特种水泥学习.pptx
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1、特性水泥1、快硬高强水泥2、抗硫酸盐型硅酸盐水泥3、油井水泥4、白色水泥5、彩色水泥6、道路水泥7、补偿收缩水泥8、砌筑水泥9、防辐射水泥10、耐高温水泥第1页/共51页快硬高强水泥快硬高强水泥(1 1)特点:凝结时间短、硬化快、早期强度)特点:凝结时间短、硬化快、早期强度高高 以以3 3天强度来划分等级天强度来划分等级(2 2)组成:)组成:PCPC系列(硅酸盐水泥)系列(硅酸盐水泥)CSACSA系列(硫铝酸盐水泥)系列(硫铝酸盐水泥)(3 3)用途:需要快速施工的工程、抢修工程、)用途:需要快速施工的工程、抢修工程、冬季施工冬季施工第2页/共51页抗硫酸盐型硅酸盐水泥抗硫酸盐型硅酸盐水泥(
2、1 1)特点:有较强的抵抗硫酸根离子腐蚀)特点:有较强的抵抗硫酸根离子腐蚀 的能力、水化热低的能力、水化热低(2 2)组成:硅酸盐系列改变熟料矿物组成)组成:硅酸盐系列改变熟料矿物组成(降低硅酸三钙(降低硅酸三钙50%和铝酸三钙含量和铝酸三钙含量5%)(3 3)用途:水利工程、地下工程、海港工)用途:水利工程、地下工程、海港工 程、隧道工程、桥梁基础等程、隧道工程、桥梁基础等第3页/共51页油井水泥(1 1)特点:流动性好、快凝)特点:流动性好、快凝 初凝、终凝时间间隔短初凝、终凝时间间隔短 在高温高压环境中凝结硬化在高温高压环境中凝结硬化(2 2)组成:硅酸盐系列改变矿物比例)组成:硅酸盐系
3、列改变矿物比例(3 3)用途:用于油田固井)用途:用于油田固井第4页/共51页白色水泥白色水泥(1 1)特点:颜色为白色,白度是重要的性)特点:颜色为白色,白度是重要的性 能指标能指标(2 2)组成:控制)组成:控制FeFe含量含量(3 3)用途:建筑装饰)用途:建筑装饰第5页/共51页彩色水泥(1 1)特点:按照使用要求可配制出红色、)特点:按照使用要求可配制出红色、绿色等彩色水泥绿色等彩色水泥(2 2)组成:一般为硅酸盐系列)组成:一般为硅酸盐系列(3 3)制备方法:白水泥)制备方法:白水泥+颜料颜料 在原材料中配入着色剂烧制在原材料中配入着色剂烧制(4 4)用途:建筑装饰)用途:建筑装饰
4、第6页/共51页道路水泥道路水泥(1 1)性能特点:耐磨性好、抗冻性好、抗冲击)性能特点:耐磨性好、抗冻性好、抗冲击 性好、收缩小、弹性好性好、收缩小、弹性好(2 2)组成:硅酸盐系列水泥中增加含铁矿物)组成:硅酸盐系列水泥中增加含铁矿物(3 3)用途:公路路面)用途:公路路面第7页/共51页补偿收缩水泥补偿收缩水泥(1 1)特点:具有微膨胀性)特点:具有微膨胀性(2 2)组成:)组成:CSACSA系列系列(3 3)用途:防止混凝土开裂)用途:防止混凝土开裂第8页/共51页砌筑水泥砌筑水泥(1 1)特点:强度要求不高,流动性好)特点:强度要求不高,流动性好(2 2)组成:硅酸盐系列)组成:硅酸
5、盐系列(3 3)用途:用于砌筑和抹灰)用途:用于砌筑和抹灰第9页/共51页防辐射水泥防辐射水泥(1 1)特点:密度大、水化热小、抗拉强度高)特点:密度大、水化热小、抗拉强度高(2 2)组成:含有)组成:含有BaBa、SrSr等重金属离子等重金属离子(3 3)用途:用于阻挡或防护原子核反应堆辐射)用途:用于阻挡或防护原子核反应堆辐射第10页/共51页耐高温水泥耐高温水泥(1 1)特点:耐高温、耐腐蚀)特点:耐高温、耐腐蚀(2 2)组成:主要为铝酸盐系列)组成:主要为铝酸盐系列 另外还有磷酸盐系列另外还有磷酸盐系列(3 3)用途:窑炉内衬(电力、石化、冶金、建)用途:窑炉内衬(电力、石化、冶金、建
