学习情境：混凝土制备与检测.ppt

学习情境:混凝土制备与检测 任务任务任务任务:根根根根据据据据图图图图纸纸纸纸中中中中相相相相应应应应的的的的设设设设计计计计规规规规定定定定，完完完完成成成成某某某某单单单单层层层层砖砖砖砖混混混混结构房屋建筑结构房屋建筑结构房屋建筑结构房屋建筑的柱、梁、板的混凝土的制备与浇注。的柱、梁、板的混凝土的制备与浇注。的柱、梁、板的混凝土的制备与浇注。的柱、梁、板的混凝土的制备与浇注。(1)(1)完成钢筋混凝土梁、板、柱、楼梯的混凝土制备；完成钢筋混凝土梁、板、柱、楼梯的混凝土制备；（2 2）完成混凝土检测；）完成混凝土检测；（3 3）完成钢筋混凝土梁、板、柱、楼梯的混凝土浇筑；）完成钢筋混凝土梁、板、柱、楼梯的混凝土浇筑；（4 4）完成钢筋混凝土梁、板、柱、楼梯混凝土的质量检查，具）完成钢筋混凝土梁、板、柱、楼梯混凝土的质量检查，具有安全、文明施工有安全、文明施工、劳动保护意识。、劳动保护意识。学习目标：学习目标：1.水泥的准备与检测水泥的准备与检测2.2.骨料的准备与检测骨料的准备与检测 3.3.混凝土拌合物和易性检测混凝土拌合物和易性检测 4.4.混凝土的配合比设计与强度检测混凝土的配合比设计与强度检测学习单元学习单元:2.2.混凝土的浇注混凝土的浇注 学习单元一：水泥的准备与检测学习单元一：水泥的准备与检测学习目标学习目标能完成水泥进场合格性验收能完成水泥进场合格性验收会进行现场抽样复验会进行现场抽样复验 训练项目训练项目水泥安定性的检测水泥安定性的检测水泥的标准稠度用水量水泥的标准稠度用水量水泥强度检测水泥强度检测2具体要求学习水泥知识检测水泥标准稠度用水量检测水泥安定性检测水泥胶砂强度根据检测数据评定水泥是否合格根据检测数据评定水泥强度等级 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料1.1.石石 膏膏2.2.石石 灰灰3.3.水水 玻玻 璃璃石灰窑石灰窑石膏石膏 一一一一、胶胶胶胶凝凝凝凝材材材材料料料料定定定定义义义义：在在在在建建建建筑筑筑筑工工工工程程程程中中中中，将将将将两两两两种种种种材材材材料料料料或或或或散散散散粒粒粒粒状状状状材材材材料料料料胶胶胶胶结结结结在在在在一一一一起起起起的的的的材材材材料料料料，称称称称为为为为胶胶胶胶凝凝凝凝胶胶胶胶结结结结材材材材料料料料。通通通通常常常常将将将将无无无无机机机机胶胶胶胶凝凝凝凝材材材材料料料料称称称称为为为为胶凝材料，将有机胶凝材料称为胶结材料。胶凝材料，将有机胶凝材料称为胶结材料。胶凝材料，将有机胶凝材料称为胶结材料。胶凝材料，将有机胶凝材料称为胶结材料。二、分类二、分类二、分类二、分类 分类分类 特点特点 代表材料代表材料气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，保持只能在空气中硬化，保持只能在空气中硬化，保持只能在空气中硬化，保持或继续发展其强度或继续发展其强度或继续发展其强度或继续发展其强度石膏、石灰、水玻石膏、石灰、水玻石膏、石灰、水玻石膏、石灰、水玻璃和菱苦土等璃和菱苦土等璃和菱苦土等璃和菱苦土等水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料在凝结后，既能在空气中在凝结后，既能在空气中在凝结后，既能在空气中在凝结后，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，硬化，又能在水中硬化，硬化，又能在水中硬化，硬化，又能在水中硬化，保持并继续发展其强度保持并继续发展其强度保持并继续发展其强度保持并继续发展其强度水泥水泥水泥水泥2.1 2.1 石石 膏膏2.1.12.1.1石膏的原料石膏的原料1.1.天天然然二二水水石石膏膏：又又又又称称称称生生生生石石石石膏膏膏膏（CaSOCaSOCaSOCaSO4 4 4 4 HHHH2 2 2 20 0 0 0),是是是是由由由由含两个结晶水的硫酸钙所组成的沉积岩石。含两个结晶水的硫酸钙所组成的沉积岩石。含两个结晶水的硫酸钙所组成的沉积岩石。含两个结晶水的硫酸钙所组成的沉积岩石。2.2.天天然然硬硬石石膏膏：又又又又称称称称为为为为无无无无水水水水石石石石膏膏膏膏，主主主主要要要要是是是是由由由由无无无无水水水水硫硫硫硫酸酸酸酸钙钙钙钙（CaSOCaSOCaSOCaSO4 4 4 4)组成的沉积岩石。组成的沉积岩石。组成的沉积岩石。组成的沉积岩石。2.1.2建筑石膏的性能建筑石膏的性能 1.1.1.1.凝结硬化快凝结硬化快凝结硬化快凝结硬化快 石膏加水拌和后，在石膏加水拌和后，在6 61010minmin便便开始失去可塑性开始失去可塑性,终凝不超过终凝不超过30 30 minmin，一般加硼砂、一般加硼砂、亚硫酸盐纸浆废液等缓凝剂亚硫酸盐纸浆废液等缓凝剂 。