水泥教学课件PPT 99页

'第四章水泥1 一、了解水泥在建筑中的地位、水泥品种及发展趋势；二、掌握硅酸盐水泥：生产过程、水泥熟料的矿物组成及水化性能、技术性质及质量要求、使用要求。三、掌握掺混合料的硅酸盐水泥的技术性质及应用。四、熟悉水泥的凝结硬化过程、运输、保管五、了解其他品种水泥的性质和应用教学目标2 一、硅酸盐水泥的生产过程、水泥熟料的矿物组成及水化性能、技术性质及质量要求、使用要求。二、掺混合料的硅酸盐水泥的技术性质及应用教学重点3 硅酸盐水泥、掺混合料的硅酸盐水泥的技术性质及应用,各种水泥的应用。教学难点4 第一节硅酸盐水泥第二节掺混合材料的硅酸盐水泥第三节专用水泥第四节特性水泥第五节水泥的运输和保管教学内容5 水泥：是一种粉末状材料，加水拌和成塑性浆体后，在常温下，能将散粒状材料或块状材料胶结为整体，既能在空气中也能在水中硬化，并且能继续保持、发展其强度的一种材料。发展趋势：在水泥品种方面，将加速发展快硬、高强、低热等特种和多用途的水泥；大力发展水泥外加剂；大力发展高标号水泥；6 水泥的分类7 8 第一节硅酸盐水泥定义:由硅酸盐水泥熟料、0％～5％石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥有PⅠ和PⅡ两类，后者含有混合材料。9 一、硅酸盐水泥是怎样制造的？原料：硅质：粘土，(SiO2、Al2O3)，占1/3钙质：石灰石、白垩等，(CaCO3)，占2/3调节原料：铁矿与砂，调节与补充Fe2O3与SiO2制造工艺：原料经粉磨混合后得到水泥生料生料经窑内煅烧得到水泥熟料水泥熟料＋石膏(或混合材）一起经粉磨混合后得到水泥“两磨一烧”水泥生料可以是：与水混合成浆体—湿法工艺加少量水制成料球—半干法工艺加稍多水制成湿球—半湿法工艺干粉混合物—干法工艺10 1.硅酸盐水泥熟料的烧成：生产硅酸盐水泥熟料的原料：石灰石：主要提供CaO;粘土：主要提供SiO2,Al2O3,Fe2O3;铁矿石：是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石。(主要有磁铁矿Fe3O4、赤铁矿Fe2O3、褐铁矿Fe2O3．H2O、菱铁矿FeCO3等)硅酸盐水泥熟料的定义:煅烧时由生料脱水和分解CaO,AL2O3,SiO2,Fe2O3在约1450度的高温下相互间产生化学反应,生成一些以硅酸盐为主的新的化合物,称为水泥熟料。11 石灰粘土压碎机混合器窑磨粉机水泥粉末加入石膏12 硅质(粘土)钙质(石灰石)1450℃调节原料石膏石膏水泥生料熟料混合材水泥制造的“两磨一烧”工艺流程粉磨煅烧粉磨13 水泥制造厂全貌水泥生料煅烧回转窑回转窑尾1450~1500C14 2.生料→熟料的物理化学过程100-200℃生料中自由水分蒸发、干燥；500-800℃粘土脱水分解为Al2O3和SiO2石灰石分解为Ca0放出CO2；1100-1200℃发生化学反应形成3Ca0·A1203、4Ca0·A1203·Fe2O3、2Ca0·Si021400-1450℃Ca0和部分2Ca0·Si02化合形成3Ca0·Si0215 二、硅酸盐水泥熟料矿物组成、含量及特性包括：熟料矿物、有害成分、石膏、混合材料各物质的作用:熟料：主要是胶凝物质，能水化硬化；石膏：调节水泥的凝结时间；混合材料：调节水泥的强度等级；（一）硅酸盐水泥熟料矿物组成1、主要矿物成分硅酸三钙3Ca0·Si02C3S（含量占37-60%）硅酸二钙2Ca0·Si02C2S（15-37%）铝酸三钙3Ca0·A1203C3A（7-15%）　　　　　　　铁铝酸四钙4Ca0·A1203·Fe203C4AF（10-18%）16 ★四种矿物的比例对水泥性质的影响:(1)提高C3S的含量,可得到高强硅酸盐水泥;(2)提高C3S和C3A的含量,可制得快硬硅酸盐泥;(3)降低C3S和C3A的含量,提高C2S的含量可的低热或中热硅酸盐水泥。