水泥與水泥基復(fù)合材料

水泥與水泥基復(fù)合材料第一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日現(xiàn)代材料概論－水泥與水泥基復(fù)合材料概述硅酸鹽水泥摻加混合材料的硅酸鹽水泥其它水泥水泥基復(fù)合材料第二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日概述-水泥定義：加水拌和能形成塑性漿體，能在空氣中硬化，且能在水中更好地硬化，并能粘結(jié)砂石等散粒狀材料形成堅(jiān)硬的石狀體，這種無機(jī)粉末，稱水泥。水泥發(fā)展應(yīng)用歷史

原始意義的水泥：羅馬時(shí)期（萬神廟）現(xiàn)代意義的水泥：1824

Aspdin，PortlandCement

當(dāng)代水泥：多品種、多用途第三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日概述-水泥基復(fù)合材料定義：將水泥、水、砂、石及必要的外加組分按比例配制攪拌均勻而得的混合料再經(jīng)硬化而得到的人工石材。分類：

按表觀密度不同分類：特輕、輕、重、特重

按發(fā)展水平分類：傳統(tǒng)（砼）、先進(jìn)水泥基復(fù)合材料

按綜合性能特點(diǎn)分類：普通混凝土、高性能混凝土（HPC）

第四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的定義硅酸鹽水泥的生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的礦物組成硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)硅酸鹽水泥的特點(diǎn)與應(yīng)用第五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日硅酸鹽水泥的定義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（即國(guó)外通稱的波特蘭水泥）。

P（P·I、P·II

）。根據(jù)其強(qiáng)度不同，分42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R若干等級(jí)。第六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日硅酸鹽水泥的生產(chǎn)原材料：石灰質(zhì)原材料（）黏土質(zhì)原材料（）輔料生產(chǎn)過程：兩磨一燒兩磨：生料粉磨、熟料＋石膏粉磨一燒：1450℃第七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日硅酸鹽水泥熟料的礦物組成熟料礦物：

、

、組成：

36％～60％15～37％7～15％10～18％礦物特點(diǎn)：

水化速度、水化放熱量、凝結(jié)硬化速度、強(qiáng)度發(fā)展速度、最終強(qiáng)度水泥中的石膏及作用：

調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間

第八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日硅酸鹽水泥的水化水化反應(yīng)：水化產(chǎn)物及特點(diǎn)：

晶體：有規(guī)則幾何外形、骨架凝膠體：無序排列、填充骨架空隙第九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化凝結(jié)硬化的概念：具有流動(dòng)性的漿體失去塑性的過程稱凝結(jié)；失去塑性的漿體逐漸具有強(qiáng)度的過程稱硬化。凝結(jié)硬化過程：

水泥＋水水泥漿水化產(chǎn)物失去塑性強(qiáng)度（攪拌）（水化）（凝結(jié)）（硬化）水泥石第十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量凝結(jié)時(shí)間水化熱強(qiáng)度體積安定性第十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日水泥技術(shù)性質(zhì)－細(xì)度（1）定義：水泥顆粒的粗細(xì)程度或分散度。（2）細(xì)度與性質(zhì)關(guān)系：細(xì)度決定了水泥與水接觸的表面積，從而影響水泥的凝結(jié)時(shí)間和性質(zhì)。（3）指標(biāo)（GB175-1999）

比表面積：是指單位質(zhì)量的水泥粉末所具有的表面積的總和。

—勃氏法（硅酸鹽水泥比表面積＞300m2/kg）

篩余量:

通過0.08mm方孔篩的篩余量（%）

—負(fù)壓篩法（適用于其它水泥）細(xì)度不合格者為不合格品第十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日水泥技術(shù)性質(zhì)－標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量概念：使水泥漿體達(dá)到規(guī)定稠度所需要的拌和水量。測(cè)試目的：保證凝結(jié)時(shí)間及體積安定性測(cè)試結(jié)果的可比性。測(cè)試方法：

代用方法：調(diào)整用水量法、固定用水量法；

標(biāo)準(zhǔn)方法：調(diào)整用水量法標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量無指標(biāo)第十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日水泥技術(shù)性質(zhì)－凝結(jié)時(shí)間定義：水泥加水拌和起至水泥漿失去可塑性所需的時(shí)間,稱為凝結(jié)時(shí)間初凝和終凝初凝狀態(tài)：水泥加水起至水泥漿剛剛失去可塑性