2.2.2.2.硬化后体积微膨胀硬化后体积微膨胀硬化后体积微膨胀硬化后体积微膨胀 石膏浆体在凝结硬化时会石膏浆体在凝结硬化时会产生微膨胀产生微膨胀(0.5(0.51.0%)1.0%)，这使石膏制品的表面光滑、，这使石膏制品的表面光滑、细腻、形体饱满，所以适合制作建筑装饰制品细腻、形体饱满，所以适合制作建筑装饰制品 。3.3.3.3.硬硬硬硬化化化化后后后后孔孔孔孔隙隙隙隙率率率率大大大大 石石石石膏膏膏膏硬硬硬硬化化化化后后后后具具具具有有有有很很很很大大大大孔孔孔孔隙隙隙隙率率率率，因因因因而而而而强强强强度度度度低低低低(7(7(7(7d d d d为为为为8 8 8 812 12 12 12 MpaMpaMpaMpa)，抗抗抗抗冻冻冻冻性性性性、抗抗抗抗渗渗渗渗性性性性及及及及耐耐耐耐水水水水性性性性较较较较差差差差。但但但但具具具具有有有有轻轻轻轻质质质质、保保保保温温温温隔隔隔隔热热热热、吸吸吸吸声声声声、吸吸吸吸湿湿湿湿的的的的特特特特点点点点 。4.4.4.4.阻阻阻阻火火火火性性性性好好好好，耐耐耐耐火火火火性性性性差差差差 遇遇遇遇火火火火时时时时，二二二二水水水水石石石石膏膏膏膏的的的的结结结结晶晶晶晶水水水水蒸蒸蒸蒸发发发发，吸吸吸吸收收收收热热热热量量量量，水水水水蒸蒸蒸蒸气气气气还还还还能能能能起起起起到到到到阻阻阻阻火火火火的的的的作作作作用用用用。但但但但二二二二水石膏脱水后，强度迅速下降，因而耐火性差水石膏脱水后，强度迅速下降，因而耐火性差水石膏脱水后，强度迅速下降，因而耐火性差水石膏脱水后，强度迅速下降，因而耐火性差 。5.5.5.5.具有良好的可加工性具有良好的可加工性具有良好的可加工性具有良好的可加工性 石膏制品，具有可锯、可石膏制品，具有可锯、可石膏制品，具有可锯、可石膏制品，具有可锯、可刨、可钉性刨、可钉性刨、可钉性刨、可钉性 。2.1.32.1.3建筑石膏的应用建筑石膏的应用一一、石、石 膏膏 板板 1 1.纸面石膏板纸面石膏板 以建筑石膏为主要原料，掺加少量外加材料，如以建筑石膏为主要原料，掺加少量外加材料，如以建筑石膏为主要原料，掺加少量外加材料，如以建筑石膏为主要原料，掺加少量外加材料，如填充料，发泡剂、缓凝剂等，加水搅拌、浇注辊压后作芯材，两填充料，发泡剂、缓凝剂等，加水搅拌、浇注辊压后作芯材，两填充料，发泡剂、缓凝剂等，加水搅拌、浇注辊压后作芯材，两填充料，发泡剂、缓凝剂等，加水搅拌、浇注辊压后作芯材，两面用纸作护面制成。主要用于内墙、隔墙、天花板等处面用纸作护面制成。主要用于内墙、隔墙、天花板等处面用纸作护面制成。主要用于内墙、隔墙、天花板等处面用纸作护面制成。主要用于内墙、隔墙、天花板等处 。2 2.石膏空心条板石膏空心条板 以建筑石膏为主要原料，掺加适量填充料或少以建筑石膏为主要原料，掺加适量填充料或少以建筑石膏为主要原料，掺加适量填充料或少以建筑石膏为主要原料，掺加适量填充料或少量纤维材，加水搅拌、振捣成型、抽芯、脱模、烘干而成量纤维材，加水搅拌、振捣成型、抽芯、脱模、烘干而成量纤维材，加水搅拌、振捣成型、抽芯、脱模、烘干而成量纤维材，加水搅拌、振捣成型、抽芯、脱模、烘干而成,该板该板该板该板不用纸，不用胶，强度高。可用作内隔墙，安装时不需龙骨。不用纸，不用胶，强度高。可用作内隔墙，安装时不需龙骨。不用纸，不用胶，强度高。可用作内隔墙，安装时不需龙骨。不用纸，不用胶，强度高。可用作内隔墙，安装时不需龙骨。纸面石膏板纸面石膏板 3 3.石石膏膏装装饰饰板板 石石膏膏装装饰饰板板是是以以建建筑筑石石膏膏为为主主要要原原料料，掺掺加加少少量量纤纤维维增增强强材材料料和和胶胶结结料料，加加水水搅搅拌拌制制成成。装装饰饰板板有有平平板板、多多孔孔板板、花花纹纹板板、浮浮雕雕板等多种板等多种 。4 4.纤纤维维石石膏膏板板 以以建建筑筑石石膏膏为为主主要要原原料料，掺掺适适量量纤纤维维增增强强材材料料制制成成，其其抗抗弯弯强强度度高高，可可用用于于内内墙和隔墙，也可代替木材作家具墙和隔墙，也可代替木材作家具 此外尚有石膏蜂窝板、防潮石膏板、石膏矿此外尚有石膏蜂窝板、防潮石膏板、石膏矿棉复合板等品种。棉复合板等品种。木纤维增强石膏板木纤维增强石膏板 二、二、粉粉 刷刷 石石 膏膏 在建筑石膏中加入其他石膏（硬石膏或煅烧粘土质石在建筑石膏中加入其他石膏（硬石膏或煅烧粘土质石在建筑石膏中加入其他石膏（硬石膏或煅烧粘土质石在建筑石膏中加入其他石膏（硬石膏或煅烧粘土质石膏）、各种缓凝剂（木质磺酸钙等）及附加材料（石灰膏）、各种缓凝剂（木质磺酸钙等）及附加材料（石灰膏）、各种缓凝剂（木质磺酸钙等）及附加材料（石灰膏）、各种缓凝剂（木质磺酸钙等）及附加材料（石灰、烧粘土、氧化铁红等）可制成像水泥一样在施工中现场、烧粘土、氧化铁红等）可制成像水泥一样在施工中现场、烧粘土、氧化铁红等）可制成像水泥一样在施工中现场、烧粘土、氧化铁红等）可制成像水泥一样在施工中现场拌制的新型抹灰材料拌制的新型抹灰材料拌制的新型抹灰材料拌制的新型抹灰材料粉刷石膏。