建筑材料水泥

第五章水泥1精選ppt5.1概述凡細(xì)磨成粉末狀，加入適量水后成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等散?；蚶w維材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料，統(tǒng)稱為水泥。2精選ppt性能和用途硅酸鹽系列水泥鋁酸鹽系列水泥硫鋁酸鹽系列水泥鐵鋁酸鹽系列水泥水泥通用水泥專用水泥特性水泥化學(xué)成分用于—般土木工程的水泥，如普通硅酸鹽水泥專門用途的水泥，如砌筑水泥、道路水泥某種性能比較突出的水泥，如快硬硅酸鹽水泥

5.1概述3精選ppt5.1概述常用水泥品種水泥品種水泥代號(hào)水泥組成熟料石膏混合材Ⅰ型硅酸鹽水泥P·Ⅰ硅酸鹽水泥熟料95~98%適量（控制SO3<3.5%）不摻任何混合材Ⅱ型硅酸鹽水泥P·Ⅱ硅酸鹽水泥熟料90~97%適量（控制SO3<3.5%）摻加不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材普通硅酸鹽水泥P·O硅酸鹽水泥熟料80~92%適量（控制SO3<3.5%）摻6~15%混合材?；钚曰旌喜?lt;15%（允許用窯灰<5%或非活性混合材<10%代替），非活性混合材<10%4精選ppt5.1概述水泥品種水泥代號(hào)水泥組成熟料石膏混合材礦渣硅酸鹽水泥P·S硅酸鹽水泥熟料25~78%適量（控制SO3<4%）粒化高爐礦渣20~70%，允許用石灰石、窯灰和火山灰質(zhì)混合材中的一種材料代替，代替數(shù)量<8%，替代后水泥中?；郀t礦渣>20%火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥P·P硅酸鹽水泥熟料45~78%適量（控制SO3<3.5%）火山灰質(zhì)混合材20~50%粉煤灰硅酸鹽水泥P·F硅酸鹽水泥熟料55~78%適量（控制SO3<3.5%）粉煤灰20~40%復(fù)合硅酸鹽水泥P·C硅酸鹽水泥熟料45~83%適量（控制SO3<3.5%）摻兩種或兩種以上混合材料，總摻量按質(zhì)量百分比計(jì)為15~50%，允許用<8%的窯灰代替部分混合材料，摻礦渣時(shí)，混合材摻量不得與礦渣水泥重復(fù)常用水泥品種（續(xù)表）5精選ppt5.2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，稱為硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）。硅酸鹽水泥分兩種類型，不摻加混合材料的稱型硅酸鹽水泥，其代號(hào)為P·。在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻加不超過水泥質(zhì)量5%石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱型硅酸鹽水泥，其代號(hào)為P·Ⅱ。6精選ppt5.2硅酸鹽水泥熟料石灰質(zhì)原料黏土質(zhì)原料輔助原料水泥石膏煅燒1450℃磨細(xì)磨細(xì)配料生料生產(chǎn)工藝流程（簡(jiǎn)稱為“兩磨一燒”）：制備生料、煅燒熟料、粉磨水泥7精選ppt5.2硅酸鹽水泥8精選ppt5.2硅酸鹽水泥9精選ppt5.2硅酸鹽水泥10精選ppt5.2硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的主要熟料礦物的名稱和含量范圍如下：

硅酸三鈣3CaOSiO2C3S含量37%60%硅酸二鈣2CaOSiO2C2S含量15%37%鋁酸三鈣3CaOAl2O3

C3A含量7%15%鐵鋁酸四鈣4CaOAl2O3Fe2O3

C4AF含量10%18%

11精選ppt5.2硅酸鹽水泥各種熟料礦物單獨(dú)與水作用時(shí)表現(xiàn)出的特征名稱硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣凝結(jié)硬化速度快慢最快快28d水化放熱量多少最多中強(qiáng)度高早期低、后期高低低12精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥孰料礦物的強(qiáng)度增長(zhǎng)曲線13精選ppt5.2硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的水化反應(yīng)14精選ppt5.2硅酸鹽水泥