所需的時(shí)間——初凝時(shí)間終凝狀態(tài)：水泥加水起至水泥漿完全失去可塑性

所需的時(shí)間——終凝時(shí)間工程意義水泥的初凝時(shí)間不宜過早，以便施工時(shí)有充分時(shí)間攪拌、運(yùn)輸、澆注和砌筑等操作；否則在施工前已失去流動(dòng)性和塑性而無法施工。水泥的終凝不宜過遲，以便施工完畢后盡快硬化，達(dá)到一定的強(qiáng)度，以利于下一步施工工藝的進(jìn)行；否則將延長(zhǎng)施工進(jìn)度和模板的周轉(zhuǎn)率。指標(biāo)：初凝時(shí)間不得早于45min，終凝不得遲于390min第十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日水泥技術(shù)性質(zhì)－水化熱定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量水泥水化放出的熱量(KJ/Kg)工程意義水化熱大，對(duì)冬季施工有利水化熱大，對(duì)大體積混凝土工程不利。影響因素水泥的化學(xué)組成水泥細(xì)度礦物摻合料第十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日水泥技術(shù)性質(zhì)－強(qiáng)度概念：按標(biāo)準(zhǔn)方法制備的水泥膠砂試件在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期后，按標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的極限承載能力。分抗折、抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度等級(jí)：根據(jù)不同齡期（3d、28d）的抗折、抗壓強(qiáng)度值劃分分早強(qiáng)型（R）和普通型第十六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日水泥技術(shù)性質(zhì)－體積安定性定義

安定性：水泥漿在硬化過程中，體積均勻變化的性能。

體積安定性不良：水泥硬化中產(chǎn)生體積不均勻變化的現(xiàn)象。安定性不良的原因：熟料中f-CaO過多熟料中f-MgO過多石膏摻量過多測(cè)定方法沸煮法－加速實(shí)驗(yàn)法，適合檢測(cè)f-CaO過多所致的安定性不良化學(xué)指標(biāo)

f-MgO≯5%

SO3≯3.5%第十七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日硅酸鹽水泥的特點(diǎn)與應(yīng)用特點(diǎn)早期強(qiáng)度高強(qiáng)度等級(jí)高水化熱大抗凍性好耐腐蝕性差干縮小應(yīng)用適宜

HSC、預(yù)應(yīng)力混凝土、有抗凍性要求的混凝土等不適

大體積混凝土、有環(huán)境侵蝕作用的混凝土

第十八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日摻加混合材料的硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥：熟料＋6%~15%混合材料＋石膏共同磨細(xì)。

P·O礦渣硅酸鹽水泥：熟料＋20%～70%?；郀t礦渣＋石膏共同磨細(xì)。P·S粉煤灰硅酸鹽水泥：熟料＋20%～40%粉煤灰＋石膏共同磨細(xì)。P·F火山灰硅酸鹽水泥：熟料＋20%～50%粉煤灰＋石膏共同磨細(xì)。P·P復(fù)合水泥：熟料＋15%～50%兩種或以上混合材料＋石膏共同磨細(xì)。P·F第十九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日水泥基復(fù)合材料混凝土的廣義定義新拌混凝土的性能硬化混凝土的結(jié)構(gòu)混凝土的性能混凝土的應(yīng)用先進(jìn)水泥基復(fù)合材料第二十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日廣義混凝土以膠凝材料、散粒狀材料及必要的外摻材料按比例配制攪拌均勻的混合料經(jīng)硬化而得的人工石材，稱混凝土。不加特指，一般即認(rèn)為是水泥混凝土，即以水泥石為基體，以砂石等散粒材料為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料（水泥基復(fù)合材料）。第二十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日新拌混凝土的性能工作性：指新拌混凝土適宜各種施工操作，并保證獲得均勻、密實(shí)的混凝土的性能包含：流動(dòng)性粘聚性保水性三方面內(nèi)容。第二十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日混凝土的結(jié)構(gòu)混凝土可以認(rèn)為是一種宏觀堆聚結(jié)構(gòu)，各組分形成多級(jí)分散體系。

石子分散于硬化砂漿、砂分散于水泥石、未水化水泥顆粒分散于水泥水化產(chǎn)物中、晶體分散于凝膠體中。第二十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日混凝土的性能力學(xué)性能強(qiáng)度、韌性、彈性模量變形性能非荷載變形荷載作用下變形耐久性能耐腐蝕性抗凍性抗?jié)B性混凝土內(nèi)的鋼筋銹蝕第二十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日先進(jìn)水泥基復(fù)合材料智能混凝土（自適應(yīng)、自檢測(cè)、自修復(fù)）活性粉末混凝土（RPC）化學(xué)結(jié)合陶瓷（CBC）無宏觀