第三章-水泥-課件

土木工程材料第三章水泥土木工程材料第三章水泥1

按化學(xué)成分分類：硅酸鹽系水泥、鋁酸鹽系水泥、硫鋁酸鹽系水泥、鐵鋁酸鹽系水泥等。水泥：呈粉末狀，與水混合后經(jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)過(guò)程，能夠在空氣中或水中凝結(jié)硬化，而由可塑性漿體逐漸變成堅(jiān)硬的石狀體，并可將砂石等散粒狀材料膠結(jié)為整體，屬于水硬性膠凝材料。按應(yīng)用范圍分類：通用(常用)水泥、專用水泥、特性水泥等。按化學(xué)成分分類：硅酸鹽系水泥、鋁酸鹽系水泥、水泥：呈粉末狀，2精品資料精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒(méi)有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒(méi)有學(xué)問(wèn)無(wú)顏見爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說(shuō)早早早……”第三章-水泥-課件4水泥中的主要礦物硅酸鹽系水泥鋁酸鹽系水泥硫鋁酸鹽系水泥磷酸鹽系水泥硫鋁酸鈣硅酸鈣鋁酸鈣磷酸鈣,鎂水泥是以水化活性礦物為主要成分的水硬性膠凝材料。水泥中的主要礦物硅酸鹽系水泥鋁酸鹽系水泥硫鋁酸鹽系水泥磷酸鹽5普通硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥（P.I、P.II）常用水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥（P6硅酸鹽水泥熟料＋石膏＋＋＋＋＋5~20%混合材普通(硅酸鹽)水泥20~70%礦渣礦渣硅酸鹽水泥20~40%火山灰火山灰硅酸鹽水泥20~40%粉煤灰粉煤灰硅酸鹽水泥20~50%兩種混合材復(fù)合硅酸鹽水泥(P·I)(P·II)3.1硅酸鹽水泥(P·S·A):(20,50](P·S·B):(50,70]P·OP·PP·FP·C硅酸鹽水泥熟料＋石膏＋＋7GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》8快硬硅酸鹽水泥膨脹水泥白色及彩色硅酸鹽水泥

高鋁水泥特性水泥專用水泥

砌筑水泥、道路水泥等快硬硅酸鹽水泥膨脹水泥白色及彩色硅酸鹽水泥高鋁水泥特性水泥9

熟悉：水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程、運(yùn)輸、保管。掌握：硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)和應(yīng)用。了解：其他品種水泥的性質(zhì)和應(yīng)用。本章教學(xué)目標(biāo)熟悉：水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程、運(yùn)輸、保管。掌握：硅酸鹽水泥的技10第一節(jié)硅酸鹽水泥

水泥3.1硅酸鹽水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥水泥3.1硅酸鹽水泥11定義：由硅酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高爐礦渣，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。種類：Ⅰ型硅酸鹽水泥(P·Ⅰ)——不摻混合材料Ⅱ型硅酸鹽水泥(P·Ⅱ)——摻<5%混合材料3.1硅酸鹽水泥定義：3.1硅酸鹽水泥12一、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝原料：硅質(zhì)：粘土，(SiO2、Al2O3)，占1/3鈣質(zhì)：石灰石、白堊等，(CaO)，占2/3調(diào)節(jié)原料：鐵礦與砂，調(diào)節(jié)與補(bǔ)充Fe2O3

與SiO2制造工藝：原料經(jīng)粉磨混合后得到水泥生料生料經(jīng)窯內(nèi)煅燒得到水泥熟料水泥熟料＋石膏(或再＋混合材）一起經(jīng)粉磨混合后得到水泥“兩磨一燒”水泥生料可以是：與水混合成漿體—濕法工藝加少量水制成料球—半干法工藝加稍多水制成濕球—半濕法工藝干粉混合物—干法工藝3.1硅酸鹽水泥一、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝原料：“兩磨一燒”水泥生料可以是：13硅質(zhì)原料(粘土)鈣質(zhì)原料(石灰石)1450℃鐵礦粉石膏石膏水泥生料熟料混合材磨粉煅燒磨粉硅酸鹽水泥熟料制造工藝流程3.1硅酸鹽水泥生料的制備、熟料的燒成、成品的磨制“兩磨一燒”硅質(zhì)原料鈣質(zhì)原料1450℃鐵礦粉石膏石膏水泥生料熟料14二、硅酸鹽水泥的基本組成及其特性水泥是由下列物質(zhì)混合組成的水泥硅酸鹽水泥熟料石膏(CaSO42H2O)混合材料(礦渣或石灰石粉末)各物質(zhì)的作用熟料：主要膠凝物質(zhì)，能水化硬化；石膏：調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間；混合材料：改善水泥的性能、調(diào)節(jié)水泥的強(qiáng)度等級(jí)；必要組分3.1硅酸鹽水泥二、硅酸鹽水泥的基本組成及其特性水泥是由下列物質(zhì)混合組成的水15礦物名稱縮寫分子式礦物式硅酸三鈣C3SCa3SiO53CaO·SiO2硅酸二鈣C2SCa2SiO42CaO·SiO2鋁酸三鈣C3ACa3Al2O63CaO·Al2O3鐵鋁酸四鈣C4AFCa2(Al,Fe)2O54CaO·Al2O3·Fe2O3含量(mass%)36~6015~377~1510~18化學(xué)組成：主要成分：CaO(=C)，SiO2(=S)，Al2O3(=A)，F(xiàn)e2O3(=F)少量雜質(zhì)：MgO、K2O、Na2O、SO3、P2O5等。礦物組成：

硅酸鹽水泥熟料主要含有四種礦物：1.熟料基本組成與特性3.1硅酸鹽水泥礦物名稱縮寫分子式礦物式硅酸三鈣C3SCa3SiO53C16其他成分（有害成分）：①游離氧化鈣(f-CaO)：煅燒過(guò)程中未能化合而殘存下來(lái)的呈游離態(tài)CaO。如果含量過(guò)高，則由于其滯后的水化并產(chǎn)生結(jié)晶膨脹而導(dǎo)致水泥石開裂，甚至結(jié)構(gòu)崩潰。含量嚴(yán)格控制在1%~2%以下。②游離氧化鎂(f-MgO)：是原料中帶入的雜質(zhì)，含量多時(shí)也會(huì)使水泥在硬化過(guò)程中產(chǎn)生體積不均勻變化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。含量不得超過(guò)5.0%，否則任何工程中不得使用。③三氧化硫(SO3)：它可能是摻入石膏過(guò)多或其他原料中所帶來(lái)的硫酸鹽。含量不得超過(guò)3.5%，否則不得在工程中使用。④含堿礦物：含有Na2O或K2O及其鹽類的物質(zhì)，含量較高時(shí)，容易與某些堿活性材料產(chǎn)生局部膨脹反應(yīng)而造成結(jié)構(gòu)破壞。1.熟料基本組成與特性3.1硅酸鹽水泥其他成分（有害成分）：1.熟料基本組成與特性3.1硅酸鹽水17

水泥顆粒的結(jié)構(gòu)水泥顆粒宏觀形貌水泥熟料顆粒細(xì)觀形貌水泥熟料礦物微觀結(jié)構(gòu)3.1硅酸鹽水泥水泥顆粒的結(jié)構(gòu)水泥顆粒宏觀形貌水泥熟料顆粒細(xì)觀形貌水泥熟料18

水泥熟料主要礦物的特性快，僅次于C3A快中低低最快最快最多高低慢慢少低高快快多高高

水化速率凝結(jié)硬化速度28d水化放熱量強(qiáng)早期度后期C4AFC3AC2SC3S名稱耐化學(xué)侵蝕中良差優(yōu)干縮中小大小3.1硅酸鹽水泥水泥熟料主要礦物的特性快，僅次于C3A最快慢快水化速率C19

硅酸三鈣(C3S)遇水后能夠很快與水產(chǎn)生水化反應(yīng)，并產(chǎn)生較多的水化熱。它對(duì)促進(jìn)水泥的凝結(jié)硬化，特別是對(duì)水泥３～７天內(nèi)的早期強(qiáng)度以及后期強(qiáng)度都起主要作用。硅酸二鈣(C2S)遇水后反應(yīng)較慢，水化熱也較低。它不影響水泥的凝結(jié)，對(duì)水泥的后期強(qiáng)度起主要作用。特性總結(jié)硅酸三鈣(C3S)遇水后能夠很快與水20

鋁酸三鈣(C3Ａ)，遇水后反應(yīng)極快，產(chǎn)生的熱量最大而且很集中。對(duì)水泥的凝結(jié)起主導(dǎo)作用，但其水化產(chǎn)物強(qiáng)度較低，主要對(duì)水泥的早期強(qiáng)度有所貢獻(xiàn)。