凝結(jié)：水泥加水拌成水泥漿，逐漸變稠失去塑性，但無(wú)強(qiáng)度，這一進(jìn)程叫水泥凝結(jié)。

硬化：強(qiáng)度逐漸提高，變成堅(jiān)硬的水泥石，這一過程稱為水泥硬化。

碳化：在空氣中表面，Ca(OH)2與CO2反應(yīng)生成CaCO3被稱為碳化。硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化15精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥凝結(jié)硬化過程（a）分散在水中未水化的水泥顆粒；（b）在水泥顆粒表面形成水化物膜層；（c）膜層長(zhǎng)大并互相連接（凝結(jié)）；（d）水化物進(jìn)一步發(fā)展，填充毛細(xì)孔(硬化)1—水泥顆粒；2—水分；3—凝膠；4—晶體；5—水泥顆粒的未水化內(nèi)核；6—毛細(xì)孔16精選ppt注：初始反應(yīng)期和潛伏期也可合稱為誘導(dǎo)期。5.2硅酸鹽水泥水泥凝結(jié)硬化階段凝結(jié)硬化階段一般的放熱反應(yīng)速度一般的持續(xù)時(shí)間主要的物理化學(xué)變化初始反應(yīng)期168kJ/(kg·h)5～10min初始溶解和水化潛伏期4.2kJ/(kg·h)1h凝膠體膜層圍繞水泥顆粒成長(zhǎng)凝結(jié)期在6h內(nèi)逐漸增加到21kJ/(kg·h)6h膜層破裂，水泥顆粒進(jìn)一步水化硬化期在24h內(nèi)逐漸降低到4.2kJ/(kg·h)6h至若干年凝膠體填充毛細(xì)孔17精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥主要技術(shù)性質(zhì)細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量凝結(jié)時(shí)間體積安定性強(qiáng)度水化熱

細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度。測(cè)定:比表面積法（單位質(zhì)量的粉末所具有的總表面積）《通用硅酸鹽水泥》（GB2007）規(guī)定：硅酸鹽水泥比表面積應(yīng)大于300㎡/kg。18精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥主要技術(shù)性質(zhì)細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量凝結(jié)時(shí)間體積安定性強(qiáng)度水化熱

水泥凈漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)，所需的拌和水量（以占水泥質(zhì)量的百分比表示），稱為標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（也稱需水量）。硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，一般在24%～30%。當(dāng)其他條件相同時(shí)，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越小越好。19精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥主要技術(shù)性質(zhì)細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量凝結(jié)時(shí)間體積安定性強(qiáng)度水化熱

初凝：自加水拌和起，到標(biāo)稠凈漿開始失去可塑性所需的時(shí)間。

終凝：自加水拌和起，到標(biāo)稠凈漿完全失去可塑性，并產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。GB規(guī)定：初凝不早于45min，終凝不遲于390min。20精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥主要技術(shù)性質(zhì)細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量凝結(jié)時(shí)間體積安定性強(qiáng)度水化熱

指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻性。

主要是由于熟料中所含游離氧化鈣、游離氧化鎂或摻入石膏量過多所造成的。熟料中所含游離氧化鈣、游離氧化鎂都是過燒的，水化速度很慢，一般都在水泥硬化后才開始水化。21精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥主要技術(shù)性質(zhì)細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量凝結(jié)時(shí)間體積安定性強(qiáng)度水化熱

水泥的強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定齡期水泥膠砂的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)劃分，反映了水泥膠結(jié)能力的大小。

硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R,共6個(gè)等級(jí)。22精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥主要技術(shù)性質(zhì)細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量凝結(jié)時(shí)間體積安定性強(qiáng)度水化熱

