《胶凝材料》课件

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1、第二节硅酸盐水泥我国水泥年产量增长图表669520180003630049000299一、硅酸盐水泥的概念二、硅酸盐水泥的生产及矿物组成三、硅酸盐水泥的凝结硬化四、硅酸盐水泥的技术性质五、硅酸盐水泥石的腐蚀与防治六、硅酸盐水泥的应用与存放本节主要内容凡由硅酸盐水泥熟料、05%石灰或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（波特兰水泥）分两种：⑴不掺加混合材料的称型硅酸盐水泥，其代号为P。⑵在熟料粉磨时掺加≯5%水泥质量的石灰石或粒化高炉矿渣混合料的称型硅酸盐水泥，代号为P。一、硅酸盐水泥的概念二、硅酸盐水泥的生产及矿物组成1、生产原料：①石灰

2、质原料：提供CaO，有石灰石、贝壳、石灰质凝灰岩。②粘土质原料：提供SiO2、Al2O3，少量Fe2O3，有粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩、河泥等。③铁矿粉：提高Fe2O3的含量，有黄铁矿渣。另外还有少量的矿化剂（如萤石）改善煅烧条件。石灰质材料粘土质材料铁质材料水泥成品熟料石膏生料煅烧1450°C磨细磨细按比例混合工艺：简称“两磨一烧”混合材料2、矿物组成主要熟料矿物的名称和含量范围如下：硅酸三钙3CaOSiO2，简写为C3S，含量37%60%硅酸二钙2CaOSiO2，简写为C2S，含量15%37%铝酸三钙3CaOAl2O3，简写为C3A，含量7%15%铁铝酸四钙

3、4CaOAl2O3Fe2O3，简写为C4AF，含量10%18%二、硅酸盐水泥的生产及矿物组成1、各熟料矿物单独与水作用时表现出的特征三、硅酸盐水泥的水化及凝结硬化各熟料矿物的强度增长图2、水泥的水化反应①2C3S+6H2O==3CaO2SiO23H2O+3Ca(OH)2②2C2S+4H2O==3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)2③C3A+6H2O==3CaOAl2O36H2O④C3A+Ca(OH)2+12H2O==4CaOAl2O313H2O⑤2C4AF+7H2O==3CaOAl2O36H2O+CaOFe2O3H2O⑥4CaOAl2O31

4、3H2O+3(CaSO42H2O)+14H2O==3CaOAl2O33CaSO431H2O+Ca(OH)2⑦2C3A+3CaOAl2O33CaSO431H2O+4H2O==3(3CaOAl2O3CaSO412H2O)3、水泥的水化产物胶体水化硅酸钙凝胶(3CaO2SiO23H2O)：70%水化铁酸钙凝胶(CaOFe2O3H2O)晶体Ca(OH)2：六方片状晶体20%水化铝酸钙(3CaOAl2O36H2O)：立方晶体钙钒石(3CaOAl2O33CaSO431H2O)：针状晶体4、凝结硬化凝结：水泥加水拌和后，成为可塑的浆体，逐渐变稠，失去塑性

5、，但尚不具有强度的过程。硬化：随后产生明显的强度，并逐渐发展而成为坚硬的人造石。三、硅酸盐水泥的凝结硬化凝结硬化过程(a)分散在水中未水化的水泥颗粒(b)在水泥颗粒表面形成水化物膜层(c)膜层长大并互相连接（凝结）(d)水化物进一步发展，填充毛细孔(硬化)1—水泥颗粒2—水分3—凝胶4—晶体5—水泥颗粒的未水化内核6—毛细孔水泥凝结硬化过程示意硬化后的水泥石包含：凝胶体、结晶体、未水化的水泥内核、水和孔隙。三、硅酸盐水泥的凝结硬化5、影响凝结硬化的因素：⑴养护时间。⑵温度和湿度⑶石膏掺量四、硅酸盐水泥的技术性质体积安定性标准稠度凝结时间强度细度水化热2、标准稠度3、凝结时间4、

6、体积安定性5、强度细度细度是指水泥的粗细程度，水泥颗粒粒径一般在0.007—0.2mm范围内。测定方法：筛析法（80m的方孔筛）和比表面积法（单位质量的粉末所具有的总表面积）《硅酸盐、普通硅酸盐水泥》（GB175—1999）规定：硅酸盐水泥比表面积应>300㎡/kg。水化热四、硅酸盐水泥的技术性质标准稠度凝结时间体积安定性强度标准稠度需水量：为了使水泥凝结时间、体积安定性等的测定具有准确的可比性，按GB规定，用标准稠度仪测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量。水化热细度四、硅酸盐水泥的技术性质标准稠度凝结时间体积安定性强度细度初凝：加水拌和到标稠，标稠净浆开始失去可塑性所需的时间

7、。终凝：加水拌和至标稠净浆完全失去可塑性，并产生强度所需的时间。GB规定：初凝≮45min，终凝≯390min。初凝不合格者为废品，终凝不合格者为不合格品。水化热四、硅酸盐水泥的技术性质标准稠度凝结时间体积安定性强度细度指水泥浆在硬化过程中，体积变化的均匀性能。原因：①熟料中f-CaO，f-MgO过多或过烧。②石膏过量。测定方法：沸煮法（饼法、雷氏法）GB规定:f-MgO≯5%，SO3≯3.5%；体积安定性不合格为废品水泥，禁止使用。水化热四、硅酸盐水泥的技术性质标准稠度凝结时间体积安定性强