它具有表面坚硬粉刷石膏。它具有表面坚硬粉刷石膏。它具有表面坚硬粉刷石膏。它具有表面坚硬,光滑细光滑细光滑细光滑细腻腻腻腻,粘结力强、不裂、不起鼓、防火、保温、调湿、施工粘结力强、不裂、不起鼓、防火、保温、调湿、施工粘结力强、不裂、不起鼓、防火、保温、调湿、施工粘结力强、不裂、不起鼓、防火、保温、调湿、施工方便，可实现机械化施工。可用于办公楼、住宅楼等的墙方便，可实现机械化施工。可用于办公楼、住宅楼等的墙方便，可实现机械化施工。可用于办公楼、住宅楼等的墙方便，可实现机械化施工。可用于办公楼、住宅楼等的墙面、顶棚等。面、顶棚等。面、顶棚等。面、顶棚等。2.2 2.2 石石 灰灰2.2.1 2.2.1 石灰的生产石灰的生产2.2.2 2.2.2 石灰的熟化石灰的熟化2.2.3 2.2.3 石灰的特性石灰的特性2.2.4 2.2.4 石灰的运用石灰的运用石灰窑炉石灰窑炉2.2.1 2.2.1 石灰的生产石灰的生产 石石石石灰灰灰灰是是是是以以以以碳碳碳碳酸酸酸酸钙钙钙钙为为为为主主主主要要要要成成成成分分分分的的的的石石石石灰灰灰灰岩岩岩岩煅煅煅煅烧烧烧烧 (1000(1000(1000(10001100)1100)1100)1100)而而而而成成成成。煅煅煅煅烧烧烧烧时时时时石石石石灰灰灰灰岩岩岩岩中中中中碳碳碳碳酸酸酸酸钙钙钙钙和和和和碳碳碳碳酸酸酸酸镁镁镁镁分分分分解解解解，生生生生成成成成氧氧氧氧化化化化钙钙钙钙、氧氧氧氧化化化化镁镁镁镁(称称称称为为为为生生生生石石石石膏膏膏膏）和和和和二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳气气气气体体体体,反应式如下反应式如下反应式如下反应式如下 ：CaCOCaCO3 3 =CaOCaO+CO+CO2 2 MgCO MgCO3 3 =MgOMgO +CO +CO2 2 氧化钙、氧化镁氧化钙、氧化镁氧化钙、氧化镁氧化钙、氧化镁称为生石灰。称为生石灰。称为生石灰。称为生石灰。2.2.22.2.2 石灰的熟化石灰的熟化 1.1.概概念念 生生生生石石石石灰灰灰灰加加加加水水水水生生生生成成成成熟熟熟熟石石石石灰灰灰灰的的的的过过过过程程程程，称称称称为为为为石石石石灰灰灰灰的的的的熟熟熟熟化或消解。化或消解。化或消解。化或消解。反应如下反应如下反应如下反应如下 ：CaOCaO+H+H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2+64.9 kJ+64.9 kJ MgOMgO+H+H2 2O=Mg(OH)O=Mg(OH)2 2+64.9 kJ+64.9 kJ 氢氧化钙、氢氧化镁称为熟石灰。氢氧化钙、氢氧化镁称为熟石灰。2.2.熟化时的现象熟化时的现象 (1)(1)石灰熟化过程中水化热较大石灰熟化过程中水化热较大 (2)(2)外观体积约增加外观体积约增加 1.5 1.5至至2 2 倍倍 3.3.结论结论 生石灰使用前必须熟化生石灰使用前必须熟化 。4.4.熟化时注意事项熟化时注意事项 为了消除过火石灰的危害，为了消除过火石灰的危害，须将石灰在化灰池内放置两周以上，称为须将石灰在化灰池内放置两周以上，称为“陈陈伏伏 ”；“陈伏陈伏”期间石灰膏表面应保持一层期间石灰膏表面应保持一层水膜，防止其碳化水膜，防止其碳化 。2.2.3 2.2.3 石石 灰灰 的的 特特 性性 1.1.良良好好的的保保水水性性 于于氢氢氧氧化化钙钙粒粒子子极极细细(直直径径约约1 1m)m)，数数量量多多，总总表表面面积积大大，能能吸吸附附水水膜膜而而不不易易失失去去。利用保水性好的特性拌制石灰砂浆或石灰混合砂浆利用保水性好的特性拌制石灰砂浆或石灰混合砂浆 。2.2.凝凝结结硬硬化化慢慢、强强度度低低 石石灰灰浆浆碳碳化化在在表表面面形形成成碳碳酸酸钙钙外外壳壳，碳碳化化作作用用难难以以深深入入，内内部部水水分分又又不不易易蒸蒸发发，因因此此凝凝结结硬硬化化缓缓慢慢。硬硬化化后后的的强强度度也也不不高高,1 1:3 3 的的石石灰砂浆灰砂浆2828天的抗压强度为天的抗压强度为 0.2 0.20.5 0.5 MPaMPa 3.3.耐耐水水性性差差 石石灰灰浆浆体体在在潮潮湿湿环环境境中中，难难以以晶晶体体析析出出，凝凝结结硬硬化化不不会会进进行行。而而硬硬化化后后的的石石灰灰长长期期受受水水浸浸泡泡，氢氢氧氧化化钙钙晶晶体体也也会会重重新新溶溶于于水，使硬化的石灰溃散水，使硬化的石灰溃散 。4.4.