最新土质与公路建筑材料-无机胶凝材料幻灯片.ppt
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1、胶凝材料(了解)v胶凝材料:在一定条件 下,经自身一系列的物理、化学作用后,能将散粒材料或块状材料粘结成具有一定强度的整体的材料,统称胶凝材料。胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料有机胶凝材料:沥青、树脂、橡胶有机胶凝材料:沥青、树脂、橡胶气硬性胶凝气硬性胶凝材料材料:石膏、石灰:石膏、石灰水硬性胶凝材料:各种水泥水硬性胶凝材料:各种水泥9molJOHCaOHCaO/85.64)(22生石灰烧制过程中,往往由于石灰石原料生石灰烧制过程中,往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等原因,生的尺寸过大或窑中温度不均匀等原因,生石灰中残留有未烧透的的内核,这种石灰石灰中残留有未烧透的的内核,这种石灰
2、称为称为“欠火石灰欠火石灰”。1011OHCaCOCOOHCa2322)(碳化12碳化作用实际是二氧化碳与水形成碳酸,然碳化作用实际是二氧化碳与水形成碳酸,然后与氢氧化钙反应生成碳酸钙。所以这个作后与氢氧化钙反应生成碳酸钙。所以这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。用不能在没有水分的全干状态下进行。13建筑石灰的技术指标有细度、建筑石灰的技术指标有细度、CaO+MgOCaO+MgO含量、含量、COCO2 2含量和体积安定性等。并按技术指标分为优含量和体积安定性等。并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。具体技术要等品、一等品和合格品三个等级。具体技术要求见:求见: JC/T479-1
3、992 JC/T479-1992 建筑生石灰)、建筑生石灰)、 JC/T480-1992 JC/T480-1992 建筑生石灰粉建筑生石灰粉(P89 (P89 表表3-13-1) JC/T481-1992 JC/T481-1992 建筑消石灰粉建筑消石灰粉 钙质生石灰钙质生石灰 MgO5%MgO5%;钙质消石灰粉;钙质消石灰粉 MgO4%MgO4% 镁质生石灰镁质生石灰 MgOMgO5%5%;镁质消石灰粉;镁质消石灰粉 MgOMgO4%4%3.1.5.3.1.5.建筑石灰的技术指标建筑石灰的技术指标1415l2.2.应用应用l将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多
4、量的水搅拌稀释,成为石灰乳,是一种廉价的水搅拌稀释,成为石灰乳,是一种廉价的涂料,主要用于内墙和天棚刷白,增加室涂料,主要用于内墙和天棚刷白,增加室内美观和亮度。我国农村也用于外墙。石内美观和亮度。我国农村也用于外墙。石灰乳可加入各种耐碱颜料。调入少量水泥、灰乳可加入各种耐碱颜料。调入少量水泥、粒化高炉矿渣或粉煤灰,可提高其耐水性,粒化高炉矿渣或粉煤灰,可提高其耐水性,调入氯化钙或明矾,可减少涂层粉化现象。调入氯化钙或明矾,可减少涂层粉化现象。l石灰砂浆是将石灰膏、砂加水拌制而成,石灰砂浆是将石灰膏、砂加水拌制而成,按其用途,分为砌筑砂浆和抹面砂浆。按其用途,分为砌筑砂浆和抹面砂浆。16l3
5、3. .存放存放l石灰存放应注意:石灰存放应注意:1 1、时间不宜过长;、时间不宜过长;2 2、应放置在干燥的库中;应放置在干燥的库中;3 3、长时间放置应、长时间放置应把石灰消解成石灰浆;把石灰消解成石灰浆;4 4、运输时应密封。、运输时应密封。思考与练习水泥课题二 水泥v3.2.1 概述v 水泥:是一种水硬性胶凝材料。 v 水硬性:材料磨成细粉并加水半合成浆后,能在空气中硬化,并形成具有强度的稳定性化合物的能力。v3.2.2通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥定义:v 主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原材料,按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质的
