硅酸盐水泥的性能.pptx
《硅酸盐水泥的性能.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《硅酸盐水泥的性能.pptx(61页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、9-1 凝结时间n初凝:水泥浆体失去流动性和部分可塑性,开始凝结.n终凝终凝:水泥浆体逐渐水泥浆体逐渐硬化硬化,完全失去可塑完全失去可塑性性,并具有一定的机并具有一定的机械强度械强度,能抵抗一定能抵抗一定的外来压力的外来压力.n初凝时间:从水泥加水拌和到水泥初凝所经历的时间.n终凝时间:从水泥加水拌和到终凝所经历的时间.凝结凝结:凝结时间凝结时间:凝结时间有什么用?凝结时间有什么用?第1页/共61页一、凝结速度n影响凝结速度的因素影响凝结速度的因素 (1 1)、矿物组成:)、矿物组成:C3A快凝;快凝是由C3A造成的C3S凝结快,但正常正常凝结受C3S的制约(2 2)、)、熟料矿物和水化产物的
2、结构熟料矿物和水化产物的结构:晶体晶体慢冷快慢冷快玻璃体玻璃体快冷正常快冷正常凝胶状凝胶状能延缓水泥的凝结。能延缓水泥的凝结。(包裹)(包裹)凝结速度和水化速度第2页/共61页(3 3)、温度:)、温度:温度升高,温度升高,水化加快,凝结时间缩短。水化加快,凝结时间缩短。(冬、夏)(冬、夏)(4 4)、水灰比:)、水灰比:(5 5)、细度:)、细度:(6 6)、外加剂:)、外加剂:图9-1温度对水泥凝结时间的影响实例第3页/共61页二、石膏的作用及其适宜掺量的确定n1、石膏的作用:、石膏的作用:调节凝结时间;(缓凝机理)提高早期强度;降低干缩变形;改善水泥的性能。第4页/共61页2、石膏掺量的
3、确定n(1 1)确定石膏的最佳掺量要同时考虑)确定石膏的最佳掺量要同时考虑:凝结时间;强度;(图9.4)安定性。图9.3石膏对水泥凝结时间的影响石膏最佳掺入量是指使水泥凝结正常、强度高、安定性良好的掺量。图10-3水泥强度与SO3掺入量的关系第5页/共61页(2)影响石膏掺量的因素有:nA A、石膏的种类:石膏的种类:不同石膏溶解速度不同,缓凝作用不同。如硬石膏比二水石膏溶解度大,但溶解速度慢,掺量要适当增加。一般硅酸盐水泥、普通水泥中石膏掺量以SO3计,掺量为1.5%2.5%。第6页/共61页nB B、熟料中熟料中C C3 3A A含量:含量:C3A含量高,石膏掺量应相应增加,反之则减少。n
4、C C、熟熟料料中中SOSO3 3含含量量:熟料中SO3含量高时,要相应减少石膏掺量。nD D、水水泥泥细细度度:相同矿物组成的水泥,细度增大,比表面积增大,水化加快,应适当增加石膏掺量。第7页/共61页nE E、混合材料的品种和掺量:混合材料的品种和掺量:混合材料不同,石膏掺量不同。如混合材料为矿渣时,应多掺石膏,因为石膏是矿渣的活性激发剂。nF F、碱含量:碱含量:水泥中碱含量高时,凝结速度加快,石膏应适当多掺。实际生产中影响石膏掺量的因素很多,很难精确计算实际生产中影响石膏掺量的因素很多,很难精确计算第8页/共61页(3)确定最佳掺量的可靠方法n是强度和有关性能试验。是强度和有关性能试验
5、。n具体如下:具体如下:按不同石膏掺量配制几组试样并磨细分别测凝结时间、安定性、强度找出安定性合格、凝结时间正常、强度最高的一组即为最佳掺量。nSO3为1.52.5。SO3含量在3.5以下 第9页/共61页三、快凝现象、假凝现象快凝现象快凝现象 假凝现象假凝现象定定义义水泥加水拌和后,很快出现不可逆水泥加水拌和后,很快出现不可逆的固化现象。(初凝时间太短)的固化现象。(初凝时间太短)水泥加水拌和后,在几分钟内既迅水泥加水拌和后,在几分钟内既迅速凝结变硬,经剧烈搅拌后,又重速凝结变硬,经剧烈搅拌后,又重新恢复塑性的现象。新恢复塑性的现象。现现象象很快凝结,不可逆,浆体已产生一很快凝结,不可逆,浆
