第三章-水泥学习.pptx

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1、水泥的分类按性能和用途分水 泥通用水泥专用水泥特性水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等如抗硫酸盐硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等第1页/共54页水泥的分类按主要水硬性物质分 目前，水泥品种已达100余种，其中硅酸盐系水泥用途最广，本章即重点介绍。第2页/共54页第三章 水 泥内容：1.硅酸盐水泥 2.掺混合材的硅酸盐水泥 3.高铝水泥(铝酸盐水泥)4.特种水泥 本章为本课程重点章之一，以硅酸盐水泥和掺混合材料的硅酸盐水泥为本章的重点。通过学习熟悉上述水泥的性质，以期在工程中合理选用。要求掌握硅酸盐水

2、泥熟料矿物的组成及其特性，硅酸盐水泥的水化产物及其特性，以及硅酸盐水泥的性质与应用；要求了解硅酸盐水泥凝结硬化过程及技术要求。在此基础上掌握掺混合材料的硅酸盐水泥的特点。对其它品种的水泥有一般了解。第3页/共54页uu以以硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料和适量的和适量的石膏石膏，及规定的，及规定的混合材料混合材料制成的制成的水硬性胶凝材料。水硬性胶凝材料。通用硅酸盐水泥（GB175-2007）硅酸盐水泥硅酸盐水泥硅酸盐水泥硅酸盐水泥 =水泥熟料水泥熟料水泥熟料水泥熟料 +石膏石膏石膏石膏 +混合材料（混合材料（混合材料（混合材料（0-5%0-5%0-5%0-5%）P P P P （型硅酸盐水泥）型

3、硅酸盐水泥）=硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料 +石膏石膏P P P P （型硅酸盐水泥）型硅酸盐水泥）=硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料 +石膏石膏 +混合材料混合材料 5%5%uu按照按照混合材料混合材料的品种和掺量分为的品种和掺量分为硅酸盐水泥硅酸盐水泥、普通硅酸盐水普通硅酸盐水泥泥、火山灰质火山灰质硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰粉煤灰硅酸盐水泥和硅酸盐水泥和复合复合硅酸盐硅酸盐水泥。水泥。第4页/共54页硅酸盐水泥的生产工艺“两磨一烧”工艺一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺石灰石粘 土铁矿粉生 料石 膏硅酸盐水泥混合材料熟 料按比例混合磨细13501450煅烧磨细硅酸盐水泥的原材料生产硅酸盐水泥

4、熟料的原材料石灰质原料 天然石灰石、白垩等，主要提供CaO。粘土质原料 主要为粘土，主要提供SiO2，Al2O3和少量Fe2O3。校正原料 如铁矿粉，补充Fe2O3。石膏主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等。混合材料 包括活性混合材料（粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料等）和非活性混合材料（石灰石粉、磨细石英砂等）。第5页/共54页（2 2）熟料的矿物组成）熟料的矿物组成 名称名称 分子式分子式 简写简写 质量含量质量含量 硅酸三钙硅酸三钙 3CaOSiO3CaOSiO2 2 C C C C3 3 3 3S S S S 3760%3760%硅酸二钙硅酸二钙 2CaOSiO2CaOSiO2 2 C

5、 C C C2 2 2 2S S S S 1537%1537%铝酸三钙铝酸三钙 3CaOAl3CaOAl2 2O O3 3 C C C C3 3 3 3A A A A 715%715%铁铝酸四钙铁铝酸四钙 4CaOAl4CaOAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3 C C C C4 4 4 4AF AF AF AF 1018%1018%次要成分：游离氧化钙次要成分：游离氧化钙f fCaOCaO、游离氧化镁、游离氧化镁f fMgOMgO、碱、碱 10%10%（1）化学组成：硅酸盐水泥熟料由含量在95%以上的CaOCaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3等氧化物和5%以下的MgO,K2O

6、,Na2O等组成，经过高温煅烧后，主要的四种化学成分化合为熟料的主要部分。二、硅酸盐水泥熟料第6页/共54页各熟料矿物单独与水作用的性质各熟料矿物单独与水作用的性质 熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反应，其特点见上表。C C3 3S S：是水泥的主要矿物组分，质量分数占50%左右，遇水反应速度较快，水化热高对水泥早期强度与后期强度起主要作用。C C2 2S S：质量分数占10%-40%，遇水反应慢，水化热低，早期强度贡献低，后期强度起重要作用.C C3 3A:A:质量分数在15%以下，遇水反应速度最快，水化热最高的组分，C3A的含量决定了水泥的凝结速度与释热量。通常掺入石膏调节水泥的凝结