17 （二）有害成分1、游离的CaO（f-Ca0）――施工单位检测①石灰岩加入过量，形成熟料矿物后剩余Ca0。②煅烧温度高达14500C，Ca0成为过火石灰。③CaO+H2O→Ca(OH)2（体积增大，膨胀开裂）。2、游离的MgO（f-MgO）＜5%――生产厂家控制①原料石灰岩中MgCO3过量。②煅烧温度高达14500C，MgO成为过火石灰。③MgO＋H2O→Mg(OH)2（体积增大，膨胀开裂）。3、SO3＜3.5%①SO3来自于添加的石膏过量。②SO3会与水泥发生反应，生成物体积增大，膨胀开裂。18 (三)有害成分含量的控制f-CaO――施工单位检测；f-MgO＜5%、SO3＜3.5%――生产厂家控制。（四）石膏作用：延缓水泥凝结硬化的时间。用量：必须适量4－5%，否则，＞6%，凝结太慢，延误工期。＜3%，太快，导致搅拌机中凝结或夯实时凝结、砸碎。19 2、熟料矿物的特性成分特性硅酸三钙C3S硅酸二钙C2S铝酸三钙C3A铁铝酸四钙C4AF凝结硬化速度快慢最快快水化热大小最大中强度高早期低后期高低低耐腐蚀性中良差优干缩中小大小密度(g∕cm3)3.253.283.043.7720 三、硅酸盐水泥的水化、凝结硬化水化－物质由无水状态变为有水状态，由低含水变为高含水，统称为水化。★凝结－水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。硬化－水化、凝结之后，浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体（水泥石），这一过程称为硬化。21 1.硅酸盐水泥的水化（1）水化反应式不溶于水的凝胶体晶体2(3CaO·SiO2)+6H2O→3CaO·2Si02·3H2O+3Ca(OH)23(2CaO·SiO2)+4H20→3CaO·2Si02·3H2O+Ca(OH)23CaO·A12O3+6H20→3CaO·A12O3·.6H204CaO·A12O3·Fe2O3+7H20→CaO·Fe2O3·H20+3CaO·A12O3·6H20（2）石膏缓凝反应式3CaO·A12O3·6H20+3(CaSO4·2H20)+19H20→3CaO·A12O3·3CaSO4·31H20水化硫铝酸钙(“水泥杆菌”又叫钙矾石)为针状晶体附在水泥表面，抑制了C3A与水的反应。22 （3）用水量理论用水量为水泥干质量的23-25%，实际加水量为50-70%。（4）养护条件对水化反应的影响①温度：T升高，水化反应加快--蒸汽养护，T降低，反应减缓，当T＜00C时，水化停止，冬季施工需保温。②湿度：要求足够的水，以充分水化。③时间：初期水化快，强度增长也快。之后，水泥颗粒表面被水化产物覆盖，水化反应变缓。23 2.凝结硬化水泥+水→水泥浆拌合物，随时间的增长，水化反应的进行。24 硬化后的水泥石是由胶体粒子、晶体粒子、凝胶孔、毛细孔及未水化的水泥颗粒所组成。其结构如图所示。A－－未水化水泥颗粒B－－胶体粒子C－－晶体粒子D－－毛细孔（毛细孔水）E－－凝胶孔25 3.影响硅酸盐水泥凝结硬化因素(1)水泥的熟料矿物组成及细度(2)养护龄期(3)石膏的掺量(4)水灰比(5)环境温度和湿度(6)外加剂的影响26 石膏在硅酸盐水泥凝结硬化中的作用：石膏在水泥硬化中起缓凝剂的作用。纯水泥熟料磨细后，与水拌和，凝结时间很短，因此不便使用，为调节水泥的凝结时间，掺入适量（3%左右）的石膏，石膏与凝结速度最快的铝酸三钙作用，生成了难溶的水化硫酸铝钙，覆盖在铝酸三钙的周围，阻止其继续快速水化，因而延缓了水泥的凝结时间。