鐵鋁酸四鈣(C3ＡF)，遇水時(shí)水化反應(yīng)也很快，水化熱中等，水化產(chǎn)物的強(qiáng)度不高，對(duì)水泥石的抗壓強(qiáng)度貢獻(xiàn)不大，主要對(duì)抗折強(qiáng)度貢獻(xiàn)較大。鋁酸三鈣(C3Ａ)，遇水后反應(yīng)極快，產(chǎn)生的熱量最21實(shí)例快硬水泥：3d抗壓強(qiáng)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(qiáng)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(jī)場(chǎng)道面、城市廣場(chǎng)等工程。大壩水泥：簡(jiǎn)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20實(shí)例大壩水泥：簡(jiǎn)稱中熱水泥適用于大壩工程、大型構(gòu)筑物222.石膏作用：

石膏主要降低C3A的水化速度，調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間；

可提高早期強(qiáng)度，降低干縮變形，改善耐久性等性能；3.1硅酸鹽水泥摻量：石膏的適宜摻量是決定水泥凝結(jié)時(shí)間的關(guān)鍵。石膏的摻量以水泥中SO3含量作為控制指標(biāo)當(dāng)SO3摻量小于1.3%時(shí)，石膏摻量過(guò)小，水泥會(huì)產(chǎn)生速凝；進(jìn)一步增加SO3含量時(shí)，石膏才會(huì)出現(xiàn)明顯的緩凝作用；但SO3摻量超過(guò)2.5%時(shí)，凝結(jié)時(shí)間增長(zhǎng)很少。2.石膏作用：3.1硅酸鹽水泥摻量：231）活性混合材料2）非活性混合材料3.混合材料221）活性混合材料3.混合材料22241）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(shí)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。231）活性混合材料——系指具有火山灰性或潛在水硬性的混合料。252）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(qiáng)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。242）非活性混合材料定義：在水泥中主要起填充作用，本26五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

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25五大品種硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥不摻混合材+少量混合材（≤水27

水泥與水拌合后，其顆粒表面的熟料礦物會(huì)立即與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，各組分開始溶解，形成水化物，并放出一定熱量，之后，隨著水化物的結(jié)晶與沉淀，也是固相體積逐漸增加。1、硅酸鹽水泥的水化3.1硅酸鹽水泥三、硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化水泥與水拌合后，其顆粒表面的熟料礦物會(huì)立即與水發(fā)生化28水化

反應(yīng)①②③

水化速度快

④

長(zhǎng)纖維狀

短纖維狀六方板結(jié)晶緩凝機(jī)理：同上針狀結(jié)晶

立方板狀結(jié)晶

水化反應(yīng)①②③水化速度快④長(zhǎng)纖維狀短纖維狀292、硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化凝結(jié)：水泥與水混合形成可塑漿體，隨著時(shí)間推移、可塑性下降，但還不具備強(qiáng)度，此過(guò)程即為“凝結(jié)”。硬化：隨后漿體失去可塑性，強(qiáng)度逐漸增長(zhǎng)，形成堅(jiān)硬固體，這個(gè)過(guò)程即為“硬化”。

水泥漿體轉(zhuǎn)變成堅(jiān)硬固體的過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)變化過(guò)程。3.1硅酸鹽水泥2、硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化凝結(jié)：水泥與水混合形成可塑漿體，隨著30新拌1小時(shí)后數(shù)小時(shí)后幾天后幾周后拌合水未水化的核水化物CSHCa(OH)2晶體

單一水泥顆粒在大量水中的水化過(guò)程模型3.1硅酸鹽水泥新拌1小時(shí)后數(shù)小時(shí)后幾天后幾周后拌合水未水化的核水化物CSH31水泥顆粒

水泥漿的凝結(jié)硬化過(guò)程水水泥顆粒分散在水中形成水泥漿體水泥水化物膜層水泥顆粒的水化從表面開始，在表面形成水化物膜層——誘導(dǎo)期水化物膜層隨水化時(shí)間向內(nèi)不斷增厚，進(jìn)入潛伏期。水化物膜層隨水化時(shí)間向內(nèi)不斷增厚，水泥顆粒粒徑縮小在滲透壓的作用下，膜層破裂、擴(kuò)展，占據(jù)原來(lái)被水占據(jù)的空間，進(jìn)入凝結(jié)期。凝結(jié)期：水化物不斷填充被水占據(jù)的空間，成為連續(xù)相，拌和水不斷減少，并被水化物分割成非連續(xù)相。隨著水泥顆粒的不斷水化，水化物不斷填充毛細(xì)孔和水所占據(jù)的空間，固體相成為連續(xù)相，并具有一定強(qiáng)度。進(jìn)入硬化期。3.1硅酸鹽水泥水泥顆粒水泥漿的凝結(jié)硬化過(guò)程水水泥顆粒分散在水中形成水泥漿32先在固－液界面發(fā)生，水化物圍繞每顆水泥顆粒未水化的內(nèi)核區(qū)域沉積；早期水化物在顆粒上形成表面膜層，阻礙了進(jìn)一步反應(yīng)——進(jìn)入潛伏期；因滲透壓或Ca(OH)2的結(jié)晶或二者，水化物膜層破裂，導(dǎo)致水化繼續(xù)迅速進(jìn)行——進(jìn)入水化的加速期；隨著水化的不斷進(jìn)行，水占據(jù)的空間越來(lái)越少，水化物越來(lái)越多，水化物顆粒逐漸接近，構(gòu)成較疏松的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水泥漿失去流動(dòng)性，可塑性降低——凝結(jié)；由于水泥內(nèi)核的繼續(xù)水化，水化物不斷填充結(jié)構(gòu)網(wǎng)中的毛細(xì)孔隙，使之越來(lái)越致密，空隙越來(lái)越少，水化物顆粒間作用增強(qiáng)，導(dǎo)致漿體完全失去可塑性，并產(chǎn)生強(qiáng)度——硬化。水泥漿凝結(jié)硬化的物理過(guò)程先在固－液界面發(fā)生，水化物圍繞每顆水泥顆粒未水化的內(nèi)核區(qū)域沉33水泥漿凝結(jié)硬化的過(guò)程凝結(jié)硬化階段持續(xù)時(shí)間主要物理化學(xué)變化誘導(dǎo)期5min~1h初始的溶解與水化，水泥顆粒表面形成膠膜凝結(jié)期6h以內(nèi)凝膠膜增厚，水泥顆粒進(jìn)一步水化硬化期6h~若干年凝膠體填充毛細(xì)孔水泥漿凝結(jié)硬化的過(guò)程凝結(jié)硬化階段持續(xù)時(shí)間主要物理化學(xué)變化誘導(dǎo)34

水泥漿的凝結(jié)硬化取決于水泥的水化，水泥水化速度又取決于礦物組成及其含量、水泥細(xì)度、石膏摻量、養(yǎng)護(hù)時(shí)間、養(yǎng)護(hù)條件(溫度與濕度)、水灰比、貯存條件。3、影響水泥凝結(jié)硬化的主要因素3.1硅酸鹽水泥水泥漿的凝結(jié)硬化取決于水泥的水化，水泥3、影響水泥凝35

水泥熟料礦物組成的影響水泥熟料中單一礦物的水化速度水化度(％)時(shí)間(天)水泥熟料礦物的水化速度：

C3A＞C3A＋CaSO42H2O＞C3S～C4AF＞C2S水泥的C3A和C3S含量越高，凝結(jié)硬化速度越快；水泥的C3A和C3S含量越低，凝結(jié)硬化速度越慢。3.1硅酸鹽水泥水泥熟料礦物組成的影響水泥熟料中單一礦物的水化速度水化度(36

石膏摻量的影響石膏主要降低C3A的水化速度；石膏摻量增加，凝結(jié)硬化降低；摻量達(dá)到一定后，再增加，影響不大。3.1硅酸鹽水泥

石膏起緩凝作用的機(jī)理可解釋為：水泥水化時(shí)，石膏能很快與鋁酸三鈣作用生成水化硫鋁酸鈣（鈣礬石），鈣礬石很難溶解于水，它沉淀在水泥顆粒表面上形成保護(hù)膜，從而阻礙了鋁酸三鈣的水化反應(yīng)，控制了水泥的水化反應(yīng)速度，延緩了凝結(jié)時(shí)間。石膏摻量的影響石膏主要降低C3A的水化速度；3.1硅酸37