7、时间。C C4 4AF AF：质量分数占5%-15%，遇水反应较快，水化热较高，强度较低，对抗折强度起重要作用第7页/共54页（1）水泥性质的关系提供强度的组份：C3S、C2S水化热最大的组份：C3A 提高C3S的含量 高强水泥和早强水泥提高C2S 的含量 低热水泥提高C3S、C3A 的含量 快硬水泥（2）水泥的水化、凝结硬化 水泥的凝结和硬化，是一个复杂的物理化学过程，水泥熟料矿物遇水后会发生水解或水化反应而变成水化物，由这些水化物按照一定的方式靠多种引力相互搭接和联结形成水泥石的结构，导致产生强度。水化产物：主要有五种凝胶：CSH、CFH晶体：CH、C3AH6、AFt各熟料矿物各熟料矿物与

8、水泥性质的关系第8页/共54页凝胶的特点：胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接，形成空间网状结构，结构空隙中常含有大量液体，胶体的表面积很大，故吸附能力与粘接力很强。水泥凝胶：其结晶较差，近于无定形态。分散度极大，有很大的内表面积。水泥水化初期形成的凝胶含水量大，结构不稳定，以后体积收缩放出一部分水，结构趋向稳定。水泥凝胶的形态数量影响到水泥浆的凝结硬化过程和强度发展过程。第9页/共54页晶体可分为离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。自然凝结的、不受外界干扰而形成的晶体都有自己独特的、呈对称性的形状，如氢氧化钙氢氧化钙呈六方晶体；冰呈六角棱柱体；明矾呈八面体第10页/共54页硅酸三钙2（3

9、CaOSiO2）6H2O=3CaO2SiO23H2O3Ca（OH）2 C-S-H凝胶 CHCH六方晶体六方晶体硅酸二钙2（2CaOSiO2）4H2O=3CaO2SiO23H2OCa（OH）2 C-S-H凝胶 CHCH六方晶体六方晶体铝酸三钙3CaOAl2O3H2O=3CaOAl2O36H2O 水化铝酸三钙晶体 3CaOAl2O36H2O3（CaSO42H2O）19H2O=3CaOAl3CaOAl2 2O O3 33CaSO3CaSO4 431H31H2 2O O （AFtAFt针状晶体）针状晶体）铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O37H2O=3CaOAl2O36H2OCaOFe2O3H2O3

10、 3AHAH6 6 晶体 CFHCFH凝胶熟料矿物的水化反应C C3 3AHAH6 6水化极快，无强度，水化极快，无强度，瞬时凝结瞬时凝结速凝或急凝。速凝或急凝。掺入石膏，起缓凝作用，石膏与CaSO42H2O反应生成高硫型水化硫铝酸钙（Aft)，即钙矾石，为针状晶体，包围熟料颗粒，形成“保护膜”，延缓水化。第11页/共54页 综上所述，忽略一些次要、少量成分，则硅酸盐水泥熟料矿物与水反应后，生成是5种主要水化产物。在完全水化的水泥石中，凝胶体约占70%，氢氧化钙约占20%，氢氧化钙微溶于水，与盐类、酸性物质发生反氢氧化钙微溶于水，与盐类、酸性物质发生反应，水泥石中存在易受腐蚀的成分，应，水泥石

11、中存在易受腐蚀的成分，C C3 3AHAH6 6能与强碱发生反应，也是能与强碱发生反应，也是易受易受腐蚀的成分。腐蚀的成分。第12页/共54页水泥凝结硬化过程示意图水泥凝结硬化过程示意图 123 456311水泥颗粒；水泥颗粒；22水分；水分；33凝胶；凝胶；44晶体；晶体；55水泥颗粒的未水化内核；水泥颗粒的未水化内核；66毛细孔毛细孔 (a)分散在水中未水化的水泥颗粒；(b)在水泥颗粒表面形成水化物膜层；(c)膜层长大并互相连接（凝结）；(d)水化物进一步发展，填充毛细孔（硬化）（a）（b）（c）（d）三、凝结硬化：水化产物交错、连生，形成连续的网状结构水泥的凝结过程和硬化过程是连续进行的

