水泥-清华版土木工程材料

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1、（第三章水泥）主讲人：陈德鹏安徽工业大学本科生课程清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESSCivilEngineeringMaterials教学目标掌握：普通硅酸盐水泥组成材料、熟料矿物基本特性，通用硅酸盐水泥的技术要求及选用原则。熟悉：水泥的水化、凝结和硬化，水泥性能指标、水泥石的腐蚀及预防了解：水泥的分类，其他品种水泥，新型胶凝材料。教学重点通用硅酸盐水泥的矿物组成、性能及选用原则水泥主要性能指标及检测方法水泥石的腐蚀及预防本章主要教学内容与要求水泥（Cement）水泥概述通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥的生产水泥组成材料水泥技术要求水泥水化与凝结

2、硬化水泥石的腐蚀与预防通用硅酸盐水泥的性能特点及选用其他品种硅酸盐水泥其他品种水泥新型胶凝材料及其在土木工程中的应用根据水泥的主要矿物成分，有：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝酸盐系水泥、磷酸盐系水泥等。水泥概述什么是水泥(cement)？水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。水泥的种类有哪些？按安用途和性能：通用水泥、特性水泥和专用水泥。水泥的化学成分硅酸盐系水泥铝酸盐系水泥硫铝酸盐系水泥磷酸盐系水泥硫铝酸钙硅酸钙铝酸钙磷酸钙,镁根据水泥的特性，有：膨胀水泥、快硬水泥、低热水泥、抗硫酸盐水泥等。根据水泥的主要矿物成分，有：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝酸

3、盐系水泥、磷酸盐系水泥等。水泥概述什么是水泥(cement)？水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。水泥的种类有哪些？按安用途和性能：通用水泥、特性水泥和专用水泥。水泥的特性膨胀水泥快硬水泥低热水泥抗腐蚀水泥硬化时膨胀硬化速度快水化热低耐腐蚀性好根据水泥的特性，有：膨胀水泥、快硬水泥、低热水泥、抗硫酸盐水泥等。根据水泥的主要矿物成分，有：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝酸盐系水泥、磷酸盐系水泥等。水泥概述什么是水泥(cement)？水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。水泥的种类有哪些？按安用途和性能：通用水泥、特性水泥和专用水泥。水泥在土木工程中

4、的重要作用水泥是当今产量与用量最大的土木工程材料！水泥及其砂浆、混凝土与纤维水泥等水泥基材料普遍用于各种土木工程和钢筋混凝土结构！其性能和正确选用对土木工程功能与质量至关重要！原料：硅质：粘土，(SiO2、Al2O3)，占1/3钙质：石灰石、白垩等，(CaO)，占2/3调节原料：铁矿与砂，调节与补充Fe2O3与SiO2制造工艺的“两磨一烧”工艺流程：硅酸盐水泥的生产硅质(粘土)钙质(石灰石)1450℃调节原料(铁质)石膏水泥生料熟料混合材粉磨煅烧粉磨通用硅酸盐水泥的种类根据混合材料的用量和种类的不同，可得到不同种类的通用硅酸盐水泥硅酸盐水泥PⅠ（无混合材）PⅡ（≤5粒

5、化高炉矿渣或石灰石粉）普通硅酸盐水泥PO（6~20%混合材）大掺量混合材硅酸盐水泥不同种类、较大用量混合材掺大量混合材的硅酸盐水泥品种硅酸盐水泥熟料＋石膏＋＋＋＋20~70%矿渣矿渣硅酸盐水泥20~40%火山灰火山灰硅酸盐水泥20~40%粉煤灰粉煤灰硅酸盐水泥20~50%两种混合材复合硅酸盐水泥掺混合材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！通用硅酸盐水泥的品种及代号硅酸盐水泥的组成硅酸盐水泥熟料主要胶凝物质，能水化硬化石膏适量时，调节水泥的凝结时间（延缓）；过量时，引起提价安定性不良；天然石膏、工业副产石膏混合材料调节水泥的强度等级；降低水泥成本

6、活性混合材：粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰质材料非活性混合材：石灰石等，活性未达标的活性混合材窑灰：水泥回转窑窑尾废气中收集的粉尘助磨剂：水泥粉磨时加入，不超过水泥质量的0.5%必要组分熟料又是如何组成的呢？矿物名称英文名称缩写分子式矿物式硅酸三钙AliteC3SCa3SiO53CaO·SiO2硅酸二钙BeliteC2SCa2SiO42CaO·SiO2铝酸三钙AluminateC3ACa3Al2O63CaO·Al2O3铁铝酸四钙FerriteC4AFCa2(Al,Fe)2O54CaO·Al2O3·Fe2O3含量(mass%)36~6015~377~1510~18化学组成

7、：主要成分：CaO(=C)，SiO2(=S)，Al2O3(=A)，Fe2O3(=F)少量杂质：MgO、K2O、Na2O、SO3、P2O5等。矿物组成：硅酸盐水泥熟料主要含有四种矿物：硅酸盐水泥熟料的组成通用硅酸盐水泥的技术要求化学指标不溶物烧失量三氧化硫氧化镁氯离子碱含量（选择性指标）物理指标凝结时间体积安定性强度细度（选择性指标）耐腐蚀性软水侵蚀盐类侵蚀酸类腐蚀强碱腐蚀1.化学指标碱含量主要从水泥生产原材料，尤其是粘土中带入，碱含量高有可能产生碱-集料反应。水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值表示，按照《水泥化学分析方法》（GB/T176