6、体已产生一定强度,重新搅拌也不能恢复塑性;定强度,重新搅拌也不能恢复塑性;放热量多,温度急剧上升。放热量多,温度急剧上升。很快凝结,可逆,经剧烈搅拌后浆很快凝结,可逆,经剧烈搅拌后浆体可重新恢复塑性,并达到正常凝体可重新恢复塑性,并达到正常凝结;放热量很少;结;放热量很少;对强度无影响,但增加施工难度。对强度无影响,但增加施工难度。原原因因C C3 3A A含量高,或石膏等缓凝剂掺量含量高,或石膏等缓凝剂掺量过少过少 1 1、水泥粉磨时受高温,二水石膏、水泥粉磨时受高温,二水石膏脱水形成半水石膏脱水形成半水石膏2 2、碱含量较高、碱含量较高 措措施施1 1、控制、控制C C3 3A A含量含量
7、2 2、掺适量石膏、掺适量石膏 1 1、降低水泥磨温度、降低水泥磨温度2 2、控制水泥中碱含量、控制水泥中碱含量3 3、施工时延长搅拌时间、施工时延长搅拌时间 第10页/共61页图10-4 不正常凝结的典型特性曲线第11页/共61页四、调凝外加剂:除除石石膏膏外外,许许多多无无机机盐盐或或有有机机化化合合物物也也可可以以调调节节凝凝结结时间。通常分为缓凝剂和促凝剂时间。通常分为缓凝剂和促凝剂(早强剂早强剂)两种。两种。A A 缓缓凝凝剂剂:能能延延缓缓凝凝结结时时间间,并并对对后后期期强强度度发发展展无无不不利影响的外加剂。利影响的外加剂。n缓凝剂主要有四类:n糖类,如糖钙等;n木质素磺酸盐类
8、,如木质素磺酸钙、木质素磺酸钠等;n羟基羟酸及其盐类,如柠檬酸、酒石酸钾钠等;n无机盐类,如锌盐、硼酸盐、磷酸盐等。第12页/共61页适用范围n主要适用于大体积的混凝土和炎热气候下施工,以及需长时间停放或长距离运输的混凝土。n缓凝剂不宜用于日最低气温5以下施工的混凝土,也不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。第13页/共61页nB B 促促凝凝剂剂指指减减少少水水泥泥浆浆由由塑塑性性变变为为固固态态所所需需时时间间,提提高早期强度,并对后期强度无显著影响的外加剂。高早期强度,并对后期强度无显著影响的外加剂。n促凝剂主要有三类:n氯盐类,如氯化钙、氯化钠等;n硫酸盐类,如硫酸钠、硫代硫酸钠
9、等;n有机胺类,如三乙醇胺、三异丙醇胺等;n但CaCl2会使钢筋锈蚀。常与阻锈剂亚硝酸钠复合使用。nNa2S04与Ca(OH)2作用生成强碱NaOH,易于活性集料中发生碱集料反应。n但三乙醇胺掺量过多反而会造成混凝土严重缓凝和强度下降。第14页/共61页适用范围适用范围n促凝剂可以在常温、低温、负温(不低促凝剂可以在常温、低温、负温(不低于于5)条件下加速混凝土的硬化过程,)条件下加速混凝土的硬化过程,多用于冬季施工和抢修工程。多用于冬季施工和抢修工程。注意事项:注意事项:n在实际生产中,使用调凝剂时应注意其在实际生产中,使用调凝剂时应注意其掺量掺量及其对水泥及其对水泥性能的影响性能的影响等问
10、题。等问题。n在选择外加剂和其适宜的掺量时,应根在选择外加剂和其适宜的掺量时,应根据工程需要,现场的材料条件,参考有据工程需要,现场的材料条件,参考有关资料,通过试验确定。关资料,通过试验确定。第15页/共61页n某工地使用某厂生产的硅酸盐水泥,加水拌和后,水泥浆体在短时间内迅速凝结。后经剧烈搅拌,水泥浆体又恢复塑性,随后过三小时才凝结。请讨论形成这种现象的原因。第16页/共61页 9-2 强 度 n一、强度的形成一、强度的形成n1 1、形成:、形成:水化、凝结、硬化第17页/共61页2、表达方式:(单位:MPa)n按所受压力不同分:按所受压力不同分:n按龄期不同分:按龄期不同分:抗压强度抗折
11、强度早期强度:指28d以前的强度后期强度:指28d及以后的强度。如1d 3d 7d强度如:28d强度水泥胶砂强度检验方法(ISO法)(GB/T17671-1999)第18页/共61页二、影响水泥强度的因素二、影响水泥强度的因素n1 1、熟料的矿物组成:、熟料的矿物组成:227227表表9.39.3,表,表9.49.4n2 2、水泥的细度、水泥的细度 :n3 3、施工条件:、施工条件:(1 1)、水灰比:)、水灰比:(2 2)、骨料级配:)、骨料级配:(3 3)、搅拌振捣的程度:)、搅拌振捣的程度:(4 4)、养护温度和湿度:)、养护温度和湿度:(5 5)、外加剂的使用:)、外加剂的使用:第19