12、。凝结过程较短暂，一般几个小时即可完成；硬化过程是一个长期的过程，在一定温度和湿度下可持续几十年。第13页/共54页水泥石的结构A凝胶体（CSH凝胶，水化硅酸钙凝胶）；B晶体（氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙）；C孔隙（毛细孔、凝胶孔、气孔等）；D未水化的水泥颗粒水泥石的结构1.水泥石的组成 水化产物 未水化水泥颗粒 毛细孔3.水泥石强度发展的必要条件 温度 湿度 时4.决定水泥石强度的因素：熟料矿物成分、水泥细度和强度第14页/共54页熟料矿物强度增长情况硅酸盐水泥强度发展与龄期的关系2.水泥石强度的发展规律：早期强度发展快，后期强度发展慢，随着时间的延长，强度仍有缓慢的增长。1、熟料矿物

13、强度增长情况C C3 3S S：对水泥早期强度与后期强度起主要作用，C C2 2S S：早期强度贡献低，后期强度起重要作用，C C3 3A A与与C C4 4AFAF水泥早期强度与后期强度的贡献小第15页/共54页1硅酸盐水泥熟料的主要矿物组分是什么?答：硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有硅酸三钙C3S、硅酸二钙C2S、铝酸三钙C3A、铁铝酸四钙C4AF。2硅酸盐水泥主要水化产物有哪些？答：硅酸盐水泥的水化产物有水化硅酸钙C3S2H3、水化铁酸钙CFH、氢氧化钙CH、水化铝酸钙C3AH6或C4AH12、高硫型和低硫型水化硫铝酸钙。水化硅酸钙C3S2H3和水化铁酸钙为凝胶，其余为晶体。3水泥石的组成

14、有哪些？随时间的增长，各组成的含量如何变化？对水泥石的强度有什么影响？答：水泥石是硬化后的水泥浆体，是由水化产物（凝胶和晶体）、未水化水泥内核、毛细孔隙等组成的。随时间的增长，水泥石中凝胶体的数量增加，未水化水泥内核和毛细孔的数量减少，因而水泥石的强度增加。第16页/共54页5影响水泥凝结硬化的外界因素有哪些？4生产硅酸盐水泥时，为什么要加入适量的石膏？答：为了延长水泥的凝结时间，即为了缓凝。以便使施工有足够的时间。答：除水泥的熟料矿物组成、石膏掺量、水泥的细度外，还受外界条件的影响，主要有以下二方面：养护时间（龄期）。时间越长，水泥水化越充分、硬化程度越高、强度越高。硬化速度尤以早期为快。温

15、度、湿度。温度升高，水泥水化反应加速，凝结硬化加快、强度增长快。温度的影响主要对水化的初始阶段影响大，对后期影响不大，但温度过高时，对后期水化不利。湿度越大，水泥的水化越易进行、凝结硬化越充分、强度越高。第17页/共54页四、硅酸盐水泥的主要技术性质水泥物理化学指标注：表中百分数均为质量百分数。第18页/共54页 硅酸盐水泥的硅酸盐水泥的主要技术性质主要技术性质 细度细度 凝结时间；凝结时间；强度；强度；体积安定性；体积安定性；水化热。水化热。第19页/共54页四、硅酸盐水泥的主要技术性质1.细度细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥颗粒的粗细，直接影响其水化反应速度、活性和强度。水泥颗粒越细，总表

16、面积越大，与水接触的面积也越大，则需水量越大，水化速水泥颗粒越细，总表面积越大，与水接触的面积也越大，则需水量越大，水化速度越快、凝结硬化越快、水化产物越多、强度越高，收缩也越大。度越快、凝结硬化越快、水化产物越多、强度越高，收缩也越大。当水泥颗粒当水泥颗粒90m90m时时水化非常缓慢，接近惰性水化非常缓慢，接近惰性 40m40m40m40m时时时时才具有较大的活性才具有较大的活性 3m 3m 水化非常迅速，需水量增大；水化非常迅速，需水量增大；磨的过细磨的过细电耗大，产量低，成本高电耗大，产量低，成本高 收缩大，易开裂收缩大，易开裂 水化速度过大，凝结硬化快水化速度过大，凝结硬化快国标要求硅

