土木工程材料学习课件第2章无机胶凝材料2`.pptx

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1、1Civil Engineering Materials2.2 硅酸盐水泥硅酸盐水泥(shun)Portland cement内容提要：内容提要：重重点点介介绍绍硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的矿矿物物组组成成、水水化化硬硬化化机机理理、影影响响水水化化因因素素；硅硅酸酸盐盐水水泥泥主主要要技技术术性性质质；水水泥泥石石的的腐腐蚀蚀(fsh)和和防防止止；同同时时介介绍绍了了其其它它掺掺混混合合材材的的水水泥泥、特特种种水水泥泥；达达到到正确的选择和使用水泥。正确的选择和使用水泥。第一页，共133页。2Civil Engineering Materials水泥水泥(shun)的起源的起源最最早早采采用

2、用具具有有水水硬硬性性胶胶凝凝材材料料制制备备混混凝凝土土的的是是中中国国人人，而而不不是是多多少少年年来来一一直直误误认认为为的的古古罗马人。罗马人。据据甘甘肃肃省省考考古古研研究究所所于于19801980年年和和19831983年年考考察察，在在该该省省秦秦安安县县的的大大地地湾湾（黄黄河河支支流流渭渭水水之之畔畔，西西安安以以西西约约600600公公里里处处）先先后后发发掘掘出出两两个个大大型型住住宅宅(zhzhi)(zhzhi)遗遗址址，该该遗遗址址的的地地坪坪系系用用混混凝凝土土建建造造，经经测测算算距距今今已已有有5 5千千年年，相相当当于于“新新石石器器时时代代”。从从大大地地湾

3、湾发发掘掘出出的的混混凝凝土土是是用用水水硬硬性性的的水水泥泥所所制制成成。这这种种水水泥泥以以礓礓石石一种富含碳酸钙的粘土为原料煅烧而成一种富含碳酸钙的粘土为原料煅烧而成.第二页，共133页。3Civil Engineering Materials古古罗罗马马水水泥泥1796年年，用用含含有有一一定定比比例例粘粘土土成成分分的的石石灰灰石石煅煅烧烧而而成成，如如古古罗罗马马“庞庞贝贝”城遗址城遗址(yzh)；Portland Cement1824年年，英英国国泥泥瓦瓦工工约约瑟瑟夫夫.阿阿斯斯普普丁丁（Joseph Aspdin）申申报报波波特特兰兰水水泥泥专专利利：把把粘粘土土和和焙焙烧烧

4、过过的的石石灰灰石石混混合合，经经煅煅烧烧至至二二氧氧化化碳碳释释放放，将将所所得得到到的的产产物物磨磨细细成成粉粉末末。这这种种粉粉末末在在与与水水拌拌合合时时，具具有有水水硬硬胶胶凝凝性性，由由于于它它硬硬化化后后外外观观象象波波特特兰兰（英英国国一一港港口口城城市市）的的石石头头，就就起起名名为波特兰水泥为波特兰水泥。第三页，共133页。4Civil Engineering Materials水泥水泥(shun)的分类的分类依矿物组成：硅酸盐类水泥依矿物组成：硅酸盐类水泥 铝酸盐类水泥铝酸盐类水泥 硫铝酸盐类水泥硫铝酸盐类水泥 铁铝酸盐类水泥铁铝酸盐类水泥依用途依用途(yngt)：通用水

5、泥六大品种通用水泥六大品种 专专用用水水泥泥油油井井水水泥泥、大大坝坝水水泥泥 特特种种水水泥泥膨膨胀胀水水泥泥、快快硬硬水水泥泥第四页，共133页。5Civil Engineering Materials输输水水管管内内外外第五页，共133页。6Civil Engineering Materials巴西巴西(b x)Itaipu坝坝第六页，共133页。7Civil Engineering Materials正在正在(zhngzi)建设中的三建设中的三峡大坝峡大坝三峡大坝三峡大坝第七页，共133页。8Civil Engineering Materials美美国国(mi u)加加州州引引水水渠渠

6、第八页，共133页。9Civil Engineering Materials挪挪威威的的海海上上石石油油(shyu)钻钻井井平平台台第九页，共133页。10Civil Engineering Materials加拿大加拿大Montreal体育馆体育馆第十页，共133页。11Civil Engineering Materials 尽管水泥的种类很多，但土木工尽管水泥的种类很多，但土木工程程中中涉涉及及(shj)(shj)的的水水泥泥品品种种主主要要是是通通用水泥用水泥。通用硅酸盐水泥按混合材料的品种。通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水

