任務(wù)2硅酸鹽水泥性能與指標(biāo)

1、石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師課時(shí)授課計(jì)劃編號課程名稱授課班級授課時(shí)間教材版本局速鐵路工程材料章節(jié)名稱：項(xiàng)目四水泥任務(wù)2硅酸鹽水泥本次授課目的與要求：1.掌握硅酸鹽水泥的概念；2.掌握硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝；3.硅酸鹽水泥的熟料礦物成分，水泥的水化產(chǎn)物；3.水泥的凝結(jié)、硬化機(jī)理；5.掌握硅酸鹽水泥細(xì)度，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度測定等。新課重點(diǎn)與難點(diǎn)：祚酸鹽水泥熟料的礦物成分、水化產(chǎn)物、凝結(jié)硬化、水泥石的結(jié)構(gòu)等。課外作業(yè)：本課小結(jié)及改進(jìn)措施：任課教師：編寫日期：復(fù)習(xí)：1、什么叫膠凝材料？氣硬性膠凝材料？水硬性膠凝材料？2、通用水泥的種類及特點(diǎn)？3、通用水泥在工程上的應(yīng)用？新課：項(xiàng)目四水泥任務(wù)2硅

2、酸鹽水泥硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、0%5%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。4.1.1 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)簡述石灰石一、粘土暨婀色御生料_磐q您0C）T熟料_33才色T硅酸鹽水泥鐵礦粉硅酸鹽水泥的型號：I型硅酸鹽水泥（不摻混材的硅酸鹽水泥），代號P.I;II型硅酸鹽水泥（摻5%混材的硅酸鹽水泥），代號P.II。根據(jù)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥（GB175-99）規(guī)定硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級分為：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個(gè)等級。硅酸鹽水泥的礦物組成及含量等礦物名稱礦物組成簡寫式礦物含量硅酸三鈣3CaO.SiC2C3s37

3、%-60%硅酸二鈣2CaO.SiC2C2S15%-37%鋁酸三鈣3CaO.Al2O3C3A7%-15%鐵鋁酸四鈣4CaO.Al2O3.Fe2O3C4AF10%-18%4.1.2 硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化（1）水泥的凝結(jié)與硬化水化：水泥加水拌和后，水泥顆粒與水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)凝結(jié)：水泥加水拌和至水泥漿完全失去塑性的過程。硬化：水泥漿體完全失去塑性開始產(chǎn)生強(qiáng)度至完全硬化的過程。水泥的凝結(jié)硬化過程自始至終都伴隨著水化，水化反應(yīng)是水泥石形成的條件；水泥石的形成又是水化反應(yīng)的必然結(jié)果。(2)水泥熟料的水化產(chǎn)物水化硅酸鈣、氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水化鐵酸鈣水化鋁酸鈣與石膏再水化生成水化硫鋁酸鈣(俗稱水泥桿菌)也叫

4、鈣磯石(3)水泥熟料組成對水泥性能的影響見P46表5.14.1.3 水泥石的結(jié)構(gòu)主要由凝膠體(膠體與晶體)、未水化的水泥顆粒內(nèi)核和毛細(xì)孔等組成。水灰比相同時(shí)，水化程度越高，則水泥石結(jié)構(gòu)中水化物就越多，而毛細(xì)孔和未水化的水泥的量就越少，水泥石的結(jié)構(gòu)就密實(shí)，強(qiáng)度高、耐久性好。水灰比不同，但水化程度相同時(shí)，水灰比越大，毛細(xì)孔的比例就越高，水泥石的強(qiáng)度及耐久性就會降低，所以降低水灰比，提高密實(shí)度，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，使水泥很好進(jìn)行水化，對提高水泥石的強(qiáng)度、耐久性是非常重要的。施工中的養(yǎng)護(hù)要注意溫度和濕度，溫度升高，水泥水化速度加快，水化產(chǎn)物增多，強(qiáng)度增長的就快；溫度降低，則水化速度減慢，強(qiáng)度增長緩慢。環(huán)境濕度大

5、，水分不易蒸發(fā)，水泥的水化需要足夠的水分，如果環(huán)境濕度小，水分蒸發(fā)過快，當(dāng)水分蒸發(fā)完畢后，水化反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行，硬化就停止，強(qiáng)度也不在增長了，甚至在表面產(chǎn)生干縮裂縫。因此，使用水泥時(shí)，必須加強(qiáng)濕潤養(yǎng)護(hù)，使水泥在適宜的溫度，充足的濕度條件下進(jìn)行硬化，從而不斷增長其強(qiáng)度。水泥的水化、凝結(jié)硬化是需要時(shí)間的，隨著時(shí)間的延續(xù)，水泥的水化程度不斷增大，水化產(chǎn)物也不斷增加，因此，水泥石強(qiáng)度的發(fā)展是隨齡期而增大的，一般在28天內(nèi)強(qiáng)度發(fā)展最快，28天后顯著減慢。4.1.4 硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)1 .實(shí)際密度、堆積密度、細(xì)度實(shí)際密度：一般為3.053.20g/cm3,在進(jìn)行混凝土配合比計(jì)算時(shí)，一般采用3.10g/

