溷凝土课件溷凝土原材料

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,*,*,*,混凝土原材料,水泥,一、水泥分类,1,、硅酸盐水泥,2,、其它特种水泥,1,、硅酸盐水泥,凡,以,适当成分的生料，烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加入适当的石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。,2,、其它特种水泥,铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等，水泥熟料是以铝酸盐或硫铝酸盐作为主要成分。,二、硅酸盐水泥熟料的化学成分及矿物组成,（一）硅酸盐水泥的主要化学成分,（二）硅酸盐水泥的矿物组成,（一）硅酸盐水泥的主要化学成分,氧化钙,CaO,：,60%67%,；,氧化硅,SiO,2,：,19%25%,；,氧化铝,Al,2,O,3,：,3%8%,；,氧化铁,Fe,2,O,3,：,2%6%,；,氧化镁,MgO,：,1%4%,；,三氧化硫,SO,3,：,1%3%,；,碱,K,2,O+N,2,O,：,0.5%1.5%,。,（二）硅酸盐水泥的主要矿物组成,硅酸盐水泥熟料含有四种主要矿物：,硅酸三钙,C,3,S,，,含量,40%55%,；,硅酸二钙,C,2,S,，,含量,20%30%,；,铝酸三钙,C,3,A,，,含量,2.5%15%,；,铁铝酸四钙,C,4,AF,，,含量,10%19%,。,三、水泥品种和分类,（,一）硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,（二）中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥及低热矿渣硅酸盐水泥,（三）矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥,（四）复合硅酸盐水泥,（五）抗硫酸盐硅酸盐水泥,（六）低热微膨胀水泥,（一）硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,1,、,型,硅酸盐水泥,P,：,不掺混合材料；,2,、,型,硅酸盐水泥,P,：掺不,超过水泥质量,5%,石灰石或粒化高炉矿渣混合材料；,3,、普通硅酸盐水泥,P,O,：掺,6%15%,混合材料。,（二）中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥及低热矿渣硅酸盐水泥,1,、中热硅酸盐水泥,P,MH,：,C,3,S,含量,55%,，,C,3,A,含量,6%,；,2,、低热硅酸盐水泥,P,LH,：,C,2,S,含量,40%,，,C,3,A,含量,6%,；,3,、低热矿渣硅酸盐水泥,P,S,LH,：,C,3,A,含量,8%,；粒化高炉矿渣掺量按质量百分比计为,20%60%,，允许用不超过混合材总量,50%,的粒化电炉磷渣或粉煤灰取代。,（三）矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥,1,、矿渣硅酸盐水泥,P,S,：,粒化高炉矿渣掺量按质量百分比计为,20%70%,；其它混合材料取代矿渣数量不得超过水泥质量的,8%,；,2,、火山灰质硅酸盐水泥,P,P,：,火山灰质混合材料掺量按质量百分比计为,20%50%,；,3,、粉煤灰硅酸盐水泥,P,F,：,粉煤灰掺量按质量百分比计为,20%40%,。,（四）复合硅酸盐水泥,复合硅酸盐水泥,P,C,：,两种或两种以上规定的混合材料，混合材料总掺量按质量百分比计应大于,15%,，但不超过,50%,。,（五）抗硫酸盐硅酸盐水泥,1,、中抗硫酸盐硅酸盐水泥,P,MSR,：,C,3,S,含量,55%,，,C,3,A,含量,5%,；具有抵抗中等浓度硫酸根离子侵蚀的能力；,2,、高抗硫酸盐硅酸盐水泥,P,HSR,：,C,3,S,含量,50%,，,C,3,A,含量,3%,；具有抵抗高浓度硫酸根离子侵蚀的能力。,（六）低热微膨胀水泥,低热微膨胀水泥,LHEC,：,凡以粒化高炉矿渣为主要成分，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，磨细制成具有低热和微膨胀性能的水硬性胶凝材料。,三、硅酸盐水泥的凝结和硬化机理,（一）凝结硬化的化学过程,（二）凝结硬化的物理过程,（一）凝结硬化的化学过程,1,、硅酸三钙,C,3,S,2,、硅酸二钙,C,2,S,3,、铝酸三钙,C,3,A,4,、铁铝酸四钙,C,4,AF,5,、石膏,CaSO,4,1,、硅酸三钙,C,3,S,2,（,3CaO,SiO,2,）,+6H,2,O,3CaO,2SiO,2,3H,2,O+3Ca,（,OH,）,2,C,3,S,最初反应较慢，以后反应较快。,2,、硅酸二钙,C,2,S,2,（,2CaO,SiO,2,）,+4H,2,O,3CaO,2SiO,2,3H,2,O+3Ca,（,OH,）,2,C,2,S,的水化速度最慢，但在后期稳步发展。,3,、铝酸三钙,C,3,A,3CaO,Al,2,O,3,+6H,2,O,3CaO,Al,2,O,3,6H,2,O,C,3,A,初始反应速度极快，以后反应较慢。