7、泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。各品种的组分和代号应硅酸盐水泥。各品种的组分和代号应符合表符合表3-53-5的规定。的规定。第十一页，共133页。12Civil Engineering Materials2.2.1 通用硅酸盐水泥的含义和组成通用硅酸盐水泥的含义和组成(z chn)材材料料1.1.定定义义以以硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料和和适适量量(shling)(shling)的的石石膏或膏或/和和 混合材料制成的水硬性胶凝材料。混合材料制成的水硬性胶凝材料。（1 1）硅酸盐水泥熟料）硅

8、酸盐水泥熟料 （2 2）石膏）石膏 天然石膏天然石膏 工业副产石膏工业副产石膏 第十二页，共133页。13Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials（3）混合材料）混合材料 活性混合材料活性混合材料 非活性混合材料非活性混合材料 窑灰窑灰（4）助磨剂）助磨剂 水水泥泥(shun)粉粉磨磨时时允允许许加加入入助助磨磨剂，其剂，其加加入入量量应应不不大大于于水水泥泥(shun)质质量量的的0.5%，助，助磨剂应符合磨剂应符合JC/T667的规定。的规定。第十三页，共133页。14Civil Engineering Materials

9、2.2.2 硅酸盐水泥硅酸盐水泥(shun)定定义义由由硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料、05石石灰灰石石或或粒粒化化高高炉炉矿矿渣渣，适适量量石石膏膏磨磨细细制制成成的的水水硬硬性性胶胶凝凝材材料料，称称为为Portland Cement。分类：分类：型型 硅硅 酸酸 盐盐 水水 泥泥(P.)不不 掺掺 混混 合合(hnh)材材 型型硅硅酸酸盐盐水水泥泥(P.)掺掺小小于于5的的混合混合(hnh)材材依依GB175-2007（2008-06-01实施）实施）:第十四页，共133页。15Civil Engineering Materials一、硅酸盐水泥一、硅酸盐水泥(shun)的生产的生产第十五

10、页，共133页。16Civil Engineering Materials水泥厂照片水泥厂照片(zhopin)第十六页，共133页。17Civil Engineering Materials第十七页，共133页。18Civil Engineering Materials二、硅酸盐水泥的熟料二、硅酸盐水泥的熟料(sh lio)成分成分2）C3S 37602）C2S 15373）C3A 7152.Fe2O3）C4AF 1018 除除四四种种主主要要成成分分外外，水水泥泥中中尚尚含含有有少少量量游游离离CaO、MgO、SO3、及及碱碱（K2O、Na2O）这这些些均均为为有有害害成成分分，国国家家标标

11、准准(u ji bio zhn)中中有有严格限止严格限止第十八页，共133页。19Civil Engineering Materials三、水泥的水化、凝结三、水泥的水化、凝结(nngji)、硬化、硬化水水化化物物质质(wzh)由由无无水水状状态态变变为为有有水水状状态态，由由低含水变为高含水，统称为水化。低含水变为高含水，统称为水化。凝凝结结水水泥泥加加水水拌拌和和初初期期形形成成具具有有可可塑塑性性的的浆浆体体，然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。硬硬化化此此后后，浆浆体体的的强强度度逐逐渐渐提提高高并并变变成成坚坚硬硬的的石状固体（水泥石），这

12、一过程称为硬化。石状固体（水泥石），这一过程称为硬化。水水泥泥水水（流流体体）可可塑塑性性浆浆体体（塑塑性性体体）固体固体第十九页，共133页。20Civil Engineering Materials水泥水泥(shun)水化反应水化反应2)+6H2O2.3H2O+3Ca(OH)22)+4H2O2.3H2O+Ca(OH)22O3+6H2O3CaO.Al2O3.6H2O3.Fe2O3+7H2O2O3.6H2O+2O3.H2O晶体晶体(jngt)胶体胶体第二十页，共133页。21Civil Engineering Materials水泥水泥(shun)水化产物水化产物晶体晶体(jngt)氢氧化钙氢