石膏的掺量主要取决于铝酸三钙和SO3的含量27 二、硅酸盐水泥的技术性质1.细度指水泥颗粒的粗细程度。不达标,次品--可以使用.①高质量的水泥用比表面法表示,要求比表面积＞300m2/kg.（比表面积：指单位质量的水泥所有颗粒的总表面积）②普通水泥用筛析法表示,要求筛余量＜10%28 2、凝结时间（1）含义自加水拌和开始到水泥浆失去流动性和部分可塑性所需时间——初凝时间。自加水拌和开始到水泥浆完全失去塑性，并具有一定强度所需时间——终凝时间。初凝＞45min，初凝不达标为废品—不能使用。终凝＜6.5h，终凝不达标为次品—可以使用。29 定义硅酸盐水泥水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。水泥全部加入水中开始失去可塑性完全失去可塑性初凝终凝30 硅酸盐水泥的初凝和终凝时间对工程有重要意义。例如：混凝土的施工。结论1：水泥的初凝时间不能过短，否则在施工前即已失去流动性和可塑性而无法施工。结论2：水泥的终凝时间不能过长，否则将延长施工进度和模板周转期31 结论1：水泥的初凝时间不能过短，否则在施工前即已失去流动性和可塑性而无法施工。初凝时间大于45min结论2：水泥的终凝时间不能过长，否则将延长施工进度和模板周转期终凝时间小于6.5h。同时规定:初凝时间不符合规定者为废品，终凝时间不符合规定者为不合格品。GB规定32 3.硅酸盐水泥的标准稠度用水量标准法:①使用标准稠度的水泥净浆(500g水泥、142.5ml水)。②标准养护30min。③标准针自由下落：试针到底－没凝结；距底面2-3mm—初凝；距表面0.5-1mm—终凝。当试针沉至距底板6±1mm时的水泥净浆为标准稠度净浆。33 水泥标准稠度测定仪34 定义不同的水泥品种，标准稠度用水量各不相同，一般在21%～33%之间。35 4.体积安定性指水泥浆硬化后体积变化是否均匀的性质。（1）体积安定性不良的原因?①游离Ca0（f-Ca0）过量水泥硬化后，f-Ca0慢慢吸收环境中的水生成Ca(OH)2，体积膨胀产生裂隙.用标准稠度的水泥净浆（500g水泥、142.5ml水）检验不达标为废品—不能使用。②游离MgO（f-MgO）过量水泥硬化后，f-MgO更缓慢地吸收环境中的水生成Mg(OH)2，体积膨胀产生裂隙。水泥中MgO＜5%，不达标为废品—不能使用。。36 ③加入的石膏过量水泥中含过多的SO3，产生硫酸腐蚀，体积增大,导致水泥石开裂。水泥中SO3＜3.5%不达标为废品—不能使用。。（2）体积安定性不良水泥的处理①严重不良的水泥――作废品处理；②轻微不合格的水泥放置2-4周以后，Ca0吸水空气中的水份变成Ca(OH)2，重新检测合格后方可使用。37 5.强度（1）制试件水泥450g标准砂1350g水225ml（1:3:0.5）制成40mm×40mm×160mm棱柱体标准试件六个。受压面积为4040=1600mm2（2）试件养护先在养护箱中标准养护24h；再放入20℃±10C的水池中养护，要求试件间隔、试件上表面水深≮5mm。（3）强度测定从养护池中3d、28d取出测抗折强度、抗压强度。38 （4）强度计算抗折强度：抗折强度以三个试件为一组，取其平均值作为其抗折强度；平均值的范围±10%.若有一个超出平均值10%,剔除后再取平均值.抗压强度：抗压强度以六个试件为一组，取其平均值作为其抗压强度；平均值的范围±10%.若有一个超出平均值10%，剔除后再取平均值。若有二个超出平均值10%，则此组结果作废。（5）强度等级的确定39 强度等级：根据3天和28天强度测试结果，将水泥强度划分若干个强度等级40 6.