17、酸盐水泥细度用国标要求硅酸盐水泥细度用比表面积表示比表面积表示比表面积表示比表面积表示，规定比表面积应大于规定比表面积应大于300m2/kg300m2/kg；否则为不合格，否则为不合格，其它通用水泥用其它通用水泥用0.08mm0.08mm0.08mm0.08mm筛余筛余筛余筛余表示，要求不大于表示，要求不大于10%10%第20页/共54页四、硅酸盐水泥的主要技术性质2.凝结时间凝结时间 分为初凝时间和终凝时间。l初凝时间是从加水至水泥浆开始失去塑性的时间；终凝时间是从加水至水泥浆完全失去塑性的时间。国家标准GB1752007规定：硅酸盐水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于6.5h（390m

18、in）。国产硅酸盐水泥的初凝时间一般为1h3h，终凝时间一般为4h6h。规定水泥凝结时间的意义：p初凝时间不宜过早，是为了有足够的时间对混凝土进行搅拌、运输、浇注和振捣。初凝时间不满足时为废品。p终凝时间不宜过长，是为了使混凝土尽快硬化，产生强度，尽快拆去模板，提高模板周转效率，终凝时间不满足时为不合格品。第21页/共54页四、硅酸盐水泥的主要技术性质3.体积安定性体积安定性是指水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。水泥在硬化过程中体积变化不稳定，即为体积安定性不良。水泥安定性不良的原因：熟料中含有过量的游离氧化钙（fCaO），或含有过量的游离氧化镁（fMgO）；生产水泥时掺入的石膏过量。体积安定性

19、不良的水泥是废品，严禁用于工程中。第22页/共54页水泥安定性不良的原因：(1)f-CaO过量：CaO十H 2OCa(OH)2过烧f-CaO，其水化活性低，在水泥硬化后才进行上述反应，该反应固相体积膨胀97，引起不均勺的体积变化会导致水泥石开裂。(2)f-MgO过量：MgO+H2O=Mg(OH)2水泥中的f-MgO晶体结构致密，水化速度比f-CaO更为缓慢，要几个月甚至几年才明显水化，形成氢氧化镁时体积膨胀将导致水泥石安定性不良。(3)石膏掺量过多：3C3AH6+3CaSO4H2O=3AFt水泥中掺有石膏作为调凝剂或作为混合材的活性激发剂，当石膏掺量过多时，在水泥硬化后还会继续与固态水化铝酸钙

20、反应生成高硫型硫铝酸钙，体积约增大1.5倍也会引起体积安定性不良。第23页/共54页四、硅酸盐水泥的主要技术性质u.强度及强度等级 强度：标准试块在标准养护条件下养护，测定3d和28d的抗折强度、抗压强度，以此评定强度；1.标准配比：水泥：标准砂：水500：1350：2502.标准试块尺寸：40mm40mm160mm3.标准养护条件：1d为203，RH90空气中；1d后放入202水中强度等级划分：根据3d和28d的抗折强度、抗压强度划分强度等级，并根据3d强度分为早强型（R）和普通型。强度等级为：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。决定水泥强度的因素：熟料矿物成分

21、及其比例、水泥细度第24页/共54页四、硅酸盐水泥的主要技术性质（2）强度等级注：R型为早强型，主要是3d强度较高。第25页/共54页四、硅酸盐水泥的主要技术性质5.水化热水泥的水化热是指在水化过程中的放热量。水化热的高低与熟料矿物的相对含量有关。C3A、C3S的水化热高，而C4A F、C2S的水化热较低。因此要降低水化热，可适当减少C3A 和C3S的含量。硅酸盐水泥1-3d龄期水化放热量为总放热量的50%，7d为75%，6个月为83-97%。因此水泥放热大部分在早期3-7d放出。第26页/共54页混凝土构件中心温度与厚度的关系混凝土构件中心温度与厚度的关系绝热的6m3m2m1m水泥量300k

22、g/m3温升()混凝土龄期(d)50403020100246810 1214 对冬季施工而言，水化放热有利于水泥的正常凝结，可不因环境温度过低而使水化太慢。但如构筑物尺寸较大，热量不易散失，温度升高，与其表面的温差过大，就会产生较大应力而导致裂缝。大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土构筑物，由于水化热积聚在内部不易散热，内部温度常上升到50-6050-60以上，内外温度差所引起的应力，可使混凝土产生裂缝，因此水化热对大体积混凝土是有害因素。在大体积混凝土工程中，不宜采用硅酸盐水泥。第27页/共54页1、水泥石腐蚀的原因内因:l 水泥石中存在易受腐蚀的成分：Ca(OH)2和C3AH6l 水泥石中存