13、氧化钙 2025 水化铝酸钙水化铝酸钙 水水化化硫硫铝铝酸酸钙钙（石石膏膏作作用用下下生成）生成）胶体水化硅酸钙（胶体水化硅酸钙（C-S-H）70 水化铁酸钙水化铁酸钙 C-S-H尺尺度度为为1.0100nm,1nm=10-6第二十一页，共133页。22Civil Engineering Materials水泥浆扫描电镜照片水泥浆扫描电镜照片(zhopin)(zhopin)（7d7d龄期）龄期）C-S-H钙矾石钙矾石(fn sh)第二十二页，共133页。23Civil Engineering MaterialsC-S-H 水化硅酸钙凝胶水化硅酸钙凝胶CH Crystal 氢氧化钙氢氧化钙(qn

14、 yn hu i)晶体晶体 电镜下的水泥电镜下的水泥(shun)水化产物图水化产物图第二十三页，共133页。24Civil Engineering Materials熟料矿物熟料矿物(kungw)对水泥性对水泥性质的影响质的影响矿物名称矿物名称特特 性性强强 度度 发发 展展水水 化化 热热水化反应水化反应 速度速度早早 期期后后 期期C3S高高高高较多较多较快较快C2S低低高高最少最少最慢最慢C3A低低低低最多最多极快极快C4AF低低低低中中快快第二十四页，共133页。25Civil Engineering Materials水泥水泥(shun)的水化示意图的水化示意图第二十五页，共133页

15、。26Civil Engineering Materials水泥水泥(shun)的水化示意图的水化示意图2第二十六页，共133页。27Civil Engineering Materials水泥水泥(shun)的水化示意图的水化示意图3第二十七页，共133页。28Civil Engineering Materials水泥水泥(shun)的水化示意图的水化示意图4第二十八页，共133页。29Civil Engineering Materials水泥水泥(shun)的水化示意图的水化示意图5第二十九页，共133页。30Civil Engineering Materials水泥水泥(shun)的水化示

16、意图的水化示意图6第三十页，共133页。31Civil Engineering Materials水泥水泥(shun)的水化示意图的水化示意图7第三十一页，共133页。32Civil Engineering Materials水泥水泥(shun)的水化示意图的水化示意图8第三十二页，共133页。33Civil Engineering Materials第三十三页，共133页。34Civil Engineering Materials第三十四页，共133页。35Civil Engineering Materials第三十五页，共133页。36Civil Engineering Materials

17、第三十六页，共133页。37Civil Engineering Materials水化产物水化产物填充空隙填充空隙并将水泥并将水泥(shun)颗颗粒连接在粒连接在一起一起第三十七页，共133页。38Civil Engineering Materials已水化的水已水化的水泥浆里留下泥浆里留下(li xi)的孔的孔隙隙未水化水未水化水泥泥(shun)颗粒颗粒第三十八页，共133页。39Civil Engineering Materials四、水泥石的结构四、水泥石的结构(jigu)水泥石的组成：水泥石的组成：未水化水泥颗粒未水化水泥颗粒 水化产物晶体、胶体水化产物晶体、胶体 毛细孔、毛细水毛细孔

18、、毛细水水水泥泥石石是是多多相相（固固相相、液液相相、气气相相）多多孔孔体体系系，水水泥泥石石的的工工程程性性质质取取决决于于水水泥泥石石的的结结构构组组成成，即即决决定定于于水水化化物物的的类类型型(lixng)和和相相对对含含量量、内内部部孔的大小、形状和分布状态。孔的大小、形状和分布状态。毛细孔未被水化产物所填充的原充水空间毛细孔未被水化产物所填充的原充水空间凝胶孔凝胶孔C-S-H内部的结构孔内部的结构孔 28 第三十九页，共133页。40Civil Engineering Materials硬化硬化(ynghu)水泥浆体空隙中水分存在形式水泥浆体空隙中水分存在形式图 3-2 硬化水泥浆

19、体孔中水的存在形式硬化硬化(ynghu)水泥浆体空隙中水分存在水泥浆体空隙中水分存在形式形式第四十页，共133页。41Civil Engineering Materials影响影响(yngxing)水泥石结构的水泥石结构的因素因素水灰比（水灰比（Water/Cement）水化程度水化程度水化时间龄期水化时间龄期(ln q)温度温度第四十一页，共133页。42Civil Engineering Materials养护养护(yngh)对水泥强度发展对水泥强度发展的影响的影响第四十二页，共133页。43Civil Engineering Materials蒸汽蒸汽(zhn q)养护养护蒸气蒸气(zh