水化热水泥与水发生化学反应所释放的热——水化热。对工程的影响高水化热的水泥在大体积混凝土工程中是非常不利的，在大体积混凝土中应选择低热水泥。在混凝土冬期施工时，水化热有利于水泥的凝结、硬化和防止混凝土受冻。41 7.碱含量水泥中Na2O、K2O与骨料中活性SiO2反应，生成物可使混凝土胀裂。要求Na2O+0.658K2O≤0.6%。42 四、水泥石的腐蚀及防止★水泥石的成分晶体凝胶体各种孔隙20-30%70%水分蒸发留下的孔隙Ca(0H)23Ca0·Si02.·3H20水分蒸发产生的毛细3Ca0·A1203·6H20Ca0·Fe203·H20凝胶间的孔隙3Ca0·A1203·3CaS04·31H2043 （一）水泥石被腐蚀的原因1.内因①成分中含有3Ca0·A1203·6H20和Ca(0H)2,化学性质活泼,与水、酸、碱、盐类发生化学反应,使水泥石强度下降.②结构不密实，存在连通的孔隙；2.外因环境中存在酸、碱、盐类等溶液。44 （二）主要的腐蚀类型1.软水腐蚀Ca(OH)2→Ca2++OH-（1）流动软水,Ca(OH)2溶解,水泥石出现麻点、孔洞，强度下降。（2）静止软水，Ca2+饱和后，溶解停止，侵蚀只发生在表面。2.酸类腐蚀（1）碳酸腐蚀：Ca(OH)2+CO2+H20→CaCO3CaCO3+CO2+H20→Ca(HCO3)2溶解流失,留下孔隙.（2）盐酸腐蚀：Ca(OH)2+HCl→H20+CaCl2溶解流失,留下孔隙.（3）硫酸腐蚀：体积膨胀产生裂隙.Ca(OH)2+H2SO4→CaSO4+H20→CaSO4·2H203CaO·A12O3·6H20+CaSO4·2H20+H20→3CaO·A12O3·CaSO4·31H20“水泥杆菌”，体积膨胀1.5倍45 酸类腐蚀腐蚀机理：水泥石中的水化物都是碱性化合物，与碳酸、盐酸、硫酸等酸反应生成可溶性盐。另一方面，氢氧化钙浓度的降低，会导致水泥石中其它水化物的分解，使腐蚀作用加剧。破坏形式：溶失性破坏，组成与结构发生很大改变。水泥石受酸腐蚀后，表面溶失、脱落46 3.镁盐腐蚀——体积膨胀留下孔隙,双重侵蚀.Ca(OH)2+MgSO4+H20→CaSO4·2H20+Mg(OH)2体积膨胀3CaO·A12O3·6H20+CaSO4·2H20+H20→3CaO·A12O3·CaSO4·31H20“水泥杆菌”，体积膨胀1.5倍4.强碱的腐蚀一般碱无腐蚀,但强碱如NaOH产生可溶物质流失,有腐蚀.3CaO·A12O3·6H20+NaOH→NaO·A12O3+Ca(OH)2(三)防止水泥腐蚀的措施:1.合理选择水泥品种――成分上①软水、酸类水宜选加混合料多的水泥。②有硫酸盐侵蚀的工程,宜选铝酸钙含量＜5%的抗硫酸水泥。③其他侵蚀的工程如晒盐池，一般也采用加混合料多的水泥。47 盐类腐蚀硫酸盐的腐蚀腐蚀机理：硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙反应，生成硫酸钙。硫酸钙再与水泥石中未水化的铝酸钙反应，生成钙矾石(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)，其体积增加2.22倍，引起水泥石的破坏。当硫酸钙浓度高时，他们可直接结晶，造成膨胀压力，引起破坏。镁盐的腐蚀腐蚀机理：主要是硫酸镁和氯化镁，他们与氢氧化钙反应，生成氢氧化镁和硫酸钙或氯化钙，造成双重腐蚀作用。钙矾石水泥石受硫酸盐侵蚀后，内部形成膨胀性结晶产物水泥石受硫酸盐侵蚀后，因膨胀性结晶产物引起的开裂48 2.提高水泥石密度――结构上3.水泥石表面设置保护层，隔绝腐蚀介质与水泥石的联系，提高耐腐蚀性。49 三、硅酸盐水泥的特点1.凝结硬化快，早期、后期强度都高。