无机胶凝材料石灰和水泥实验.ppt

第第3 3章章 无机胶凝材料无机胶凝材料 参与式试验参与式试验参与式试验参与式试验练习题练习题练习题练习题历史回顾历史回顾历史回顾历史回顾3.13.13.13.1 石灰石灰石灰石灰 3.2 3.2 3.2 3.2 石膏石膏石膏石膏 3.3 3.3 3.3 3.3 其它气硬性胶凝材料其它气硬性胶凝材料其它气硬性胶凝材料其它气硬性胶凝材料 3.4 3.4 3.4 3.4 通用硅酸盐水泥的组成与技术要求通用硅酸盐水泥的组成与技术要求通用硅酸盐水泥的组成与技术要求通用硅酸盐水泥的组成与技术要求 3.5 3.5 3.5 3.5 通用硅酸盐水泥的水化硬化与性能通用硅酸盐水泥的水化硬化与性能通用硅酸盐水泥的水化硬化与性能通用硅酸盐水泥的水化硬化与性能 3.6 3.6 3.6 3.6 特性水泥和专用水泥特性水泥和专用水泥特性水泥和专用水泥特性水泥和专用水泥创新能力培养创新能力培养创新能力培养创新能力培养常见问题及解答常见问题及解答常见问题及解答常见问题及解答 本章学习指导本章学习指导本章学习指导本章学习指导本章学习指导本章学习指导 本章共本章共6 6个知识点。本章的学习目标是：个知识点。本章的学习目标是：掌握石膏、石灰及水玻璃等气硬性胶凝材料的硬化掌握石膏、石灰及水玻璃等气硬性胶凝材料的硬化机理性质及使用要点，熟悉其主要用途；机理性质及使用要点，熟悉其主要用途；熟悉硅酸盐水泥的矿物组成，了解其硬化机理，熟熟悉硅酸盐水泥的矿物组成，了解其硬化机理，熟练掌握通用硅酸盐水泥的性能特点，相应的检测方法及选用练掌握通用硅酸盐水泥的性能特点，相应的检测方法及选用原则；原则；了解特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点。了解特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点。本章的难点是硅酸盐水泥的组成、技术要求，重点是通用硅本章的难点是硅酸盐水泥的组成、技术要求，重点是通用硅酸盐水泥的性能特点和选用原则。水泥品种繁多，建议学习酸盐水泥的性能特点和选用原则。水泥品种繁多，建议学习中以硅酸盐水泥为点，搞清楚此点后拓展至其它通用硅酸盐中以硅酸盐水泥为点，搞清楚此点后拓展至其它通用硅酸盐水泥，再拓展至其它特性水泥和专用水泥，采用点面结合、水泥，再拓展至其它特性水泥和专用水泥，采用点面结合、对比的学习方法。建议本章课内对比的学习方法。建议本章课内5 5学时，课外学时，课外3 3学时。学时。历史回顾历史回顾 古埃及人发现尼罗河流域盛产的石膏可以做成很好的粘结材料。他们发现，把开采出来的石膏碾碎磨细，再加上少量粘土一起煅烧，就会失去一部分结晶水成为熟料。熟料中加水，调成糊状，过不了多久又会重新变硬，而且石膏糊粘性甚好。由此，埃及人发明了与水泥相似的石膏粘结剂，并用它创造了世界建筑史上的奇迹金字塔。这些金字塔是由巨大的石块以石膏复合胶凝材料粘结而成的具有良好的耐久性。金字塔使用的胶凝材料金字塔使用的胶凝材料 基础知识基础知识3.13.13.13.1 石灰石灰石灰石灰 3.1.1 3.1.1 石灰的生产及分类石灰的生产及分类3.1.2 3.1.2 石灰的熟化与硬化石灰的熟化与硬化 石灰的性质与技术要求石灰的性质与技术要求3.1.4 3.1.4 石灰的应用石灰的应用观察察与与讨论讨论讨论3.13.13.13.1 石灰石灰石灰石灰 石灰砂浆的裂纹石灰砂浆的裂纹 请观察下图请观察下图A A、B B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别，并讨论其成因。