20、n q)养护的水泥混凝土构养护的水泥混凝土构件件第四十三页，共133页。44Civil Engineering Materials2.2.3、通用硅酸盐水泥的技术、通用硅酸盐水泥的技术(jsh)性质性质 化学指标化学指标(zhbio)应符合表应符合表2的规定。的规定。第四十四页，共133页。45Civil Engineering Materials 表表2%品种代号不溶物（质量分数）烧失量（质量分数）三氧化硫（质量分数）氧化镁（质量分数）氯离子（质量分数）硅酸盐水泥PI0.753.03.55.0a 0.06P1.503.5普通硅酸盐水泥 PO-5.0矿渣硅酸盐水泥PSA-4.06.0bPSB-

21、火山灰质硅酸盐水泥PP-3.5 6.0b粉煤灰硅酸盐水泥PF-复合硅酸盐水泥PC-a如果水泥压蒸试验合格，则水泥中氧化镁的含量（质量分数）允许放宽至6.0%。b如果水泥中氧化镁的含量（质量分数）大于6.0%时，需进行水泥压蒸安定性试验并合格。c当有更低要求时，该指标由买卖双方协商确定。第四十五页，共133页。46Civil Engineering Materials2.2.3、通用、通用(tngyng)硅酸盐水泥的技硅酸盐水泥的技术性质术性质2.2.碱含量（选择性指标）碱含量（选择性指标）水泥中碱含量按水泥中碱含量按Na22ONa22O计算计算值值表表示示。若若使使用用活活性性骨骨料料(lio

22、)lio)，用户要求用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大于不大于0.60%0.60%或由买卖双方协商确定。或由买卖双方协商确定。第四十六页，共133页。47Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials（1）凝结时间）凝结时间 初凝时间（初凝时间（t初）水泥开始加水初）水泥开始加水拌拌和和(bn hu)至至水水泥泥浆浆开开始始失失去去可可塑塑性所需的性所需的时间。时间。终凝时间（终凝时间（t终）水泥开始加水终）水泥开始加水拌拌和和(bn hu)至至水水泥泥浆浆完完全全失失去去可可塑塑性并开始性

23、并开始产生强度所需的时间。产生强度所需的时间。第四十七页，共133页。48Civil Engineering Materials标准标准(biozhn)稠度及其用水稠度及其用水量量国国家家标标准准规规定定检检验验水水泥泥的的凝凝结结时时间间和和体体积积安安定性时需用定性时需用“标准稠度标准稠度”的水泥净浆。的水泥净浆。标标准准稠稠度度用用水水量量不不同同水水泥泥达达到到标标准准稠稠度度时时所所需需的的加加水水量量。用用水水泥泥标标准准稠稠度度测测定定仪仪测测定定。一般在一般在2128。影影响响(yngxing)因因素素矿矿物物成成分分、细细度度、混混合材及掺量。合材及掺量。第四十八页，共133

24、页。49Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials第四十九页，共133页。50Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials第五十页，共133页。51Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials第五十一页，共133页。52Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials第五十二页，共133页。53Civil Engineering Materia

25、lsCivil Engineering Materials 水泥的初凝时间不宜过早，以便在施工水泥的初凝时间不宜过早，以便在施工时有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌时有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌、运输、运输(ynsh)(ynsh)、浇注和砌筑等工作。、浇注和砌筑等工作。水泥的终凝时间不宜过迟，以免延误施水泥的终凝时间不宜过迟，以免延误施工工期。工工期。硅酸盐水泥初凝不小于硅酸盐水泥初凝不小于45min45min，终凝不，终凝不大于大于390min390min；普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸；普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥

26、和复合硅酸盐水泥初凝不小于酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min45min，终凝不大于，终凝不大于600min600min。第五十三页，共133页。54Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials（2 2）安定性）安定性 水泥硬化后因体积膨胀而产生不均水泥硬化后因体积膨胀而产生不均匀变形匀变形(bin xng)(bin xng)的性质。的性质。原因：原因：熟料中含游离氧化钙（熟料中含游离氧化钙（f-CaOf-CaO）过多）过多 熟料中含游离氧化镁（熟料中含游离氧化镁（f-MgOf-MgO）过多）过多 掺入石膏过多掺入石膏过多

