水泥与现代混凝土学习教案.pptx

会计学1水泥水泥(shun)与现代混凝土与现代混凝土第一页，共108页。四组分四组分(zfn)混凝土与保罗米混凝土与保罗米公式公式n n依据四组分混凝土大量试验提出的依据四组分混凝土大量试验提出的依据四组分混凝土大量试验提出的依据四组分混凝土大量试验提出的BolomyBolomyBolomyBolomy公式公式公式公式 ：R28R28R28R28ARc(c/w-B)ARc(c/w-B)ARc(c/w-B)ARc(c/w-B)成为混凝土配合比设计的重要基础，延续近成为混凝土配合比设计的重要基础，延续近成为混凝土配合比设计的重要基础，延续近成为混凝土配合比设计的重要基础，延续近100100100100年。由此人们得到了混凝土强度依赖于水泥强度的结年。由此人们得到了混凝土强度依赖于水泥强度的结年。由此人们得到了混凝土强度依赖于水泥强度的结年。由此人们得到了混凝土强度依赖于水泥强度的结论。论。论。论。n n20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代以前大量的工程实践证实了水泥强度对混凝年代以前大量的工程实践证实了水泥强度对混凝年代以前大量的工程实践证实了水泥强度对混凝年代以前大量的工程实践证实了水泥强度对混凝土形成高强度的重要意义。土形成高强度的重要意义。土形成高强度的重要意义。土形成高强度的重要意义。n n 混凝土对水泥品质的要求混凝土对水泥品质的要求混凝土对水泥品质的要求混凝土对水泥品质的要求(yoqi)“(yoqi)“(yoqi)“(yoqi)“强度第一，甚至强度第一，甚至强度第一，甚至强度第一，甚至强度唯一强度唯一强度唯一强度唯一”成为主流观念。成为主流观念。成为主流观念。成为主流观念。第2页/共108页第二页，共108页。传统观念形成传统观念形成(xngchng)的理的理由由n n传统四组分塑性混凝土往往水灰比比较大，传统四组分塑性混凝土往往水灰比比较大，水泥水泥(shun)(shun)浆量相对较低，这是保罗米浆量相对较低，这是保罗米公式形成的重要前提条件。在这样的基础公式形成的重要前提条件。在这样的基础上，水泥上，水泥(shun)(shun)活性对混凝土活性对混凝土2828天强度天强度和其他性能意义重大。和其他性能意义重大。n n也就是说需要大量的水化产物形成硬化结也就是说需要大量的水化产物形成硬化结构。构。第3页/共108页第三页，共108页。水泥提高强度水泥提高强度(qingd)的技术的技术途径途径n n提高C3S含量n n提高细度n n提高石膏含量n n n n 其中将水泥磨得更细些成为提高水泥强度的主要(zhyo)技术手段之一，被普遍采用。第4页/共108页第四页，共108页。二、现代混凝土的技术二、现代混凝土的技术(jsh)特征特征n n混凝土是什么？混凝土是什么？n n 混凝土是用最简单的工艺制作的最复混凝土是用最简单的工艺制作的最复杂的体系。杂的体系。n n工艺必须简单工艺必须简单否则不能成为最大宗的结否则不能成为最大宗的结构工程材料：构工程材料：n n原材料来源广泛原材料来源广泛n n制作工艺简单制作工艺简单混合、搅拌、成型混合、搅拌、成型n n比其他结构材料（钢材比其他结构材料（钢材(gngci)、木材）、木材）耐久耐久n n体系必然复杂：体系必然复杂：第5页/共108页第五页，共108页。复杂复杂(fz)的体系的体系原材料不能提纯，成分波动原材料不能提纯，成分波动原材料不能提纯，成分波动原材料不能提纯，成分波动微微微微结结结结构构构构形形形形成成成成的的的的环环环环境境境境和和和和时时时时间间间间的的的的依依依依赖赖赖赖性性性性对对对对温温温温度度度度、湿湿湿湿 度度度度 的的的的 敏敏敏敏 感感感感 性性性性；水水水水 化化化化 不不不不 断断断断 进进进进 行行行行 造造造造 成成成成 动动动动 态态态态(dngti)(dngti)(dngti)(dngti)的微结构。因此造成性能的不确定性的微结构。因此造成性能的不确定性的微结构。因此造成性能的不确定性的微结构。