細(xì)度細(xì)度即磨細(xì)程度，水泥顆粒越細(xì)，總表面積越大，與水接觸的面積也越大，則水化速度越快，凝結(jié)硬化也越快。粒徑<3μm時(shí)，水化非常迅速，需水量增大；粒徑<40μm時(shí)，水化較慢，內(nèi)芯難以水化；粒徑>90μm時(shí)，幾乎接近惰性。3.1硅酸鹽水泥細(xì)度細(xì)度即磨細(xì)程度，水泥顆粒越細(xì)，總表面積越大，38溫度升高，水化反應(yīng)加快，凝結(jié)硬化加速；溫度升高10C，速度加快一倍；溫度低于0C時(shí)，水化反應(yīng)基本停止；保持一定濕度，有利于水泥的水化。

溫度與濕度的影響3.1硅酸鹽水泥溫度升高，水化反應(yīng)加快，凝結(jié)硬化加速；溫度與濕度的影39隨著時(shí)間的延續(xù)，水泥的水化程度在不斷增大，水泥石強(qiáng)度的發(fā)展是隨著齡期而增長(zhǎng)的。一般在28d內(nèi)強(qiáng)度發(fā)展最快，28d后顯著減慢；只要在溫暖與潮濕的環(huán)境中，水泥強(qiáng)度的增長(zhǎng)可延續(xù)幾年，甚至幾十年。

養(yǎng)護(hù)時(shí)間（齡期）的影響3.1硅酸鹽水泥隨著時(shí)間的延續(xù)，水泥的水化程度在不斷增大，水泥石強(qiáng)度的40重要概念：水灰比—水泥漿體中拌和水量與水泥質(zhì)量之比(W/C)；水泥熟料礦物完全水化的理論水灰比＝0.23；水灰比越大，需要水化物固相填充的孔隙越多，凝結(jié)硬化所需時(shí)間越長(zhǎng)；水灰比越大，水泥石中孔隙越多，強(qiáng)度越低。

拌和用水量的影響3.1硅酸鹽水泥重要概念：水灰比—水泥漿體中拌和水量與水泥質(zhì)量之比(W41由于貯存不當(dāng)，在使用前水泥受潮，使其部分顆粒已發(fā)生了水化而形成結(jié)塊，若直接使用，其強(qiáng)度將嚴(yán)重降低；即使貯存得當(dāng)，由于空氣中的水分和CO2的作用，水泥也會(huì)產(chǎn)生緩慢的水化和碳化，因此，工程實(shí)際中不宜久存水泥。貯存3個(gè)月后，水泥的強(qiáng)度降低10%~20%；貯存6個(gè)月后，水泥的強(qiáng)度降低15%~30%；貯存1年后，水泥的強(qiáng)度降低25%~40%。一般規(guī)定水泥的有效期為三個(gè)月。

貯存條件3.1硅酸鹽水泥由于貯存不當(dāng)，在使用前水泥受潮，使其部分顆粒已發(fā)生了水42四、硅酸鹽水泥品質(zhì)要求凝結(jié)時(shí)間體積安定性強(qiáng)度細(xì)度水化熱化學(xué)品質(zhì)指標(biāo)

密度與容重水泥的技術(shù)性質(zhì)3.1硅酸鹽水泥抗蝕性四、硅酸鹽水泥品質(zhì)要求凝結(jié)時(shí)間體積安定性強(qiáng)度細(xì)度水化熱化學(xué)品43

水泥的密度

水泥的密度

其密度為3.05～3.20g/cm3，混凝土配合比計(jì)算時(shí)，一般取3.10g/cm3

。堆積密度

堆積密度為1000～1600kg/m3，在配制混凝土和砂漿時(shí)，一般取1200～1300kg/m3。密度的測(cè)量方法

排液法，用煤油作為測(cè)量液體。

3.1硅酸鹽水泥水泥的密度水泥的密度3.1硅酸鹽水泥44水泥的凝結(jié)時(shí)間分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。水泥全部加入水中開始失去可塑性完全失去可塑性初凝終凝（一）水泥的凝結(jié)時(shí)間3.1硅酸鹽水泥水泥的凝結(jié)時(shí)間分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。水泥全部加入水中開始失去45水泥的初凝和終凝時(shí)間對(duì)工程有重要意義。例如：混凝土的施工。討論與分析結(jié)論1：水泥的初凝時(shí)間不能過(guò)短，否則在施工前即已失去流動(dòng)性和可塑性而無(wú)法施工。結(jié)論2：水泥的終凝時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，否則將延長(zhǎng)施工進(jìn)度和模板周轉(zhuǎn)期。3.1硅酸鹽水泥水泥的初凝和終凝時(shí)間對(duì)工程有重要意義。討論與分析結(jié)論1：水泥46結(jié)論1：水泥的初凝時(shí)間不能過(guò)短，否則在施工前即已失去流動(dòng)性和可塑性而無(wú)法施工。初凝時(shí)間不得早于45min結(jié)論2：水泥的終凝時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，否則將延長(zhǎng)施工進(jìn)度和模板周轉(zhuǎn)期。硅酸鹽水泥終凝時(shí)間不得遲于6.5h，其他品種不得遲于10h。GB規(guī)定3.1硅酸鹽水泥測(cè)定方法

用標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿，在規(guī)定的溫濕度下，用凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀（維卡儀）來(lái)測(cè)定。結(jié)論1：水泥的初凝時(shí)間不能過(guò)短，否則在施工前即已失去流動(dòng)性和47水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量3.1硅酸鹽水泥

？

標(biāo)準(zhǔn)稠度：

按規(guī)定的方法拌制的水泥凈漿，在水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀上，試錐下沉（282）mm時(shí)的水泥凈漿的稠度。

標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量：

是指水泥凈漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)所需要的水量，用水與水泥質(zhì)量的比來(lái)表示。硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水泥量一般在21%～28%。

水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量3.1硅酸鹽水泥？標(biāo)準(zhǔn)稠度：48水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測(cè)定該試驗(yàn)內(nèi)容也可分為標(biāo)準(zhǔn)法和代用法兩種，其中標(biāo)準(zhǔn)法采用維卡儀，而代用法采用試錐法；兩類方法都是固定水泥用量500g，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用調(diào)整用水量方法找出達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)所需的用水量；攪拌程序要按照規(guī)定進(jìn)行.水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測(cè)定該試驗(yàn)內(nèi)容也可分49水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測(cè)定

試驗(yàn)判斷結(jié)果維卡儀以試桿貫入水泥漿離底板距離為6±1mm為準(zhǔn)，試錐法以試錐貫入水泥漿深度達(dá)到28±2mm為準(zhǔn).水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測(cè)定試驗(yàn)判斷結(jié)50水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測(cè)定代用的試錐法還可采用固定用水量的方法進(jìn)行，也就是稱取水泥500g，統(tǒng)一加水量142.5ml。根據(jù)試錐貫入深度S（mm）通過(guò)計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)稠度P：P（％）＝33.4－0.185S水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測(cè)定51水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)方法水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)方法52水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)方法水泥凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)分為初凝檢測(cè)和終凝檢測(cè)兩個(gè)步驟；初凝時(shí)間是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試針貫入水泥漿的深度離底板距離為4±1mm時(shí)為準(zhǔn)，終凝時(shí)間是試針貫入水泥漿深度僅為0.5～1mm時(shí)所需時(shí)間；初凝時(shí)間和終凝時(shí)間的檢測(cè)采用不同試針，其中終凝時(shí)間試針帶有一個(gè)環(huán)形附件.水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)方法水泥凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)分為初53（二）水泥的強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度是水泥力學(xué)性質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是確定水泥強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。試驗(yàn)方法（規(guī)定比例、標(biāo)準(zhǔn)試件、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)）100mm160mmP抗折強(qiáng)度試驗(yàn)PP抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)3.1硅酸鹽水泥1份水泥3份ISO標(biāo)準(zhǔn)砂0.5水灰比40mm×40mm×160mm（20±1）℃濕氣中養(yǎng)護(hù)24h；脫模在（20±1）℃水中養(yǎng)護(hù)（二）水泥的強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度是水泥力學(xué)性質(zhì)的一54

a.檢驗(yàn)方法——水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)（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(cè)定抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度。