23、在孔隙外因:环境中存在有害介质（软水、酸、盐等）,而且液态的腐蚀介质较固态的引起腐蚀更为严重，较高的温度、压力、较快的流速、适宜的湿度及干湿交替等均可加速腐蚀过程。2.水泥石的腐蚀的种类 有软水腐蚀、盐类腐蚀、一般酸腐蚀、碳酸腐蚀、强碱腐蚀等几种,下面分别介绍.3、水泥石腐蚀的防止措施：l 根据侵蚀环境特点,合理选用水泥品种；l 提高水泥石的密实度；l 加作保护层。五.水泥石的腐蚀与防止第28页/共54页1软水侵蚀(溶出型侵蚀)（1）软水：雨水、雪水、蒸馏水以及时水中重碳酸盐含量较小的河水与湖水属于软水。（2）软水侵蚀机理u在静水及无水压的情况下，溶出仅限于表层，整个水泥石影响不大。u在流水及

24、压力水作用下，溶出的Ca(OH)2使孔隙率不断增加，侵蚀也就不断地进行。同时由于水泥石中Ca(OH)2浓度的降低，还会使水泥石中C-S-H等分解，引起水泥石的结构破坏和强度下降。第29页/共54页当环境水中含有较多的重碳酸盐，即水的硬度较 高时，重碳酸盐会与水泥石中的Ca(OH)2作用；lCa(OH)2+Ca(HCO3)22CaCO3+2H2OlCa(OH)2+Mg(HCO3)2 CaCO3+MgCO3+2H2O碳酸钙(CaCO3)或碳酸镁(MgCO3)几乎不溶于水，积聚在水泥石的表面的孔隙内，阻碍了外界水的侵入和Ca(OH)2的继续溶出，使侵蚀作用停止。第30页/共54页2盐类腐蚀（1）盐类

25、腐蚀主要为硫酸盐和镁盐腐蚀（2）盐类腐蚀机理硫酸盐：镁盐：硫酸钙、钙矾石均产生膨胀破坏；CaCl2极易溶解于水，加剧溶出型侵蚀；Mg(OH)2松软、无胶结能力、碱度降低，使腐蚀作用进一步加剧。第31页/共54页3.一股酸腐蚀u 酸腐蚀：在一些工业废水、地下水和沼泽水中，含有无机酸或有酸u 酸腐蚀机理：水泥石含有Ca(OH)2而呈碱性，这些酸与碱会发生反应，如果酸的浓度较高，使水泥石腐加剧。u4碳水腐蚀u腐蚀机理：在某些工业废水和地下水中，溶有一定量的CO2及其盐类，它们会与水泥石中的Ca(OH)2反应：u CO2十H 2O十Ca(OH)2 CaC03u CO2十H 2O十CaCO3Ca(CO3

26、)2u生成Ca(HC03)2易溶于水，造成水泥石腐蚀。第32页/共54页5.强碱腐蚀机理：强碱(NaOH、KOH)在浓度不大时，一般没有腐蚀。当浓度较大且水泥中铝酸钙含量较高时，强碱会与水泥进行如下反应而产生腐蚀：铝酸钠(Na2O A12O3)极易溶解于水，造成水泥石腐蚀。当水泥石受到干湿交替作用时，进入到水泥石中的NaOH会与空气中的CO2作用生成Na2CO3，并在毛细孔隙内结晶析出，使水泥石被胀裂。第33页/共54页六、硅酸盐水泥的特性及应用凝结硬化快，早期及后期强度均高，适用于有早强要求的工程。抗冻性好，适合水工混凝土和抗冻性要求高的工程。耐腐蚀性差，因水化后氢氧化钙和水化铝酸钙的含量较

27、多。水化热高，不宜用于大体积混凝土工程。但有利于低温季节蓄热法施工。抗碳化性好。因水化后氢氧化钙含量较多，高碱度可使钢筋表面形成钝化膜，对钢筋有保护作用。适用于空气中二氧化碳浓度高的环境。耐热性差。因水化后氢氧化钙含量高，不适用于承受高温作用的混凝土工程。耐磨性好，适用于高速公路、道路和地面工程。常用于：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；冬季施工及严寒地区遭受反复冻融的工程；空气中CO2浓度较高的环境工程（如铸造车间等）；干燥环境的混凝土工程。不宜用于：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；大体积工程、耐热、耐酸工程。第34页/共54