27、沸煮法合格。沸煮法合格。第五十四页，共133页。55Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials第五十五页，共133页。56Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials第五十六页，共133页。57Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials（3 3）强度）强度 水泥强度是表征水泥力学性能的水泥强度是表征水泥力学性能的重要指标。重要指标。影响强度的因素主要有水泥的矿影响强度的因素主要有水泥的矿物组成、水泥细

28、度、水灰比、龄期、物组成、水泥细度、水灰比、龄期、环境温度等。环境温度等。不不同同品品种种不不同同强强度度等等级级的的通通用用(tngyng)(tngyng)硅硅酸盐水泥，其不同各龄期的强度应符酸盐水泥，其不同各龄期的强度应符合表合表2-52-5的规定。的规定。第五十七页，共133页。58Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials第五十八页，共133页。59Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials第五十九页，共133页。60Civil Engineering M

29、aterialsCivil Engineering Materials（4 4）细度（选择性指标）细度（选择性指标）硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比比 表表 面面 积积 表表 示示(biosh)(biosh)，不不 小小 于于300m2/kg300m2/kg；矿；矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥泥以以筛筛余余表表示示(biosh)(biosh)，80m80m方方孔孔筛筛余不大筛筛余不大于于10%10%或或45m45m方孔筛筛余不大于方孔筛筛余不大于30%30%。第六十页

30、，共133页。61Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials第六十一页，共133页。62Civil Engineering MaterialsCivil Engineering Materials第六十二页，共133页。63Civil Engineering Materials5、水化热、水化热定定义义水水泥泥水水化化时时放放出出(fn ch)的的热热量量。以以J/kg示。主要集中在水化初期（示。主要集中在水化初期（7d）主要考虑：放热总量与放热速度主要考虑：放热总量与放热速度影响因素：影响因素：熟料的矿物组成如熟料的矿物组成如

31、C3A 水泥的细度越细，放热速度越快水泥的细度越细，放热速度越快 水泥的等级越高，放热速度越快、越大水泥的等级越高，放热速度越快、越大 外加剂掺加缓凝剂可降低早期水化热外加剂掺加缓凝剂可降低早期水化热 第六十三页，共133页。64Civil Engineering Materials水化热对工程水化热对工程(gngchng)的影响的影响对对大大体体积积混混凝凝土土（高高层层基基础础、大大坝坝(d b)等等），由由于于混混凝凝土土是是热热的的不不良良导导体体，水水化化热热在在混混凝凝土土内内的的聚聚集集造造成成内内外外温温差差过过大大（可可达达5070），内内胀胀外外缩缩的的结结果果在在混混凝凝

32、土土产产生生拉拉应应力力使使混混凝凝土土产产生生热裂缝；热裂缝；冬冬季季混混凝凝土土施施工工水水化化热热有有利利于于水水泥泥的的水化和混凝土早期强度的发展。水化和混凝土早期强度的发展。大坝大坝(d b)水泥水泥第六十四页，共133页。65Civil Engineering Materials大体积大体积(tj)的桥梁的桥梁洞庭湖大桥洞庭湖大桥(d qio)第六十五页，共133页。66Civil Engineering Materials洞庭湖大桥洞庭湖大桥(d qio)桥梁桥梁(qioling)的热裂缝的热裂缝第六十六页，共133页。67Civil Engineering Materials桥

33、梁桥梁(qioling)的热裂缝的热裂缝第六十七页，共133页。68Civil Engineering Materials大坝大坝(d b)第六十八页，共133页。69Civil Engineering Materials反应堆反应堆西安脉冲堆堆西安脉冲堆堆(du du)本体本体第六十九页，共133页。70Civil Engineering Materials反应堆的热裂缝反应堆的热裂缝(li fng)脉冲脉冲(michng)堆裂堆裂纹示意图纹示意图第七十页，共133页。71Civil Engineering Materials2.2.4、硅酸盐水泥、硅酸盐水泥(shun)的腐蚀的腐蚀与防止与