,4,、铁铝酸四钙,C,4,AF,4CaO,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,+2Ca,（,OH,）,2,+10H,2,O,3CaO,Al,2,O,3,6H,2,O+3CaO,Fe,2,O,3,6H,2,O,C,4,AF,开始的反应速度较快，但以后变慢。,5,、石膏,CaSO,4,3CaO,Al,2,O,3,+3CaSO,4,+31H,2,O,3CaO,Al,2,O,3,3Ca,SO,4,31H,2,O,水泥水化反应速度最快的是石膏与铝酸三钙水化反应，反应产物钙矾石吸附于水泥颗粒表面，减缓铝酸三钙水化速度，起到调节水泥凝结时间的作用。,水泥水化产物显微电镜照片（,1,）,水泥水化产物显微电镜照片（,2,）,（二）凝结硬化的物理过程,特点,过程,特点：,1,、水泥水化由表至内，由快变慢；,2,、硬化的水泥石是不均质结构；,3,、水泥石强度随水化龄期而发展，由快变慢；,4,、环境温度越高，凝结硬化速度越快。,过程：,1,、初始反应期（,510,分钟内）；,2,、休止期（诱导期）（约,0.52,小时）；,3,、凝结期（,610,小时）；,4,、硬化期（,728,天或更长）。,四、硅酸盐水泥矿物组成对水泥性能的影响,（,一）对强度的影响,（二）对水化热的影响,（三）对凝结时间和保水性的影响,（四）对收缩的影响,（五）对水泥脆性系数的影响,（六）对耐久性的影响,（七）对混凝土抗冲磨强度的影响,（一）对强度的影响,C,3,S,具有较高强度，特别是早期强度；,C,2,S,的早期强度较低，但后期强度较高；,C,3,A,和,C,4,AF,的强度均在早期发展，后期强度几乎没有发展，,C,4,AF,的强度大于,C,3,A,。,水泥熟料单矿物的水化产物的强度见表,2.1-1,。,表,2.1-1,水泥熟料单矿物的水化物强度,矿物名称,抗压强度（,MPa,）,3d,7d,28d,90d,180d,C,3,S,29.6,32.0,49.6,55.6,62.6,C,2,S,1.4,2.2,4.6,19.4,28.6,C,3,A,6.0,5.2,4.0,8.0,8.0,C,4,AF,15.4,16.8,18.6,16.6,19.6,（二）对水化热的影响,水泥熟料矿物的水化热和水化速度：,C,3,A,C,3,S,C,4,AF,C,2,S,水泥熟料矿物的,水化热,见表,2.1-2,。,表,2.1-2,水泥熟料矿物的水化热,矿物名称,水化热（,J/g,）,3d,7d,28d,90d,180d,365d,C,3,S,410,461,477,511,507,569,C,2,S,80,75,184,230,222,260,C,3,A,712,787,846,787,913,-,C,4,AF,121,180,201,197,306,-,（三）对凝结时间和保水性的影响,水泥,C,3,A,含量越高，水化凝结时间越快；,适量石膏掺量可调节水泥凝结时间；,C,3,A,保水性最强。,（四）对收缩的影响,C,3,A,水化收缩率最大，比其它矿物提高,35,倍；,C,3,S,、,C,2,S,和,C,4,AF,的水化收缩率相差不大。,四种矿物的收缩率见表,2.1-4,。,表,2.1-4,四种矿物的收缩率,矿物名称,收缩率（,%,）,C,3,A,0.002240.00244,C,3,S,0.000750.00083,C,2,S,0.000750.00083,C,4,AF,0.000380.00060,（五）对水泥脆性系数的影响,水泥胶砂抗压强度与抗折强度比值称为水泥的脆性系数。,C,3,A,、,C,3,S,含量高，水泥脆性系数大；,C,2,S,、,C,4,AF,含量高，水泥脆性系数小。,不同水泥脆性系数对比见表,2.1-5,。,（六）对耐久性的影响,1,、抗硫酸盐侵蚀,C,3,A,含量低，水泥抗硫酸盐侵蚀能力强；,2,、抗氯离子侵蚀,铝酸盐含量高，水泥抗氯离子侵蚀能力强。,（七）对混凝土抗冲磨强度的影响,C,3,A,含量低，水泥抗冲磨强度高。水泥胶结强度高，抗冲磨强度高。,五、水泥品质检验,（一）水泥品质指标,（二）水泥品质检验,（一）水泥品质指标,水泥胶砂强度；,安定性；,细度；,凝结时间；,三氧化硫含量；,氧化镁含量；,碱含量；,水化热。,常用水泥的主要技术指标见表,2.1-7,。,水泥水化热指标见表,2.1-8,。,（二）水泥品质检验,水泥胶砂强度检验方法（,ISO,法）,GB/T17671-1999,；,水泥压蒸安定性试验方法,GB/T50-92,；,水泥标准稠度用水量，凝结时间，安定性检验方法,GB/T1346-2001,；,水泥胶砂流动度测定方法,GB/T2419-2005,；,水泥细度检验方法 筛析法,GB/T1345-2005,；,水泥化学分析方法,GB/T176-1996,；,水泥密度测定方法,GB/T208-94,。,水泥标准稠度用水量，凝结时间，安定性检验方法,试验室温度：,20 2,，湿度,50%,。,水泥,500g,，水,142.5g,。,标准稠度用水量：试杆沉入净浆并距底板,6mm1mm,；,初凝时间：试针沉至距底板,4mm1mm,，,终凝时间：试针下沉不超过,0.5mm,；,安定性：雷氏夹指针尖端间的距离增加值不大于,5.0mm,。,水泥胶砂强度检验方法（,ISO,法）,试验室温度：,20 2,，湿度,50%,；,养护室温度：,20 1,，湿度,90%,。,水泥,450 2g,，,ISO,标准砂,1350 5g,，水,225 1g,。,