硬化后体积收缩大硬化后体积收缩大 石灰在硬化过程中，石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起毛细管显著的收缩，蒸发大量的游离水而引起毛细管显著的收缩，从而造成了体积极大的收缩。从而造成了体积极大的收缩。强度低强度低体积收缩大体积收缩大耐水性差耐水性差 石灰硬化收缩石灰硬化收缩 产生的裂缝产生的裂缝 石灰砂浆墙面因石灰砂浆墙面因 受潮而脱落受潮而脱落2.2.4 2.2.4 石灰的应用石灰的应用 1.1.砂浆砂浆 常用于配制石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆。常用于配制石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆。2.2.粉粉刷刷 石石灰灰膏膏加加水水拌拌合合，可可配配制制成成石石灰灰乳乳，用用于于粉粉刷墙面。刷墙面。3.3.石石灰灰土土和和三三合合土土 石石灰灰土土由由石石灰灰、粘粘土土组组成成 ,三三合合土土由由石石灰灰粘粘土土和和碎碎料料(砂砂、石石渣渣、碎碎砖砖等等)组组成成。石石灰灰土土或或三三合合土土其其耐耐水水性性和和强强度度均均优优于于纯纯石石灰灰。广广泛泛用于建筑物的基础垫层和临时道路。用于建筑物的基础垫层和临时道路。4.4.水水泥泥和和硅硅酸酸盐盐建建筑筑制制品品 石石灰灰是是生生产产灰灰砂砂砖砖、蒸蒸养养粉粉煤煤灰灰砖砖、粉粉煤煤灰灰砌砌块块或或墙墙用用板板材材等等的主要原料。也是各种水泥的主要原料。的主要原料。也是各种水泥的主要原料。5.5.碳化石灰板碳化石灰板 在磨细生石灰中掺加玻璃纤在磨细生石灰中掺加玻璃纤维、植物纤维、轻质骨料等，用碳化的方法使维、植物纤维、轻质骨料等，用碳化的方法使氢氧化钙碳化成碳酸钙，即为碳化石灰板。用氢氧化钙碳化成碳酸钙，即为碳化石灰板。用作隔墙、天花板等。作隔墙、天花板等。配制石灰砂浆、石灰乳配制石灰砂浆、石灰乳 配制石灰土、三合土配制石灰土、三合土 生产碳化石灰板生产碳化石灰板 加固含水的软土地基加固含水的软土地基三三合合土土桩桩三合土用作铺筑步道砖的垫层三合土用作铺筑步道砖的垫层3.3.水水 泥泥 3.1 3.1 硅酸盐水泥原料及矿物组成硅酸盐水泥原料及矿物组成 3.2 3.2 硅酸盐水泥硅酸盐水泥 3.3 3.3 硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化过程硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化过程 3.4 3.4 硅酸盐水泥的技术性质和应用硅酸盐水泥的技术性质和应用 3.5 3.5 掺混合材料的硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥 3.6 3.6 特种水泥特种水泥 3.7 3.7 水泥的验收、保管与应用水泥的验收、保管与应用3.1 3.1 硅酸盐水泥原料及矿物组成硅酸盐水泥原料及矿物组成3.1.13.1.1硅酸盐水泥的原料与生产硅酸盐水泥的原料与生产 硅酸盐水泥生产的原材料、主要工艺流程如下硅酸盐水泥生产的原材料、主要工艺流程如下:粉磨粉磨粘土粘土石灰石石灰石铁矿粉铁矿粉生料生料煅烧煅烧熟料熟料加石膏加石膏、粉磨粉磨水泥水泥3.1.2 3.1.2 硅酸盐水泥熟料组成硅酸盐水泥熟料组成硅酸三钙硅酸三钙(C C3 3S)S)硅酸二钙硅酸二钙(C C2 2S)S)铝酸三钙铝酸三钙(C C3 3A)A)铁铝酸四钙铁铝酸四钙(C C4 4AF)AF)不同熟料矿物与水作用时表现的性能是不同的，改变水泥熟料不同熟料矿物与水作用时表现的性能是不同的，改变水泥熟料组成的相对含量，水泥的技术性能会随之变化。例如：提高硅酸三组成的相对含量，水泥的技术性能会随之变化。例如：提高硅酸三钙的含量，可以制得快硬高强的优质水泥钙的含量，可以制得快硬高强的优质水泥 。3.2 3.2 硅酸盐水泥硅酸盐水泥3.2.1 3.2.1 硅酸盐水泥定义硅酸盐水泥定义 凡由硅酸盐水泥熟料，掺入适量的石膏经磨细凡由硅酸盐水泥熟料，掺入适量的石膏经磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥(国际上国际上通常称为波特兰水泥通常称为波特兰水泥)。硅酸盐水泥有两种类型，在。硅酸盐水泥有两种类型，在硅酸盐水泥熟料粉磨过程中不掺入混合材的称为硅酸盐水泥熟料粉磨过程中不掺入混合材的称为型硅酸盐水泥型硅酸盐水泥,代号代号P P；加入不超过加入不超过5 5混合材的混合材的称为称为型硅酸盐水泥型硅酸盐水泥,代号代号P P。在水泥生产过程在水泥生产过程中加入适量石膏起缓凝作用中加入适量石膏起缓凝作用3.2.2 3.2.2 硅酸盐水泥的主要品质指标硅酸盐水泥的主要品质指标1.1.