水泥建筑材料學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1水泥水泥(shun) 建筑材料建筑材料第一頁，共77頁。水泥水泥硅酸硅酸鹽系鹽系列水列水泥泥鋁酸鋁酸鹽系鹽系列水列水泥泥硫鋁硫鋁酸鹽酸鹽系列系列水泥水泥氟鋁氟鋁酸鹽酸鹽系列系列水泥水泥鐵鋁鐵鋁酸鹽酸鹽系列系列水泥水泥第2頁/共77頁第二頁，共77頁。如何降低水泥能耗、減少污染物的排放量，將是今后應(yīng)該研究(ynji)的主要內(nèi)容，綠色產(chǎn)業(yè)化是水泥工業(yè)的發(fā)展方向。生生產(chǎn)產(chǎn)1噸噸水水泥泥約約1.2t石石灰石灰石約約169kg標(biāo)準(zhǔn)煤標(biāo)準(zhǔn)煤約約1tCO2約約2kgSO24kgNOx耗電耗電100kWh大量粉大量粉塵與煙塵與煙塵塵第3頁/共77頁第三頁，共77頁。硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥型型硅硅酸酸鹽鹽

2、水水泥，泥，代代號號P不不摻摻加加混混合合材材料料型型硅硅酸酸鹽鹽水水泥，泥，代代號號P摻摻加加不不超超過過水水泥泥質(zhì)質(zhì)量量5%石石灰灰石石或或粒?；吒郀t爐礦礦渣渣混混合合材材料料第4頁/共77頁第四頁，共77頁。第5頁/共77頁第五頁，共77頁。經(jīng)1450高溫煅燒至部分熔融，得到以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料。l水泥粉磨：將熟料加適量石膏和05的石灰石或?；郀t礦渣共同磨細得到硅酸鹽水泥。第6頁/共77頁第六頁，共77頁。石灰質(zhì)原料(yunlio)粘土(zhn t)質(zhì)原料校正原料熟料生料水泥石膏磨細按比例配合1450煅燒磨細水泥生產(chǎn)流程圖第7頁/共77頁第七頁，共77頁。生料生料(s

3、hnglio)SiO2CaO化合反應(yīng)化合反應(yīng)(hu h fn yn)8001450800左右左右分解反應(yīng)分解反應(yīng)Al2O3Fe2O32CaOSiO23CaOSiO23 CaO Al2O34 CaOAl2O3Fe2O3第8頁/共77頁第八頁，共77頁。礦物名稱礦物名稱化學(xué)成分化學(xué)成分 縮寫符號縮寫符號 含量含量硅酸三鈣3CaOSiO2 C3S3660硅酸二鈣2CaOSiO2 C2S 1537鋁酸三鈣3CaOAl2O3 C3A 715鐵鋁酸四鈣4CaOAl2O3Fe2O3 C4AF 1018礦物名稱礦物名稱硅酸三鈣硅酸三鈣硅酸二鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣與水反應(yīng)速度快慢最快快水

4、化放熱量大小最大中強度高早期低后期高 低低第9頁/共77頁第九頁，共77頁。 水化熱大壩(d b)水泥第10頁/共77頁第十頁，共77頁。酸鈣氫氧化鈣鋁酸三鈣水化鋁酸鈣鐵鋁酸四鈣水化鋁酸鈣水化鐵酸鈣22222)(3336)3(2OHCaOHSiOCaOOHSiOCaO22222)(33234)2(2OHCaOHSiOCaOOHSiOCaOOHOAlCaOOHOAlCaO2322326363OHOFeCaOOHOAlCaOOHOFeOAlCaO232232232326374第11頁/共77頁第十一頁，共77頁?；a(chǎn)物為：水化硅酸鈣(50%)、氫氧化鈣(25%)、水化鋁酸鈣、水化鐵酸鈣及水化硫鋁酸

5、鈣等。OHCaSOOAlCaOOHOHOAlCaOOHCaSO243222322431331963)2(3第12頁/共77頁第十二頁，共77頁。第13頁/共77頁第十三頁，共77頁。表現(xiàn)為水泥的初凝。第14頁/共77頁第十四頁，共77頁。部分強度。第15頁/共77頁第十五頁，共77頁。第16頁/共77頁第十六頁，共77頁。第17頁/共77頁第十七頁，共77頁。第18頁/共77頁第十八頁，共77頁。40m時才具有較大的活性。但水泥顆粒太細，使混凝土發(fā)生裂縫的可能性增加，此外，水泥顆粒細度提高會導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高。l水泥細度可用下列方法表示：第19頁/共77頁第十九頁，共77頁。yn)篩余百分率，%