――适合有早强要求的砼、高强砼、预应力砼及重要工程。2.水化热大水化热:物质与水发生反应生成水化物的过程中所放出或吸收的热量――适合冬季施工；――不适合大体积砼。3.碱度高，抗碳化能力强，对钢筋的保护作用强――适合于空气中CO2浓度较高的环境，如铸造车间。50 4.抗冻性好――适合严寒地区受反复冻融作用的砼工程。5.干缩小、耐磨性好干缩性:粘稠状材料在无外力作用下，放置在空气中，因水分蒸发所引起的尺寸变化程度――适用于干燥环境的砼工程。因水泥石密实，不易产生干缩裂缝。6.耐腐蚀性差――不适合流动的软水、酸碱盐环境中使用。7.耐热性差――不适合承受高温作用的砼工程。主要因为2500C以上，Ca(OH)2分解为CaO和水，体积收缩。8.对外加剂较敏感――工程中加入外加剂效果明显。外加剂:为改善和调节混凝土或砂浆的功能，在拌制时掺加的有机、无机或复合的化合物。例如:缓凝剂、防水剂、防冻剂、膨胀剂等。51 四、硅酸盐水泥的储存、运输1.不得混入杂质，以免影响强度。2.散装水泥应用专用运输车直接运至现场，分别存放，不得混用，以免影响凝结时间。3.袋装水泥堆放高度不应超过10袋，以防压破包装袋。4.不得受潮，以免水化→碳化结块。水泥+水→凝胶+Ca(OH)2Ca(OH)2+CO2+H2O→CaCO3+2H2O5.存放期一般不应超过3个月。6.随着存放期延长，水泥的体积安定性提高。CaO+H2O→Ca(OH)2，减少了过火石灰产生的胀裂。52 第二节掺混合材料的硅酸盐水泥53 掺混合材料的硅酸盐水泥凡在硅酸盐水泥熟料中，掺入一定量的混合材料和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料，均属掺混合材料的硅酸盐水泥。54 一、掺混合材料的硅酸盐水泥品种硅酸盐水泥熟料＋石膏＋＋＋＋＋6~15%混合材料普通硅酸盐水泥20~70%矿渣矿渣硅酸盐水泥20~50%火山灰火山灰硅酸盐水泥20~40%粉煤灰粉煤灰硅酸盐水泥16~50%两种混合材料复合硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥的凝结硬化和性能与所掺混合材的种类与掺量密切相关！55 (一)掺混合材料的水泥的代号水泥品种组成特点代号普通水泥6％～15％的混合材料P·O矿渣水泥20～70％矿渣P·S火山灰水泥20～50％火山灰P·P粉煤灰水泥20～40％粉煤灰P·F复合水泥15～50％两种混合材料P·C石灰石水泥11％～25％的石灰石P·L56 混合材料混合材料是天然材料和人工合成材料的综合。如胶合板，纸，混纺料等。混合材料会保持部分原来的特质57 1.活性混合材料定义——具有水化活性的混合材料。(矿物质材料（天然或人工），经粉磨加水后，本身不硬化或硬化很慢，但与其它胶凝材料（石灰、水泥）搅成胶泥状态后，不但能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化，并且有一定的强度，这类物质即称为活性混合材料)活性组分：SiO2、Al2O358 常用活性混合材料品种：粒化高炉矿渣—炼钢铁的废料。(炼铁时，浮在铁水表面的熔融物，经急冷处理形成的疏松颗粒状材料)火山灰质粉末—天然岩石和人工煅烧物。(火山爆发喷出的火山灰，风静时下沉堆积形成)粉煤灰—火电厂的废料。(火力发电厂以粉煤为燃料，燃烧后炉烟道中的灰)三者的主要成分A12O3、SiO2、少量CaO。59 (1)活性混合料对水泥性质的影响首先水泥与水发生水化反应生成Ca(OH)2等,称为一次反应;然后Ca(OH)2再与活性混合料发生反应称为二次反应。