28、页32 掺混合材料的硅酸盐水泥第35页/共54页 凡在硅酸盐水泥熟料中，掺入一定量的混合材料（大于5%）和适量的石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料，均属掺混合材的硅酸盐水泥，掺入目的：a.改善水泥的性能，b.增加品种，c.提高产量，d.节约熟料，e.降低成本。一、掺混合材的硅酸盐水泥定义：第36页/共54页二、掺活性混合材的硅酸盐水泥1、掺活性混合材的硅酸盐水泥品种及其组成 普通水泥：熟料+石膏+（6%15%）混合材矿渣水泥：熟料+石膏+（20%70%）粒化高炉矿渣 火山灰水泥：熟料+石膏+（20%50%）火山灰质混合材粉煤灰水泥：熟料+石膏+（20%50%）粉煤灰 复合水泥：熟料+石膏+（15

29、%50%）复合混合材2、掺活性混合材的硅酸盐水泥水化特点 首先是水泥熟料的水化，其次是活性混合材的水化（二次水化）。因此掺活性混合材的硅酸盐水泥的凝结硬化慢，早期强度低。第37页/共54页混合材料及其分类活性混合材料 混合材料磨成细粉，在常温条件下，能与氢氧化钙（Ca(OH)2）反应，能生成具有胶凝性的水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的，称为活性材料，属于这类性质的有：粒化高炉矿渣；粉煤灰；火山灰质混合材料非活性混合材料 在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料，与硅酸盐水泥不起化学反应。常见品种有石灰石、黏土、磨细石英砂等。掺入的目的是调整水泥标号，降低水化热，增加水泥的产

30、量。第38页/共54页粒化高炉矿渣：高炉矿渣是高炉炼铁是所得的以硅酸钙与铝硅酸钙为主要成分的镕融物，经淬冷成粒后的产品，它的化学成分主要是CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3以及其以及其他的杂质。他的杂质。火山灰质混合材料：火山灰质混合材料：凡是天然或人工的，活性SiO2、Al2O3为主的矿物质材料，经磨细后，单独不具有水硬性，但在常温下与石灰和水作用，能生成水硬性的化合物的性质，具有火山灰性的矿物质原料，都成为火山灰质混合材料。粉煤灰：粉煤灰：是燃烧煤粉炉砌体中收集的粉末，又称灰飞，以SiO2、Al2O3为主要成分，含有少量氧化钙。第39页/共54页三、活性混合材的水化1.活性混合材与水

31、拌合后，本身不会硬化或硬化极其缓慢。2.活性混合材与Ca(OH)2 反应，生成水硬性的水化产物，水化硅酸钙和水化铝酸钙。3.石膏可与水化铝酸钙进一步反应，生成水化硫铝酸钙。C C3 3AHAH6 6（CaSO42H2O）H2O 水化硫铝酸钙（钙矾石）4.激发剂：激发活性混合材潜在活性的物质。碱性激发剂：Ca(OH)2硫酸盐激发剂：石膏第40页/共54页四、混合材的水泥的性质与应用（一）普通水泥的性质与应用 1.普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥性质基本相同,早期强度、水化热、抗冻性、耐磨性和抗碳性略低，耐热性略有提高。2、应用：与硅酸盐水泥基本相同。是建筑行业应用面最广 ，使用量最大的水泥品种。第41

32、页/共54页（二）矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥1.三种水泥的共性与应用共性：凝结硬化速度慢，早期强度低，后期强度高；水化放热速度慢，放热量低；抗冻性差，对温度敏感性高，温度低时影响强度发展；耐腐蚀性好；抗碳化性差。应用：适于水下、大体积混凝土结构和蒸养的混凝土构件；不适于早强要求高的混凝土工程、抗冻、干燥地区的混凝土工程。第42页/共54页2.三种水泥的特性与应用矿渣水泥：（1）抗渗性差，不宜用于抗渗要求高的混凝土工程。（2）耐热性好，宜用于受热的混凝土工程，如轧钢、锻造、铸造等 高温车间、窑炉基础、热气体通道等耐热工程。火山灰水泥：（1）抗渗性好，可优先用于抗渗要求高的混凝土工程。（2）