6、； ms水泥試樣(sh yn)在80m篩上篩余質(zhì)量，g； m水泥試樣(sh yn)的質(zhì)量，g。水泥(shun)負壓篩析儀100%mmFs第20頁/共77頁第二十頁，共77頁。第21頁/共77頁第二十一頁，共77頁。hu)水量稱為標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。第22頁/共77頁第二十二頁，共77頁。n不同的水泥品種，標(biāo)準(zhǔn)稠度(chu d)用水量各不相同，一般在21%33%之間。100%水泥用量用水量水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量水泥(shun)凈漿攪拌機標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)法維卡儀第23頁/共77頁第二十三頁，共77頁。水泥(shun)全部加入水中 開始(kish)失去可塑性完全(wnqun)失去可塑性初凝時間終凝時間

7、凝結(jié)時間 水泥從加水時至水泥漿失去可塑性所需的時間。凝結(jié)時間分初凝時間和終凝時間。初凝時間：從水泥加水至水泥漿開始失去可塑性所經(jīng)歷的時間；終凝時間：從水泥加水至水泥漿完全失去可塑性所經(jīng)歷的時間。第24頁/共77頁第二十四頁，共77頁。標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)法維卡儀初凝試針終凝試針第25頁/共77頁第二十五頁，共77頁。第26頁/共77頁第二十六頁，共77頁。45min10h。第27頁/共77頁第二十七頁，共77頁。(qingd)降低。若破壞應(yīng)力發(fā)展到超過建筑物的強度(qingd)，則會引起建筑物開裂、崩塌等嚴重質(zhì)量事故，這種現(xiàn)象稱為水泥的體積安定性不良。第28頁/共77頁第二十八頁，共77頁。第

8、29頁/共77頁第二十九頁，共77頁。雷氏夾雷氏夾膨脹(png zhng)測定儀第30頁/共77頁第三十頁，共77頁。沸煮箱第31頁/共77頁第三十一頁，共77頁。第32頁/共77頁第三十二頁，共77頁。護齡期等因素有關(guān)。第33頁/共77頁第三十三頁，共77頁。第34頁/共77頁第三十四頁，共77頁。水泥(shun)膠砂攪拌機水泥(shun)膠砂試模水泥(shun)膠砂振實臺第35頁/共77頁第三十五頁，共77頁。電動(din dn)抗折試驗機壓力(yl)試驗機第36頁/共77頁第三十六頁，共77頁。第37頁/共77頁第三十七頁，共77頁。六個強度等級。第38頁/共77頁第三十八頁，共77頁。

9、第39頁/共77頁第三十九頁，共77頁。品種品種強度等級強度等級抗壓強度抗壓強度(MPa) (MPa) 抗折強度抗折強度(MPa) (MPa) 3d3d28d28d3d3d28d28d硅酸鹽水泥 42.5 42.5R 17.022.0 42.5 42.53.5 4.06.5 6.5 52.5 52.5R 23.027.0 52.5 52.54.0 5.07.0 7.062.562.5R 28.032.0 62.5 62.5 5.0 5.5 8.0 8.0第40頁/共77頁第四十頁，共77頁。用戶要求提供低堿水泥時，水泥中堿含量不得大于0.60或由供需雙方商定。技術(shù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)細度細度比表比表面

10、積面積(m(m2 2/kg)/kg)凝結(jié)時間凝結(jié)時間(min)(min)安定安定性性( (沸沸煮法煮法) )抗壓抗壓強度強度(MPa)(MPa)不溶物不溶物(%)(%)MgOMgO含量含量(%)(%)SOSO3 3含量含量(%)(%)燒失量燒失量(%)(%)堿堿含含量量(%)(%)初凝初凝終凝終凝型型型型型型型型指標(biāo)30045390必須合格見上表0.751.55.03.53.03.50.60第41頁/共77頁第四十一頁，共77頁。第42頁/共77頁第四十二頁，共77頁。第43頁/共77頁第四十三頁，共77頁。第44頁/共77頁第四十四頁，共77頁。 H2SO4 + Ca(OH)2=CaSO42

