土木工程材料讲义4：水泥

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1、第4章水泥水泥的分类：六大通用水泥、其它水泥通用硅酸盐水泥的组分应符合表1的规定表4.1(GB175—2007)4.1硅酸盐水泥(portlandcement)4.1.1硅酸盐水泥的生产(两磨一烧)生料的配制硅酸盐水泥的煅烧水泥熟料的粉磨4.1.2水泥熟料(clinker)的组成及特性水泥熟料的组成水泥熟料矿物的特性表4.3硅酸盐水泥主要矿物特性硅酸盐水泥的水化(hydrate)-水化硅酸钙凝胶C-S-H形貌-Aft和Afm形貌硅酸盐水泥的凝结和硬化(setandharden)水泥水化过程影响水泥凝

2、结硬化的主要因素熟料矿物组成的影响水泥细度(fineness)的影响龄期(age)(养护(curing)时间)的影响养护温度和湿度水灰比(WaterCementRatio)(W／C)：水灰比越大，凝结硬化后水泥石中的毛细孔越多，强度、抗冻性、抗渗性下降。4.1.3硅酸盐水泥的技术标准密度、细度：密度和堆密度(densityandbulkdensity)，细度(fineness)标准稠度需水量(standardconsistencywaterdemand)凝结时间(settingtime)体积安定性：

3、水泥熟料中含有过多的游离氧化钙和游离氧化镁，石膏掺量过多强度等级：水泥的强度是指胶砂的强度，而不是净浆的强度，是评定水泥强度等级的依据。按GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》测定。水泥和标准砂按1:3混合，加入规定数量的水（水灰比0.5），制成40´40´160mm的试件，在20±1℃水中养护，经一定龄期（3d、28d），测得试件的抗折和抗压强度来划分强度等级。表4.4硅酸盐水泥各强度等级、各龄期的强度值／MPa水化热(heatofhydration)：早期水化热曲线(earlyag

4、e)碱含量(alkalicontent)氯离子含量：氯离子含量应不大于0.06%4.1.4硅酸盐水泥的腐蚀(attack)与防止软水腐蚀(溶出性腐蚀)：氢氧化钙不断地溶解流失离子交换腐蚀(溶解性腐蚀)：碳酸的腐蚀、一般酸的腐蚀、镁盐的腐蚀膨胀性腐蚀：硫酸盐腐蚀、硫酸的腐蚀碱的腐蚀水泥石腐蚀的防止4.1.5硅酸盐水泥的特性、应用及储存硅酸盐水泥的特性、应用早期强度和后期强度高水化热大抗冻性好干缩小、耐磨性较好抗碳化性较好耐腐蚀性差不耐高温水泥的储存和运输4.2掺混合材的硅酸盐水泥4.2.1混合材料(a

5、dditionofcement)非活性混合材：石灰石粉、窑灰等活性混合材(activeadditionofcement)粒化高炉矿渣(granulatedfurnaceslag)火山灰混合材料(pozzolan)粉煤灰混合材料(flyash)粉煤灰形貌表4.4用于水泥中的粉煤灰技术要求用于水泥中粉煤灰分Ⅰ级灰、Ⅱ级灰、Ⅲ级灰三种4.2.2普通硅酸盐水泥(OrdinaryPortlandCement,OPC)普通硅酸盐水泥的技术要求细度：比表面积不小于300m2/kg。凝结时间：初凝时间不得早于45m

6、in，终凝时间不得迟于10h。强度等级：32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R表4.4普通硅酸盐水泥各龄期强度值／MPa普通硅酸盐水泥的性质：基本同硅酸盐水泥的性质4.2.3矿渣硅酸盐水泥(portlandblast-furnaceslagcement)矿渣水泥的水化特点技术要求：SO3的含量不得超过4％。表4.6矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥各龄期的强度值／MPa特性及应用凝结硬化速度慢：早期强度低，后期强度高对温度湿热敏感性强：适于蒸养(steamcuringorhi

7、gh-pressuresteamcuring)耐腐蚀性好：可用于海港工程和水工大坝的建设。水化热小：可用于大体积混凝土，大型基础和混凝土大坝等。耐热性好抗碳化(carbonization)能力差矿渣水泥的保水性差、抗渗性差、泌水通道较多、干缩较大，使用中要严格控制用水量，加强早期养护。抗冻性差：不宜用于冬季施工,特别不宜用于严寒地区水位经常变动的部位。4.2.4火山灰硅酸盐水泥(portlandpozzolancement)技术要求：SO3的含量不得大于4％。技术性质在干燥环境中易产生裂缝。抗冻性和

8、耐磨性比矿渣水泥还要差。保水性好，抗渗性高。掺入粘土质的火山灰水泥不抗硫酸盐侵蚀。4.2.5粉煤灰硅酸盐水泥(portlandfly-ashcement)技术要求：粉煤灰水泥的技术要求同火山灰水泥。技术性质干缩小，抗裂性高。凝结硬化慢，早期强度低。色深。4.2.6复合硅酸盐水泥(compositeportlandcement)技术要求复合水泥的技术要求同火山灰水泥。技术性质：耐腐蚀性好，水化热小，抗渗性好，早强。表4.4掺混合材硅酸盐水泥的强度要求见教材第64页:表4