34、防止定定义义水水泥泥石石在在外外界界(wiji)侵侵蚀蚀性性介介质质（软软水水、含含酸酸、含含盐盐、含含碱碱等等）的的作作用用下下结结构构受受到到破破坏坏，强强度度降降低低的现象称为水泥石的腐蚀。的现象称为水泥石的腐蚀。表现形式：表现形式：体积膨胀膨胀型腐蚀体积膨胀膨胀型腐蚀 体积收缩溶出型腐蚀体积收缩溶出型腐蚀 第七十一页，共133页。72Civil Engineering Materials防波堤防波堤海工结构海工结构(jigu)所受的腐蚀所受的腐蚀第七十二页，共133页。73Civil Engineering Materials碱碱骨料反应引起骨料反应引起(ynq)混凝土的自由变形产生网

35、状裂混凝土的自由变形产生网状裂缝缝Map Cracking碱骨料碱骨料(lio)反应反应第七十三页，共133页。74Civil Engineering Materials膨胀膨胀(png zhng)裂缝裂缝第七十四页，共133页。75Civil Engineering Materials膨胀膨胀(png zhng)裂缝裂缝第七十五页，共133页。76Civil Engineering Materials钙钒石晶体钙钒石晶体(jngt)第七十六页，共133页。77Civil Engineering Materials开裂开裂(ki li)的轨枕的轨枕第七十七页，共133页。78Civil Eng

36、ineering Materials水泥石腐蚀水泥石腐蚀(fsh)的原因的原因内内因因水水泥泥石石存存在在不不稳稳定定的的Ca(OH)2和介稳的水化硫铝酸钙；和介稳的水化硫铝酸钙；外外因因环环境境中中有有害害介介质质（软软水水、酸酸、盐等）的存在；盐等）的存在；联联系系水水泥泥石石中中的的孔孔缝缝系系统统，产产生生(chnshng)有有害害介介质质的的侵侵蚀蚀、交交换换作作用。用。长期性、后期加剧性长期性、后期加剧性第七十八页，共133页。79Civil Engineering Materials1、软水、软水(runshu)的腐蚀的腐蚀软软水水重重碳碳酸酸盐盐含含量量比比较较低低的的水水（如

37、如雨雨水水、雪雪水水、内内陆陆河水、湖水）河水、湖水）1、长期饱水水泥石中、长期饱水水泥石中Ca(OH)2晶体逐渐溶出；晶体逐渐溶出；2、在静水、无水压下溶液饱和溶解作用停止；、在静水、无水压下溶液饱和溶解作用停止；3、在在有有压压、流流动动的的软软水水下下 Ca(OH)2不不断断溶溶出出并并带带走走并并引引起起在在一一定定碱碱度度下下稳稳定定的的C-S-H的的分分解解溶溶出出水水泥石崩溃；泥石崩溃；4、在在硬硬水水下下重重碳碳酸酸盐盐与与 Ca(OH)2反反应应生生成成不不溶溶的的碳碳酸钙堵塞毛细孔阻止腐蚀酸钙堵塞毛细孔阻止腐蚀(fsh)的进行。的进行。Ca(OH)2Ca(HCO3)22Ca

38、CO3+2H2O第七十九页，共133页。80Civil Engineering Materials2、盐类的腐蚀、盐类的腐蚀(fsh)硫酸盐腐蚀硫酸盐腐蚀(fsh)膨胀腐蚀膨胀腐蚀(fsh)镁盐腐蚀镁盐腐蚀(fsh)双重腐蚀双重腐蚀(fsh)MgSO4+Ca(OH)2CaSO4.2H2O+Mg(OH)2 MgCl2+Ca(OH)2CaCl2+Mg(OH)2第八十页，共133页。81Civil Engineering Materials3、酸类腐蚀、酸类腐蚀(fsh)碳碳酸酸腐腐蚀蚀工工业业污污水水(w shu)、地地下水下水 Ca(OH)2+CO2+H2OCaCO3+2H2O CaCO3+CO

39、2+H2OCa(HCO3)2一般酸的腐蚀工业建筑一般酸的腐蚀工业建筑 HCl+Ca(OH)2CaCl+2H2O H2SO4+Ca(OH)2CaSO4.2H2O第八十一页，共133页。82Civil Engineering Materials水泥石腐蚀水泥石腐蚀(fsh)的防止的防止措施：措施：根根据据侵侵蚀蚀环环境境特特点点，合合理理选选用用水水泥泥品品种；种；提高水泥石的密实提高水泥石的密实(m shi)度；度；加作保护层石材、陶瓷、沥青加作保护层石材、陶瓷、沥青第八十二页，共133页。83Civil Engineering Materials2.2.5、硅酸盐水泥的应用、硅酸盐水泥的应用(

