硅酸盐水泥的性能

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1、第八章硅酸盐水泥的性能本章学习要点◆凝结时间◆强度◆体积变化及水化热◆耐久性第八章硅酸盐水泥的性能密度容积密度细度凝结时间泌水性强度体积变化水化热耐久性建筑性能物理性能8.1硅酸盐水泥的凝结时间初凝:水泥浆体失去流动性和部分可塑性,开始凝结.终凝:水泥浆体逐渐硬化,完全失去可塑性,并具有一定的机械强度,能抵抗一定的外来压力.初凝时间:从水泥加水拌和到水泥初凝所经历的时间.终凝时间:从水泥加水拌和到终凝所经历的时间.凝结:凝结时间:凝结时间有什么用？8.1硅酸盐水泥的凝结时间◆凝结时间的重要意义水泥浆体的凝结时间，对于建筑工程的施工具有十分重要的意义。◇若初凝时间太短，往往来不及进行施

2、工，水泥浆体就已变硬。◇若终凝时间太长，未产生足够大的强度，则影响施工的速度。因此，应有足够长的时间来保证混凝土的搅拌、输送、浇注、成型等操作的顺利完成；同时还应尽可能短的时间加快脱模及施工进度，以保证工程的进展。◆凝结时间的标准规定我国硅酸盐水泥国家标准GB175—2007规定：◇初凝不得早于45min（≥45min）◇终凝不的迟于390min（≤6.5h）8.1.1影响凝结速度因素水泥凝结时间的长短取决于其凝结速度的快慢，两者成反比关系。凡是影响水化速度的各种因素，基本上也同样影响水泥的凝结速度。但水化和凝结又有一定的差异。8.1.1影响凝结速度因素影响水泥凝结速度的主要因素，

3、有熟料矿物组成、水泥细度、水灰比、温度和外加剂等。①矿物组成◇熟料矿物28天的水化速度大小顺序为：C3A＞C3S＞C4AF＞C2S◇水泥的凝结速度既与熟料矿物水化难易有关，又与各矿物的含量有关。◇决定凝结速度的主要矿物为C3A和C3S，快凝是由C3A造成的，而正常凝结则是受C3S制约的。8.1.1影响凝结速度因素①矿物组成②水泥细度水泥粉磨越细，其比表面积就越大，晶体产生扭曲、错位等缺陷越多，水化速度越快，凝结越迅速；反之凝结越慢。硅酸盐水泥国家标准规定：◇比表面积不小于（≥）300m2/kg8.1.1影响凝结速度因素①矿物组成②水泥细度③水灰比（W/C）水灰比越大，水化越快，凝结

4、反而变慢。这是因为加水量过多，颗粒间距增大，水泥浆体结构不易紧密，网络结构难以形成的缘故。水灰比过大时，会使水泥石结构中孔隙太多，降低其强度，故水灰比不宜太大。适宜的用水量应满足两方面的要求：◇水泥水化反应◇水泥浆体稠度8.1.1影响凝结速度因素①矿物组成②水泥细度③水灰比（W/C）④养护温度：书P172图8.1温度升高，水化加快，凝结时间缩短，反之则凝结时间会延长。夏季（高温）和冬季（低温）施工时，注意采取适当的措施，以保证正常的凝结时间。◇保温◇增湿8.1.1影响凝结速度因素①矿物组成②水泥细度③水灰比（W/C）④养护温度⑤外加剂◇缓凝剂：延长凝结时间◇促凝剂：缩短凝结时间影响水

5、泥的凝结快慢因素是多方面的，最主要是C3A，因此在水泥生产中通常是掺入适量外加剂来控制水泥的凝结时间。石膏是常用的一种缓凝剂。有时，根据需要也掺入其他调凝外加剂。8.1.2石膏的缓凝机理1．石膏的作用：调节凝结时间，同时还可提高早强，降低干缩变形，改善耐蚀性、抗冻性、抗渗性等。2．石膏缓凝机理(1)．一般认为C3A+石膏→AFt，这些棱柱状小晶体长在水泥颗粒表面上，形成一层薄膜，封闭水泥颗粒表面→阻滞水分子及离子的扩散→延缓了水泥颗粒特别是C3A的进一步水化。随着扩散继续8.1.2石膏的缓凝机理2．石膏缓凝机理(1)．一般认为①．随扩散进行，C3A表面又形成AFt，由固相体积增加所产

6、生的结晶压力达到一定数值时，将AFt膜局部胀裂，而使水化继续进行，→新生成的AFt又将破裂处重新封闭，再使水化缓解，→如此反复，直到溶液中SO4-消耗到不足以形成AFt后，C3A即进一步水化成AFm、C4AH13或固溶体。所以作用是形成AFt膜，阻碍水分等移动的结果。②．再以后，AFt增多，厚度足够时，SO4-扩散慢，内部C3A得不到足够的SO4-，C3A→C4AH13→AFm时，体积增加，→局部胀裂，使水化继续进行。8.1.2石膏的缓凝机理2．石膏缓凝机理(1)．一般认为(2)．晶核受损学说：杨认为，水泥在水化过程中，由CH晶核表面吸附了缓凝剂，妨碍了它进一步生成和长大，使得CH晶

7、体不能及时析出，阻碍了硅酸盐的水化速度，从而导致费用缓缓。8.1.2石膏的缓凝机理2．石膏缓凝机理(1)．一般认为(2)．晶核受损学说(3)．洛赫尔认为，凝结取决于浆体内网状结构的形成。石膏+开始几分钟溶解的C3A→AFt，则不快凝，若石膏量不足，初期溶解的C3A得不到足够的SO4-，则生成AFm、C4AH13，这些六方板状晶体，很快使水泥粒子互相接触，迅速搭接成网，快速凝结。见书P173表8.1石膏掺入量的确定由很多缓凝机理可知，影响石膏缓凝作用的因素很