33、干缩大，易起粉，不宜用于干燥或干湿交替环境下的混凝土工程，及有耐磨要求的混凝土。粉煤灰水泥：（1）与火山灰质水泥基本相同，但拌合物需水量较小，干缩率小，抗裂性好。（2）早期强度更低，水化热更低，抗碳化能力更差。第43页/共54页第44页/共54页矿渣、火山灰、粉煤灰渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥强度等级、各龄期强度最低值第45页/共54页（三）复合水泥 早期强度接近普通水泥，而其它性能优于矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥，因而适用范围更广。第46页/共54页二、快硬硅酸盐水泥1.定义：指凡以硅酸盐水泥熟料和适量石膏磨细制成的，以3d抗 压强度表示标号的水硬性胶凝材料（简称快硬水泥）。2.生产:在

34、组成上适当提高了C3S和C3A的含量，达到了早强快硬的效果。3.技术性质：初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于10h；根据1d、3d的抗压强度与抗折强度将快硬水泥划 分为32.5、37.5、42.5三个标号。4.性质:凝结硬化快，早期、后期强度均高，抗渗性及抗冻性强，水化热大，耐腐蚀性差。5应用:适合于早强高强混凝土以及紧急抢修工程和冬季施工第47页/共54页二、道路硅酸盐水泥1.定义:以道路硅酸盐水泥熟料，活性混合 材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为道路硅酸盐水泥，简称道路水泥。2.特性:道路硅酸盐水泥强度较高，特别是抗折强度高、耐磨性好、干缩率低，抗冲击性、抗冻性和抗硫酸盐

35、侵蚀能力比较好。3.应用:适用于水泥混凝土路面、机场跑道、车站及公共广场等工程的面层混凝土中应用。第48页/共54页三、铝酸盐水泥1、定义：以石灰岩和矾土为主要原料，配制成适当成分的生料，烧至全部或部分熔融所得以铝酸钙为主要矿物的熟料，经磨细而成的水硬性胶凝材料，代号CA。2、主要矿物成分铝酸一钙（CaOAl2O3简写 CA）凝结正常，硬化迅速，为铝酸盐水泥强度的主要来源。二铝酸一钙（CaO2Al2O3简写 CA2），其特点是凝结硬化慢，早期强度较低，后期强度高。此外还有少量水化极快、凝结迅速而强度不高的七铝酸十二钙（127）以及胶凝性极差的铝方柱石（C2AS）、六铝酸一钙（CA6）等矿物。第

36、49页/共54页三、铝酸盐水泥3、技术要求按Al2O3的含量分为：CA-50、CA-60、CA-70、CA-80GB规定：比表面积应大于300m2/kg，否则为不合格。初凝时间：不得早于30 min；终凝时间：不得迟于6h。4、铝酸盐水泥的特性与应用早期强度很高，故适用于工期紧急的工程。抗渗性、抗冻性好。抗硫酸盐腐蚀性好。水化放热极快且放热量大，不得应用于大体积混凝土工程。耐热性好。高温下产生烧结作用，具有良好的耐高温性能，较高的强度，故适合耐热工程。长期强度降低较大，不适合长期承载结构。第50页/共54页33 通用水泥的验收和保管包装标志和数量的验收 包装标志的验收 袋装水泥在包装袋上应清楚

37、地标明产品名称、代号、净含量、强度等级、生产许可证编号、生产者名称和地址、出厂编号、执行标准号、包装年月日等主要包装标志。掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥，必须在包装上标上“掺火山灰”字样。包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级。印刷字体颜色：硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥红色；矿渣硅酸盐水泥绿色；火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥黑色。第51页/共54页一、通用水泥的验收废品及不合格品的规定 废品：氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合相应标准规定的通用水泥，均为废品。不合格品：对于通用水泥，凡有下列情况之一者，均为不合格品。硅酸盐水泥，普通水泥：凡不溶物、烧失量、细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者；矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥：凡细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者。掺混合材料硅酸盐水泥混合材料掺量超过最大限值或强度低于商品强度等级规定的指标者。水泥出厂的主要包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全者。第52页/共54页二、通用水泥的保管不同品种和不同强度等级的水泥要分别存放，不得混杂。防水防潮，储存期不能过长，通用水泥不超过三个月。水泥储存期超过三个月，水泥会受潮结块，强度大幅度降低，会影响水泥的使用。第53页/共54页感谢您的观看！第54页/共54页