各种水泥的特性ppt课件.ppt

第五组 物质的构成物质的构成 物质的性能物质的性能 物质的用途物质的用途水泥性能的指标凝结时间强度抗冻性耐磨性抗碳化性耐腐蚀性水化热耐热性硅酸盐水泥的性能及应用1.凝结硬化快，强度高 由于硅酸盐水泥熟料中硅酸三钙和铝酸三钙含量高，所以硅酸盐水泥凝结硬化快，早期和后期强度高，主要用于重要结构的高强混凝土，预应力混凝土和有早强要求的混凝土工程。2.抗冻性好 由于硅酸盐水泥硬化快，早期强度高，因此用于寒冷地区和严寒地区遭受反复冻融的混凝土工程 。3.耐磨性好 由于硅酸盐水泥强度高，因此耐磨性好，可用于路面和机场跑道等混凝土工程。4.抗碳化性能好 由于硅酸盐水泥凝结硬化后，水化产物中氢氧化钙浓度高，水泥石的碱度高，再加上硅酸盐水泥混凝土的密实度高，开始碳化生成的碳化钙填充混凝土表面的孔隙，使混凝土表面更密实，有效地阻止了进一步碳化。5.耐腐蚀性差 由于硅酸盐水泥熟料中硅酸三钙和铝酸三钙含量高，其水化产物中易腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸三钙含量高，因此耐腐蚀性差，不宜长期使用在含侵蚀性介质（如：软水，酸和盐）的环境中 。6.水化热高 由于硅酸盐水泥熟料中硅酸三钙和铝酸三钙含量高，水化热高且释放集中，不宜用于大体积混凝土工程中 。7.耐热性差 硅酸盐水泥混凝土在温度不高（100250摄氏度之间）时，尚存的游离水使水泥水化继续进行，混凝土的密实度进一步增加，强度有所提高。当温度高于250摄氏度时，水泥中的水化产物氢氧化钙分解为氧化钙，如遇到潮湿的环境，氧化钙熟化体积膨胀，使混凝土遭到破坏。当水泥受热温度约300摄氏度时，体积收缩，强度开始下降。温度达到7001000摄氏度时，强度降低很多，甚至完全破裂。因此，硅酸盐水泥不宜用于由耐热性要求的混凝土工程。其他常用水泥的应用 品种 性能 适用范围 不适用范围普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥基本相同与硅酸盐水泥基本相同与硅酸盐水泥基本相同矿渣硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度增长快；水化热低；耐腐蚀性较强；抗冻性较差；干缩性较大；抗碳化性能差；耐磨性较差；抗渗性差；耐热性好；湿热养护效果好大体积混凝土工程；受侵蚀的混凝土；耐热混凝土；蒸汽养护的构件有抗碳化要求的混凝土；有抗渗要求的混凝土；早强混凝土火山灰质硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度增长快；水化热低；耐腐蚀性较强；抗冻性较差；干缩性较大；抗碳化性能差；耐磨性较差；抗渗性好抗渗性好；耐热性好；湿热养护效果好大体积混凝土工程；受侵蚀的混凝土；混抗渗凝混抗渗凝土土；蒸汽养护的构件有抗碳化要求的混凝土；早强混凝土；有抗冻要有抗冻要求的混凝；干燥求的混凝；干燥气候条件下的混气候条件下的混凝土凝土粉煤灰硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度增长快；水化热低；耐腐蚀性较强；抗冻性较差；干缩性较大；抗碳化性能差；耐磨性较差；抗渗性差；干缩性小；抗裂干缩性小；抗裂性好性好；湿热养护效果好大体积混凝土工程；受侵蚀的混凝土；蒸汽养护的构件；承受荷承受荷载较迟的混凝土载较迟的混凝土有抗碳化要求的混凝土；早强混凝土；有抗冻要有抗冻要求的混凝；干燥求的混凝；干燥气候条件下的混气候条件下的混凝土；路面混凝凝土；路面混凝土土复合硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