11、H2O 第45頁/共77頁第四十五頁，共77頁。Ca(OH)2+CO2+H2OCaCO3+2H2OCaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2第46頁/共77頁第四十六頁，共77頁。 4CaOAl2O312H2O +3CaSO4 +20H2O =3CaOAl2O33CaSO431H2O +Ca(OH)2當(dāng)水中硫酸鹽濃度較高時，硫酸鈣還會在孔隙中直接結(jié)晶成二水石膏，體積膨脹，引起膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致水泥石破壞。第47頁/共77頁第四十七頁，共77頁。MgSO4+Ca(OH)2+2H2O=CaSO42H2O+Mg(OH)2 硫酸鎂對水泥石起鎂鹽和硫酸鹽的雙重腐蝕作用。第48頁/共77頁第四十八頁，共77

12、頁。l2O3+3Ca(OH)2當(dāng)水泥石被氫氧化鈉浸透后又在空氣中干燥，與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈉，碳酸鈉在水泥石毛細孔中結(jié)晶沉積，會使水泥石脹裂。2NaOH+CO2=Na2CO3 +H2O第49頁/共77頁第四十九頁，共77頁。第50頁/共77頁第五十頁，共77頁。拌和機械振搗，可以提高水泥石的密實度。l在水泥石的表面涂抹或鋪設(shè)保護層，隔斷水泥石和外界的腐蝕(fsh)性介質(zhì)的接觸。例如，可在水泥石表面涂抹耐腐蝕(fsh)的涂料，如：水玻璃、瀝青、環(huán)氧樹脂等；或在水泥石的表面鋪建筑陶瓷、致密的天然石材等。第51頁/共77頁第五十一頁，共77頁。(dnshu )適用于受海水、礦物水等作用的工

13、程。第52頁/共77頁第五十二頁，共77頁。第53頁/共77頁第五十三頁，共77頁。第54頁/共77頁第五十四頁，共77頁。第55頁/共77頁第五十五頁，共77頁。潛在的水硬性：指將磨細的材料與水拌合后，在有少量激發(fā)劑的情況下，具有水硬性的性能。第56頁/共77頁第五十六頁，共77頁。有熱力學(xué)不穩(wěn)定性，因此具有活性。第57頁/共77頁第五十七頁，共77頁。多的活性SiO2、Al2O3，具有較高的活性。第58頁/共77頁第五十八頁，共77頁。第59頁/共77頁第五十九頁，共77頁。不超過水泥質(zhì)量8%的非活性混合材料來代替。第60頁/共77頁第六十頁，共77頁。品種品種強度等級強度等級抗壓強度抗壓

14、強度(MPa) (MPa) 抗折強度抗折強度(MPa) (MPa) 3d3d28d28d3d3d28d28d普通硅酸鹽水泥 42.5 42.5R 17.022.0 42.5 42.53.5 4.06.5 6.552.552.5R 23.027.0 52.5 52.54.0 5.07.07.0第61頁/共77頁第六十一頁，共77頁。第62頁/共77頁第六十二頁，共77頁。；B型礦渣摻量50%且70%，代號PSB。第63頁/共77頁第六十三頁，共77頁。水泥(shun)熟料和粉煤灰、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，代號PF。l水泥(shun)中粉煤灰摻加量按質(zhì)量百分比計為2040。l第64頁/共

15、77頁第六十四頁，共77頁。強度等級強度等級 抗壓強度抗壓強度(MPa)(MPa)抗折強度抗折強度(MPa)(MPa)3d3d28d28d3d3d28d28d32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.0第65頁/共77頁第六十五頁，共77頁。第66頁/共77頁第六十六頁，共77頁?？箖鲂院湍湍バ暂^差第67頁/共77頁第六十七頁，共77頁。粉煤灰水泥(shun)干縮性小，抗裂性好，抗碳化能力差。第68頁/共77頁第六十八頁，共77頁。材料摻量不得與礦渣硅酸鹽水泥重復(fù)。復(fù)合(fh)硅酸鹽水泥強度等級分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個強度等級。第69頁/共77頁第六十九頁，共77頁。第70頁/共77頁第七十頁，共77頁。第71頁/共77頁第七十一