因此造成性能的不确定性性性性性能能能能随随随随微微微微结结结结构构构构的的的的发发发发展展展展而而而而发发发发展展展展,而而而而微微微微结结结结构构构构具具具具有有有有不不不不同同同同层层层层次次次次(宏宏宏宏观观观观层层层层次次次次、亚亚亚亚微微微微观观观观层层层层次次次次、微微微微观观观观层层层层次次次次)的的的的多多多多相相相相(固固固固相相相相、液液液液相相相相、气气气气相相相相)的的的的非非非非均均均均质质质质性性性性(依依依依配配配配合合合合比比比比不不不不同同同同而离散而离散而离散而离散)微微微微结结结结构构构构的的的的不不不不确确确确知知知知性性性性水水水水泥泥泥泥水水水水化化化化形形形形成成成成复复复复杂杂杂杂的的的的凝凝凝凝胶胶胶胶，在目前技术水平下难以测定。在目前技术水平下难以测定。在目前技术水平下难以测定。在目前技术水平下难以测定。第6页/共108页第六页，共108页。因此：混凝土属于混沌体系（非线性体系），具有“蝴蝶效应”事物发展的结果对初始条件具有极为敏感的依赖性.初始条件极小的偏差将会引起结果的巨大差异。越是简单的工艺，越有管理和控制(kngzh)的难度；工业化、集约化是社会生产发展的趋势，促使了现代混凝土的发展。第7页/共108页第七页，共108页。什么什么(shn me)是当代混凝土？是当代混凝土？n n当代混凝土是建立在混凝土化学外加剂和当代混凝土是建立在混凝土化学外加剂和当代混凝土是建立在混凝土化学外加剂和当代混凝土是建立在混凝土化学外加剂和矿物矿物矿物矿物(kungw)(kungw)掺合料两大混凝土科学技掺合料两大混凝土科学技掺合料两大混凝土科学技掺合料两大混凝土科学技术进展基础上的六组分混凝土。术进展基础上的六组分混凝土。术进展基础上的六组分混凝土。术进展基础上的六组分混凝土。n n预拌混凝土是当代混凝土的主体品种。以预拌混凝土是当代混凝土的主体品种。以预拌混凝土是当代混凝土的主体品种。以预拌混凝土是当代混凝土的主体品种。以预拌混凝土、泵送为主流。拌和料的流变预拌混凝土、泵送为主流。拌和料的流变预拌混凝土、泵送为主流。拌和料的流变预拌混凝土、泵送为主流。拌和料的流变性能成为重要问题。性能成为重要问题。性能成为重要问题。性能成为重要问题。第8页/共108页第八页，共108页。技术与性能技术与性能(xngnng)(xngnng)特征特征减小了强度对水泥的依赖性减小了强度对水泥的依赖性减小了强度对水泥的依赖性减小了强度对水泥的依赖性水胶比较低，浆骨比较大水胶比较低，浆骨比较大水胶比较低，浆骨比较大水胶比较低，浆骨比较大严严严严酷酷酷酷(ynk)(ynk)(ynk)(ynk)环环环环境境境境的的的的工工工工程程程程增增增增加加加加，使使使使耐耐耐耐久久久久性性性性要要要要求求求求日日日日益突现益突现益突现益突现在在在在水水水水泥泥泥泥水水水水化化化化热热热热增增增增大大大大、强强强强度度度度提提提提高高高高的的的的同同同同时时时时，结结结结构构构构尺尺尺尺度增大，改变了大体积混凝土的概念度增大，改变了大体积混凝土的概念度增大，改变了大体积混凝土的概念度增大，改变了大体积混凝土的概念使使使使用用用用混混混混凝凝凝凝土土土土强强强强度度度度范范范范围围围围很很很很宽宽宽宽，从从从从C20(C20(C20(C20(极极极极少少少少量量量量C15)C15)C15)C15)到到到到C80(C80(C80(C80(极少）极少）极少）极少）第9页/共108页第九页，共108页。混凝土配合混凝土配合(pih)比选择上趋比选择上趋于复杂于复杂n n原因是使用环境、原材料和施工方原因是使用环境、原材料和施工方法的多样性。法的多样性。n n 例如今年暑期例如今年暑期(shq)在大连理在大连理工大学举行的首届全国大学生混凝工大学举行的首届全国大学生混凝土材料设计大赛中呈现的现象。土材料设计大赛中呈现的现象。n n 正所谓：正所谓：n n 人工造石本无奇，砂子石头人工造石本无奇，砂子石头和水泥。和水泥。n n 一朝采用多组分，百变技法一朝采用多组分，百变技法令人迷。令人迷。第10页/共108页第十页，共108页。矿物细粉的掺加与混凝土的高性能矿物细粉的掺加与混凝土的高性能化化 1)1)矿物细粉的功能矿物细粉的功能 密实结构密实结构 胶凝材料低内能胶凝材料低内能 2)2)低水胶比、低水泥用量、低低水胶比、低水泥用量、低单位体积用水量等技术理念得以单位体积用水量等技术理念得以成功实践成功实践 “外加剂使混凝土进入大流态外加剂使混凝土进入大流态时代时代(shdi),(shdi),实现泵送，而粉实现泵送，而粉体掺合料使泵送混凝土走向成熟体掺合料使泵送混凝土走向成熟”混凝土材料满足强度、工作混凝土材料满足强度、工作性和耐久性的要求，完成了一次性和耐久性的要求，完成了一次重要的螺旋式上升。重要的螺旋式上升。