氧化硫（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）氧化鎂（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）氯離子（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）硅酸鹽水泥P·I≤0.75≤3.0≤3.5≤5.0≤0.06P·Ⅱ≤1.50≤3.5普通硅酸鹽水泥P·O/≤5.0礦渣硅酸鹽水泥P·S·A//≤4.0≤6.0P·S·B//火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥P·P//≤3.5≤6.0粉煤灰硅酸鹽水泥P·F//復(fù)合硅酸鹽水泥P·C//硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)（2）物理力學(xué)性質(zhì)

①細(xì)度（選擇性指標(biāo)）

mm方孔篩篩余量:%——負(fù)壓篩法（適用于其它水泥）比表面積：m2/kg，cm2/g——勃氏法（適用于硅酸鹽、普通硅酸鹽水泥水泥）a.指標(biāo)硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

b.試驗方法1.篩析試驗前：調(diào)節(jié)負(fù)壓至4000～6000Pa范圍內(nèi)。g，置于負(fù)壓篩，篩析2min。3.篩畢，稱量篩余物ms。(1)水泥試樣篩余百分?jǐn)?shù)：篩余結(jié)果的修正:C——硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

②凝結(jié)時間

a.定義：水泥加水拌和起至水泥漿失去可塑性所需的時間,稱為凝結(jié)時間。初凝狀態(tài)：水泥加水起至水泥漿剛剛失去可塑性所需的時間——初凝時間。終凝狀態(tài)：水泥加水起至水泥漿完全失去可塑性所需的時間——終凝時間。c.凝結(jié)時間的測定：b.兩種狀態(tài)（1）采用凝結(jié)時間測定儀（維卡儀）；（2）采用水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿。硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)d.水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿1.目的：試驗結(jié)果具有可比性，用于測定凝結(jié)時間和安定性。2.測定：試驗儀器：維卡儀試驗方法：標(biāo)準(zhǔn)法/調(diào)整水量法3.標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿標(biāo)準(zhǔn):試桿距底板距離為6mm±1mm。4.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量:達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿時的用水量。硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

初凝時間：試桿距底板距離為4mm±1mm。終凝時間：

mm時，即環(huán)形附件開始不能在試體上留下痕跡時。e.凝結(jié)時間測定硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)凝結(jié)時間：硅酸鹽水泥初凝不小于45min，終凝時間不大于390min。普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥初凝不小于于45min，終凝不大于600min。硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)③安定性

a.定義:指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻性。b.安全性不良的因素：（1）MgO過量；（2）石膏摻量過多；（3）水泥中游離過多CaO。c.試驗方法:試餅法雷氏法▲——發(fā)生爭議以雷氏法為主硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)d.雷氏法（1）雷氏夾試件的成型：標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿。（2）測量A取下試件，測量雷氏夾指針尖端間的距離A。（3）沸煮（4）測量C沸煮后，冷卻，取出試件測量雷氏夾指針尖端的距離C。（5）結(jié)果判定當(dāng)兩個試件煮后增加距離C-Amm時，安定性合格；當(dāng)兩個試件C-Amm時，應(yīng)重做一次試驗。再如此，則認(rèn)為該水泥安定性不合格。雷氏夾硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)④強度

a.檢驗方法（ISO法）水泥:標(biāo)準(zhǔn)砂:水=1:3:0.5，制成40mm×40mm×160mm棱柱體試件,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3d、28d，分別測定抗折強度、抗壓強度。

b.強度等級fce,k(1)以水泥28d抗壓強度確定(2)為強度范圍的下限(3)水泥實際強度fce=γc·fce,kγc——c.分類：普通型、早強型硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)5.不合格水泥

GB175-2007《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》規(guī)定：凡化學(xué)指標(biāo)、凝結(jié)時間、安定性、強度符合技術(shù)要求的為合格品，如有其中一項不符合技術(shù)要求的為不合格品。硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)（1）腐蝕1）軟水侵蝕

溶出Ca(OH)2降低堿度

2）硫酸鹽腐蝕3）鎂鹽腐蝕4）一般的腐蝕中和反應(yīng)5）碳酸腐蝕6）強堿腐蝕硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)（2）防止1）根據(jù)腐蝕環(huán)境特點合理選用水泥品種2）提高水泥石的密實度3）敷設(shè)耐蝕保護(hù)層

當(dāng)腐蝕作用較強時，可在混凝土表面敷設(shè)一層耐腐蝕不透水的保護(hù)層。通?？刹捎媚退崾稀⒛退崽沾?、玻璃、塑料或瀝青等。硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)物理性能的檢測要點GB/T1346—2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測定代用法(試錐法）標(biāo)準(zhǔn)法(試桿法）

★注意兩個方法判定的不同凝結(jié)時間初凝（塑性漿體開始失去流動性）終凝（漿體開始產(chǎn)生強度）

★養(yǎng)護(hù)箱溫濕度安定性雷氏法（測定水泥凈漿在雷氏夾中沸煮后的膨脹值）試餅法（觀察水泥凈漿試餅沸煮后的外形變化來檢驗水泥的安定性）

★注意兩個方法判定的不同硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)強度檢驗

GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》

材料：ISO標(biāo)準(zhǔn)砂1350g水泥450g水225ml

具體步驟：行星式攪拌機，攪拌程序：先加水再加水泥，低速拌30S，然后自動加入砂子，同時攪拌30S，然后高速攪拌30S。停90S，再高速攪拌60S，全過程共4分鐘。用伸臂式振實臺成型，膠砂分二層裝入，各振60次。（試件成型試驗室溫度為20℃±2℃，相對濕度不低于50%

）。24±2h拆模，試件拆模后進(jìn)行水中養(yǎng)護(hù)，溫度控制為

20±1℃，不允許在養(yǎng)護(hù)期間全部換水。（1）抗折強度測定加荷速度為50±l0N/S，強度記錄至0.1MPa。取三