建筑材料辅导(五).ppt课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,建筑材料辅导（五）第五章 水 泥,要求：,1,、掌握硅酸盐水泥的定义，四种矿物组成及性质，水化、凝结硬化基本原理，水泥的技术性质、应用及水泥石的腐蚀与防止。,2,、掌握混合材的类别，掌握掺混合材水泥的定义、组成、特性和适用范围。,3,、了解其它常用的特种水泥品种。,第一节 常 用 水 泥,硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿,渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、,粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥,硅 酸 盐 水 泥,硅酸盐水泥的定义与代号,硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、,05%,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,(,即国外通称的波特兰水泥,),。硅酸盐水泥分两种类型,，,不掺加混合材料的称,I,型硅酸盐水泥,，,代号,P,I,。,在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥重量,5%,石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称,型硅酸盐水泥,，,代号,P-,。,普通硅酸盐水泥,凡由硅酸盐水泥熟料、,6%15%,混合材料、适,量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅,酸盐水泥（简称普通水泥），代号,P.O,。,水泥中,混合材料掺加量按质量百分比计：,掺活性混合材料时，不得超过,15%,，其中允许,有不超过,5%,的窑灰或不超过,10%,的非活性混合,材料来代替；掺非活性混合材料时，不得超过,10%,矿渣硅酸盐水泥,凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石,膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水,泥（简称矿渣水泥）。代号,P.S,。,水泥中粒化高,炉矿渣掺加量按质量百分比计为,20%70%,。允,许用石灰石、窑灰、粉煤灰和火山灰质混合材料,中的一种材料代替矿渣，代替数量不得超过水泥,质量的,8%,，替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少,于,20%,。,火山灰质硅酸盐水泥,凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混材,料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝,材料称为火山灰质硅酸盐水泥（简称,火山灰水泥）。代号,P.P,。,水泥中火山,灰质混合材料掺加量按质量百分计为,20%50%,。,粉煤灰硅酸盐水泥,凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石,膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰,硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥）。代号,P.F,。,水泥中粉煤灰掺加量按质量百分比计为,20%40%,。,复合硅酸盐水泥,凡由硅酸盐水泥、两种或两种以上规定的混合,材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称,为复合硅酸盐水泥（简称复合水泥），代号,P.C,。,水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于,15%,，不超过,50%,。允许用不超过,8%,的窑灰代,替部分混合材料；掺矿渣时混合材料掺量不得与,矿渣硅酸盐水泥重复。,一、,水泥的生产工艺,硅酸盐水泥原料,石灰质原料,：,主要提供,CaO,成分。,粘土质原料,：,主要提供,SiO,2,、,Al,2,O,3,及少量,Fe,2,O,3,铁矿粉：,可以采用黄铁矿渣等。,矿化剂：如萤石等为了改善水泥的锻烧条件，少量的,。,二、,水泥基本组成,1,、熟料基本组成与特性,硅酸三钙,3CaO,SiO,2,C,3,S,硅酸二钙,2CaO,SiO,2,C,2,S,铝酸三钙,3CaO,Fe,2,O,3,C,3,A,铁铝酸四钙,3CaO,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,C,4,AF,少量的游离氧化钙、游离氧化镁和碱。,硅酸三钙,(C,3,S),C,3,S,是硅酸盐水泥中最主要的矿物组分。,主要生成,水化硅酸钙凝胶,和,氢氧化钙晶体,。,其水化产物早期强度高,，,且强度增进率较大,，,28d,强度可达一年强度的,70%80%,。,就,28d,或一年的强度来说,，,在四种矿物中是最高的。,硅酸二钙,(C,2,S),C,2,S,也是硅酸盐水泥的主要矿物组分之一。其水化生成物是,水化硅酸钙凝胶,与,氢氧化钙晶体,。,C,2,S,的水化速度及凝结硬化过程较为缓慢，水化热很低，它的水化产物对水泥,7d,后的强度形成起主要作用。,一般认为,水泥中含,C,2,S,多时,，,水泥有较好的抗化学侵蚀性和较小的干缩性。