现代六组分混凝土引领(ynlng)高性能化技术第11页/共108页第十一页，共108页。高性能混凝土技术(jsh)迅速开发和应用第12页/共108页第十二页，共108页。现代现代(xindi)混凝土的发展方混凝土的发展方向向 进入进入进入进入(jnr)(jnr)二十一世纪，混凝土研究二十一世纪，混凝土研究二十一世纪，混凝土研究二十一世纪，混凝土研究和实践将主要围绕两个焦点展开，一是和实践将主要围绕两个焦点展开，一是和实践将主要围绕两个焦点展开，一是和实践将主要围绕两个焦点展开，一是解决好混凝土耐久性问题，二是混凝土解决好混凝土耐久性问题，二是混凝土解决好混凝土耐久性问题，二是混凝土解决好混凝土耐久性问题，二是混凝土走上可持续发展的健康轨道。走上可持续发展的健康轨道。走上可持续发展的健康轨道。走上可持续发展的健康轨道。第13页/共108页第十三页，共108页。发展发展(fzhn)绿色高性能混凝土绿色高性能混凝土是必然选择是必然选择n n中国科学院编制出版的中国至中国科学院编制出版的中国至20502050年先年先进材料科技发展路线图将低能耗建筑材进材料科技发展路线图将低能耗建筑材料作为建筑材料科技发展的重点进行规划。料作为建筑材料科技发展的重点进行规划。就我们这个就我们这个(zh ge)(zh ge)行业而言混凝土要想行业而言混凝土要想实现低能耗技术的广泛开发和应用，借用实现低能耗技术的广泛开发和应用，借用廉老师的一句话：观念的转变比科学技术廉老师的一句话：观念的转变比科学技术更重要。更重要。第14页/共108页第十四页，共108页。发展发展(fzhn)绿色高性能混凝土绿色高性能混凝土是必然选择是必然选择 水泥混凝土在过去水泥混凝土在过去(guq)(guq)的的100100年中，几乎覆盖了所有的年中，几乎覆盖了所有的土木工程领域，可以说，没有土木工程领域，可以说，没有混凝土就没有今天的世界。但混凝土就没有今天的世界。但是在应用过程中，传统水泥混是在应用过程中，传统水泥混凝土的缺陷也越来越多地暴露凝土的缺陷也越来越多地暴露出来，集中体现在耐久性方面。出来，集中体现在耐久性方面。在目前正在实践和发展的现代在目前正在实践和发展的现代混凝土中我们越来越意识到被混凝土中我们越来越意识到被寄予厚望的胶凝材料寄予厚望的胶凝材料水泥水泥在混凝土中的表现，远没有我在混凝土中的表现，远没有我们想象的那么完美。们想象的那么完美。第15页/共108页第十五页，共108页。低水胶比下所需要低水胶比下所需要(xyo)的凝的凝胶数量胶数量 当当当当HPCHPCHPCHPC水化程度只及常规混凝土水化程度只及常规混凝土水化程度只及常规混凝土水化程度只及常规混凝土60606060时，两者结时，两者结时，两者结时，两者结构强度相近。从长期角度来说构强度相近。从长期角度来说构强度相近。从长期角度来说构强度相近。从长期角度来说,HPC,HPC,HPC,HPC水化程度提高水化程度提高水化程度提高水化程度提高后，凝胶数量增多，强度、密实性继续提高。后，凝胶数量增多，强度、密实性继续提高。后，凝胶数量增多，强度、密实性继续提高。后，凝胶数量增多，强度、密实性继续提高。换句话说在低水胶比下，达到同样强度对凝胶换句话说在低水胶比下，达到同样强度对凝胶换句话说在低水胶比下，达到同样强度对凝胶换句话说在低水胶比下，达到同样强度对凝胶的数量要求有所下降。换句话说对胶凝材料的活的数量要求有所下降。换句话说对胶凝材料的活的数量要求有所下降。换句话说对胶凝材料的活的数量要求有所下降。换句话说对胶凝材料的活性要求有所下降。保罗米公式不再适用。目前性要求有所下降。保罗米公式不再适用。目前性要求有所下降。保罗米公式不再适用。目前性要求有所下降。保罗米公式不再适用。目前JGJ55-2000JGJ55-2000JGJ55-2000JGJ55-2000标准的修订标准的修订标准的修订标准的修订(xidng)(xidng)(xidng)(xidng)组仍然试图对保组仍然试图对保组仍然试图对保组仍然试图对保罗米公式进行修正的做法是对现代混凝土理解不罗米公式进行修正的做法是对现代混凝土理解不罗米公式进行修正的做法是对现代混凝土理解不罗米公式进行修正的做法是对现代混凝土理解不够。够。够。够。第16页/共108页第十六页，共108页。三、水泥三、水泥(shun)(shun)的功的功与过与过 水泥之功，功不可没 应该说水泥与现代建筑紧密相连，“没有(mi yu)水泥，就没有(mi yu)今天的世界”。