《建筑材料》課件-其他品種水泥

建筑材料其他品種水泥道路硅酸鹽水泥快硬硅酸鹽水泥鋁酸鹽水泥膨脹水泥道路硅酸鹽水泥隨著我國高等級(jí)道路的發(fā)展，水泥混凝土路面已成為主要路面類型之一。對(duì)專供公路、城市、道路和機(jī)場道面用的道路水泥，我國已制定了國家標(biāo)準(zhǔn)。1.定義以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分和較多量的鐵鋁酸鈣的硅酸鹽熟料稱為道路硅酸鹽水泥熟料。由道路硅酸鹽水泥熟料、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，稱為道路硅酸鹽水泥（簡稱道路水泥）。2.技術(shù)要求國家標(biāo)準(zhǔn)《道路硅酸鹽水泥》（GB13693-92）規(guī)定的技術(shù)要求如下：（1）化學(xué)組成。在道路水泥或熟料中含有下列有害成分必須加以限制：1）氧化鎂含量。水泥中氧化鎂含量不得超過5.0%。2）三氧化硫含量。水泥中三氧化硫不得超過3.5%。3）燒失量。水泥中燒失量不得大于3.0%。4）游離氧化鈣含量。道路水泥熟料中游離氧化鈣的含量，旋窯生產(chǎn)者不得大于1.0%；立窯生產(chǎn)者不得大于1.8%。5）堿含量。當(dāng)用戶提出要求時(shí)，由供需雙方商定。但按《水泥混凝土路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ97-1994）規(guī)定：水泥中堿含量不得大于0.6%。（2）礦物組成1）鋁酸三鈣含量熟料中鋁酸三鈣含量不得大于5.0%；2）鐵鋁酸四鈣含量熟料中鐵鋁酸四鈣含量不得小于16.0%。（3）物理力學(xué)性質(zhì)。1）細(xì)度。按GB/T13693－2005《水泥細(xì)度檢驗(yàn)方法》，80μm篩的篩余量不得大于10%；2）凝結(jié)時(shí)間。按GB/T1346－2001試驗(yàn)方法，初凝時(shí)間不得早于1.5h，終凝不得遲于10h。3）安定性。按GB/T1346－2001試驗(yàn)方法，安定性按沸煮法檢驗(yàn)必須合格4）干縮性。按JC/T603－2004《水泥膠砂干縮試驗(yàn)方法》，28d干縮率不得大于0.10%；5）耐磨性。按JC/T421－2004《水泥膠砂耐磨性試驗(yàn)方法》，28d水泥膠砂磨損率不得大于3.60kg/m2；6）強(qiáng)度。道路水泥分為32.5、42.5和52.5三個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，各強(qiáng)度等級(jí)的各齡期強(qiáng)度不得低于下表所示。強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度（MPa）抗折強(qiáng)度（MPa）3d28d3d28d32.516.032.53.56.542.521.042.54.07.052.526.052.55.07.5道路水泥各強(qiáng)度等級(jí)、各齡期強(qiáng)度值3．特性與應(yīng)用道路水泥是一種強(qiáng)度高（特別是抗折強(qiáng)度高）、耐磨性好、干縮性小、抗沖擊性好、抗凍性和抗硫酸性比較好的專用水泥。它適用于道路路面、機(jī)場跑道道面、城市廣場等工程。由于道路水泥具有干縮性小、耐磨、抗沖擊等特性，可減少水泥混凝土路面的裂縫和磨耗等病害，減少維修、延長路面使用年限?？煊补杷猁}水泥

1.定義

凡以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏磨細(xì)制成的，以3d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（簡稱快硬水泥）。

快硬水泥的制造方法與硅酸鹽水泥基本相同，只是適當(dāng)增加了熟料中硬化快的礦物，通常硅酸三鈣含量為50%～60%，鋁酸三鈣含量為8%～14%，兩者總量為60%～65%，同時(shí)為加快硬化，適當(dāng)增加了石膏的摻量（可達(dá)8%）和提高水泥的細(xì)度。

2.技術(shù)要求

快硬水泥的技術(shù)性質(zhì)應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《快硬硅酸鹽水泥》（GB199－1990）的規(guī)定，細(xì)度為80μm方孔篩篩余不大于10%；初凝時(shí)間不得小于45min，終凝時(shí)間不得遲于10h；安定性（沸煮法）合格，水泥中SO3含量不得超過4.0%；快硬水泥各強(qiáng)度等級(jí)、各齡期強(qiáng)度均不得低于下表的數(shù)值。標(biāo)號(hào)抗壓強(qiáng)度（MPa)抗壓強(qiáng)度（MPa）1d3d28d1d3d28d32515.032.552.53.55.07.237517.037.557.54.06.07.642519.042.562.54.56.48.0快硬硅酸鹽水泥各強(qiáng)度等級(jí)、各齡期強(qiáng)度值3．特性與應(yīng)用

快硬水泥具有早期強(qiáng)度增進(jìn)率高的特點(diǎn)，其3d抗壓強(qiáng)度可達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)號(hào)，后期強(qiáng)度仍有一定的增長，因此適用于緊急搶修工程、冬季施工工程。用于制造預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土或混凝土預(yù)制構(gòu)件，可提高早期強(qiáng)度，縮短養(yǎng)護(hù)期，加快周轉(zhuǎn)。不宜用于大體積工程。鋁酸鹽水泥1.定義凡以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥熟料，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為鋁酸鹽水泥，代號(hào)CA。鋁酸鹽水泥的組成：鋁酸鹽水泥的主要化學(xué)成分是：CaO、Al2O3、SiO2，生產(chǎn)原料是鋁礬土和石灰石。鋁酸鹽水泥的主要礦物成分是鋁酸一鈣（CaO·Al2O3