b.強(qiáng)度等級(jí)fce,k(1)以水泥28d抗壓強(qiáng)度確定(2)為強(qiáng)度范圍的下限(3)水泥實(shí)際強(qiáng)度f(wàn)ce=γc·fce,kγc——水泥富裕系數(shù)，1.0～1.5c.分類：普通型、早強(qiáng)型53a.檢驗(yàn)方法——水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)（ISO法）b.強(qiáng)度等級(jí)55GB規(guī)定硅酸鹽水泥各等級(jí)、各齡期的強(qiáng)度值(GB175—2007)品種強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度(MPa)抗折強(qiáng)度(MPa)3d28d3d28d硅酸鹽水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.03.1硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個(gè)等級(jí)。GB規(guī)定硅酸鹽水泥各等級(jí)、各齡期的強(qiáng)度值(GB175—20056GB規(guī)定3.1硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個(gè)等級(jí)。普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、42.5R、52.5、52.5R四個(gè)等級(jí)。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)合硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個(gè)等級(jí)。注：我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)將水泥分為普通型和早強(qiáng)型（R型）兩個(gè)型號(hào)。早強(qiáng)型水泥的3d抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到28d抗壓強(qiáng)度的50%；同強(qiáng)度等級(jí)的早強(qiáng)型水泥，3d抗壓強(qiáng)度較普通型的可以提高10%～24%。GB規(guī)定3.1硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、457定義水泥的體積安定性－－指水泥硬化后體積變化是否均勻的性質(zhì)。水泥硬化后體積發(fā)生不均勻膨脹，導(dǎo)致水泥石開裂、翹曲等現(xiàn)象。否則，為良好。不良：良好：注意：安定性不良的水泥為廢品水泥，嚴(yán)禁在工程中使用。（三）水泥的體積安定性3.1硅酸鹽水泥定義水泥的體積安定性－－指水泥硬化后體積變58討論與分析引起安定性不良的原因有哪些熟料中含有過(guò)多的游離MgO;熟料中含有過(guò)多的游離CaO;石膏摻量過(guò)多。GB規(guī)定用試餅法、雷氏法、煮沸法檢驗(yàn)必須合格；熟料中MgO含量≯5%；熟料中SO3含量≯3.5%；3.1硅酸鹽水泥討論與分析引起安定性不良的原因有哪些熟料中含有過(guò)多的游59水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——安定性試驗(yàn)國(guó)家規(guī)定的試驗(yàn)方法為沸煮法，可分為標(biāo)準(zhǔn)法——雷氏夾法和代用法——試餅法試餅法判斷方法是從試餅沸煮(3h)后是否有明顯變形現(xiàn)象、表面是否出現(xiàn)裂縫和掉渣來(lái)判斷；沸煮時(shí)要求30min內(nèi)開始沸騰，連續(xù)沸煮三小時(shí)途中不等補(bǔ)加水.監(jiān)理檢測(cè)網(wǎng)水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——安定性試驗(yàn)國(guó)家規(guī)定的試驗(yàn)方法為沸煮法，監(jiān)理60水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——安定性試驗(yàn)雷氏夾法注意判斷方法，要求沸煮之后雷氏夾指針打開的距離（mm）與沸煮之前的打開距離之差的平均值不大于5mm；監(jiān)理檢測(cè)網(wǎng)水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——安定性試驗(yàn)雷氏夾法注意判斷方法，要求沸煮之61（四）水泥的細(xì)度定義細(xì)度：指水泥顆粒的粗細(xì)程度。采用透氣式比表面積儀檢驗(yàn)。其他五類水泥細(xì)度采用篩析法檢驗(yàn)。同時(shí)規(guī)定凡細(xì)度不符合規(guī)定者為不合格品。討論與分析缺點(diǎn):水泥越細(xì)優(yōu)點(diǎn)：硅酸鹽水泥的比表面積應(yīng)大于300m2/kg。GB規(guī)定總表面積越大，與水發(fā)生水化反應(yīng)的速度越快，水泥石的早期強(qiáng)度越高。硬化收縮越大；易受潮而降低活性；成本越高。3.1硅酸鹽水泥（四）水泥的細(xì)度定義細(xì)度：指水泥顆粒的粗細(xì)程度。采用透氣式比62水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥細(xì)度檢測(cè)細(xì)度試驗(yàn)方法可分為篩析法和比表面積法；通常大多采用篩析法，當(dāng)檢測(cè)硅酸鹽水泥細(xì)度時(shí)則要采用比表面積法；篩析法又分為水篩法和負(fù)壓篩法，其中水篩法是代用法，負(fù)壓篩法是標(biāo)準(zhǔn)法；試驗(yàn)結(jié)果以水泥標(biāo)準(zhǔn)篩上的存留量占試驗(yàn)用水泥數(shù)量的百分?jǐn)?shù)表示.水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥細(xì)度檢測(cè)細(xì)度試驗(yàn)方法可分為篩析法和比表63水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥細(xì)度檢測(cè)當(dāng)采用負(fù)壓篩法時(shí)，注意負(fù)壓篩儀的真空度要達(dá)到4000～6000Pa；比表面積是指單位面積物質(zhì)的質(zhì)量，物質(zhì)比表面積越大，其顆粒越細(xì).水泥試驗(yàn)檢測(cè)

——水泥細(xì)度檢測(cè)當(dāng)采用負(fù)壓篩法時(shí)，注意負(fù)壓篩儀64勃氏比表面積儀監(jiān)理檢測(cè)網(wǎng)勃氏比表面積儀監(jiān)理檢測(cè)網(wǎng)65水泥比表面積試驗(yàn)操作根據(jù)公式確定試驗(yàn)用水泥質(zhì)量：將水泥按一定方式裝填在透氣筒中，然后安放到U型管上；開動(dòng)抽氣泵，慢慢打開玻璃旋塞，使右側(cè)玻璃管中的液面緩緩上升至第一道刻度線，關(guān)閉抽氣泵和玻璃旋塞；當(dāng)液面下降至第二道刻度線時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)液面到達(dá)第三道刻度線時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄液面經(jīng)過(guò)第二道和第三道刻度線所需的時(shí)間和試驗(yàn)時(shí)的溫度；根據(jù)不同情況，通過(guò)公式計(jì)算出水泥的比表面積.水泥比表面積試驗(yàn)操作根據(jù)公式確定試驗(yàn)用水泥質(zhì)量：66篩析法試驗(yàn)方法1.篩析試驗(yàn)前：調(diào)節(jié)負(fù)壓至4000～6000Pa范圍內(nèi)。2.稱取試樣25g，置于負(fù)壓篩，篩析2min。3.篩畢，稱量篩余物ms。4.結(jié)果計(jì)算(1)水泥試樣篩余百分?jǐn)?shù)：篩余結(jié)果的修正:C——修正系數(shù)，0.80～1.2065篩析法試驗(yàn)方法1.篩析試驗(yàn)前：調(diào)節(jié)負(fù)壓至篩余結(jié)果的修正:C67問(wèn)題：為什么需要規(guī)定水泥的細(xì)度？解答：水泥顆粒細(xì)度影響水化活性和凝結(jié)硬化速度，水泥顆粒太粗，水化活性越低，不利于凝結(jié)硬化；雖然水泥越細(xì)，凝結(jié)硬化越快，早期強(qiáng)度會(huì)越高，但是水化放熱速度也快，水泥收縮也越大，對(duì)水泥石性能不利；水泥越細(xì)，生產(chǎn)能耗越高，成本增加；水泥越細(xì)，對(duì)水泥的儲(chǔ)存也不利，容易受潮結(jié)塊，反而降低強(qiáng)度。問(wèn)題：為什么需要規(guī)定水泥的細(xì)度？解答：68定義水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)所放出的熱量稱為水化熱。對(duì)工程的影響

高水化熱的水泥在大體積混凝土工程中是非常不利的，在大體積混凝土中應(yīng)選擇低熱水泥。在混凝土冬期施工時(shí)，水化熱有利于水泥的凝結(jié)、硬化和防止混凝土受凍。（五）水泥的水化熱3.1硅酸鹽水泥C3A>C3S>C4AF>C2S水化熱及水化速率比較定義水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)所放出的熱量稱為水化熱。對(duì)工程的影響69①不溶物——主要指煅燒過(guò)程中存留的殘?jiān)?，不溶物的含量?huì)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(huì)導(dǎo)致燒失量增加因此，燒失量是檢驗(yàn)水泥質(zhì)量的一項(xiàng)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(jì)。（六）水泥化學(xué)品質(zhì)指標(biāo)⑥氯離子含量——影響耐久性，造成鋼筋銹蝕①不溶物——主要指煅燒過(guò)程中存留的殘?jiān)蝗芪锏暮?0硅酸鹽水泥的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)69硅酸鹽水泥的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)6971問(wèn)題：

從應(yīng)用的角度，分析水泥的技術(shù)性質(zhì)與要求？解答：水泥是一種膠凝材料，是主要的結(jié)構(gòu)材料之一，因此，它必須具有強(qiáng)度和體積安定性；細(xì)度和標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量是互相關(guān)聯(lián)的，用水量大將影響強(qiáng)度；為了澆筑成型施工，應(yīng)對(duì)凝結(jié)時(shí)間有所限制；水化熱對(duì)水泥凝結(jié)硬化過(guò)程及硬化后的水泥石體積穩(wěn)定性有影響；堿含量、不溶物和燒失量影響水泥的品質(zhì)；為了結(jié)構(gòu)物自重的計(jì)算，必須知道水泥的密度。問(wèn)題：