水泥混凝土建筑设计 砂浆建筑施工 可以说水泥是一剂灵丹妙药，它使建筑这个行业完成了一次本质性的跨跃。今天的大跨度桥梁、海底隧道、高层建筑、水库大坝都离不开水泥。第17页/共108页第十七页，共108页。女娲未许补残天女娲未许补残天女娲未许补残天女娲未许补残天 弃置荒丘数万年弃置荒丘数万年弃置荒丘数万年弃置荒丘数万年 一朝寻来灵丹一朝寻来灵丹一朝寻来灵丹一朝寻来灵丹(ln dn)(ln dn)(ln dn)(ln dn)药药药药 敢教世界换容颜敢教世界换容颜敢教世界换容颜敢教世界换容颜铁科院郭成举先生(xin sheng)的诗第18页/共108页第十八页，共108页。n n 水泥之所以如此重要是因为它有优良的胶凝性能。四大类型矿物，可以在短时间内水化形成坚强的石状结构，且在大气、水中稳定存在。是一种高能量的人造材料。经过近两百年的研究、生产(shngchn)与实践，水泥技术已经相当成熟，是人类改造自然，从事建设的有力武器。第19页/共108页第十九页，共108页。水泥水泥水泥水泥(shun)(shun)(shun)(shun)之过之过之过之过1 1）长期以来，重水泥研究，轻混）长期以来，重水泥研究，轻混凝土研究，错误的认为水泥的凝土研究，错误的认为水泥的问题解决了，混凝土的问题就问题解决了，混凝土的问题就解决了，不认为混凝土本身解决了，不认为混凝土本身(bnshn)(bnshn)是一门科学和复杂的是一门科学和复杂的技术。技术。2 2）认为将水泥作为胶凝材料的唯）认为将水泥作为胶凝材料的唯一组分是混凝土的最佳选择。一组分是混凝土的最佳选择。第20页/共108页第二十页，共108页。n n3 3）认为）认为(rnwi)(rnwi)水泥掺加的越多，混凝土的质量越好。水泥掺加的越多，混凝土的质量越好。n n 根源在于水泥带来混凝土高的早期强度，使人们产生根源在于水泥带来混凝土高的早期强度，使人们产生错觉，忽略了耐久性问题。是基于传统混凝土理念的产错觉，忽略了耐久性问题。是基于传统混凝土理念的产物。物。第21页/共108页第二十一页，共108页。4）水泥性能不能满足现代混凝土）水泥性能不能满足现代混凝土需求需求 单纯追求满足强度单纯追求满足强度(qingd)下的高利润，使水泥厂采取使下的高利润，使水泥厂采取使用助磨剂磨细、掺用用助磨剂磨细、掺用“增强剂增强剂”，细度越来越细，矿物中，细度越来越细，矿物中C3S、C3A越来越高，增加了开裂敏感越来越高，增加了开裂敏感性和不利于混凝土长期性能稳性和不利于混凝土长期性能稳定性和耐久性的成分。再加之定性和耐久性的成分。再加之使用硬石膏缓凝、胶凝材料中使用硬石膏缓凝、胶凝材料中SO3含量偏低，水泥供不应求造含量偏低，水泥供不应求造成的生产混凝土时水泥温度过成的生产混凝土时水泥温度过高等因素使水泥与外加剂相容高等因素使水泥与外加剂相容性不好，硬化性能也受到影响。性不好，硬化性能也受到影响。第22页/共108页第二十二页，共108页。肆无忌惮地大量使用水泥造成很严重肆无忌惮地大量使用水泥造成很严重肆无忌惮地大量使用水泥造成很严重肆无忌惮地大量使用水泥造成很严重(ynzhng)(ynzhng)的后的后的后的后果：果：果：果：n n1）没有解决混凝土的质量问题(wnt)，相反混凝土的“富贵病”导致大量的混凝土的工程病害。n n2）优质的天然资源被过快地消耗，生态遭到破坏。第23页/共108页第二十三页，共108页。水泥水泥(shun)的变化的变化19201920年年代代，欧欧美美国国家家水水泥泥中中C3SC3S约约为为35%35%，如如今今达达505070%70%；水水泥泥细细度度从从220m2/kg220m2/kg到到现现今今(xinjn)(xinjn)的的340340600m2/kg 600m2/kg 我我国国19701970年年代代水水泥泥(GB175-63)(GB175-63)最最高高标标号号是是硬硬练练强强度度500500，相相当当于于GB175-77GB175-77的的425425、现现行行标标准准32.532.5的的强强度度等等级级；常常用用水水泥泥是是400#400#，按现行标准只有按现行标准只有27.527.5。检检测测的的水水灰灰比比增增大大，对对3 3天天强强度度的的规规定定未未变变，实实际际提提高高了了早早期期强强度度，而高早期强度并不是普适必要的；而高早期强度并不是普适必要的；第24页/共108页第二十四页，共108页。