氧化镁氧化镁:水泥中氧化镁的含量不宜超过水泥中氧化镁的含量不宜超过5.0%5.0%。2.2.三氧化硫三氧化硫:水泥中三氧化硫的含量不得超过水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%3.5%。3.3.烧失量烧失量:型硅酸盐水泥型硅酸盐水泥3.0%3.0%，型硅酸盐水泥型硅酸盐水泥3.5%3.5%。4.4.细度细度:硅酸盐水泥比表面积勃氏法测定值应大于硅酸盐水泥比表面积勃氏法测定值应大于300300m m2 2/kg/kg。5.5.凝结时间凝结时间:硅酸盐水泥初凝不早于硅酸盐水泥初凝不早于4545minmin，终凝不迟于终凝不迟于6.56.5h h。6.6.体积安定性体积安定性:用沸煮法检验必须合格用沸煮法检验必须合格 。7.7.强强度度等等级级:按按抗抗压压强强度度和和抗抗折折强强度度划划分分为为42.542.5、42.542.5R R、52.552.5、52.5R52.5R、62.562.5、62.5R 62.5R。3.3 3.3 硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化过程硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化过程3.3.1 3.3.1 硅酸盐水泥的水化、凝结与硬化硅酸盐水泥的水化、凝结与硬化1.1.水水化化：硅硅酸酸盐盐水水泥泥遇遇水水后后，各各熟熟料料矿矿物物与与水水发发生生化化学学反反应应,这一过程称为水化，其反应式如下这一过程称为水化，其反应式如下 ：3(3(CaOCaOSiOSiO2 2)+6 H+6 H2 2O=3CaOO=3CaO2SiO2SiO2 23 H3 H2 2O O+3+3 Ca(OH)Ca(OH)2 2 2(22(2CaOCaOSiOSiO2 2）+4 H+4 H2 2O=3CaOO=3CaO2SiO2SiO2 23H3H2 2O+Ca(OH)O+Ca(OH)2 2 3 CaO 3 CaOAlAl2 2O O3 3+6 H+6 H2 2O=3 CaOO=3 CaOAlAl2 2O O3 3 6 H6 H2 2O O（晶体）4 4 CaOCaOAlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3+7H+7H2 2O=3CaOO=3CaOAlAl2 2O O3 36H6H2 2O+CaOO+CaOFeFe2 2O O3 3H H2 2O O 水泥熟料单矿物水化时特征水泥熟料单矿物水化时特征名称名称硅酸硅酸三钙三钙硅酸二钙硅酸二钙铝酸铝酸三钙三钙铁铝酸铁铝酸四钙四钙凝结硬化速度凝结硬化速度2828d d水化放热量水化放热量强度强度 快快多多高高 慢慢少少早期低，后期高早期低，后期高 最快最快最多最多低低 快快中中低低 3.33.3.2.2 硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化过程硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化过程 硬化后的水泥石是由胶体粒子、晶体粒子、凝胶孔、毛细孔及未水化的水泥颗粒所组成。其结构如图所示。A A未水化水泥颗粒未水化水泥颗粒B B胶体粒子胶体粒子C C晶体粒子晶体粒子D D毛细孔（毛细孔水）毛细孔（毛细孔水）E E凝胶孔凝胶孔3.3.3.3.3 3 环境介质对水泥的侵蚀环境介质对水泥的侵蚀 硅酸盐水泥硬化后在某些侵蚀性液体或气体作用下，硅酸盐水泥硬化后在某些侵蚀性液体或气体作用下，其结构会逐渐遭到破坏其结构会逐渐遭到破坏,使强度降低使强度降低,以致溃裂以致溃裂,这种现这种现象称为环境介质对水泥的侵蚀象称为环境介质对水泥的侵蚀。1.1.溶解浸析：溶解浸析：遇水氢氧化钙溶解遇水氢氧化钙溶解 。2.2.离离子子交交换换反反应应：通通过过离离子子交交换换反反应应，硬硬化化水水泥泥浆浆体体可可能能受到如下四种侵蚀形式：受到如下四种侵蚀形式：（1 1）生成可溶性盐）生成可溶性盐 （2 2）生成不溶性钙盐）生成不溶性钙盐 （3 3）镁盐侵蚀）镁盐侵蚀 （4 4）形成膨胀性产物）形成膨胀性产物3.4 3.4 硅酸盐水泥的技术性质和应用硅酸盐水泥的技术性质和应用3.4.1 3.4.1 硅酸盐水泥的技术性质硅酸盐水泥的技术性质1.1.密密度度和和表表观观密密度度 密密度度在在3.13.13.23.2之之间间。松松散散状状态态时时表表观观密密 度度 在在 900900 13001300kg/mkg/m3 3之之 间间，紧紧 密密 状状 态态 时时 可可 达达 1400140017001700kg/mkg/m3 3。2.2.细细度度 细细度度是是指指水水泥泥颗颗粒粒的的粗粗细细程程度度。