從應(yīng)用的角度，分析水泥的技術(shù)性質(zhì)與要求？解答：72廢品水泥和不合格水泥

GB175-1999《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》規(guī)定：

凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中任一項(xiàng)不符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，均為廢品。凡細(xì)度、終凝時(shí)間中任一項(xiàng)不符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或混合材料摻加量超過(guò)最大限量和強(qiáng)度低于商品強(qiáng)度等級(jí)的指標(biāo)時(shí)為不合格品。水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)者名稱和出廠編號(hào)不全的也屬于不合格品。GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》71廢品水泥和不合格水泥GB175-2007《通用硅酸鹽73

GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》規(guī)定：將“出廠水泥應(yīng)保證出廠強(qiáng)度等級(jí)，其余技術(shù)要求應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)要求”改為“經(jīng)確認(rèn)水泥各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及包裝質(zhì)量符合要求時(shí)方可出廠”(原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999中第8.2條，本版第9.2條);增加了出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目(本版第9.3條);取消了廢品判定(原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999中第9.3條);不合格品判定中取消了細(xì)度和混合材料摻加量的規(guī)定，將判定規(guī)則改為“檢驗(yàn)結(jié)果符合本標(biāo)準(zhǔn)7.1(化學(xué)指標(biāo))、7.3.1(凝結(jié)時(shí)間)、7.3.2(安定性)、7.3.3(強(qiáng)度)條技術(shù)要求為合格品。檢驗(yàn)結(jié)果不符合本標(biāo)準(zhǔn)7.1、7.3.1、7.3.2、7.3.3條中任何一項(xiàng)技術(shù)要求為不合格品。(原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999中第8.3.2條，本版第9.4.1、9.4.2條)。

（堿含量和細(xì)度作為選擇性指標(biāo)）GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》規(guī)定：74

GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》中檢驗(yàn)規(guī)則的規(guī)定：

水泥出廠：經(jīng)確認(rèn)水泥各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及包裝質(zhì)量符合要求時(shí)方可出廠.出廠檢驗(yàn)：廠檢驗(yàn)項(xiàng)目為化學(xué)指標(biāo)、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度

。判定規(guī)則：檢驗(yàn)結(jié)果符合本標(biāo)準(zhǔn)7.1(化學(xué)指標(biāo))、7.3.1(凝結(jié)時(shí)間)、7.3.2(安定性)、7.3.3(強(qiáng)度)條技術(shù)要求為合格品。檢驗(yàn)結(jié)果不符合本標(biāo)準(zhǔn)7.1、7.3.1、7.3.2、7.3.3條中任何一項(xiàng)技術(shù)要求為不合格品。GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》中檢驗(yàn)規(guī)則75（七）抗蝕性1、水泥的耐腐蝕性水泥石的腐蝕：水泥石在正常使用條件下，具有較好的耐久性，但在某些腐蝕性介質(zhì)作用下，水泥石的結(jié)構(gòu)逐漸遭到破壞，強(qiáng)度下降以致全部潰裂的現(xiàn)象。水泥石的耐腐蝕性：水泥石抵抗腐蝕作用、而保持性質(zhì)不變的能力。3.1硅酸鹽水泥（七）抗蝕性1、水泥的耐腐蝕性水泥石的腐蝕：水泥石在正常使用762.導(dǎo)致水泥石腐蝕性破壞的原因

外因水泥石內(nèi)存在原始裂縫和孔隙，為腐蝕性介質(zhì)侵入提供了通道；水泥石內(nèi)有在某些腐蝕性介質(zhì)下不穩(wěn)定的組分，如：

Ca(OH)2，水化鋁酸鈣等；腐蝕與毛細(xì)孔通道的共同作用加劇水泥石結(jié)構(gòu)的破壞。

環(huán)境中的腐蝕性介質(zhì)，如：軟水；酸、堿、鹽的水溶液等。

內(nèi)因3.1硅酸鹽水泥2.導(dǎo)致水泥石腐蝕性破壞的原因外因水泥石內(nèi)存在原773、淡水侵蝕（溶出性侵蝕）

機(jī)理當(dāng)水泥石處在淡水中，淡水能使水泥石中的Ca(OH)2

溶解，并溶出水泥石，留下孔隙；另一方面，水泥石中游離的鈣離子的減少，使鈣離子的濃度低于水化物的溶度積，導(dǎo)致水化物分解、溶失和轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生大量孔隙。尤其是處于壓力水或流水條件下，腐蝕越快。

破壞形式

水化物的分解、溶失，造成水泥石密實(shí)度下降，孔縫增多、強(qiáng)度降低，直至整體破壞。3.1硅酸鹽水泥3、淡水侵蝕（溶出性侵蝕）機(jī)理當(dāng)水泥石處在淡水中，78腐蝕機(jī)理：水泥石中的水化物都是堿性化合物，與碳酸、鹽酸、硫酸、醋酸、蟻酸等酸反應(yīng)生成可溶性鹽。另一方面，氫氧化鈣濃度的降低，會(huì)導(dǎo)致水泥石中其它水化物的分解，使腐蝕作用加劇。破壞形式：

溶失性破壞，組成與結(jié)構(gòu)發(fā)生很大改變。4、酸類腐蝕水泥石受酸腐蝕后，表面溶失、脫落3.1硅酸鹽水泥腐蝕機(jī)理：4、酸類腐蝕水泥石受酸腐蝕后，表面溶失、脫落3.795、鹽類腐蝕硫酸鹽的腐蝕

腐蝕機(jī)理：（1）硫酸鹽與水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)，生成硫酸鈣。硫酸鈣再與水泥石中未水化的鋁酸鈣反應(yīng)，生成鈣礬石，其體積增加2.22倍，引起水泥石的破壞。（2）當(dāng)硫酸鈣濃度高時(shí)，他們可直接結(jié)晶，造成膨脹壓力，引起破壞。水泥石受硫酸鹽侵蝕后，因膨脹性結(jié)晶產(chǎn)物引起的開裂3.1硅酸鹽水泥5、鹽類腐蝕硫酸鹽的腐蝕水泥石受硫酸鹽侵蝕后，因膨脹性結(jié)晶80

鎂鹽的腐蝕

腐蝕機(jī)理：

主要是硫酸鎂和氯化鎂，他們與氫氧化鈣反應(yīng)，生成氫氧化鎂和硫酸鈣或氯化鈣，造成雙重腐蝕作用。3.1硅酸鹽水泥鎂鹽的腐蝕3.1硅酸鹽水泥816、強(qiáng)堿腐蝕腐蝕機(jī)理：氫氧化鈉、氫氧化鉀等強(qiáng)堿可與水泥石中的鋁酸鈣礦物或水化物反應(yīng)，生成可溶性鋁酸鹽。當(dāng)介質(zhì)中強(qiáng)堿濃度較高時(shí)，會(huì)造成水泥石的嚴(yán)重破壞。3.1硅酸鹽水泥6、強(qiáng)堿腐蝕腐蝕機(jī)理：3.1硅酸鹽水泥82防止水泥石腐蝕的措施主要針對(duì)引起腐蝕破壞的內(nèi)因采取措施：根據(jù)使用環(huán)境條件，選用水泥品種，降低水泥石中不穩(wěn)定組分的含量；提高水泥石的密實(shí)度，減少腐蝕性介質(zhì)的通道，如降低水灰比、摻加外加劑等；表面防護(hù)處理，堵塞通道如：防腐涂層。3.1硅酸鹽水泥防止水泥石腐蝕的措施主要針對(duì)引起腐蝕破壞的內(nèi)因采取措施：383物理力學(xué)性能密度強(qiáng)度體積穩(wěn)定性細(xì)度水化熱耐久性能軟水腐蝕鹽類腐蝕酸類腐蝕強(qiáng)堿腐蝕

總結(jié)：為了滿足土木工程應(yīng)用的要求，水泥需具備三方面的性能：施工性能凝結(jié)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量3.1硅酸鹽水泥物理力學(xué)性能耐久性能總結(jié)：為了滿足土木工程應(yīng)用的要求84

（１）凝結(jié)硬化快，早期及后期強(qiáng)度均高，適用于有早強(qiáng)要求的工程，（如冬季施工、預(yù)制、現(xiàn)澆等工程），高強(qiáng)度混凝土工程（如預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，大壩溢流面部位混凝土）。五、硅酸鹽水泥的基本特性與用途（１）凝結(jié)硬化快，早期及后期強(qiáng)度均高，適用于有早強(qiáng)要求的85（2）抗凍性好，適合水工混凝土和抗凍性要求高的工程。（3）耐腐蝕性差，因水化后氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的含量較多。抵抗淡水、海水侵蝕和抗硫酸鹽侵蝕能力差。（4）水化熱高，不宜用于大體積混凝土工程。但有利于低溫季節(jié)蓄熱法施工。（2）抗凍性好，適合水工混凝土和抗凍性要求高的工程。86