水泥水泥(shun)强度和混凝土强度强度和混凝土强度的关系的关系任何水泥基材料的强度主要取决于水胶比任何水泥基材料的强度主要取决于水胶比任何水泥基材料的强度主要取决于水胶比任何水泥基材料的强度主要取决于水胶比按现有标准的水泥强度检验水胶比：按现有标准的水泥强度检验水胶比：按现有标准的水泥强度检验水胶比：按现有标准的水泥强度检验水胶比：0.50.50.50.5当前用量最大的混凝土水胶比：当前用量最大的混凝土水胶比：当前用量最大的混凝土水胶比：当前用量最大的混凝土水胶比：0.50.50.50.5不仅不仅不仅不仅(bjn)(bjn)(bjn)(bjn)相同强度的水泥能配出不同强度的混凝土相同强度的水泥能配出不同强度的混凝土相同强度的水泥能配出不同强度的混凝土相同强度的水泥能配出不同强度的混凝土，而且不同强度的水泥能配出相同强度的混凝土，而且不同强度的水泥能配出相同强度的混凝土，而且不同强度的水泥能配出相同强度的混凝土，而且不同强度的水泥能配出相同强度的混凝土不必盲目追求水泥的高强，不必盲目追求水泥的高强，不必盲目追求水泥的高强，不必盲目追求水泥的高强，32.532.532.532.5的水泥能配制出的水泥能配制出的水泥能配制出的水泥能配制出C60C60C60C60混混混混凝土凝土凝土凝土当然，在相同水胶比下，混凝土当然，在相同水胶比下，混凝土当然，在相同水胶比下，混凝土当然，在相同水胶比下，混凝土28282828天强度和水泥强度天强度和水泥强度天强度和水泥强度天强度和水泥强度仍然有关，高强度水泥可用于象仍然有关，高强度水泥可用于象仍然有关，高强度水泥可用于象仍然有关，高强度水泥可用于象C80C80C80C80、C100C100C100C100这样的这样的这样的这样的高强的混凝土，但是用量很少。高强的混凝土，但是用量很少。高强的混凝土，但是用量很少。高强的混凝土，但是用量很少。第25页/共108页第二十五页，共108页。n n在掺加矿物在掺加矿物(kungw)细粉掺和料的细粉掺和料的混凝土中水胶比决定着混凝土的强混凝土中水胶比决定着混凝土的强度度n n混凝土和水泥强度之间不再有线性混凝土和水泥强度之间不再有线性关系关系第26页/共108页第二十六页，共108页。n n外加剂与掺和料使用技术发展改变了对水外加剂与掺和料使用技术发展改变了对水泥强度和混凝土强度的关系的认识泥强度和混凝土强度的关系的认识n n矿物掺和料对混凝土强度的贡献随水灰比矿物掺和料对混凝土强度的贡献随水灰比的减小而增大的幅度大于水泥对强度的贡的减小而增大的幅度大于水泥对强度的贡献随水灰比减小而增大的幅度，因此献随水灰比减小而增大的幅度，因此(ync)(ync)掺用掺和料的混凝土必须降低水胶掺用掺和料的混凝土必须降低水胶比比第27页/共108页第二十七页，共108页。粉煤灰体积粉煤灰体积粉煤灰体积粉煤灰体积(tj)(tj)(tj)(tj)比为比为比为比为1 11 11 11 1的不同水胶比浆体的不同水胶比浆体的不同水胶比浆体的不同水胶比浆体中中中中粉煤灰和水泥在不同龄期时对强度的贡献粉煤灰和水泥在不同龄期时对强度的贡献粉煤灰和水泥在不同龄期时对强度的贡献粉煤灰和水泥在不同龄期时对强度的贡献 7天粉煤灰 7天水泥(shun)28天粉煤灰 28天水泥(shun)90天粉煤灰90天水泥 365天水泥365天粉煤灰第28页/共108页第二十八页，共108页。四、水泥四、水泥(shun)细度对混凝土细度对混凝土性能的影响性能的影响n n以强度高低作为水泥和混凝土“好”、“差”之分：n n 抗压强度高的混凝土，其他(qt)性能都好；n n 早期强度高的水泥和混凝土是好的水泥和混凝土n n高强混凝土必须用高强度水泥n n纯的水泥混凝土是真货，掺用掺和料的是假冒伪劣的；硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥是正品，其他(qt)都是次品第29页/共108页第二十九页，共108页。什么什么(shn me)是好水泥？是好水泥？人们通常会认为人们通常会认为(rnwi)(rnwi)强度高，尤其强度高，尤其是是28d28d强度高的水泥是好水泥，但这种认识强度高的水泥是好水泥，但这种认识是不正确的。例，美国垦务局的是不正确的。例，美国垦务局的BurrowsBurrows在在混凝土的可见裂缝与不可见裂缝中介混凝土的可见裂缝与不可见裂缝中介绍了绍了19101910年年WithyWithy在威斯康辛大学开始的在威斯康辛大学开始的5050年水泥净浆、砂浆和混凝土的实验计划，年水泥净浆、砂浆和混凝土的实验计划，WithyWithy分别于分别于19101910、19231923和和19371937年年3 3个不同个不同时间成型了时间成型了50005000多个试件。