颗颗粒粒愈愈细细，表表面面积积愈愈大大，因因而而水水化化较较迅迅速速，凝凝结结硬硬化化快快，早早期期强强度度高高，但但硬硬化化后后体积收缩大。而水泥颗粒过粗，不利于强度的发展体积收缩大。而水泥颗粒过粗，不利于强度的发展 。3.3.标准稠度用水量标准稠度用水量 指将水泥净浆调制成标准稠指将水泥净浆调制成标准稠度时所需的水量。标准稠度用水量是作为测定水度时所需的水量。标准稠度用水量是作为测定水泥的凝结时间和安定性等所用拌和水量的依据。泥的凝结时间和安定性等所用拌和水量的依据。各种水泥其值在各种水泥其值在 23 2331%31%之间之间 。4.4.凝结时间凝结时间 指指从从水水泥泥加加水水拌拌和和起起至至水水泥泥浆浆完完全全失失去去可可塑塑性性并并开开始始产产生生强强度度所所需需的的时时间间。水水泥泥的的凝凝结结分分为为初初凝凝和和终终凝凝。初初凝凝时时间间为为从从水水泥泥加加水水拌拌和和起起至至水水泥泥浆浆开开始始失失去去可可塑塑性性所所需需的的时时间间；终终凝凝时时间间则则为为从从水水泥泥加加水水拌拌和和起起至至水水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需时间泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需时间 。水泥全部加入水中开始失去可塑性完全失去可塑性初凝终凝 水泥的初凝不宜过早，以便有足够的时间完水泥的初凝不宜过早，以便有足够的时间完成混凝土和砂浆的搅拌、运输、浇捣和砌筑等施成混凝土和砂浆的搅拌、运输、浇捣和砌筑等施工操作；国家标准规定硅酸盐水泥、普通硅酸盐工操作；国家标准规定硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的初凝时间不得早于水泥的初凝时间不得早于4545minmin。水泥的终凝不水泥的终凝不宜过迟，以使混凝土施工完毕后，尽快达到规定宜过迟，以使混凝土施工完毕后，尽快达到规定的强度，以利下一步施工的进行，国家标准规定的强度，以利下一步施工的进行，国家标准规定硅酸盐水泥终凝时间硅酸盐水泥终凝时间390390minmin，普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥1010h h。5.5.体积安定性体积安定性 （1 1）定定义义：水水泥泥的的体体积积安安定定性性是是指指水水泥泥在在凝凝结结硬硬化化过过中中，体积变化是否均匀的性质体积变化是否均匀的性质 。（2 2）引引起起体体积积安安定定性性不不良良的的原原因因：一一般般是是由由于于熟熟料料所所含含游游离离氧氧化化钙钙游游离离氧氧化化镁镁掺掺入入石石膏膏等等量量过过多多所所致致。这这些些化化合合物物在在水水化化时时体体积积剧剧烈烈膨膨胀胀,引引起起水水泥泥体体积积不不均均匀匀变变化化。国国家家标标准准规规定定，水水泥泥体体积积安安定定性性用用煮煮沸沸法法检检验验必必须须合合格格。测测试试方方法法可可以以是是试试饼饼法法和和雷雷氏氏夹夹法法。当当有有争争议议时时以以雷雷氏夹法为准氏夹法为准 。6.6.强强 度度 测定水泥强度时，水泥和标准砂按测定水泥强度时，水泥和标准砂按1:31:3的比例混合，加入的比例混合，加入规定数量的水（水灰比为规定数量的水（水灰比为0.50.5），经标准试验方法成型，制成），经标准试验方法成型，制成4040160 4040160 mmmm的试件，在标准条件下的试件，在标准条件下(温度温度201201，相对湿，相对湿度大于度大于90%)90%)养护，进行养护，进行 3 3d d、28d 28d 龄期的抗折、抗压强度的龄期的抗折、抗压强度的测定。根据此强度按国家标准将水泥划分成不同强度等级。并测定。根据此强度按国家标准将水泥划分成不同强度等级。并按按3 3d d 强度值分为普通型和早强型（用强度值分为普通型和早强型（用R R表示）。表示）。7.7.水化热水化热 水泥在凝结硬化过程中放出的热量（化学热水泥在凝结硬化过程中放出的热量（化学热）称为水泥的水化热。水化放热对大体积混凝土）称为水泥的水化热。水化放热对大体积混凝土会有内热外凉的温度裂缝产生会有内热外凉的温度裂缝产生,是有害的，对建是有害的，对建筑的冬期施工则是有利的筑的冬期施工则是有利的 。3.4.2 3.4.2 硅酸盐水泥的特点与应用硅酸盐水泥的特点与应用1.1.凝结硬化快、强度较高凝结硬化快、强度较高 用于早期强度要求较高、冬季施工和高强混凝土工程。用于早期强度要求较高、冬季施工和高强混凝土工程。2.2.水化热大水化热大 可用于寒冷地区工程。不适用于大体积混凝土。可用于寒冷地区工程。不适用于大体积混凝土。3.3.抗干缩性好，耐磨性好抗干缩性好，耐磨性好 不易产生干缩裂缝，可用于路面工程不易产生干缩裂缝，可用于路面工程 。4.4.