SiO2+Ca(OH)2+H20→xCaO·SiO2·mH20Al2O3+Ca(OH)2+H20→yCaO·Al2O3·nH20活性混合料　　　　水硬性胶凝材料，强度较高60 ①加活性混合料后，熟料相对减少，水化快、早期强度大的矿物含量相对降低――要求快硬早强者不宜选用含混合料多的水泥。②水泥中水化热高的矿物含量相对减少，故此类水泥水化放热量较少――厚大体积的砼优先选用含混合料多的水泥；――相反严寒地区使用的混凝土不宜选含混合料多的水泥。③二次反应消耗了大部分Ca(OH)2，砼中Ca(OH)2含量少――碱度低，对钢筋的保护作用差，故预应力砼、重要工程的钢筋砼不宜选用含混合料多的水泥；――耐腐蚀性提高，故酸性环境、流动的软水中适合选用含混合料多的水泥。61 2.非活性混合料――机械充填定义：主要起填充作用且与水泥矿物成分或水化产物不发生化学反应或化学反应很弱的混合材料，为非活性混合材。用途：调整水泥标号、改善水泥的耐腐蚀性等。常见的有：磨细石英砂石灰石粉粘土慢冷矿渣(活性较低)62 (一)应用:普通水泥与硅酸盐水泥基本相同，甚至在一些不能用硅酸盐水泥的地方也可采用普通水泥，使得普通水泥成为建筑待业应用面最广、使用量最大的水泥品种。二、普通硅酸盐水泥63 强度等级抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)3d28d3d28d32.51132.52.55.532.5R1632.53.55.542.51642.53.56.542.5R2142.54.06.552.52252.54.07.052.5R2652.55.07.0普通硅酸盐水泥的强度要求(GB175—99)64 （二）普通硅酸盐水泥的技术要求1.细度―以比表面积表示,不小于300m2∕kg。2.凝结时间初凝不得小于45min―不达标为废品,不能使用；终凝不得大于600min―不达标为次品,可以使用。65 3.体积安定性f–CaO沸煮法检验合格――不达标为废品,不能使用。MgO＜5%――不达标为废品,不能使用。SO3＜3.5%――不达标为废品,不能使用。4.碱含量：Na20+0.658K20≤0.6%。5.强度等级根据3天和28天龄期的抗折和抗压强度，将普通硅酸盐水泥划分42.5、42.5R、52.5、52.5R四个强度等级。66 二、普通硅酸盐水泥特点(与硅酸盐水泥基本相似,用途也基本相同。)1、凝结硬化快，早期、后期强度都高。――适合有早强要求的砼、高强砼、预应力砼及重要工程.2、水化热大――适合冬季施工；――不适合大体积砼。3、碱度高，抗碳化能力强，对钢筋有保护作用――适合于空气中CO2浓度较高的环境，如铸造车间。67 4、抗冻性好――适合严寒地区受反复冻融作用的砼工程。因水泥石密实，强度高。5、干缩小――适用于干燥环境的砼工程。因水泥石密实，不易产生干缩裂缝。6、耐腐蚀性差――不适合流动的软水、酸碱盐环境中使用.7、耐热性差――不适合承受高温作用的砼工程。主要因为2500C以上，Ca(OH)2分解为CaO和水，体积收缩。68 （一）活性混和材料的技术性质（共性）1、细度筛余量＜10%（同硅酸盐水泥）―不达标为次品,可以使用。2、凝结时间初凝＞45min（同硅酸盐水泥）―不达标为废品,不能使用；终凝＜10h（硅酸盐水泥＜6.5h）―不达标为次品,可以使用。69 3、体积安定性f–CaO沸煮法检验合格――不达标为废品,不能使用。MgO＜5%（同硅酸盐水泥）――不达标为废品,不能使用。SO3＜3.5%（同硅酸盐水泥）――不达标为废品,不能使用。4、碱含量：Na20+0.658K20≤0.6%（同硅酸盐水泥）。5.强度等级见P65表4-470 ★矿渣水泥的特点1.早期强度低，后期强度高。――不宜用于早期强度要求高的工程。2.对温度敏感，适合高温养护。3.