40、yngyng)与存放与存放常用于：常用于：重要结构的高强混凝土和预应力混凝土工程重要结构的高强混凝土和预应力混凝土工程要求凝结快的现场浇注的混凝土工程要求凝结快的现场浇注的混凝土工程冬冬季季施施工工及及严严寒寒地地区区遭遭受受反反复复(fnf)冻冻融融的的工程工程不宜用于：不宜用于：受流动的软水和有水压作用的工程受流动的软水和有水压作用的工程受海水和矿物水作用的工程受海水和矿物水作用的工程大体积工程大体积工程耐热、耐酸工程耐热、耐酸工程第八十三页，共133页。84Civil Engineering Materials通用硅酸盐水泥的包装、标志、运输通用硅酸盐水泥的包装、标志、运输(ynsh)与

41、贮存与贮存1 包装包装 水水泥泥可可以以散散装装或或袋袋装装，袋袋装装水水泥泥每每袋袋净净含含量量为为50kg，且且应应不不少少(b sho)于于标标志志质质量量的的99%；随随机机抽抽取取20袋袋总总质质量量（含含包包装装袋袋）应应不不少少(b sho)于于1000kg。其其它它包包装装形形式式由由供供需需双双方方协协商商确确定定，但但有有关关袋袋装装质质量量要要求求，应应符符合合上上述述规规定定。水水泥泥包包装装袋袋应应符符合合GB9774的规定。的规定。第八十四页，共133页。85Civil Engineering Materials通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥(shun)的包装、标志、

42、运输的包装、标志、运输与贮存与贮存2 标志标志水水泥泥包包装装袋袋上上应应清清楚楚标标明明：执执行行标标准准、水水泥泥品品种种、代代号号、强强度度等等级级、生生产产者者名名称称、生生产产许许可可证证标标志志（QS）及及编编号号、出出厂厂(ch chng)编编号号、包包装装日日期期、净净含含量量。包包装装袋袋两两侧侧应应根根据据水水泥泥的的品品种种采采用用不不同同的的颜颜色色印印刷刷水水泥泥名名称称和和强强度度等等级级，硅硅酸酸盐盐水水泥泥和和普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥采采用用红红色色，矿矿渣渣硅硅酸酸盐盐水水泥泥采采用用绿绿色色；火火山山灰灰质质硅硅酸酸盐盐水水泥泥、粉粉煤煤灰灰硅硅酸酸盐盐

43、水水泥泥和复合硅酸盐水泥采用黑色或蓝色。和复合硅酸盐水泥采用黑色或蓝色。散装发运时应提交与袋装标志相同内容的卡片。散装发运时应提交与袋装标志相同内容的卡片。第八十五页，共133页。86Civil Engineering Materials通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥(shun)的包装、标志、运输的包装、标志、运输与贮存与贮存3 3 运输与贮存运输与贮存水水泥泥在在运运输输与与贮贮存存时时不不得得受受潮潮和和混混入入杂杂物物，不不同同品品种种和和强强度度等等级级(dngj)(dngj)的的水水泥泥在在贮贮运中避免混杂。运中避免混杂。存放地点：防潮、防水存放地点：防潮、防水堆放高度：袋装一般不超过

44、堆放高度：袋装一般不超过1010袋袋存放时间：存放时间：一般不超过三个月一般不超过三个月 超过六个月必须进行检验超过六个月必须进行检验 先到先用，后到后用先到先用，后到后用第八十六页，共133页。87Civil Engineering Materials2.3 掺混合材料的硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥(shun)定定义义(dngy)凡凡在在硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料中中，掺掺入入一一定定量量的的混混合合材材料料和和适适量量的的石石膏膏共共同同磨磨细细制制成成的的水水硬硬性性胶胶凝凝材材料料，均均属属掺掺混混合合材材的的硅硅酸盐水泥。酸盐水泥。掺入目的：掺入目的：改善水泥的性能改善水泥的性