（5）抗碳化性好。因水化后氫氧化鈣含量較多，故水泥石的堿度不易降低，對(duì)鋼筋的保護(hù)作用強(qiáng)。適用于空氣中二氧化碳濃度高的環(huán)境。（6）耐熱性差。因水化后氫氧化鈣含量高。不適用于承受高溫作用的混凝土工程。

（7）耐磨性好。適用于高速公路、道路和地面工程。（5）抗碳化性好。因水化后氫氧化鈣含量較多，故水泥石的堿度87第二節(jié)摻混合材的硅酸鹽水泥

水泥3.1硅酸鹽水泥3.2摻混合材的硅酸鹽水泥在硅酸鹽水泥熟料中，摻入一定量的混合材料和適量石膏共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。第二節(jié)摻混合材的硅酸鹽水泥水泥3.1硅酸鹽水泥3.288五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

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

粉煤灰五大品種硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥不摻混合材+少量混合材（≤水89摻混合材水泥的代號(hào)

水泥品種組成特點(diǎn)代號(hào)普通水泥5％～20％的混合材P·O礦渣水泥20～70％礦渣P·S火山灰水泥20～40％火山灰P·P粉煤灰水泥20～40％粉煤灰P·F復(fù)合水泥20～50％兩種混合材P·C3.2摻混合材的硅酸鹽水泥摻混合材硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化和性能

與所摻混合材的種類與摻量密切相關(guān)！摻混合材水泥的代號(hào)水泥品種90一、水泥的混合材料

定義水泥混合材料：在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，為改善性能、調(diào)節(jié)強(qiáng)度等級(jí)所加入的天然或人工礦物材料。

分類3.2摻混合材的硅酸鹽水泥

作用

調(diào)整水泥強(qiáng)度等級(jí)，擴(kuò)大使用范圍，改善水泥的某些特性，增加水泥的品種和產(chǎn)量，充分利用工業(yè)廢料，降低水泥成本。一、水泥的混合材料定義水泥混合材料：在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，為改91（一）活性混合材

定義活性混合材：與水泥礦物成分或水化產(chǎn)物發(fā)生水化化學(xué)反應(yīng)的混合材。

活性組分SiO2、Al2O3

常見品種粒化高爐礦渣—煉鋼鐵的廢料火山灰質(zhì)粉末—天然巖石和人工煅燒物粉煤灰—火電廠的廢料3.2摻混合材的硅酸鹽水泥

作用調(diào)整水泥強(qiáng)度等級(jí)，改善水泥的某些特性（一）活性混合材定義活性混合材：與水泥礦物成分或水化產(chǎn)物92

摻混合材料的硅酸鹽水泥水化時(shí)，水泥熟料首先水化產(chǎn)生氫氧化鈣，氫氧化鈣再與活性混合材料中的活性氧化硅和活性氧化鋁反應(yīng)，形成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。因而，這一反應(yīng)也稱為“二次反應(yīng)”。水泥熟料水化產(chǎn)生氫氧化鈣，熟料中也含有石膏，因此具備了使活性混合材料發(fā)揮活性的條件，常將氫氧化鈣、石膏稱為活性混合材料的“激發(fā)劑”。摻混合材料的硅酸鹽水泥水化時(shí)，水泥熟料首先水化93（二）非活性混合材

定義非活性混合材：與水泥礦物成分或水化產(chǎn)物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)很弱的混合材。

常見品種磨細(xì)石英砂石灰石粉粘土慢冷礦渣3.2摻混合材的硅酸鹽水泥

作用僅提高水泥產(chǎn)量，降低水泥等級(jí)，減少水化熱（二）非活性混合材定義非活性混合材：與水泥礦物成分或水化94

凡由硅酸鹽水泥熟料、5～20％的混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱普通水泥），代號(hào)P.O。普通硅酸鹽水泥分為42.5、42.5R、52.5、52.5R四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。各等級(jí)水泥在不同齡期的強(qiáng)度要求見表3-4。二、普通硅酸鹽水泥凡由硅酸鹽水泥熟料、5～20％的混合材料和適量石95

與硅酸鹽水泥相比，普通硅酸鹽水泥的主要性能特點(diǎn)如下：早期強(qiáng)度略低，后期強(qiáng)度高。水化熱略低?？?jié)B性好，抗凍性稍差，抗碳化能力強(qiáng)。抗侵蝕、抗腐蝕能力稍好。耐磨性稍差；耐熱性能較好。普通硅酸鹽水泥的應(yīng)用范圍和硅酸鹽水泥相似。與硅酸鹽水泥相比，普通硅酸鹽水泥的主要性能特點(diǎn)如96

由硅酸鹽水泥熟料和20％～70％的?；郀t礦渣及適量石膏混合磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱礦渣水泥），代號(hào)P．S。三、礦渣硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料和20％～70％的?；郀t礦渣97

礦渣硅酸鹽水泥的主要性能特點(diǎn)如下：（1）早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)潛力大。（2）水化熱低。不適合較低溫度環(huán)境中使用，但適合于大體積混凝土工程。（3）環(huán)境溫度、濕度對(duì)凝結(jié)硬化影響較大。采用蒸汽養(yǎng)護(hù)或壓蒸養(yǎng)護(hù)等濕熱處理方法，能顯著加快凝結(jié)硬化速度。（4）耐熱性能較強(qiáng)?？捎糜谀蜔峄炷凉こ蹋缰谱饕睙捾囬g、鍋爐房等高溫車間。（5）具有較強(qiáng)的抗侵蝕能力。適用于受軟水或硫酸鹽侵蝕的水工結(jié)構(gòu)物、海洋或海岸工程、地下工程等。（6）保水性較差，泌水性較大，干縮較大。應(yīng)加強(qiáng)保濕養(yǎng)護(hù)。（7）抗?jié)B性差，抗凍性較差，抗碳化能力差。不宜用于嚴(yán)寒地區(qū)水位經(jīng)常變動(dòng)的部位、受高速水流沖刷及具有耐磨要求的工程。（8）耐熱性較強(qiáng)。適用于較高溫度環(huán)境的工程(高溫車間)礦渣硅酸鹽水泥的主要性能特點(diǎn)如下：98

由硅酸鹽水泥熟料和20％～40％的火山灰質(zhì)混合材料及適量石膏混合磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱火山灰水泥），代號(hào)Ｐ．Ｐ。四、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料和20％～40％的火山灰質(zhì)混合材99

火山灰水泥的主要性能特點(diǎn)如下：（1）早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高。對(duì)溫度敏感，適宜于高溫養(yǎng)護(hù)。（2）水化熱較低。（3）具有較強(qiáng)的抗侵蝕、抗腐蝕能力。（4）保水性好，泌水性小，干縮性較大。（5）抗?jié)B性好，（6）抗凍性較差，抗碳化能力差，耐磨性差?；鹕交宜嗟闹饕阅芴攸c(diǎn)如下：100

由硅酸鹽水泥熟料和20％～40％的粉煤灰及適量石膏混合磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料稱為粉煤灰硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥），代號(hào)Ｐ．Ｆ。

五、粉煤灰硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料和20％～40％的粉煤灰及適101

粉煤灰水泥的主要性能特點(diǎn)如下：（1）早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)。（2）對(duì)溫度敏感，適宜于高溫養(yǎng)護(hù)。（3）水化熱較低。（4）具有較強(qiáng)的抗侵蝕、抗腐蝕能力。（5）需水量低，干縮率較小，抗裂性好。（6）抗凍性較差，抗碳化能力差，耐磨性差。粉煤灰水泥的主要性能特點(diǎn)如下：102

凡有硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥。六、復(fù)合硅酸鹽水泥凡有硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材103

三種水泥的水化特點(diǎn)一次水化反應(yīng)首先是水泥熟料水化，生成較多的水化硅酸鈣、氫氧化鈣等水化產(chǎn)物。二次水化反應(yīng)3.2摻混合材的硅酸鹽水泥三種水泥的水化特點(diǎn)一次水化反應(yīng)3.2摻混合材的硅酸鹽104

三種水泥的共同性質(zhì)密度較小:2.70～3.10。凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度發(fā)展較快;抗軟水、抗腐蝕能力強(qiáng);水化熱低、放熱速度慢;抗碳化能力差，抗凍性差、耐磨性差;濕熱敏感性強(qiáng)，適合蒸汽養(yǎng)護(hù);抗凍性、耐磨性不及硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。3.2摻混合材的硅酸鹽水泥三種水泥的共同性質(zhì)密度較小:2.70～3.10。3.2105