纹有何差别，并讨论其成因。石灰砂浆石灰砂浆A A 石灰砂浆石灰砂浆B B 工程工程实例分析例分析3.13.13.13.1 石灰石灰石灰石灰(1)(1)内外墙粉刷层爆裂内外墙粉刷层爆裂 (2)(2)石灰的选用石灰的选用3.2 3.2 3.2 3.2 石膏石膏石膏石膏 3.2.4 3.2.4 建筑石膏的应用建筑石膏的应用 3.2.1 3.2.1 石膏的种类石膏的种类3.2.2 3.2.2 建筑石膏的水化硬化建筑石膏的水化硬化3.2.3 3.2.3 建筑石膏的性质与技术要求建筑石膏的性质与技术要求基础知识基础知识观察察与与讨论(1)(1)建筑石膏粉的质量问题建筑石膏粉的质量问题 (2)(2)硬化石膏的结构与性能硬化石膏的结构与性能3.2 3.2 3.2 3.2 石膏石膏石膏石膏 工程工程实例分析例分析3.2 3.2 3.2 3.2 石膏石膏石膏石膏（1 1）石膏饰条粘贴失效石膏饰条粘贴失效（2 2）石膏制品发霉变形石膏制品发霉变形 基础知识基础知识3.3 3.3 3.3 3.3 其他气硬性胶凝材料其他气硬性胶凝材料其他气硬性胶凝材料其他气硬性胶凝材料 3.3.1 3.3.1 水玻璃水玻璃 3.3.2 3.3.2 菱苦土菱苦土 观察察与与讨论讨论讨论水玻璃与铝合金窗表面的斑迹水玻璃与铝合金窗表面的斑迹 3.3 3.3 3.3 3.3 其他气硬性胶凝材料其他气硬性胶凝材料其他气硬性胶凝材料其他气硬性胶凝材料 某些建筑物的室内墙面装修过程中可以观察到，某些建筑物的室内墙面装修过程中可以观察到，使用以水玻璃为成膜物质的腻子作为底层涂料，施使用以水玻璃为成膜物质的腻子作为底层涂料，施工过程往往散落到铝合金窗上，造成了铝合金窗外工过程往往散落到铝合金窗上，造成了铝合金窗外表形成有损美观的斑迹。试分析原因，应采取什么表形成有损美观的斑迹。试分析原因，应采取什么措施避免这类现象。措施避免这类现象。工程工程实例分析例分析水玻璃表面处理水玻璃表面处理 现象现象原因分析原因分析3.3 3.3 3.3 3.3 其它气硬性胶凝材料其它气硬性胶凝材料其它气硬性胶凝材料其它气硬性胶凝材料 把水玻璃涂在粘土砖表面，可以提高抗风化能力；把水玻璃涂在粘土砖表面，可以提高抗风化能力；但涂在石膏制品表面则会使石膏制品破坏。但涂在石膏制品表面则会使石膏制品破坏。基础知识基础知识3.4.1 3.4.1 通用硅酸盐水泥的定义及生产概况通用硅酸盐水泥的定义及生产概况 3.4.2 3.4.2 通用硅酸盐水泥的组成材料通用硅酸盐水泥的组成材料3.43.43.43.4通用硅酸盐水泥的组成与技术要求通用硅酸盐水泥的组成与技术要求通用硅酸盐水泥的组成与技术要求通用硅酸盐水泥的组成与技术要求 3.4.3 3.4.3 通用硅酸盐水泥的技术要求通用硅酸盐水泥的技术要求 观察察与与讨论假凝现象假凝现象 3.43.43.43.4通用硅酸盐水泥的组成与技术要求通用硅酸盐水泥的组成与技术要求通用硅酸盐水泥的组成与技术要求通用硅酸盐水泥的组成与技术要求 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。请讨论形才凝结。请讨论形成这种现象的原因。成这种现象的原因。讨论讨论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。