水化热低，放热速度慢――适用于大体积混凝土；――不宜用于冬季施工。71 4.耐蚀性较好――适用于水沟、下水道等工程；――海边晒盐池多采用，海下工程也首选。5.抗碳化能力差――不宜用于重点工程（民宅可用）；－－不宜用于空气中CO2浓度较高的环境，如铸造车间。6.耐热性好――适用于高温工程如窑、炼钢车间砼梁、柱、基础等。因Ca(OH)2含量少，且矿渣高温形成，耐高温达400℃。72 7.抗冻性差、耐磨性差。因含有较多的混合料，使拌和需水量增加，水分蒸发留下大量连通孔隙――不适用于严寒地区水位升降范围内的砼工程；－－不适用于有耐磨要求的工程。8.干缩率大。矿渣外形不规则，拌和需水量多，水分蒸发留下大量连通孔隙，干燥收缩大。9.抗渗性差。矿渣为玻璃体,对水的吸附能力差,保水性差,易产生泌水造成较多连通孔隙―不适合有抗渗要求的工程.73 ★火山灰水泥的特点:1、2、3、4、5、6、7、8同矿渣水泥。9.抗渗性好。火山灰表面含有大量的微孔隙吸水，水化反应完全,形成大量凝胶，水泥石密度――适用于有抗渗要求的工程，如水电站水坝内部的砼。74 ★粉煤灰水泥的特点1、2、3、4、5、6、7、9同矿渣水泥。8.干缩率小。粉煤灰多为球形，拌合时需水量少,水分蒸发产生的连通孔隙少，干缩率小，抗裂性好.－―海下工程多采用。75 一次水化反应三种水泥的水化特点二次水化反应首先是水泥熟料水化，生成较多的水化硅酸钙、氢氧化钙等水化产物SiO2+Ca(OH)2+H20→xCaO·SiO2·mH20Al2O3+Ca(OH)2+H20→yCaO·Al2O3·nH20活性混合料　　　　水硬性胶凝材料，强度较高76 三种水泥的共同性质凝结硬化慢，早期强度低，后期强度发展较快抗软水、抗腐蚀能力强水化热低、放热速度慢抗碳化能力差抗冻性差、耐磨性差湿热敏感性强，适合蒸汽养护77 三种水泥各自的特性矿渣水泥耐热性强、干缩性较大、保水性差火山灰水泥保水性好、抗渗性好、硬化干缩性显著粉煤灰水泥干缩性小、抗裂性好78 1.概述:复合硅酸盐水泥特性取决于所掺混合材料的种类、掺量及相对比例。其使用应参照其他掺混合材料水泥的适用范围按工程实践经验选用。2.技术性质P663.性能与应用P66(六)复合硅酸盐水泥79 复合硅酸盐水泥的强度要求(GB12958—1999)强度等级抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)3d28d3d28d32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.552.522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.080 第三节专用水泥为满足工程需要而生产的专门用于某种工程的水泥。（一）砌筑水泥以活性混合料为主+少量水泥熟料+适量石膏粉磨制成。1.技术要求81 2.特点强度低不承重――适用于砖、石、砌块等的砌筑砂浆；――适用于内外墙的抹面砂浆；――不得用于钢筋砼工程。82 （二）道路硅酸盐水泥1.成分硅酸盐水泥熟料+混合料(0-10%)+适量石膏→成品水泥C3A＜5%――C3A干缩率大。C4AF＞16％（通用水泥中6-13%）――要求耐磨率≯3.6kg/m2。2.技术要求83 2.特点3.适用于84 (三)中热硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥中热水泥适用于要求水化热较低的大体积混凝土，如大坝、大体积建筑物和厚大基础等工程中，可以克服可意克服因水化热引起的温差应力而导致混凝土的破坏；低热矿渣水泥主要适用于大坝或大体积混凝土及水下等要求低水化热的工程。