水泥在水化過程中所放出的熱量，稱為水泥的水化熱。

水泥水化熱的大部分是在水化初期（7d）放出的，后期放熱逐漸減少。

23精選ppt5.2硅酸鹽水泥環(huán)境水對(duì)水泥石的侵蝕水泥混凝土或砂漿經(jīng)常會(huì)受到環(huán)境水的物理和化學(xué)作用，使已硬化的水泥石結(jié)構(gòu)遭到破壞，強(qiáng)度降低，最終造成建筑物的破壞的現(xiàn)象。24精選ppt軟水腐蝕亦稱溶出性侵蝕，雨水、雪水、蒸餾水、工廠冷凝水及含重碳酸鹽甚少的河水與湖水等都屬于軟水。

Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3+2H2O鹽類腐蝕酸類腐蝕強(qiáng)堿腐蝕1、硫酸鹽的腐蝕

4CaO?Al2O3?12H2O+3CaSO4+20H2O=3CaO?Al2O3?3CaSO4?31H2O+Ca(OH)22、鎂鹽的腐蝕MgSO4+Ca(OH)2+2H2O=CaSO4?2H2O+Mg(OH)2MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)21、碳酸腐蝕Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2OCaCO3+CO2+H2O=CaH(CO3)22、一般酸的腐蝕

2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2OH2SO4+Ca(OH)2=CaSO4?2H2O3CaO?Al2O3+6NaOH=3NaO?Al2O3+3Ca(OH)22NaOH+CO2=Na2CO3+H2O5.2硅酸鹽水泥環(huán)境水對(duì)水泥石的侵蝕25精選ppt

1、根據(jù)環(huán)境，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，加不透水的瀝青層。4、對(duì)具有特殊要求的抗侵蝕混凝土，采用聚合物混凝土。5.2硅酸鹽水泥水泥石侵蝕的防止措施26精選ppt在水泥生產(chǎn)過程中，為節(jié)約水泥熟料，提高水泥產(chǎn)量和增加水泥品種，同時(shí)也為改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)而在水泥中摻入的礦物質(zhì)材料，稱為水泥混合材料。5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥水泥混合材料的定義27精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥水泥混合材料的分類混合材料磨成細(xì)粉，與石灰或與石灰和石膏拌合在一起，加水后，在常溫下能生成具有膠凝性的水化產(chǎn)物，既能在水中又能在空氣中硬化的，稱為活性混合材料。指不與水泥成分起化學(xué)作用或作用很小的混合材料。主要起惰性填充作用，提高水泥的產(chǎn)量，調(diào)整水泥的標(biāo)號(hào)，減少水化熱?；钚曰旌喜牧希ㄋ残曰旌喜牧希┓腔钚曰旌喜牧希ㄌ畛湫曰旌喜牧希?8精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥?；郀t礦渣高爐冶煉生鐵所得以硅酸鈣和鋁酸鈣為主要成分的熔融物，經(jīng)淬冷粒化后的產(chǎn)品稱為?；郀t礦渣。29精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)混合材料具有火山灰性的天然或人工的礦物質(zhì)材料。

所謂火山灰性，是指一種材料磨成細(xì)粉后，單獨(dú)加水拌和不具有水硬性，但在常溫下與少量石灰等一起遇水后能形成具有水硬性化合物的性質(zhì)?；鹕交屹|(zhì)混合材料中含有較多的活性SiO2、Al2O3，它們分別能與Ca(OH)2在常溫下起化學(xué)反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，因而具有水硬性。30精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)混合材料天然的有火山灰、凝灰?guī)r、浮石、沸石巖、硅藻土和硅藻石等；人工的有煅燒的煤矸石、燒頁(yè)巖、燒黏土、煤渣、硅質(zhì)渣等。31精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥粉煤灰粉煤灰是火力發(fā)電廠的工業(yè)廢渣，是從煤粉爐煙道氣體中收集的粉末。

粉煤灰的主要化學(xué)成分為SiO2、Al2O3，并含一定CaO，其水硬性原理與火山灰質(zhì)混合材料相似。32精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥非活性混合材料非活性混合材料在水泥中起調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)、節(jié)約水泥熟料的作用，因此，又稱填充性混合材料。