6、材)材)第11页/共51页 硫铝酸盐水泥硫铝酸盐水泥第12页/共51页第一系列水泥:第一系列水泥:以以C C3 3S S矿物为主的各种矿物为主的各种硅酸盐硅酸盐水泥。水泥。第二系列水泥:第二系列水泥:以以CACA矿物为主的各种矿物为主的各种铝酸盐铝酸盐水泥。水泥。第三系列水泥:第三系列水泥:以以C C4 4A A3 3矿物为主的各种矿物为主的各种硫铝酸盐硫铝酸盐水泥。水泥。2020世纪世纪7070年代初,中国发明了普通硫铝酸盐水泥年代初,中国发明了普通硫铝酸盐水泥水泥的种类水泥的种类第13页/共51页定义 硫铝酸盐水泥是以适当成分的石灰石、矾土、石膏为原料,经低温硫铝酸盐水泥是以适当成分的石灰
7、石、矾土、石膏为原料,经低温(13001350)煅烧而成的无水硫铝酸钙()煅烧而成的无水硫铝酸钙(C4A3)和硅酸二钙)和硅酸二钙(C2S)为主要矿物组成的熟料,掺加适量混合材(石膏和石灰石等)为主要矿物组成的熟料,掺加适量混合材(石膏和石灰石等)共同粉磨所制成的具有早强、快硬、低碱度等一系列优异性能的水硬性共同粉磨所制成的具有早强、快硬、低碱度等一系列优异性能的水硬性胶凝材料。胶凝材料。第14页/共51页硫铝酸盐水泥是中国建筑材料科学院于1975研究和开发的一种特种水泥,它是以3CaO3Al2O3CaSO4为主要矿物的水泥。该水泥具有早强、高强、抗冻、抗渗、耐腐蚀和低碱度等优良特性。目前我国
8、硫铝酸盐水泥主要有快硬硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水泥和低碱度硫铝酸盐水泥等五个品种。第15页/共51页 从无水硫铝酸钙从无水硫铝酸钙C C4 4A A3 3 复合矿物研究中已开复合矿物研究中已开发出硫铝酸盐水泥系列。这个系列包括普通硫铝酸发出硫铝酸盐水泥系列。这个系列包括普通硫铝酸盐水泥和高铁硫铝酸盐水泥(又称铁硫酸盐水泥)。盐水泥和高铁硫铝酸盐水泥(又称铁硫酸盐水泥)。硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥的生产工艺完硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥的生产工艺完全一样,区别仅在于两者的铁相矿物含量高低不同。全一样,区别仅在于两者的铁相矿物含量高低不同。硫铝酸盐水泥的种类硫
9、铝酸盐水泥的种类第16页/共51页快硬铁铝酸盐水泥RFAC高强铁铝酸盐水泥HFAC膨胀铁铝酸盐水泥EFAC自应力铁铝酸盐水泥SFAC高铁硫铝酸盐水泥快硬硫铝酸盐水泥RSAC高强硫铝酸盐水泥HSAC膨胀硫铝酸盐水泥ESAC自应力硫铝酸盐水泥SSAC低碱度快硬硫铝酸盐水泥普通硫铝酸盐水泥第17页/共51页早强高强性能:快硬硫铝酸盐水泥不仅有较高的早期强度,而且有不断增长的后期强度。同时具有满足使用要求的凝结时间。12h1d抗压强度可达3550MPa;抗折强度可达6.57.5MPa。3d抗压强度可达5070MPa;抗折强度可达7.58.5MPa。根据3d水泥胶砂抗压强度确定水泥标号。目前市场出售的水