,铝酸三钙,(C,3,A),C,3,A,是四种组分中遇水反应速度最快,水化热最高的组分。生成,水化铝酸三钙晶体,，其水化产物强度在,3d,中就大部分发挥出来,，,故对早期强度起一定作用,，,但绝对值不高,，,且以后几乎不再增长,，,甚至倒缩。,C,3,A,含量高的水泥浆体干缩变形大,抗硫酸盐侵蚀性能差。,铁铝酸四钙,(C,4,AF),C,4,AF,的早期水化速度介于,C,3,A,和,C,3,S,之间,，水化产物是,水化铝酸钙晶体,和,水化铁酸钙凝胶,。,其水化热较,C,3,A,低,；,其水化物早期强度类似,C,3,A,，,但后期还能不断增长,。,C,4,AF,对水泥抗折强度和抗冲击性能起重要作用,，,水化产物的耐化学侵蚀性好,于缩性小。,水泥中的有害成分,1,、,氧化钙,2,、,氧化镁,3,、,三氧化硫,S0,3,4,、,碱含量,2,、水泥混合材,（,1,）、定义：在生产水泥时，为改善水泥性能，调节水泥标号，而加到水泥中去的人工的和天然的矿物材料，称为水泥混合材料。,（,2,）、分类：,活性混合材料和非活性混合材料,活性混合材,活性混合材料在常温常压下将其磨成细粉,后加水本身不硬化,，,但与水泥或石灰,(,或石,灰和石膏,),拌和在一起,，,加水后既能在水中,又能在空气中硬化。,粒化高炉矿渣,火山灰质混合材料,粉煤灰,非,活性混合材,磨细的石英砂、石灰石、粘土及慢冷矿,渣等属于非活性混合材料,，,它们与水泥成,分不起化学作用或化学作用很小。,3,、石膏,为了调节水泥的凝结速度,，,在磨细硅酸盐,水泥熟料时,，,需要掺入适量的（约,3%,）石,膏,，,石膏也称水泥的缓凝剂。用于水泥中,的石膏一般是二水石膏或无水石膏,(,硬石,膏,),，,化学分子式为,CaS0,4,2H,2,0,或,CaSO,4,。,钙矾石,：,3CaO,Al,2,O,3,3CaSO,4,31H,2,O,三、,水泥的水化硬化,1,、硅酸盐水泥的水化硬化,（,1,）、水泥的水化产物,（,2,）、凝结硬化过程,影响因素：,水泥的矿物组成,水泥颗粒的细度,环境的温度和湿度,与时间的关系,2,、矿渣硅酸盐水泥的水化硬化,（,1,）,矿渣硅酸盐水泥中熟料矿物较少而,活性混合材料（粒化高炉矿渣、火山灰和,粉煤灰）较多，就局部而言，其水化反应,是分,两步,进行的。,熟料矿物水化,氢氧化钙和石膏分别作为激发剂和激发剂，与矿渣中的活性氧化硅、活性氧化铝发生二次水化反应。,矿渣水泥,（,2,）早期强度低、后期强度高。,（,3,）抗腐蚀能力强,（,4,）水化热小,（,5,）耐热性好,（,6,）泌水性较大,，,抗冻性、抗渗性和抵抗干湿交替循环的性能均不及普通水泥。,3,、火山灰水泥的水化硬化,（,1,）（,2,）（,3,）（,4,）同矿渣硅酸盐水泥,（,5,）抗渗性好,（,6,）在干燥环境中易产生裂缝。,粉煤灰水泥,（,1,）（,2,）（,3,）（,4,）同矿渣硅酸盐水泥,（,5,）、抗裂性好,（,6,）、泌水性大，抗冻性差，抗碳化性能差。,水泥石结构,水泥熟料矿物水化的凝胶体和结晶体、,未水化的水泥颗粒、,水（自由水和吸附水）,孔隙（毛细孔和凝胶孔）,四、,水泥的技术性质,（品质要求）,1,、细度,300m,2,/kg,2,、,凝结时间 初凝时间,45,min,终凝时间,390min,3,、,体积安定性,4,、强度,5,、水化热,水泥的技术性质,（品质要求）,6,、水泥化学品质指标,四、水泥石的腐蚀与防止,1,、软水的侵蚀（溶出性侵蚀）,2,、盐类腐蚀,硫酸盐的腐蚀,镁盐的腐蚀,3,、酸类腐蚀,4,、强碱的腐蚀,腐蚀的防止,1,、合理选择水泥品种,2,、提高水泥石的密实度,3,、加做保护层,五、硅酸盐水泥的应用和存放,酸盐水泥的应用范围是由其特性所决定的。,(1),强度高,、,(2),抗冻性,好、,(3),耐腐蚀性,差、,(4),耐热性,差、,(5),水化热,大。,存放,注意防潮,普通硅酸盐水泥,其性能与硅酸盐水泥相近,。,但由于掺入了少量混合材料，与硅酸盐水泥相比，早期硬化速度稍慢，其,3d,、,7d,的抗压强度稍低，抗冻性与耐磨性能也稍差。在应用范围方面，与硅酸盐水泥也相同，广泛用于各种混凝土或钢筋混凝土工程，是我国主要水泥品种之一。,五、,粉煤灰硅酸盐水泥,凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥）。代号,P.F,。,水泥中粉煤灰掺加量按质量百分比计为,20%40%,。,相对于硅酸盐水泥来说有如下主要特点,1,、,2,、,3,、,4,、同矿渣硅酸盐水泥,5,、抗裂性好,6,、泌水性大，抗冻性差，抗碳化性能差。,复合硅酸盐水泥,复合硅酸盐水泥的特性取决于所掺两种混合材的种类、掺量及相对比例，与矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥有不同程度的相似，其使用应根据所掺入的混合材料种类，参照其他掺混合材料水泥的适用范围和工程实践经验选用。,第四节 其它品种水泥,一、白色硅酸盐水泥,二、快硬水泥,1,、快硬硅酸盐水泥,2,、快硬硫铝酸盐水泥,三、膨胀水泥及自应力水泥,复习思考题,1,、硅酸盐水泥由哪些矿物成分组成？这些矿,物成分对水泥性质有何影响？它们的水化产物是什么？,2,、解释水泥的凝结时间，国家标准对水泥的,凝结时间是如何规定的？,3,、解释水泥的体积安定性，国家标准对水泥,的体积安定性是如何规定的？,复习思考题,4,、,一组水泥胶砂试件，测得三个试件的抗折强度（,MPa,）,分别为,4.45,、,5.27,、,4.95,，抗压破坏荷载（,KN,）,分别为,57,、,60,、,58,、,48,、,49,、,52,，抗压夹具的压板长度为,40mm,，,试计算该组试件的抗折强度与抗压强度。,