85 第四节特性水泥一、白色硅酸盐水泥硅酸盐水泥熟料+适量石膏→成品水泥。1.原料:2.技术要求细度：筛余量＜10%（通用水泥相同）。凝结时间：初凝＞45min（通用水泥相同），终凝＜12h（硅酸盐水泥6.5h，其他硅酸盐水泥10h）。86 体积安定性：沸煮法检验合格。强度：以3d、28d的抗压强度与抗折强度分为32.5、42.5、52.5表示强度等级3.适用于87 适用于要求早期强度高的工程，紧急抢修工程，冬期施工的以及制作预应力钢筋混凝土或高强混凝土预制构件。不适用地大体积混凝土工程及与腐蚀介质接触的混凝土工程。二、快硬硅酸盐水泥88 三、膨胀水泥和自应力水泥(一)组成特点：含有在水泥的凝结硬化过程中能产生适量体积膨胀的成分，如：氧化钙、氧化镁、硫铝酸钙、明矾石、石膏等。(二)种类：硅酸盐型、铝酸盐型、硫铝酸盐型。(三)性能特点：凝结硬化过程中体积不收缩，而略有膨胀，提高密实性和抗渗性。(三)应用：可用于配制防水砂浆和防水混凝土、管道接头、堵缝和自应力钢筋混凝土结构工程和构件等。89 四、铝酸盐水泥高铝水泥的矿物组成高铝水泥的特性高铝水泥的技术性质高铝水泥的特点与应用90 (一)高铝水泥的矿物组成定义：高铝水泥（矾土水泥）是以铝矾土和石灰石为原料，按一定比例配合，经煅烧、磨细所制得的一种以铝酸钙为主要矿物成分的水硬性材料，又称铝酸盐水泥。主要矿物有：铝酸一钙CaOAl2O3CA，50%~70%；硅酸二钙2CaOSiO2C2S，七铝酸十二钙12CaO7Al2O3，C12A7二铝酸一钙CaO2Al2O3，CA2硅铝酸二钙2CaOAl2O3SiO2C2AS水化活性很低水化活性很高91 (二)高铝水泥的特性1.高铝水泥的水化主要是铝酸一钙的水化和水化物的结晶；2.铝酸一钙的水化物组成与温度有关：T≤20CCA+10H2O—CAH1020C≤T≤30C2CA+11H2O—C2AH830C≤T3CA+12H2O—C3AH6+2(Al2O33H2O)3.水化反应集中在早期，而且，反应速度较快，因此，早期强度增长快；4.水化物都是晶体，而且，稳定性较差，容易发生相互间的转化，因而引起强度降低。92 5C下铝酸盐水泥稳定水化物——CAH10(六方片状晶体）65C下铝酸盐水泥稳定水化物—C3AH6(立方晶体）93 (三)高铝水泥的技术性质1.外观：黄色或黄褐色或灰色；2.密度为3.0～3.2g∕cm3，堆积密度1000～1300kg∕m3。3.细度：比表面积45m≥300m2∕kg方孔筛筛余≤10%；4.凝结时间：初凝≥40min，终凝≤10h；5.强度：见表4-6(P70)。94 (四)高铝水泥的特点与应用1.耐高温性能好，配制耐高温混凝土或砌筑砂浆；2.耐硫酸盐腐蚀性能较好，适用于有抗硫酸盐侵蚀要求的工程；3.耐碱性较差，不能用于接触碱溶液的工程；4.水化热较大，适用于冬季施工，不适用于大体积混凝土；5.快硬早强，宜用于紧急抢修工程。6.高铝水泥有强度倒缩现象，如需用于工程中，应按最低稳定强度设计。95 按环境条件选择水泥品种按工程特点选择水泥品种水泥的选用、验收和保管一、水泥的选用96 二、水泥的验收标志验收数量验收质量验收97 防潮防水分类储存储存期不宜过长三、水泥的运输与保管98 例:现有四种白色粉末，已知其为建筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白色硅酸盐水泥，请加以鉴别（化学分析除外）。解:取相同质量的四种粉末，分别加入适量的水拌合为同一稠度的浆体。放热量最大且有大量水蒸气产生的为生石灰粉；在５～３０分钟内凝结硬化并具有一定强度的为建筑石膏；在４５分钟到１２小时内凝结硬化的为白色水泥；加水后没有任何反应和变化的为白色石灰石粉。99'