12、页/共61页1 1、熟料的矿物组成:、熟料的矿物组成:n4种单矿物种单矿物28d强度排序:强度排序:C3SC4AFC3AC2S表表9.39.3,表,表9.49.4nC3S早强高,早强高,C2S后期强度增幅大。后期强度增幅大。图图9.6nC3A早期强度增长很快,对早强有利,但后期强度早期强度增长很快,对早强有利,但后期强度增长不大。甚至倒缩,增长不大。甚至倒缩,C3A存在最佳含量。存在最佳含量。nC4AF对早强及后强均有利。对早强及后强均有利。第20页/共61页2 2、水泥的细度、水泥的细度 :n不同细度的水泥水化活性不同。228n不同细度的水泥对强度的影响具体如下:n 1m以下颗粒由于在搅拌过
13、程中就完全水化,对强度没有贡献。其含量增加,说明存在过粉磨,浇筑时会显著增加需水量,降低浇筑性能。因此,该组分颗粒是有害的,应尽可能降低。n 13m颗粒含量高,3天强度就高,同时需水量会增加,浇筑性能下降。因此,该组分颗粒在3天强度能满足要求的前提下,应尽可能低。n 132m颗粒含量,决定了28天强度。由于13m颗粒含量不宜太高,因此332m颗粒含量应越高越好。如果强度指标有较大幅度的富余,可以增加混合材添加量。n3265m颗粒含量对强度有贡献,但贡献率较低。n65m以上颗粒基本上只起骨架作用。大于65m颗粒含量增加,水泥泌水性会增大,应保持适度。第21页/共61页图10-7养护温度对水泥浆体
14、强度增长的影响第22页/共61页养护对水泥强度发展的影响第23页/共61页9-3 体积变化与水化热?n一、体积变化一、体积变化 水泥浆体在硬化过程中产生的体积变化有:水泥浆体在硬化过程中产生的体积变化有:n化学减化学减缩缩n湿胀干湿胀干缩缩n碳化收碳化收缩缩第24页/共61页 (一)化学减缩:n1 1、定义:、定义:水泥在水化硬化过程中,无水的熟料矿物转变为水化产物,固相体积大大增加,而水泥浆体的总体积却在不断缩小,由于这种体积减缩是化学反应所致,故称化学减缩。化学减缩。n2、减缩量:、减缩量:n水水泥泥熟熟料料各各单单矿矿物物的的减减缩缩作作用大小顺序:用大小顺序:C C3 3A AC C4
15、 4AFAFC C3 3S SC C2 2S S 表表9.69.6n水水泥泥的的化化学学减减缩缩量量的的大大小小,常常与与C C3 3A A含含量量成成线线性性关关系系,一一般般100100g g水水泥泥水水化化的的减减缩缩量量为为7 79cm9cm3 3。n若若每每m3混混凝凝土土用用水水泥泥300300kgkg,则则减减缩缩量量将将达达到到(21212727)10103 3cmcm3 3。第25页/共61页n以C3S的水化反应为例:n 2(3CaOSiO2)+6H2O=3CaO2SiO23H2O+3Ca(OH)2密度(g/cm)3.14 1.00 2.44 2.23摩尔质量(g/mol)2
16、28.23 18.02 342.48 74.10摩尔体积(cmmol)72.71 18.02 140.40 33.23体系中所占体积(cm)145.42 108.12 140.40 99.69253.54240.09第26页/共61页(二)湿胀干缩n1 1、现象:、现象:硬化水泥浆体的体积随其含水量而变化。浆体结构含水量增加时,其中凝胶粒子由于分子吸附作用而分开,导致体积膨胀,如果含水量减少,则会使体积收缩。n2 2、影响因素:、影响因素:(1)C3A的含量:C3A含量增加,硬化浆体的干缩值提高。图9.10(2)石膏掺量:(3)水灰比:一般早期干缩发展较快,但水灰比对其影响不大,28d后,干缩
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 硅酸盐水泥 性能
限制150内