6、硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料,称为通用硅酸盐水泥。3.2.2 通用硅酸盐水泥v3.2.3通用硅酸盐水泥分六大类:通用硅酸盐水泥分六大类:v1、硅酸盐水泥(硅酸盐水泥(代号P或P)v2、普通硅酸盐水泥:、普通硅酸盐水泥:(代号PO)v3、矿渣硅酸盐水泥:、矿渣硅酸盐水泥:(代号PSA或PSB)v4、火山灰质硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥(代号PP)v5、粉煤灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥(代号PF)v6、复合硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥(代号PC) 通用硅酸盐水泥的代码和执行标准;特性和适用范围详见P97页(表3-6和表3-7)3.2.4 硅酸盐水泥的生产工艺v3
7、.2.4硅酸盐水泥的生产工艺硅酸盐水泥的生产工艺: 制备磨细生料生料 1450煅烧煅烧 掺入其他熟料熟料 1.1生料制备。以石灰石、粘土和铁矿粉为主要原料(有时需加入校正原料),将其按一定比例配合、磨细,制得具有适当化学成分、质量均匀的生料。1.2熟料煅烧。将生料在水泥窑内经1450高温煅烧至部分熔融,得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料。1.3水泥粉磨。将熟料加适量石膏和05的石灰石或粒化高炉矿渣共同磨细,即得到硅酸盐水泥。 3.2.5 硅酸盐水泥熟料的主要矿物质成分l3.2.53.2.5硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸盐水泥熟料的矿物组成l()硅酸三钙()硅酸三钙l 硅酸三钙的化学成分为硅酸
8、三钙的化学成分为la ai i2 2,其简写为,其简写为3 3S S。它是硅。它是硅酸盐水泥熟料中最主要的矿物成分,约占酸盐水泥熟料中最主要的矿物成分,约占水泥熟料总量的。硅酸三水泥熟料总量的。硅酸三钙遇水后能够很快与水产生水化反应,并钙遇水后能够很快与水产生水化反应,并产生较多的水化热。它对促进水泥的凝结产生较多的水化热。它对促进水泥的凝结硬化,特别是对水泥天内的早期强硬化,特别是对水泥天内的早期强度以及后期强度都起主要作用。度以及后期强度都起主要作用。3.2.5 硅酸盐水泥熟料的主要矿物质成分l()硅酸二钙()硅酸二钙l 硅酸二钙的化学成分为硅酸二钙的化学成分为l2 2a ai i2 2,
9、其简写为,其简写为C C2 2S S,约占,约占水泥熟料总量的水泥熟料总量的15153737。硅酸二。硅酸二钙遇水后反应较慢,水化热也较低。钙遇水后反应较慢,水化热也较低。它不影响水泥的凝结,对水泥的后期它不影响水泥的凝结,对水泥的后期强度起主要作用。强度起主要作用。3.2.5硅酸盐水泥熟料的主要矿物质成分l()铝酸三钙()铝酸三钙l 铝酸三钙的化学成分是铝酸三钙的化学成分是CaOAlCaOAl2 2O O3 3,其简写为其简写为C C3 3,约占水泥熟料总量的,约占水泥熟料总量的7 71515。铝酸三钙遇水后反应极快,产生的热。铝酸三钙遇水后反应极快,产生的热量大而且很集中。铝酸三钙对水泥的
10、凝结量大而且很集中。铝酸三钙对水泥的凝结起主导作用,但其水化产物强度较低,主起主导作用,但其水化产物强度较低,主要对水泥的早期强度有所贡献。要对水泥的早期强度有所贡献。3.2.5硅酸盐水泥熟料的主要矿物质成分l()铁铝酸四钙()铁铝酸四钙l铁铝酸四钙的化学成分为铁铝酸四钙的化学成分为: :lCaOAlCaOAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3,其简写为,其简写为4 4AFAF,约占水,约占水泥熟料总量的泥熟料总量的10101818。铁铝酸四钙遇水时。铁铝酸四钙遇水时水化反应也很快,水化热较低,水化产物的强水化反应也很快,水化热较低,水化产物的强度不高,对水泥石的抗压强度贡献不大,主