耐腐蚀（水）性差耐腐蚀（水）性差 不宜用于与流动淡水或硫酸盐等腐蚀介质接触的工程。不宜用于与流动淡水或硫酸盐等腐蚀介质接触的工程。5.5.耐热性差耐热性差 不宜用于有耐热要求的混凝土工程不宜用于有耐热要求的混凝土工程3.5 3.5 掺混合材料的硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥 3.5.1 3.5.1 混合材的概念混合材的概念 在水泥生产时在水泥生产时,所掺入的天然或人工矿物材料所掺入的天然或人工矿物材料,称为混合材料称为混合材料 混混合合材材料料按按其其是是否否可可发发生生化化学学反反应应可可分分为为活活性性混混合合材材 和和非非活活性性混混合合材材料料。非非活活性性混混合合材材料料与与水水泥泥不不能能或或很很少少反反应应生生成成水水化化物物，在在水水泥泥中中仅仅起起填填充充作作用用。例例如如石石英英砂砂、粘粘土土、石石灰灰岩岩等等。活活性性混混合合材材料料与与水水泥泥能能生生成成具具有有胶胶凝凝性性的的水水化化物物，它它可可改改善善水水泥泥的的某某些些性性能能,提提高高水水泥泥产产量量，降降低低水水泥泥成成本本，扩扩大大使使用用范范围围，还还能能充充分分利利用用工工业业废废渣渣。这这类类混混合合材材料料常常用用的的有有粒粒化化高高炉炉矿矿渣渣、火火山山灰灰与与粉粉煤煤灰灰等等。窑窑灰灰是是从从水水泥泥回回窑窑窑窑尾尾废废气气中中收收集集下下的的粉粉尘尘。窑窑灰灰的的性性能能介介于非活性混合材料和活性混合材料之间于非活性混合材料和活性混合材料之间 。3.5.2 3.5.2 掺混合材料的硅酸盐水泥的种类掺混合材料的硅酸盐水泥的种类水水 泥泥 品品 种种代代 号号混合材掺量混合材掺量(%)(%)强强 度度 等等 级级普通硅酸盐水泥P P O O151532.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R矿渣硅酸盐水泥P P S S20 20 70 7032.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R火山灰硅酸盐水泥P P P P20 20 40 4032.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R粉煤灰硅酸盐水泥P P F F20 20 50 5032.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R复合硅酸盐水泥P P C C15 15 50 5032.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R3.6 3.6 特种水泥特种水泥3.7 3.7 水泥的验收、保管与应用水泥的验收、保管与应用高铝水泥高铝水泥水泥的堆放水泥的堆放彩色水泥方砖彩色水泥方砖3.6 3.6 特特 种种 水水 泥泥3.6.1 3.6.1 高高 铝铝 水水 泥泥3.6.2 3.6.2 快快 硬硬 水水 泥泥3.6.3 3.6.3 白色水泥和彩色水泥白色水泥和彩色水泥3.6.4 3.6.4 中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥3.6.5 3.6.5 道道 路路 水水 泥泥3.6.6 3.6.6 膨胀水泥及自应力水泥膨胀水泥及自应力水泥3.6.1 3.6.1 高高 铝铝 水水 泥泥 高高铝铝水水泥泥又又称称矾矾土土水水泥泥。它它属属于于铝铝酸酸盐盐水水泥泥。高高铝铝水水泥泥的的强强度度发发展展很很快快，水水化化放放热热量量基基本本上上与与高高标标号号硅硅酸酸盐盐水水泥泥相相同同，但但放放热热速速度度极极快快,高高铝铝水水泥泥有有很很好好的的抗抗硫硫酸酸盐盐性性和和抗抗海海水水腐腐蚀蚀能能力力，甚甚至至比比抗抗硫硫酸酸盐盐的的硅硅酸酸盐盐水水泥泥还还好好。具具有有一一定定的的耐耐高高温温性性。它它适适用用于于紧紧急急抢抢修修工工程程、严严寒寒的的冬冬季季施施工工、处处于于海海水水或或其其他他侵侵蚀蚀介介质质作作用用、耐耐热热混混凝凝土土等等。由由于于高高铝铝水水泥泥的的长长期期强强度度不不稳稳定定，一一般般不不宜宜用用作作永永久久性性的的承重结构工程。承重结构工程。3.6.2 3.6.2 快快 硬硬 水水 泥泥 快硬水泥有硅酸盐快硬水泥、硫铝酸盐型快硬快硬水泥有硅酸盐快硬水泥、硫铝酸盐型快硬水泥和氟铝酸盐型快硬水泥等。快硬硅酸盐水泥的水泥和氟铝酸盐型快硬水泥等。快硬硅酸盐水泥的强度等级以强度等级以3 3d d抗压强度来表示抗压强度来表示,分为分为 32.5 32.5、37.537.5、42.5 42.5 三个强度等级。硫铝酸盐快硬水泥系列可分三个强度等级。