簡寫式CA）和二鋁酸一鈣（CaO·2Al2O3

簡寫式CA2），此外還有少量的其他鋁酸鹽和硅酸二鈣。鋁酸一鈣是鋁酸鹽水泥的最主要礦物，具有很高的活性，其特點(diǎn)是凝結(jié)正常、硬化迅速，是鋁酸鹽水泥強(qiáng)度的主要來源。二鋁酸一鈣的凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度較高。含量過多將影響水泥的快硬性能。鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物與溫度密切相關(guān)，主要是十水鋁酸一鈣（CaO·Al2O3·10H2O簡寫式CAH10）八水鋁酸二鈣（2CaO·Al2O3

·8H2O，簡寫式C2AH8）和鋁膠（Al2O3·3H2O）。CAH10和C2AH8為片狀或針狀的晶體，它們互相交錯(cuò)搭接，形成堅(jiān)固的結(jié)晶連生體骨架，同時(shí)生成的鋁膠填充于晶體骨架的空隙中，形成致密的水泥石結(jié)構(gòu)，因此強(qiáng)度較高。水化5～7天后，水化物的數(shù)量很少增長，故鋁酸鹽水泥的早期強(qiáng)度增長很快，后期強(qiáng)度增進(jìn)很小。2.水化與硬化特別需要指出的是，CAH10和C2AH8都是不穩(wěn)定的，會(huì)逐步轉(zhuǎn)化為C3AH6，溫度升高轉(zhuǎn)化加快，晶體轉(zhuǎn)變的結(jié)果，使水泥石內(nèi)析出了游離水，增大了孔隙率；同時(shí)也由于C2AH6本身強(qiáng)度較低，且相互搭接較差，所以水泥石的強(qiáng)度明顯下降，后期強(qiáng)度可能比最高強(qiáng)度降低達(dá)40%以上。3.特性與應(yīng)用與硅酸鹽水泥相比，鋁酸鹽水泥具有以下特性及相應(yīng)的應(yīng)用：（1）快硬早強(qiáng)。1d強(qiáng)度高，適用于緊急搶修工程。（2）水化熱大。放熱量主要集中在早期，1d內(nèi)即可放出水化總熱量的70%～80%，因此，不宜用于大體積混凝土工程，但適用于寒冷地區(qū)冬季施工的混凝土工程。（3）抗硫酸鹽侵蝕性好。是因?yàn)殇X酸鹽水泥在水化后幾乎不含有Ca(OH)2，且結(jié)構(gòu)致密。適用于抗硫酸鹽及海水侵蝕的工程。（4）耐熱性好。是因?yàn)椴淮嬖谒a(chǎn)物Ca(OH)2在較低溫度下的分解，且在高溫時(shí)水化產(chǎn)物之間發(fā)生固相反應(yīng)，生成新的化合物。因此，鋁酸鹽水泥可作為耐熱砂漿或耐熱混凝土的膠結(jié)材料，能耐1300～1400℃高溫。（5）長期強(qiáng)度要降低。一般降低40%～50%，因此不宜用于長期承載結(jié)構(gòu)，且不宜用于高溫環(huán)境中的工程。膨脹水泥膨脹水泥是硬化過程中不產(chǎn)生收縮，而具有一定膨脹性能的水泥。1．分類（1）按膠凝材料分類1）硅酸鹽型膨脹水泥

用硅酸鹽熟料、鋁酸鹽水泥和二水石膏按適當(dāng)比例共同粉磨或分別研磨再均勻混合，可制得硅酸鹽膨脹水泥。由于水化后生成鈣礬石、Ca(OH)2等水化產(chǎn)物，并且這些水化產(chǎn)物生成的體積均大于原固相的體積，因而造成硬化水泥漿體的體積膨脹。2）鋁酸鹽型膨脹水泥

用高鋁水泥熟料和二水石膏按適當(dāng)比例，再加助磨劑經(jīng)磨細(xì)，制成鋁酸鹽型膨脹水泥。（2）按膨脹值分類1）自應(yīng)力水泥

這種水泥具有較強(qiáng)的膨脹性能，當(dāng)它用于鋼筋混凝土中時(shí)，由于它的膨脹性能，使鋼筋受到較大的拉應(yīng)力，而混凝土則受到相應(yīng)的壓應(yīng)力。當(dāng)外界因素使混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，就可被預(yù)先具有的壓應(yīng)力抵消或降低。這種靠水泥自身水化產(chǎn)生膨脹來張拉鋼筋達(dá)到的預(yù)應(yīng)力稱為自應(yīng)力，混凝土中所產(chǎn)生的壓應(yīng)力數(shù)值即為自應(yīng)力值。2）收縮補(bǔ)償水泥

這種水泥膨脹性能較弱，膨脹時(shí)所產(chǎn)生的壓應(yīng)力大致能抵消干縮所產(chǎn)生的應(yīng)力，可防止混凝土產(chǎn)生干縮裂縫。2.工程應(yīng)用在道路橋梁工程中，膨脹水泥常用于水泥混凝土路面、機(jī)場跑道或橋梁修補(bǔ)混凝土。此外可用于防止?jié)B漏、修補(bǔ)裂縫及管道接頭等工程。水泥的儲(chǔ)存與保管水泥在運(yùn)輸和保管期間，不