三種水泥各自的特性礦渣水泥：耐熱性強(qiáng)、泌水性大、干縮性較大、保水性差；火山灰水泥：易吸水，易反應(yīng)，結(jié)構(gòu)較致密，抗?jié)B性和耐水性較好，體積收縮較大，抗硫酸鹽能力較差，硬化干縮性顯著；粉煤灰水泥：吸水能力弱，需水量較低，干縮性較小，結(jié)構(gòu)致密，抗裂性較好。3.2摻混合材的硅酸鹽水泥三種水泥各自的特性礦渣水泥：耐熱性強(qiáng)、泌水性大、干縮106思考題一、試說(shuō)明下述各條“必須”的原因1、制造硅酸鹽水泥時(shí)必須摻入適量的石膏2、水泥磨粉必須具有一定的細(xì)度3、水泥體積安定性必須合格4、測(cè)定水泥強(qiáng)度等級(jí)、凝結(jié)時(shí)間和體積安定性時(shí)，均必須采用規(guī)定加水量思考題一、試說(shuō)明下述各條“必須”的原因1、制造硅酸鹽水泥時(shí)必107思考題二、有下列混凝土結(jié)構(gòu)，試分別選用合適的水泥品種1、大體積混凝土工程2、采用濕熱養(yǎng)護(hù)的混凝土構(gòu)件3、高強(qiáng)度混凝土工程4、嚴(yán)寒地區(qū)受到反復(fù)凍融的混凝土工程5、與硫酸鹽介質(zhì)接觸的混凝土工程6、有耐磨要求的混凝土工程7、緊急搶修的工程或緊急軍事工程思考題二、有下列混凝土結(jié)構(gòu)，試分別選用合適的水泥品種1、大體108第三節(jié)其他品種水泥第三節(jié)其他品種水泥109快硬硅酸鹽水泥膨脹水泥白色及彩色硅酸鹽水泥

鋁酸鹽水泥特種水泥6.2特種水泥快硬硅酸鹽水泥膨脹水泥白色及彩色硅酸鹽水泥鋁酸鹽水泥特種水110一、鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥（礬土水泥）：是以鋁礬土和石灰石為原料，按一定比例配合，經(jīng)煅燒、磨細(xì)所制得的一種以鋁酸鈣為主要礦物成分的水硬性材料，又稱高鋁水泥。6.2特種水泥一、鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥（礬土水泥）：是以鋁礬土和石灰石為原111

礦物組成（一）鋁酸鹽水泥的礦物組成

高鋁水泥的主要礦物成分是鋁酸一鈣和二鋁酸一鈣。此外尚有少量硅酸二鈣及其他鋁酸鈣。主要礦物有：鋁酸一鈣CaOAl2O3CA50%～70%硅酸二鈣2CaOSiO2C2S七鋁酸十二鈣12CaO7Al2O3C12A7二鋁酸一鈣CaO2Al2O3，CA2硅鋁酸二鈣2CaOAl2O3SiO2C2AS水化活性很低水化活性很高6.2特種水泥礦物組成（一）鋁酸鹽水泥的礦物組成高鋁水泥的主要112

礦物成分特點(diǎn)鋁酸一鈣（CA）具有很高的水硬活性，凝結(jié)正常，硬化迅速，是高鋁水泥強(qiáng)度的主要來(lái)源。二鋁酸一鈣（CA2）早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度能不斷提高。

高鋁水泥中增加CA2的含量，水泥的耐熱性提高，但含量過(guò)多，將影響其快硬性能。6.2特種水泥礦物成分特點(diǎn)鋁酸一鈣（CA）具有很高的水硬活性，凝結(jié)正113（二）鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物高鋁水泥的水化主要是鋁酸一鈣的水化和水化物的結(jié)晶；鋁酸一鈣的水化物組成與溫度有關(guān)：

T≤20CCA+10H2O—CAH10

（CAH10為水化鋁酸一鈣,CaoAl2O310H2O）

20C≤T≤30C2CA+11H2O—C2AH8

（C2AH8為水化鋁酸三鈣,2CaoAl2O38H2O）

30C≤T3CA+12H2O—C3AH6+2(Al2O33H2O)

（C3AH6為水化鋁酸二鈣,3CaoAl2O36H2O）水化反應(yīng)集中在早期，而且，反應(yīng)速度較快，因此，早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快；水化物都是晶體，而且，穩(wěn)定性較差，容易發(fā)生相互間的轉(zhuǎn)化，因而引起強(qiáng)度降低。6.2特種水泥（二）鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物高鋁水泥的水化主要是鋁酸一鈣的水化114（三）鋁酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)密度與堆積密度：高鋁水泥的密度3.20～3.25g/cm3，堆積密度為1000～1300kg/cm3；外觀：黃色或黃褐色或灰色；細(xì)度：80m篩余不得超過(guò)10%。實(shí)際生產(chǎn)中，篩余一般在5％左右；凝結(jié)時(shí)間：初凝≥40min，終凝≤10h；強(qiáng)度：可參見教材P130表6－12。

6.2特種水泥（三）鋁酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)密度與堆積密度：高鋁水泥的密115（四）鋁酸鹽水泥的特點(diǎn)與應(yīng)用耐高溫性能好：配制耐高溫混凝土或砌筑砂漿；耐硫酸鹽腐蝕性能較好：適用于有抗硫酸鹽侵蝕要求的工程耐堿性較差：不能用于接觸堿溶液的工程；水化熱較大：適用于冬季施工，不適用于大體積混凝土；快硬早強(qiáng)：宜用于緊急搶修工程；

高鋁水泥有強(qiáng)度倒縮現(xiàn)象：如需用于工程中，應(yīng)按最低強(qiáng)度設(shè)計(jì)。不宜用于長(zhǎng)期承載結(jié)構(gòu)及處于高溫高濕環(huán)境中的工程。

施工時(shí)不得與石灰和硅酸鹽水泥混合。6.2特種水泥（四）鋁酸鹽水泥的特點(diǎn)與應(yīng)用耐高溫性能好：配制耐高溫混116二、硫鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥

組成特點(diǎn)

熟料中C3S、C3A的含量較高，石膏的摻量略大（其中SO3≤4.0%）。

性能特點(diǎn)

水泥的細(xì)度較細(xì)，凝結(jié)硬化快，早期強(qiáng)度增長(zhǎng)率高。

應(yīng)用特點(diǎn)

早期強(qiáng)度要求高、緊急搶修、低溫施工工程和高標(biāo)號(hào)混凝土預(yù)制構(gòu)件等。6.2特種水泥二、硫鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥組成特點(diǎn)熟料中C3117三、白色硅酸鹽水泥

組成特點(diǎn)

水泥中的氧化鐵的含量低于水泥質(zhì)量的0.5%。

性能特點(diǎn)

外觀為白色，按白度分為特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)；技術(shù)要求與硅酸鹽水泥相同。

應(yīng)用特點(diǎn)

白水泥熟料與顏料、石膏共同磨細(xì)可制得彩色水泥；主要用于建筑室內(nèi)外裝飾等。6.2特種水泥三、白色硅酸鹽水泥組成特點(diǎn)水泥中的氧化鐵的含量低118四、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥

組成特點(diǎn)

含有在水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程中能產(chǎn)生適量體積膨脹的成分（氧化鈣、氧化鎂、硫鋁酸鈣、明礬石、石膏）。

性能特點(diǎn)

凝結(jié)硬化過(guò)程中體積不收縮，而略有膨脹，提高密實(shí)性和抗?jié)B性。

應(yīng)用特點(diǎn)

可用于配制防水砂漿和防水混凝土、管道接頭、堵縫和自應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程和構(gòu)件等。

種類

硅酸鹽型、鋁酸鹽型、硫鋁酸鹽型、鐵鋁酸鈣型。6.2特種水泥四、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥組成特點(diǎn)含有在水泥的凝結(jié)119第三章作業(yè)1.作業(yè)題目第三章作業(yè)1.作業(yè)題目120土木工程材料第三章水泥土木工程材料第三章水泥121