度增长快；水化热低；耐腐蚀性较强；抗冻性较差；干缩性较大；抗碳化性能差；耐磨性较差；湿热养护效果好大体积混凝土工程；受侵蚀的混凝土；蒸汽养护的预制构件有抗碳化要求的混凝土；有抗冻有抗冻要求的混凝；干要求的混凝；干燥气候条件下的燥气候条件下的混凝土；路面混混凝土；路面混凝土凝土特性水泥特性水泥1、快硬高强水泥、快硬高强水泥2、抗硫酸盐型硅酸盐水泥、抗硫酸盐型硅酸盐水泥3、油井水泥、油井水泥4、白色水泥、白色水泥5、彩色水泥、彩色水泥6、道路水泥、道路水泥7、补偿收缩水泥、补偿收缩水泥8、砌筑水泥、砌筑水泥9、防辐射水泥、防辐射水泥10、耐高温水泥、耐高温水泥快硬高强水泥快硬高强水泥（1 1）特点：凝结时间短、硬化快、早期强度高）特点：凝结时间短、硬化快、早期强度高 以以3 3天强度来划分等级天强度来划分等级（2 2）组成：）组成：PCPC系列（硅酸盐水泥）系列（硅酸盐水泥） CSACSA系列（硫铝酸盐水泥）系列（硫铝酸盐水泥）（3 3）用途：需要快速施工的工程、抢修工程、）用途：需要快速施工的工程、抢修工程、 冬季施工冬季施工抗硫酸盐型硅酸盐水泥抗硫酸盐型硅酸盐水泥（1 1）特点：有较强的抵抗硫酸根离子腐蚀）特点：有较强的抵抗硫酸根离子腐蚀 的能力、水化热低的能力、水化热低（2 2）组成：硅酸盐系列改变熟料矿物组成（降）组成：硅酸盐系列改变熟料矿物组成（降低硅酸三钙低硅酸三钙50%和铝酸三钙含量和铝酸三钙含量5% ）（3 3）用途：水利工程、地下工程、海港工）用途：水利工程、地下工程、海港工 程、隧道工程、桥梁基础等程、隧道工程、桥梁基础等油井水泥油井水泥（1 1）特点：流动性好、快凝）特点：流动性好、快凝 初凝、终凝时间间隔短初凝、终凝时间间隔短 在高温高压环境中凝结硬化在高温高压环境中凝结硬化（2 2）组成：硅酸盐系列改变矿物比例）组成：硅酸盐系列改变矿物比例（3 3）用途：用于油田固井）用途：用于油田固井白色水泥白色水泥（1 1）特点：颜色为白色，白度是重要的性）特点：颜色为白色，白度是重要的性 能指标能指标（2 2）组成：控制）组成：控制FeFe含量含量（3 3）用途：建筑装饰）用途：建筑装饰彩色水泥彩色水泥（1 1）特点：按照使用要求可配制出红色、）特点：按照使用要求可配制出红色、 绿色等彩色水泥绿色等彩色水泥（2 2）组成：一般为硅酸盐系列）组成：一般为硅酸盐系列（3 3）制备方法：白水泥）制备方法：白水泥+ +颜料颜料 在原材料中配入着色剂烧制在原材料中配入着色剂烧制（4 4）用途：建筑装饰）用途：建筑装饰道路水泥道路水泥（1 1）性能特点：耐磨性好、抗冻性好、抗冲击）性能特点：耐磨性好、抗冻性好、抗冲击 性好、收缩小、弹性好性好、收缩小、弹性好（2 2）组成：硅酸盐系列水泥中增加含铁矿物）组成：硅酸盐系列水泥中增加含铁矿物（3 3）用途：公路路面）用途：公路路面补偿收缩水泥补偿收缩水泥（1 1）特点：具有微膨胀性）特点：具有微膨胀性（2 2）组成：）组成：CSACSA系列系列（3 3）用途：防止混凝土开裂）用途：防止混凝土开裂砌筑水泥砌筑水泥（1 1）特点：强度要求不高，流动性好）特点：强度要求不高，流动性好（2 2）组成：硅酸盐系列）组成：硅酸盐系列（3 3）用途：用于砌筑和抹灰）用途：用于砌筑和抹灰防辐射水泥防辐射水泥（1 1）特点：密度大、水化热小、抗拉强度高）特点：密度大、水化热小、抗拉强度高（2 2）组成：含有）组成：含有BaBa、SrSr等重金属离子等重金属离子（3 3）用途：用于阻挡或防护原子核反应堆辐射）用途：用于阻挡或防护原子核反应堆辐射耐高温水泥耐高温水泥（1 1）特点：耐高温、耐腐蚀）特点：耐高温、耐腐蚀（2 2）组成：主要为铝酸盐系列）组成：主要为铝酸盐系列 另外还有磷酸盐系列另外还有磷酸盐系列（3 3）用途：窑炉内衬（电力、石化、冶金、建材）用途：窑炉内衬（电力、石化、冶金、建材）观观察察与讨论与讨论假凝现象假凝现象 某工地使用某厂生产的硅酸盐水泥，加水拌和某工地使用某厂生产的硅酸盐水泥，加水拌和后，水泥浆体在短时间内迅速凝结。