6、cm3堆積密度：松散堆積密度一般為10001100Kg/m3,緊密堆積密度可達(dá)1600Kg/m3,在混凝土配合比計(jì)算時(shí)通常采用1300Kg/m3細(xì)度：指水泥顆粒的粗細(xì)程度。它是影響水泥性能的重要指標(biāo)。顆粒越細(xì)，與水反應(yīng)的表面積越大，水化反應(yīng)速度越快，水泥石的早期強(qiáng)度越高，但硬化收縮也大，且水泥更容易受潮結(jié)塊，因此，水泥細(xì)度應(yīng)適當(dāng)。根據(jù)GB17599規(guī)定：硅酸鹽水泥的細(xì)度：比表面積應(yīng)大于300m2/Kg。2 .氧化鎂、三氧化硫、堿及不溶物含量氧化鎂：5%;三氧化硫：3.5%,堿含量（按Na2O+0.658K2O計(jì)算）：0.6%,不溶物：I型水泥A0.75%,II型水泥A1.5%3 .燒量失燒失量

7、：指水泥在一定灼燒溫度和時(shí)間內(nèi)，燒失的量占原質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。P.I:3.0%;P.II:3.5%4 .標(biāo)準(zhǔn)稠度及其用水量標(biāo)準(zhǔn)稠度：是測定水泥凈漿、體積安定性等性能時(shí)，為使其具有準(zhǔn)確的可比性，水泥凈漿以標(biāo)準(zhǔn)方法測試所達(dá)到統(tǒng)一規(guī)定的漿體可塑性程度。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量：指水泥拌制成標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)的用水量（以占水泥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示）一般在24%30%之間。5、凝結(jié)時(shí)間水泥的凝結(jié)時(shí)間分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間：水泥加水拌和至水泥漿（標(biāo)準(zhǔn)稠度）開始失去塑性所經(jīng)歷的時(shí)間。終凝時(shí)間：指水泥加水拌和至水泥漿完全失去塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所經(jīng)歷的時(shí)問。GB規(guī)定：硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間：45min,終凝時(shí)間：390min初凝時(shí)

8、間不滿足要求的視為廢品，終凝時(shí)間不滿足的為不合格品。實(shí)際上國產(chǎn)硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間一般為：13h,終凝時(shí)間一般為46h。運(yùn)輸、產(chǎn)生強(qiáng)度,規(guī)定凝結(jié)時(shí)間的意義：初凝時(shí)間不宜過早是為了有足夠的時(shí)間進(jìn)行攪拌、澆注和振搗等施工操作；終凝時(shí)間不宜過長是為了使混凝土盡快硬化，盡快拆去模板，提高模板周轉(zhuǎn)率，以便能連續(xù)施工。6 .體積安定性水泥體積安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過程中，體積變化的均勻性。如果凝結(jié)硬化過程中體積變化均勻，則安定性合格，安定性不良的水泥不能在工程中使用。水泥體積安定性不合格視為廢品。引起水泥安定性不良的原因是：（1） 游離CaO、MgO過量（CaOA1%,MgO>5%）（2） 石膏摻

9、量過多（SO3>3.5%）GB1364-89和GB175-92中規(guī)定：硅酸鹽水泥的體積安定性用沸煮法（分試餅法和雷氏法）必須合格。7 .水泥的強(qiáng)度與等級ISO法規(guī)定：將水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂、水按規(guī)定比例（水泥：標(biāo)準(zhǔn)砂：水=1:3:0.5）,用規(guī)定方法制成規(guī)格為40mmx40mm<160mm的標(biāo)準(zhǔn)試塊，在標(biāo)準(zhǔn)條件（1d為20土C、相對濕度90%以上的空氣中，1d后放入20土C的水中）下養(yǎng)護(hù)，測其3d和28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。根據(jù)3d和28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度劃分硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級，并按3d和28d的強(qiáng)度大小分為早強(qiáng)型（R）和普通型.硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級：42.5、42.5R、52.5

10、、52.5R、62.5、62.5R。見P49表5.28 .水化熱水泥在水化中所放出的熱叫水化熱。冬季施工時(shí)，水化熱有利于水泥的正常凝結(jié)硬化，但對于大體積混凝土工程，如：大型基礎(chǔ)、大壩、橋墩等，水化熱是有害的因素。因此，大體積混凝土工程應(yīng)選擇低熱水泥。課堂練習(xí)：做硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級測定，在抗折試驗(yàn)機(jī)和壓力試驗(yàn)機(jī)上的試驗(yàn)結(jié)果讀數(shù)如卜表，試評定其強(qiáng)度等級。抗折破壞福裁（N）抗壓破壞何裁（KN）齡期3d28d3d28d試驗(yàn)讀數(shù)1400310055,58110,130結(jié)果1900330060,70137,1401800320058,62136,137平均值(MPa)4.37.536.785.0解：3d抗折:f=3Fl/2bh2=3XFX100/240M02=0.00234F=0.002341400=3.3MPa（舍去）f=0.00234F=0.002341900=4.4MPaf=4.2MPa三值平均=4.0二值平均=4.3MPa28d抗折：f=7.3MPa,f=7.7MPa,f=7.5MPa三值平均=7.5MPa3d抗壓：f=34.4MPa,f=36.3MPa,f=37.