按化學(xué)成分分類：硅酸鹽系水泥、鋁酸鹽系水泥、硫鋁酸鹽系水泥、鐵鋁酸鹽系水泥等。水泥：呈粉末狀，與水混合后經(jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)過(guò)程，能夠在空氣中或水中凝結(jié)硬化，而由可塑性漿體逐漸變成堅(jiān)硬的石狀體，并可將砂石等散粒狀材料膠結(jié)為整體，屬于水硬性膠凝材料。按應(yīng)用范圍分類：通用(常用)水泥、專用水泥、特性水泥等。按化學(xué)成分分類：硅酸鹽系水泥、鋁酸鹽系水泥、水泥：呈粉末狀，122精品資料精品資料123你怎么稱呼老師？如果老師最后沒(méi)有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒(méi)有學(xué)問(wèn)無(wú)顏見爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說(shuō)早早早……”第三章-水泥-課件124水泥中的主要礦物硅酸鹽系水泥鋁酸鹽系水泥硫鋁酸鹽系水泥磷酸鹽系水泥硫鋁酸鈣硅酸鈣鋁酸鈣磷酸鈣,鎂水泥是以水化活性礦物為主要成分的水硬性膠凝材料。水泥中的主要礦物硅酸鹽系水泥鋁酸鹽系水泥硫鋁酸鹽系水泥磷酸鹽125普通硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥（P.I、P.II）常用水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥（P126硅酸鹽水泥熟料＋石膏＋＋＋＋＋5~20%混合材普通(硅酸鹽)水泥20~70%礦渣礦渣硅酸鹽水泥20~40%火山灰火山灰硅酸鹽水泥20~40%粉煤灰粉煤灰硅酸鹽水泥20~50%兩種混合材復(fù)合硅酸鹽水泥(P·I)(P·II)3.1硅酸鹽水泥(P·S·A):(20,50](P·S·B):(50,70]P·OP·PP·FP·C硅酸鹽水泥熟料＋石膏＋＋127GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》128快硬硅酸鹽水泥膨脹水泥白色及彩色硅酸鹽水泥

高鋁水泥特性水泥專用水泥

砌筑水泥、道路水泥等快硬硅酸鹽水泥膨脹水泥白色及彩色硅酸鹽水泥高鋁水泥特性水泥129

熟悉：水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程、運(yùn)輸、保管。掌握：硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)和應(yīng)用。了解：其他品種水泥的性質(zhì)和應(yīng)用。本章教學(xué)目標(biāo)熟悉：水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程、運(yùn)輸、保管。掌握：硅酸鹽水泥的技130第一節(jié)硅酸鹽水泥

水泥3.1硅酸鹽水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥水泥3.1硅酸鹽水泥131定義：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。種類：Ⅰ型硅酸鹽水泥(P·Ⅰ)——不摻混合材料Ⅱ型硅酸鹽水泥(P·Ⅱ)——摻<5%混合材料3.1硅酸鹽水泥定義：3.1硅酸鹽水泥132一、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝原料：硅質(zhì)：粘土，(SiO2、Al2O3)，占1/3鈣質(zhì)：石灰石、白堊等，(CaO)，占2/3調(diào)節(jié)原料：鐵礦與砂，調(diào)節(jié)與補(bǔ)充Fe2O3

與SiO2制造工藝：原料經(jīng)粉磨混合后得到水泥生料生料經(jīng)窯內(nèi)煅燒得到水泥熟料水泥熟料＋石膏(或再＋混合材）一起經(jīng)粉磨混合后得到水泥“兩磨一燒”水泥生料可以是：與水混合成漿體—濕法工藝加少量水制成料球—半干法工藝加稍多水制成濕球—半濕法工藝干粉混合物—干法工藝3.1硅酸鹽水泥一、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝原料：“兩磨一燒”水泥生料可以是：133硅質(zhì)原料(粘土)鈣質(zhì)原料(石灰石)1450℃鐵礦粉石膏石膏水泥生料熟料混合材磨粉煅燒磨粉硅酸鹽水泥熟料制造工藝流程3.1硅酸鹽水泥生料的制備、熟料的燒成、成品的磨制“兩磨一燒”硅質(zhì)原料鈣質(zhì)原料1450℃鐵礦粉石膏石膏水泥生料熟料134二、硅酸鹽水泥的基本組成及其特性水泥是由下列物質(zhì)混合組成的水泥硅酸鹽水泥熟料石膏(CaSO42H2O)混合材料(礦渣或石灰石粉末)各物質(zhì)的作用熟料：主要膠凝物質(zhì)，能水化硬化；石膏：調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間；混合材料：改善水泥的性能、調(diào)節(jié)水泥的強(qiáng)度等級(jí)；必要組分3.1硅酸鹽水泥二、硅酸鹽水泥的基本組成及其特性水泥是由下列物質(zhì)混合組成的水135礦物名稱縮寫分子式礦物式硅酸三鈣C3SCa3SiO53CaO·SiO2硅酸二鈣C2SCa2SiO42CaO·SiO2鋁酸三鈣C3ACa3Al2O63CaO·Al2O3鐵鋁酸四鈣C4AFCa2(Al,Fe)2O54CaO·Al2O3·Fe2O3含量(mass%)36~6015~377~1510~18化學(xué)組成：主要成分：CaO(=C)，SiO2(=S)，Al2O3(=A)，F(xiàn)e2O3(=F)少量雜質(zhì)：MgO、K2O、Na2O、SO3、P2O5等。礦物組成：

硅酸鹽水泥熟料主要含有四種礦物：1.熟料基本組成與特性3.1硅酸鹽水泥礦物名稱縮寫分子式礦物式硅酸三鈣C3SCa3SiO53C136其他成分（有害成分）：①游離氧化鈣(f-CaO)：煅燒過(guò)程中未能化合而殘存下來(lái)的呈游離態(tài)CaO。如果含量過(guò)高，則由于其滯后的水化并產(chǎn)生結(jié)晶膨脹而導(dǎo)致水泥石開裂，甚至結(jié)構(gòu)崩潰。含量嚴(yán)格控制在1%~2%以下。②游離氧化鎂(f-MgO)：是原料中帶入的雜質(zhì)，含量多時(shí)也會(huì)使水泥在硬化過(guò)程中產(chǎn)生體積不均勻變化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。含量不得超過(guò)5.0%，否則任何工程中不得使用。③三氧化硫(SO3)：它可能是摻入石膏過(guò)多或其他原料中所帶來(lái)的硫酸鹽。含量不得超過(guò)3.5%，否則不得在工程中使用。④含堿礦物：含有Na2O或K2O及其鹽類的物質(zhì)，含量較高時(shí)，容易與某些堿活性材料產(chǎn)生局部膨脹反應(yīng)而造成結(jié)構(gòu)破壞。1.熟料基本組成與特性3.1硅酸鹽水泥其他成分（有害成分）：1.熟料基本組成與特性3.1硅酸鹽水137

水泥顆粒的結(jié)構(gòu)水泥顆粒宏觀形貌水泥熟料顆粒細(xì)觀形貌水泥熟料礦物微觀結(jié)構(gòu)3.1硅酸鹽水泥水泥顆粒的結(jié)構(gòu)水泥顆粒宏觀形貌水泥熟料顆粒細(xì)觀形貌水泥熟料138

水泥熟料主要礦物的特性快，僅次于C3A快中低低最快最快最多高低慢慢少低高快快多高高

水化速率凝結(jié)硬化速度28d水化放熱量強(qiáng)早期度后期C4AFC3AC2SC3S名稱耐化學(xué)侵蝕中良差優(yōu)干縮中小大小3.1硅酸鹽水泥水泥熟料主要礦物的特性快，僅次于C3A最快慢快水化速率C139

硅酸三鈣(C3S)遇水后能夠很快與水產(chǎn)生水化反應(yīng)，并產(chǎn)生較多的水化熱。它對(duì)促進(jìn)水泥的凝結(jié)硬化，特別是對(duì)水泥３～７天內(nèi)的早期強(qiáng)度以及后期強(qiáng)度都起主要作用。硅酸二鈣(C2S)遇水后反應(yīng)較慢，水化熱也較低。它不影響水泥的凝結(jié)，對(duì)水泥的后期強(qiáng)度起主要作用。特性總結(jié)硅酸三鈣(C3S)遇水后能夠很快與水140

鋁酸三鈣(C3Ａ)，遇水后反應(yīng)極快，產(chǎn)生的熱量最大而且很集中。對(duì)水泥的凝結(jié)起主導(dǎo)作用，但其水化產(chǎn)物強(qiáng)度較低，主要對(duì)水泥的早期強(qiáng)度有所貢獻(xiàn)。

鐵鋁酸四鈣(C3ＡF)，遇水時(shí)水化反應(yīng)也很快，水化熱中等，水化產(chǎn)物的強(qiáng)度不高，對(duì)水泥石的抗壓強(qiáng)度貢獻(xiàn)不大，主要對(duì)抗折強(qiáng)度貢獻(xiàn)較大。鋁酸三鈣(C3Ａ)，遇水后反應(yīng)極快，產(chǎn)生的熱量最141實(shí)例快硬水泥：3d抗壓強(qiáng)度高，熟料中C3A、C3S含量高。