多个试件。5050年的结果由年的结果由WashaWasha和和WendtWendt于于19751975年发表。年发表。第30页/共108页第三十页，共108页。什么什么(shn me)是好水泥？是好水泥？1923年的混凝土用普通水泥，Blaine细度为231m2/kg。C3S 只有30%，W/C为0.52，28d只有21MPa，50年后达到(d do)52 MPa；1937年制作混凝土，用当时的快硬水泥，C3S 含量57%，比表面积380 m2/kg（与现在的普通水泥相当，C3S 5758%，比表面积380400），28d强度30 MPa，10年达到(d do)最高55MPa，25年,反而下降到43 MPa。第31页/共108页第三十一页，共108页。什么什么(shn me)是好水泥？是好水泥？Lemish 和Elwell1996年在对依阿华州劣化的公路(gngl)路面钻芯取样的一项研究中,也发现1014年强度倒缩而得出结论：混凝土性能良好和强度增长慢有关。这是客观规律。第32页/共108页第三十二页，共108页。比表面积为比表面积为比表面积为比表面积为3014cm2,3014cm2,饱和点为饱和点为饱和点为饱和点为0.8%,0.8%,坍落度不损失坍落度不损失坍落度不损失坍落度不损失(s(s nsh)nsh)掺量为掺量为掺量为掺量为1.6%1.6%第33页/共108页第三十三页，共108页。水泥水泥水泥水泥(shu(shu n)n)细度为细度为细度为细度为3982cm2,3982cm2,饱和点为饱和点为饱和点为饱和点为1.2%,1.2%,坍落度无损失掺量为坍落度无损失掺量为坍落度无损失掺量为坍落度无损失掺量为1.82%1.82%第34页/共108页第三十四页，共108页。比表面积为比表面积为比表面积为比表面积为4445cm2,4445cm2,饱和点为饱和点为饱和点为饱和点为1.6%,1.6%,找不到找不到找不到找不到(b do)(b do)坍落度无损失点坍落度无损失点坍落度无损失点坍落度无损失点 第35页/共108页第三十五页，共108页。水泥细度对砂浆水泥细度对砂浆水泥细度对砂浆水泥细度对砂浆(shjing)(shjing)抗拉强度的影响抗拉强度的影响抗拉强度的影响抗拉强度的影响第36页/共108页第三十六页，共108页。水泥细度对水泥浆土和混水泥细度对水泥浆土和混凝土开裂凝土开裂(ki li)的影响的影响 第37页/共108页第三十七页，共108页。水泥中不同细度颗粒对水泥中不同细度颗粒对强度强度(qingd)的作用的作用第38页/共108页第三十八页，共108页。越细的水泥越细的水泥(shun)抗拉强度越抗拉强度越低低第39页/共108页第三十九页，共108页。水泥水泥(shun)细度与其抗压强度细度与其抗压强度的关系的关系第40页/共108页第四十页，共108页。抗冻性随水泥比表面积抗冻性随水泥比表面积增大增大(zn d)而下降而下降 第41页/共108页第四十一页，共108页。水泥水泥(shun)细度和开细度和开裂敏感性的关系裂敏感性的关系 用收缩(shu su)开裂环检测水泥的开裂敏感性,从成型到开裂经过的时间越短，抗裂性越差第42页/共108页第四十二页，共108页。水泥过细水泥过细(gux)的危害的危害片片面面追追求求强强度度而而使使比比表表面面积积太太大大、早早期期强强度度太太高高而而长长期期增增长长率率低低甚甚至至倒倒缩缩、实实际际强强度浮动幅度太大；度浮动幅度太大；太太细细的的水水泥泥(shun)(shun)提提高高水水泥泥(shun)(shun)的的放放热热速速率率，降降低低与与外外加加剂剂的的相相容容性性、增增加加混混凝凝土土需需水水量量，增增大大收收缩缩，不不利利于于混混凝凝土土长长期期性性能能的的发发展展，后后期期水水化化无无发发展展余余地地，使结构失去自愈的能力。使结构失去自愈的能力。第43页/共108页第四十三页，共108页。