3.4 3.4 3.4 3.4 通用硅酸盐水泥的组成与技术要求通用硅酸盐水泥的组成与技术要求通用硅酸盐水泥的组成与技术要求通用硅酸盐水泥的组成与技术要求 工程工程实例分析例分析基础知识基础知识3.5.3.5.2 2 通用硅酸盐水泥的性能特点及应用通用硅酸盐水泥的性能特点及应用3.5.1 3.5.1 硅酸盐水泥的水化硬化硅酸盐水泥的水化硬化 3.53.5通用硅酸盐水泥的水化硬化与性能通用硅酸盐水泥的水化硬化与性能3.5.3 3.5.3 通用硅酸盐水泥石的腐蚀与预防通用硅酸盐水泥石的腐蚀与预防观察察与与讨论讨论讨论3.53.5通用硅酸盐水泥的水化硬化与性能通用硅酸盐水泥的水化硬化与性能某停车场混凝土不耐磨某停车场混凝土不耐磨 某施工队使用一立窑水泥厂生产的普通水泥铺某施工队使用一立窑水泥厂生产的普通水泥铺筑停车场。该水泥颜色为较深的灰黑色，据了解是筑停车场。该水泥颜色为较深的灰黑色，据了解是以煤渣作混合材以煤渣作混合材料料，混凝土的水灰比为，混凝土的水灰比为0.550.55。完工。完工后一个月发现混凝土强度正常，边部切割后观察，后一个月发现混凝土强度正常，边部切割后观察，混凝土基本无大的孔洞。但表面耐磨性差，且在局混凝土基本无大的孔洞。但表面耐磨性差，且在局部低凹表面的颜色为明显不同的灰黑色，其耐磨性部低凹表面的颜色为明显不同的灰黑色，其耐磨性更差。水泥经检验强度及安定性等合格，但烧失量更差。水泥经检验强度及安定性等合格，但烧失量为为6.36.3。请分析原因。请分析原因。工程工程实例分析例分析 (1)(1)某机场道肩混凝土破坏某机场道肩混凝土破坏 3.5 3.5 通用硅酸盐水泥的水化硬化与性能通用硅酸盐水泥的水化硬化与性能现象现象原因分析原因分析 某机场道肩混凝土于某机场道肩混凝土于19951995年年7-117-11月施工，当年月施工，当年1010月就发现月就发现网状裂缝，次年网状裂缝，次年6 6月表面层开始剥落。该混凝土使用某立窑水月表面层开始剥落。该混凝土使用某立窑水泥厂生产的普通硅酸盐水泥。该厂当时生产的熟料呈暗红色，泥厂生产的普通硅酸盐水泥。该厂当时生产的熟料呈暗红色，还有一些白色物质。钻取破坏与未破坏的混凝土各加工成试件，还有一些白色物质。钻取破坏与未破坏的混凝土各加工成试件，未被破坏混凝土强度可满足设计要求未被破坏混凝土强度可满足设计要求，密实密实，颜色为正常的青颜色为正常的青灰色。而已破坏的混凝土强度大大下降，低于设计值，劈开可灰色。而已破坏的混凝土强度大大下降，低于设计值，劈开可见砂浆层与集料之间粘结疏松。经见砂浆层与集料之间粘结疏松。经X X射线衍射分析可知，已破射线衍射分析可知，已破坏混凝土试样有大量坏混凝土试样有大量Ca(OH)Ca(OH)2 2和大量和大量CaCOCaCO3 3。讨论讨论 以下是以下是A A、B B两种硅酸盐水泥熟料矿物组成百分两种硅酸盐水泥熟料矿物组成百分比含量，请分析比含量，请分析A A、B B两种硅酸盐水泥的早期强度及两种硅酸盐水泥的早期强度及水化热的差别。水化热的差别。（2 2）熟料矿物组成对早期强度及水化热的影响熟料矿物组成对早期强度及水化热的影响 现象现象工程工程实例分析例分析现象现象原因分析原因分析 某大体积的混凝土工程，某大体积的混凝土工程，浇筑两周后拆模浇筑两周后拆模，发现，发现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用某立窑水挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用某立窑水泥厂生产泥厂生产的的42.542.5型硅酸盐水泥，其熟料矿物组成如型硅酸盐水泥，其熟料矿物组成如下：下：C C3 3S S 6161；C C2 2S S1414；C C3 3A A1414；C C4 4AFAF1111。