10、泥标量为425、525、625 三种。该两种水泥已有1020年的生产历史。从510年水泥和混凝土长期强度结果可以看出,随养护龄期的增长,强度不断增长,最高强度可达100MPa。硫铝酸盐水泥具有以下特点:第18页/共51页高抗冻性能:快硬硫铝酸盐水泥表现出极好的抗冻性。它具有以下几个特点:a.在010低温下使用,早期强度是硅酸盐水泥的58倍。b.在0-20负温下使用,加入少量防冻剂,混凝土入模温度维持在5以上,则可正常施工。混凝土37d强度可达设计标号的7080%。c.在正负温交替情况下施工,对后期强度增长影响不大。实验室200次冻融循环,混凝土强度损失不明显。抗冻标号可达200以上。第19页/
11、共51页 耐蚀性能:硫铝酸盐水泥对海水、氯盐(NaCl、MgCl2)、硫酸盐(Na2SO4、MgSO4、(NH4)2SO4)、尤其是它们的复合盐类(MgSO4+NaCl)等,均具有极好的耐蚀性。快硬铁铝酸盐水泥的耐蚀性优于快硬硫铝酸盐水泥。从2年耐腐蚀实验室结果可以看出,耐蚀系数均大于1,明显优于高抗硫硅酸盐水泥和高铝水泥。高抗渗性能:硫铝酸盐水泥的水泥石结构较致密,因此混凝土抗渗性是同标号硅酸盐水泥混凝土的23倍。第20页/共51页我国硫铝酸盐水泥应用市场用量及品种第21页/共51页硫铝酸盐水泥的应用硫铝酸盐水泥在我国已成功地应用于各种建筑工程(尤其是冬季施工工程)、海港工程、地下工程,各种
12、水泥制品和预制构件,如水泥压力管、高强桩、大型梁柱以及各种GRC制品。第22页/共51页玻璃纤维增强水泥制品(GRC制品)该制品生产对水泥的基本要求是水泥的水化液相碱度在整个水化过程中必须保持在一个较低的水平,即小于11.0。为满足这个要求,采用水化液相pH值10.5的低碱度硫铝酸盐水泥是最佳选择,目前尚没有任何品种水泥可以代替它。快硬硫铝酸盐水泥水化液相碱度比低碱度硫铝酸盐水泥高,但比快硬铁铝酸盐水泥低,更重要的是水化产物中不存在Ca(OH)2。所以在某些特殊情况下也可以用于GRC制品生产。实验结果表明,快硬铁铝酸盐水泥对玻璃纤维的腐蚀作用较严重,在GRC制品生产中不可使用该种水泥。第23页
13、/共51页自应力水泥压力管 在自应力水泥压力管的生产中,大多数厂采用自应力硫铝酸盐水泥。冬季施工工程 硫铝酸盐水泥用于冬季施工工程可省去通常使用的蒸气保温措施,具有很高的经济效益,目前尚无其他水泥可取代,其应用前景极佳。第24页/共51页海洋工程 海洋建筑物的修补是硫铝酸盐水泥应用前景十分看好的领域之一。使用的水泥品种应首选快硬铁铝酸盐水泥。实验室研究和海洋工程实际应用效果都表明快硬铁铝酸盐水泥的早强、抗海水腐蚀和抗冲刷性能均优于包括快硬硫铝酸盐水泥在内的任何一种水泥,是目前最理想的海洋工程用水泥品种。第25页/共51页 硫铝酸盐水泥生产工艺跟传统硅酸盐水硫铝酸盐水泥生产工艺跟传统硅酸盐水泥相
14、比,生料中石灰石的配入量大大降低,泥相比,生料中石灰石的配入量大大降低,用于分解用于分解CaCOCaCO3 3的热耗大幅度降低,放出的热耗大幅度降低,放出COCO2 2大大降低,且熟料烧成温度较低,理论热耗大大降低,且熟料烧成温度较低,理论热耗较低,烧成范围较宽,节约能量。较低,烧成范围较宽,节约能量。硫铝酸盐水泥生产的工艺特点硫铝酸盐水泥生产的工艺特点第26页/共51页硫铝酸盐水泥的原燃材料硫铝酸盐水泥的原燃材料原材料原材料:铝质原料(主要提供铝质原料(主要提供Al2O3,也提供,也提供SiO2和和Fe2O3)石灰质原料(主要提供石灰质原料(主要提供CaO)硫系原料(主要提供硫系原料(主要提
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