五、现代五、现代(xindi)混凝混凝土需要的水泥品质土需要的水泥品质n n具有低的开裂具有低的开裂具有低的开裂具有低的开裂(ki li)(ki li)(ki li)(ki li)敏感性、良好的匀质性、有利于混敏感性、良好的匀质性、有利于混敏感性、良好的匀质性、有利于混敏感性、良好的匀质性、有利于混凝土结构长期性能的发展，无损害混凝土结构耐久性的成凝土结构长期性能的发展，无损害混凝土结构耐久性的成凝土结构长期性能的发展，无损害混凝土结构耐久性的成凝土结构长期性能的发展，无损害混凝土结构耐久性的成分（如分（如分（如分（如Cl-Cl-Cl-Cl-、含碱量的控制）、含碱量的控制）、含碱量的控制）、含碱量的控制）n n尽可能低的需水量（标准稠度用水量）尽可能低的需水量（标准稠度用水量）尽可能低的需水量（标准稠度用水量）尽可能低的需水量（标准稠度用水量）n n质检合格的水泥未必能满足混凝土的需要，相同品种和强质检合格的水泥未必能满足混凝土的需要，相同品种和强质检合格的水泥未必能满足混凝土的需要，相同品种和强质检合格的水泥未必能满足混凝土的需要，相同品种和强度的水泥可能会在混凝土中有不同的表现度的水泥可能会在混凝土中有不同的表现度的水泥可能会在混凝土中有不同的表现度的水泥可能会在混凝土中有不同的表现n n水泥标准是为了控制无害性和匀质性而规定的最低要求，水泥标准是为了控制无害性和匀质性而规定的最低要求，水泥标准是为了控制无害性和匀质性而规定的最低要求，水泥标准是为了控制无害性和匀质性而规定的最低要求，重要的是产品的匀质性，应当限制指标的上下限；每个水重要的是产品的匀质性，应当限制指标的上下限；每个水重要的是产品的匀质性，应当限制指标的上下限；每个水重要的是产品的匀质性，应当限制指标的上下限；每个水泥厂都应当有自己的标准差。泥厂都应当有自己的标准差。泥厂都应当有自己的标准差。泥厂都应当有自己的标准差。第44页/共108页第四十四页，共108页。日本日本(r bn)水泥颗粒级配水泥颗粒级配n n日本的水泥生产注重颗粒级配：控制熟料在一个日本的水泥生产注重颗粒级配：控制熟料在一个日本的水泥生产注重颗粒级配：控制熟料在一个日本的水泥生产注重颗粒级配：控制熟料在一个(y(y )很窄的范围很窄的范围很窄的范围很窄的范围从从从从30m30m70m70m，然后用磨细矿渣，然后用磨细矿渣，然后用磨细矿渣，然后用磨细矿渣和粉煤灰等不同细度的掺和料调整级配，其中矿渣粉和粉煤灰等不同细度的掺和料调整级配，其中矿渣粉和粉煤灰等不同细度的掺和料调整级配，其中矿渣粉和粉煤灰等不同细度的掺和料调整级配，其中矿渣粉磨到比表面积磨到比表面积磨到比表面积磨到比表面积600m/kg2600m/kg2以上。这样，既可使熟料和以上。这样，既可使熟料和以上。这样，既可使熟料和以上。这样，既可使熟料和掺和料都充分发挥作用，又可使水泥水化有长期的发掺和料都充分发挥作用，又可使水泥水化有长期的发掺和料都充分发挥作用，又可使水泥水化有长期的发掺和料都充分发挥作用，又可使水泥水化有长期的发展。怪不得磨细矿渣最早从日本提倡的，而在日本却展。怪不得磨细矿渣最早从日本提倡的，而在日本却展。怪不得磨细矿渣最早从日本提倡的，而在日本却展。怪不得磨细矿渣最早从日本提倡的，而在日本却看不见在搅拌站掺用磨细矿渣。原来他们的掺和料也看不见在搅拌站掺用磨细矿渣。原来他们的掺和料也看不见在搅拌站掺用磨细矿渣。原来他们的掺和料也看不见在搅拌站掺用磨细矿渣。原来他们的掺和料也是在水泥生产时掺的。这样生产的水泥总的比表面积是在水泥生产时掺的。这样生产的水泥总的比表面积是在水泥生产时掺的。这样生产的水泥总的比表面积是在水泥生产时掺的。这样生产的水泥总的比表面积增大了，但却不会有水泥过细而使水化热大的弊病。增大了，但却不会有水泥过细而使水化热大的弊病。增大了，但却不会有水泥过细而使水化热大的弊病。增大了，但却不会有水泥过细而使水化热大的弊病。第45页/共108页第四十五页，共108页。水泥现状水泥现状(xinzhung)对对当代混凝土的不适应问题当代混凝土的不适应问题还有还有不不控控制制含含碱碱量量、氯氯离离子子含含量量，不不检检测测开开裂裂敏敏感感性性、无无法法提提供供在在当当代代混混凝凝土土中中与与外外加加剂剂的的相相容性容性水水泥泥出出厂厂温温度度太太高高，造造成成混混凝凝土土浇浇筑筑温温度度过过高高，温温度度应应力力增增大大，混混凝凝土土凝凝结结时时间间不不正正常常，早期早期(zoq)(zoq)开裂问题普遍开裂问题普遍第46页/共108页第四十六页，共108页。7天开裂 14天开裂 两个(lin)大厂的52.5硅酸盐水泥，w/c0.3成型温度18；24h后拆模并在室外负温下放置第47页/共108页第四十七页，共108页。