質(zhì)地較堅(jiān)實(shí)的有石英巖、石灰?guī)r、砂巖等磨成的細(xì)粉；質(zhì)地較松軟的有黏土、黃土等。33精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥摻有混合材料的硅酸鹽水泥水硬性材料簡(jiǎn)稱代號(hào)特點(diǎn)硅酸鹽水泥P·、P·Ⅱ1.快硬早強(qiáng)；2.水化熱高；3.耐凍性好；4.耐熱性差；5.耐腐蝕性差普通硅酸鹽水泥普通水泥P·O1.早強(qiáng)；2.水化熱較高；3.耐凍性較好；4.耐熱性較差；5.耐腐蝕性較差礦渣硅酸鹽水泥礦渣水泥P·S1.早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快；2.水化熱較低；3.耐熱性較好；4.對(duì)硫酸鹽類侵蝕抵抗力和抗水性較好；5.抗凍性較差；6.干縮性較大火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰水泥P·P1.早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快；2.水化熱較低；3.耐熱性較差；4.對(duì)硫酸鹽類侵蝕抵抗力和抗水性較好；5.抗凍性較差；6.干縮性較大；7.抗?jié)B性較好粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰水泥P·F1.早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快；2.水化熱較低；3.耐熱性較差；4.對(duì)硫酸鹽類侵蝕抵抗力和抗水性較好；5.抗凍性較差；6.干縮性較?。?.抗碳化能力較差復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合水泥P·C基本與礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥特性接近34精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥摻有混合材料的硅酸鹽水泥水硬性材料適用范圍不適用處硅酸鹽水泥適用快硬早強(qiáng)工程；配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土大體積混凝土工程；受化學(xué)侵蝕水及壓力水作用的結(jié)構(gòu)普通硅酸鹽水泥制造地上、地下及水中的混凝土、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，包括受循環(huán)凍融的結(jié)構(gòu)及早期強(qiáng)度要求較高的工程；配制建筑砂漿大體積混凝土工程；受化學(xué)侵蝕水及壓力水作用的結(jié)構(gòu)礦渣硅酸鹽水泥大體積工程；配制耐熱混凝土；蒸汽養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件；一般地上、地下和水中的混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；配制建筑砂漿早期強(qiáng)度要求較高的混凝土工程；嚴(yán)寒地區(qū)并在水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程35精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥摻有混合材料的硅酸鹽水泥水硬性材料適用范圍不適用處火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥大體積工程；有抗?jié)B性要求的工程；蒸汽養(yǎng)護(hù)的工程構(gòu)件；一般混凝土和鋼筋混凝土工程；配制建筑砂漿早期強(qiáng)度要求較高的混凝土工程；嚴(yán)寒地區(qū)并在水位升降范圍內(nèi)的混凝土；干燥環(huán)境的混凝土工程；有耐磨性要求的工程粉煤灰硅酸鹽水泥地上、地下、水中和大體積混凝土工程；蒸汽養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件；一般混凝土工程；配制建筑砂漿早期強(qiáng)度要求較高的混凝土工程；嚴(yán)寒地區(qū)并在水位升降范圍內(nèi)的混凝土；有抗碳化要求的工程復(fù)合硅酸鹽水泥大體積混凝土；高濕或水中混凝土；受侵蝕性介質(zhì)作用的混凝土早期強(qiáng)度要求較高的混凝土工程；水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程；嚴(yán)寒地區(qū)的混凝土工程36精選ppt5.4其他品種水泥中熱、低熱硅酸鹽水泥及低熱礦渣硅酸鹽水泥以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料，稱為中熱硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱中熱水泥），代號(hào)：P·MH。以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料，稱為低熱硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱低熱水泥），代號(hào)：P·LH。以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入?；郀t礦渣、適量石膏，磨細(xì)制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料，稱為低熱礦渣硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱低熱礦渣水泥），代號(hào)：P·SLH。37精選ppt5.4其他品種水泥中熱、低熱硅酸鹽水泥及低熱礦渣硅酸鹽水泥

中熱水泥主要用