后经剧烈搅拌，后，水泥浆体在短时间内迅速凝结。后经剧烈搅拌，水泥浆体又恢复塑性，随后过水泥浆体又恢复塑性，随后过3 3 h h才凝结。请讨论才凝结。请讨论形成这种现象的原因。形成这种现象的原因。讨论讨论讨论讨论 此为水泥假凝现象。假凝是指水泥的一种不正常的此为水泥假凝现象。假凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。假凝与快凝不同，前者放热早期固化或过早变硬现象。假凝与快凝不同，前者放热量甚微，且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性，并达到正常量甚微，且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性，并达到正常凝结，对强度无不利影响。凝结，对强度无不利影响。 假凝现象与很多因素有关，一般认为主要是由于水假凝现象与很多因素有关，一般认为主要是由于水泥粉磨时磨内温度较高，使二水石膏脱水成半水石膏的泥粉磨时磨内温度较高，使二水石膏脱水成半水石膏的缘故。当水泥拌水后，半水石膏迅速水化为二水石膏，缘故。当水泥拌水后，半水石膏迅速水化为二水石膏，形成针状结晶网状结构，从而引起浆体固化。另外，某形成针状结晶网状结构，从而引起浆体固化。另外，某些含碱较高的水泥，硫酸钾与二水石膏生成钾石膏迅速些含碱较高的水泥，硫酸钾与二水石膏生成钾石膏迅速长大，也会造成假凝。长大，也会造成假凝。 假凝现象假凝现象 现象现象原因分析原因分析水泥凝结时间前后变化水泥凝结时间前后变化 某立窑水泥厂生产的普通水泥游离氧化钙含量某立窑水泥厂生产的普通水泥游离氧化钙含量较高，加水拌和后初凝时间仅较高，加水拌和后初凝时间仅40 min40 min，本属于废品。，本属于废品。但后来放置但后来放置1 1个月，凝结时间又恢复正常，而强度下个月，凝结时间又恢复正常，而强度下降。降。工程工程实实例分析例分析原因分析原因分析 该立窑水泥厂的普通硅酸盐水泥游离氧化钙含量该立窑水泥厂的普通硅酸盐水泥游离氧化钙含量较高，该氧化钙相当部分的煅烧温度较低。加水拌和后，较高，该氧化钙相当部分的煅烧温度较低。加水拌和后，水与氧化钙迅速反应生成氢氧化钙，并放出水化热，使水与氧化钙迅速反应生成氢氧化钙，并放出水化热，使浆体的温度升高，浆体的温度升高，加速了其他熟料矿物的水化速度，加速了其他熟料矿物的水化速度，从从而产生了较多的水化产物，形成了凝聚结晶网结构，凝而产生了较多的水化产物，形成了凝聚结晶网结构，凝结时间较短。结时间较短。 水泥放置一段时间后，吸收了空气中的水汽，大水泥放置一段时间后，吸收了空气中的水汽，大部分氧化钙生成氢氧化钙，或进一步与空气中的二氧化部分氧化钙生成氢氧化钙，或进一步与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钙。故此时加入拌和水后，不会再出碳反应，生成碳酸钙。故此时加入拌和水后，不会再出现原来的水泥浆体温度升高、水化速度过快、凝结时间现原来的水泥浆体温度升高、水化速度过快、凝结时间过短的现象。过短的现象。但其他水泥熟料矿物也会和空气中的水汽但其他水泥熟料矿物也会和空气中的水汽反应反应，部分产生结团、结块，使强度下降。，部分产生结团、结块，使强度下降。 水泥凝结时间前后变化水泥凝结时间前后变化