硫铝酸盐快硬水泥系列可分为超早强水泥、快硬高强水泥、无收缩水泥、膨胀为超早强水泥、快硬高强水泥、无收缩水泥、膨胀水泥、自应力水泥、喷射水泥等。水泥、自应力水泥、喷射水泥等。3.6.3 3.6.3 白色水泥和彩色水泥白色水泥和彩色水泥 白白色色硅硅酸酸盐盐水水泥泥简简称称白白水水泥泥。它它与与硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的主主要要区区别别在在于于氧氧化化铁铁含含量量少少，因因而而色色白白。由由于于水水泥泥中中存存在在氧氧化化铁铁（FeFe2 2O O3 3）等等成成分分之之故故。当当含含量量在在 3 34%4%时时，熟熟料料呈呈暗暗灰灰色色；在在 0.450.450.7%0.7%时时，带带淡淡绿绿色色；而而降降低低到到 0.350.350.40%0.40%后后，略略带带淡淡绿绿，接接近近白白色色。白白色色水水泥泥和彩色水泥主要用于建筑装饰工程。和彩色水泥主要用于建筑装饰工程。3.6.4 3.6.4 中热硅酸盐水泥和低热中热硅酸盐水泥和低热 矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥 中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥是水化热较中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥是水化热较低的水泥。降低水泥的水化热和放热速率，主要是选择低的水泥。降低水泥的水化热和放热速率，主要是选择合理的熟合理的熟 料矿物组成和粉磨细度以及掺入适量的混合料矿物组成和粉磨细度以及掺入适量的混合材。中热水材。中热水 泥和泥和 低热矿渣水泥的初凝不得早于低热矿渣水泥的初凝不得早于6060分钟分钟 ,终凝不得迟于终凝不得迟于1212小时。中热水泥分小时。中热水泥分42.5 42.5 级、级、52.5 52.5 级级两个强度等级。低热矿渣水泥分两个强度等级。低热矿渣水泥分32.532.5级、级、42.5 42.5 级两个级两个强度等级强度等级 。3.6.5 3.6.5 道道 路路 水水 泥泥 道路水泥分为道路水泥分为 42.5 42.5级、级、52.552.5级、级、62.5 62.5 级共三个强级共三个强度等级。其熟料中赋予高强的硅酸三钙、硅酸二钙含量度等级。其熟料中赋予高强的硅酸三钙、硅酸二钙含量较多较多,抗裂性较好的铁铝酸四钙含量高抗裂性较好的铁铝酸四钙含量高(16.0)16.0)。道路水泥早期强度较高，干缩值小，耐磨性好，适用于道路水泥早期强度较高，干缩值小，耐磨性好，适用于修筑道路路面、飞机场跑道路面、广场等，也可用于一修筑道路路面、飞机场跑道路面、广场等，也可用于一般土建工程。般土建工程。3.6.6 3.6.6 膨胀水泥及自应力水泥膨胀水泥及自应力水泥 当当水水泥泥自自应应力力值值大大于于或或等等于于 2 2 MPaMPa 时时，称称为为自自应应力力水水泥泥；当自应力值小于当自应力值小于2 2 MPaMPa 则称为膨胀水泥则称为膨胀水泥 我我国国常常用用的的膨膨胀胀水水泥泥品品种种如如下下:(1)(1)硅硅酸酸盐盐膨膨胀胀水水泥泥 ；(2)(2)铝铝酸酸盐盐膨膨胀胀水水泥泥 ；(3)(3)硫硫铝铝酸酸盐盐膨膨胀胀水水泥泥 ；(4)(4)铁铁铝铝酸酸钙钙膨膨胀胀水水泥泥。膨膨胀胀水水泥泥适适用用于于补补偿偿混混凝凝土土收收缩缩的的结结构构工工程程，作作防防渗渗层层或或防防渗渗混混凝凝土土；填填灌灌构构件件的的接接缝缝及及管管道道接接头头；结结构构加加固固与与修修补补；固结机械底座及地脚螺丝等。固结机械底座及地脚螺丝等。自应力水泥适用制造自应力钢筋混凝土压力管及其配件。自应力水泥适用制造自应力钢筋混凝土压力管及其配件。3.7 3.7 水泥的验收、保管与应用水泥的验收、保管与应用 3.7.1 3.7.1 废品与不合格品废品与不合格品 3.7.2 3.7.2 水水 泥泥 的的 验验 收收 3.7.3 3.7.3 水水 泥泥 的的 保保 管管 3.7.4 3.7.4 水水 泥泥 的的 选选 用用3.7.1 3.7.1 废品与不合格品废品与不合格品废品废品 水泥中，凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合国家标准规定的均视为废品。不合格品不合格品 水泥出厂后，凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项不符合国家标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于规定时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产单位名称和出厂编号不全的也属于不合格品。3.7.2 3.7.