不不不不同同同同厂厂厂厂家家家家生生生生产产产产的的的的相相相相同同同同品品品品种种种种(p(p nzhnzh ng)ng)、相相相相同同同同强强强强度度度度硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐水水水水泥泥泥泥在在在在混凝土中的不同表现混凝土中的不同表现混凝土中的不同表现混凝土中的不同表现B B厂厂水水泥泥在在半半绝绝热热条条件件下下收收缩缩 的的 约约 束束(yush)(yush)应应力力是是A A厂的厂的3 3倍倍A 水泥厂，稍有膨胀(png zhng)B 水泥厂，收缩第48页/共108页第四十八页，共108页。水泥含碱量和水泥含碱量和C3AC3A对收缩对收缩(shu su)(shu su)的影响的影响第49页/共108页第四十九页，共108页。碱和碱和C4AFC4AF对收缩对收缩(shu(shu su)su)的影响的影响第50页/共108页第五十页，共108页。水泥水泥(shun)影响混凝土结影响混凝土结构质量的主要因素构质量的主要因素 水水化化热热及及其其释释放放速速率率矿矿物物组组成成和细度、水和细度、水 泥温度泥温度 需水量需水量细度、含碱量细度、含碱量 开开裂裂敏敏感感性性矿矿物物组组成成、细细度度、水泥水泥(shun)(shun)温度、温度、含碱量含碱量 水水泥泥(shun)(shun)与与外外加加剂剂的的相相容容性性矿物组成、细度、矿物组成、细度、石膏形态和含量、含碱量石膏形态和含量、含碱量 性性能能稳稳定定性性和和耐耐久久性性细细度度、含含碱量、氯离碱量、氯离 子含量子含量 产产品品匀匀质质性性生生产产控控制制和和原原材材料料剂产品均化剂产品均化第51页/共108页第五十一页，共108页。关于水泥细度的不同关于水泥细度的不同(b tn)观观点点水泥专家：水泥专家：水泥专家：水泥专家：通过技术进步通过技术进步通过技术进步通过技术进步(jnb)(jnb)促使水泥熟料质量提高，水硬性越来越高，就应该加以促使水泥熟料质量提高，水硬性越来越高，就应该加以促使水泥熟料质量提高，水硬性越来越高，就应该加以促使水泥熟料质量提高，水硬性越来越高，就应该加以充分利用，也就是将水泥磨得更细一点，充分发挥其强度，才对得起所耗的充分利用，也就是将水泥磨得更细一点，充分发挥其强度，才对得起所耗的充分利用，也就是将水泥磨得更细一点，充分发挥其强度，才对得起所耗的充分利用，也就是将水泥磨得更细一点，充分发挥其强度，才对得起所耗的能源以及排放能源以及排放能源以及排放能源以及排放CO2CO2产生的温室效应。否则岂非暴殓天物。在我国水泥工业发产生的温室效应。否则岂非暴殓天物。在我国水泥工业发产生的温室效应。否则岂非暴殓天物。在我国水泥工业发产生的温室效应。否则岂非暴殓天物。在我国水泥工业发展过程中展过程中展过程中展过程中,水泥界前辈黄大能先生一贯坚持水泥应磨得细一点以免浪费水泥水泥界前辈黄大能先生一贯坚持水泥应磨得细一点以免浪费水泥水泥界前辈黄大能先生一贯坚持水泥应磨得细一点以免浪费水泥水泥界前辈黄大能先生一贯坚持水泥应磨得细一点以免浪费水泥熟料潜在的活性的观点。熟料潜在的活性的观点。熟料潜在的活性的观点。熟料潜在的活性的观点。第52页/共108页第五十二页，共108页。关于水泥关于水泥(shun)细度的不同观细度的不同观点点混凝土专家：混凝土专家：混凝土专家：混凝土专家：水泥水泥水泥水泥(shu(shu n)n)不能磨的太细，理由是水泥不能磨的太细，理由是水泥不能磨的太细，理由是水泥不能磨的太细，理由是水泥(shu(shu n)n)细度过细是造成混凝土体积细度过细是造成混凝土体积细度过细是造成混凝土体积细度过细是造成混凝土体积稳定性不好，导致裂缝产生的主要原因之一。大量钢筋混凝土建筑物的短寿稳定性不好，导致裂缝产生的主要原因之一。大量钢筋混凝土建筑物的短寿稳定性不好，导致裂缝产生的主要原因之一。大量钢筋混凝土建筑物的短寿稳定性不好，导致裂缝产生的主要原因之一。大量钢筋混凝土建筑物的短寿命、多病害才是真正的非暴殓天物。命、多病害才是真正的非暴殓天物。命、多病害才是真正的非暴殓天物。命、多病害才是真正的非暴殓天物。控制水泥控制水泥控制水泥控制水泥(shu(shu n)n)细度不要太细也是避免个别水泥细度不要太细也是避免个别水泥细度不要太细也是避免个别水泥细度不要太细也是避免个别水泥(shu(shu n)n)厂混合材超量掺加厂混合材超量掺加厂混合材超量掺加厂混合材超量掺加的有效措施。的有效措施。的有效措施。的有效措施。第53页/共108页第五十三页，