（3 3）挡墙开裂与水泥的选用挡墙开裂与水泥的选用 工程工程实例分析例分析基础知识基础知识3.6 3.6 特性水泥和专用水泥特性水泥和专用水泥 3.6.4 3.6.4 其他水泥其他水泥 3.6.1 3.6.1 铝酸盐铝酸盐水泥水泥3.6.2 3.6.2 中热水泥和低热矿渣水泥中热水泥和低热矿渣水泥3.6.3 3.6.3 道路水泥道路水泥观察察与与讨论讨论讨论3.6 3.6 特性水泥和专用水泥特性水泥和专用水泥 钢筋混凝土开裂钢筋混凝土开裂 某钢筋混凝土基墩使用某钢筋混凝土基墩使用5 5年后出现大量裂纹。经年后出现大量裂纹。经检查混凝土环境水，其检查混凝土环境水，其pH=5.5pH=5.5；SOSO4 42-2-含量为含量为6 000 6 000 mg/Lmg/L；ClCl-含量为含量为400 mg/L400 mg/L。该混凝土采用普通硅酸。该混凝土采用普通硅酸盐水泥。请讨论此钢筋混凝土开裂的原因。盐水泥。请讨论此钢筋混凝土开裂的原因。工程工程实例分析例分析3.6 3.6 特性水泥和专用水泥特性水泥和专用水泥 膨胀水泥与膨胀剂的应用膨胀水泥与膨胀剂的应用 概况概况 硅酸盐水泥水化收缩，会产生裂缝。为此，引入膨胀组分如明矾石、硅酸盐水泥水化收缩，会产生裂缝。为此，引入膨胀组分如明矾石、石灰等以补偿收缩，或产生自应力。因大批量生产的膨胀水泥调节不同需石灰等以补偿收缩，或产生自应力。因大批量生产的膨胀水泥调节不同需求的膨胀量较困难。为适应不同工程的需求，又发展为膨胀剂，如我国较求的膨胀量较困难。为适应不同工程的需求，又发展为膨胀剂，如我国较著名的著名的U U型膨胀剂（型膨胀剂（UEAUEA）。）。我国驻孟加拉国大使馆我国驻孟加拉国大使馆19911991年年2 2月正式开工，月正式开工，19921992年年6 6月竣工，被评月竣工，被评为使馆建设为使馆建设“优质样板优质样板”工程。孟加拉国是世界暴风雨灾害中心区，年降工程。孟加拉国是世界暴风雨灾害中心区，年降雨量雨量2 0002 0003 000 mm3 000 mm，雨期长达，雨期长达6 6个月，使馆区地势低洼，暴雨后地面积个月，使馆区地势低洼，暴雨后地面积水深达水深达500 mm500 mm。在该使馆工程地下室，楼板、公寓、地下室、室外游泳池、。在该使馆工程地下室，楼板、公寓、地下室、室外游泳池、观赏池的混凝土中采用观赏池的混凝土中采用UEAUEA膨胀剂防水混凝土，抗渗膨胀剂防水混凝土，抗渗等级等级S8S8。用内掺法，。用内掺法，掺入水泥量掺入水泥量的的1212，经长时间使用未发现混凝土收缩裂缝，使用效果好。，经长时间使用未发现混凝土收缩裂缝，使用效果好。膨胀剂的应用除需正确选用品种、配比外，还需合理养护等一系列技术措膨胀剂的应用除需正确选用品种、配比外，还需合理养护等一系列技术措施。施。创新能力培养创新能力培养(1)(1)提高石膏制品的耐水性提高石膏制品的耐水性(2)(2)漫谈土壤固化剂漫谈土壤固化剂常见问题及解答常见问题及解答 3-1 3-1 为何矿渣水泥、火山灰水泥的耐腐蚀性优于为何矿渣水泥、火山灰水泥的耐腐蚀性优于硅酸盐水泥？硅酸盐水泥？3-2 3-2 为何粉煤灰水泥的干缩性小于火山灰水泥？为何粉煤灰水泥的干缩性小于火山灰水泥？3-3 3-3 为何高铝水泥不宜在高于为何高铝水泥不宜在高于3030的温度条件下养的温度条件下养护？护？3-1 3-1 解答解答3-2 3-2 解答解答3-3 3-3 解答解答