45、能 增加品种增加品种 提高产量提高产量 节约熟料，降低成本节约熟料，降低成本第八十七页，共133页。88Civil Engineering Materials一、混合材料一、混合材料定定义义在在水水泥泥生生产产过过程程中中，为为改改善善水水泥泥性性能能，调调节节水水泥泥强强度度等等级级，扩扩大大使使用用范范围围而而掺掺入入的的天天然然或或人人工工的的矿质原料称为混合矿质原料称为混合(hnh)材。材。分类：分类：活活性性混混合合(hnh)材材具具有有火火山山灰灰性性或或潜潜在在水水硬硬性性的的材材料料，如如矿矿渣渣、粉粉煤灰等。煤灰等。非非活活性性混混合合(hnh)材材不不具具有有潜潜在在水水硬

46、硬性性的的材材料料，如如石石灰灰石石粉粉、慢慢冷冷矿渣等矿渣等第八十八页，共133页。89Civil Engineering Materials潜在潜在(qinzi)水硬性水硬性熟料水熟料水C-S-H等水化产物（水硬性）等水化产物（水硬性）火山灰水火山灰水无水化产物无水化产物但但 火火山山灰灰水水石石灰灰（碱碱性性(jin xn)激激发发剂）剂）石膏（硫酸盐激发剂）石膏（硫酸盐激发剂）C-S-H等水化产物（潜在水硬性）等水化产物（潜在水硬性）第八十九页，共133页。90Civil Engineering Materials1、粒化高炉、粒化高炉(gol)矿渣矿渣v定定义义是是高高炉炉炼炼铁铁时

47、时所所排排出出的的以以硅硅酸酸钙钙和和铝铝酸酸钙钙为为主主要要成成分分的的熔熔融融(rngrng)物物，经经淬淬冷成粒后的产品。冷成粒后的产品。v主要化学成分：主要化学成分：CaO、SiO2、Al2O3v活性来源：活性来源：v 玻玻璃璃体体矿矿渣渣融融体体在在淬淬冷冷成成粒粒时时，阻阻止止了了融融体体向向结结晶晶结结构构的的转转变变而而形形成成亚亚稳稳的的玻玻璃体，因此具有潜在水硬性。璃体，因此具有潜在水硬性。第九十页，共133页。91Civil Engineering Materials2、粉煤灰、粉煤灰定定义义(dngy)火火力力发发电电厂厂煤煤粉粉燃燃烧烧后后从从烟烟道道中中收收集集的的

48、粉粉状状物物，又又称称飞飞灰（灰（Fly Ash）.粒粒径径150，呈呈玻玻璃璃质质的的空空心心或或空空心心球状颗粒。球状颗粒。化学成分：化学成分：SiO2、Al2O3指标：筛余、需水量、烧失量指标：筛余、需水量、烧失量第九十一页，共133页。92Civil Engineering Materials球状玻璃体球状玻璃体第九十二页，共133页。93Civil Engineering Materials3、火山灰混合、火山灰混合(hnh)材材定定义义是是具具有有火火山山灰灰性性的的天天然然(tinrn)的的或或人工的矿质物料。人工的矿质物料。包括：包括：天天然然(tinrn)的的火火山山灰灰、凝

49、凝灰灰岩岩、浮浮石、硅藻土；石、硅藻土；人工的烧粘土、烧矸石。人工的烧粘土、烧矸石。主要化学成分：主要化学成分：SiO2、Al2O3第九十三页，共133页。94Civil Engineering Materials4、非活性混合、非活性混合(hnh)材材这这类类材材料料(cilio)本本身身不不具具有有潜潜在在的的水水硬硬性性或或火火山山灰灰性性，与与水水泥泥矿矿物物组组成成不不起化学作用。起化学作用。掺掺入入目目的的：扩扩展展水水泥泥强强度度等等级级、降降低低水化水化 热热常用的有：磨细的石英砂、石灰石粉常用的有：磨细的石英砂、石灰石粉 磨磨细细的的高高炉炉矿矿渣渣、尾尾矿矿粉粉第九十四页，

50、共133页。95Civil Engineering Materials二、掺混合二、掺混合(hnh)材的硅酸盐材的硅酸盐水泥水泥 Ordinary Portland Cement 硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料(6-20)%混混合合材材石石膏膏等级等级(dngj)（GB175-2007）性质：同硅酸盐水泥相近性质：同硅酸盐水泥相近第九十五页，共133页。96Civil Engineering Materials2、矿渣、矿渣(kun zh)硅酸盐水硅酸盐水泥泥Portland blast-furnace slag(代号代号P.S)组成：组成：水水泥泥熟熟料料(sh lio)(2050)%矿矿渣渣