11、要度不高,对水泥石的抗压强度贡献不大,主要对抗折强度贡献较大。对抗折强度贡献较大。影响水泥凝结硬化的主要因素影响水泥凝结硬化的主要因素l3.2.73.2.7影响水泥凝结硬化的主要因素影响水泥凝结硬化的主要因素l()矿物组成()矿物组成l 不同矿物成分和水起反应时所表现出来的不同矿物成分和水起反应时所表现出来的特点是不同的,如特点是不同的,如C C3 3A A水化速率最快,放热量水化速率最快,放热量最大而强度不高;最大而强度不高;C C2 2S S水化速率最慢,放热量水化速率最慢,放热量最少,早期强度低,后期强度增长迅速等。因最少,早期强度低,后期强度增长迅速等。因此,改变水泥的矿物组成,其凝结
12、硬化情况将此,改变水泥的矿物组成,其凝结硬化情况将产生明显变化。水泥的矿物组成是影响水泥凝产生明显变化。水泥的矿物组成是影响水泥凝结硬化的最重要的因素结硬化的最重要的因素. .影响水泥凝结硬化的主要因素影响水泥凝结硬化的主要因素l(2 2)水泥的细度)水泥的细度l在矿物组成相同的条件下,水泥磨得愈在矿物组成相同的条件下,水泥磨得愈细,水泥颗粒平均粒径小,比表面积大,细,水泥颗粒平均粒径小,比表面积大,水化时与水的接触面大,水化速度快,水化时与水的接触面大,水化速度快,相应地水泥凝结硬化速度就快,早期强相应地水泥凝结硬化速度就快,早期强度就高。度就高。影响水泥凝结硬化的主要因素影响水泥凝结硬化的
13、主要因素影响水泥凝结硬化的主要因素影响水泥凝结硬化的主要因素l(4 4)龄期(时间)龄期(时间)l水泥的凝结硬化是随时间延长而水泥的凝结硬化是随时间延长而渐进的过程,只要温度、湿度适渐进的过程,只要温度、湿度适宜,水泥强度的增长可持续若干宜,水泥强度的增长可持续若干年。年。影响水泥凝结硬化的主要因素影响水泥凝结硬化的主要因素影响水泥凝结硬化的主要因素影响水泥凝结硬化的主要因素333.2.8 3.2.8 硅酸盐水泥的技术性质硅酸盐水泥的技术性质v硅酸盐水泥技术性质:化学性质、物理性质。v1、化学性质:水泥的化学性质主要是控制水泥中的有害化学成分,要求其不超过一定的限量。v可能对水泥有害影响氧化镁
14、含量三氧化硫含量烧失量不溶物343.2.83.2.8硅酸盐水泥的物理性质硅酸盐水泥的物理性质v1.密度、表观密度、细度v密度3.003.20g/cm3v表观密度 10001100kg/m3,紧密时,1600kg/m3。v2.细度v水泥颗粒的粗细程度对水泥的使用有重要影响。水泥颗粒粒径一般在7200 m范围内。v细度用以下两指标来表示 比表面积比表面积 0.08 mm方孔筛的筛余量方孔筛的筛余量35 国家标准国家标准GB175-1999规定,水泥规定,水泥的细度可用比表面积或的细度可用比表面积或0.08mm方孔筛方孔筛的筛余量(未通过部分占试样总量的百的筛余量(未通过部分占试样总量的百分率)来表
15、示。其筛余量不得超过规定分率)来表示。其筛余量不得超过规定的限值。比表面积是指单位质量的水泥的限值。比表面积是指单位质量的水泥粉末所具有的表面积的总和(粉末所具有的表面积的总和(cm2/g 或或 m2/kg)。一般常为)。一般常为317350m2/kg。3.2.83.2.8硅酸盐水泥的物理性质硅酸盐水泥的物理性质363.2.83.2.8硅酸盐水泥的物理性质硅酸盐水泥的物理性质37383.2.83.2.8硅酸盐水泥的物理性质硅酸盐水泥的物理性质39l国家标准规定,水泥的凝结时间是以标准稠国家标准规定,水泥的凝结时间是以标准稠度的水泥净浆,在规定温度及湿度环境下用度的水泥净浆,在规定温度及湿度环境
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