胶凝材料学38

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1、火山灰质混合材料与火山灰水泥126班小组成员：刘成振石涛王泽汇报者：王泽1目录21.简介2.火山灰混合材料3.火山灰水泥4.展望1.简介胶凝材料一般分为无机和有机两人类。胶凝材料是指这样一类无机粉末材料，当其与水或水溶液拌和后所形成的浆体，经过一系列的物理、化学作用后，能够逐渐硬化并形成具有强度的人造石。3胶凝材料分类：（以无机化合物为基本成分）（天然的或合成的有机高分子化合物为基本成分）（沥青、树脂）（石灰、石膏）（水泥）4水硬性胶凝性材料气硬性胶凝材料52.火山灰质混合材料凡是天然的或人工的以氧化硅、氧化铝为主要成分的矿物质材料，本身磨细加水拌和并不硬化，但与气硬性

2、石灰混合后再加水拌和，则不但能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化——称为火山灰质混合材料6火山灰化学组成火山灰物理性能化学成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO烧失量/%所占比例/%46~4713~174~121~90.3~61~8密度g/cm345µ细度/%比表面积m-1/kg需水量比/%SO2/%266128464970.157火山灰质材料的种类按成因分类：8按火山灰质材料与石灰结合的性质分类：9火山灰分布火山分布于世界各地，有火山的地方就有火山灰。地球上已知的死火山约有2000座。在过去的400年里，爆发的活火山就有500多座，它们主要集中在以下四个区域：环

3、太平洋火山带，大陆裂谷火山地震带，阿尔卑斯－喜马拉雅火山带，大洋中脊火山带10随着近代工业的高速度发展，粉煤灰、煤矸石或沸腾炉渣等废料，越来越多。因此，我们可以在水泥工业中使用火山灰质混合材料，综合利用地方性资源和各种工业废料，也可以因地制宜，就地取材。11由于火山灰材料具有隔温性能优良、化学活性高、开采方便、成本低廉、分布广泛、诸量丰富等特点，使其在世界各国建筑业及工业中得到广泛应用。123.火山灰水泥火山灰质硅酸盐水泥简称火山灰水泥，其代号为P·P在水泥中掺入火山灰质混合材料，不但可以改善水泥的某些性能，而且还可以达到节约然料，增产水泥和利用工业废料的目的。13“绿

4、色混凝土”，它是未来水泥混凝土发展的方向，其基本含义为：首先是不同于以往的普通混凝土，它既具有较高的强度，又具有优良的耐久性能，可以安全长时期的使用，降低后期维护和翻修费用，节约资源和能源。科学大量的掺用磨细矿渣、粉煤灰等工业废渣，减少环境污染，同时节约了水泥熟料的使用，减少了生产水泥熟料而产生的CO2对大气环境的严重影响；有利于经济的可持续发展和环境的保护。14火山灰水泥的特性火山灰掺入水泥中，使水泥物理力学性能受到影响而改变。火山灰能使水泥浆的和易性得到改善，水化热降低，抗硫酸盐侵蚀性增加，抑制碱集料反应膨胀。粉煤灰能使水泥的需水量减少，收缩减少，抗水性增加，抗冻改

5、善，能减少高镁水泥膨胀。火山灰能阻止氯化物扩散(生成水化氯铝酸钙)。若火山灰的活性差或火山灰掺量不适当时，对火山灰水泥的抗冻性会带来不利影响。15基本与矿渣水泥相同:比重小、水化热低、耐硫酸盐侵蚀性比较好，与矿渣水泥一样，火山灰水泥的抗冻性差，早期强度低，但后期强度增长大，需要较长时间的养护。火山灰水泥的特殊点就是需水量大，这是由于混合材是多孔细颗粒物质的原因，标准稠度需水量随混合材掺加量增加而增加。适用于地下、水中及潮湿环境的混凝土工程，不宜用于干燥环境，也不宜用于受冻融循环和干湿交替以及需要早期强度高的工程。16火山灰质混合材料与水泥熟料矿物水化物水化的水化反应：式

6、中x≤2，y≤3式中x≤317由于火山灰质水泥的熟料相对减少，水泥的水化速度和水化热都较低，但总的硅酸钙凝胶数量比硅酸盐水泥水化时还多，故后期强度有较大的增长。普通水泥在水化过程中如遇水分不足，使Ca(OH)2长期受到CO2的作用而生成CaCO3，就会使水泥水化物分解而破坏水泥石的结构。这种水泥石表面起霜，大气稳定性较差，而加入火山灰质混合材料后，可以使水泥具有较好的抗溶出性腐蚀。18根据火山灰水泥特性，主要应用于：最适宜用于地下或水下工程，特别是需要抗渗、抗淡水或抗硫酸盐侵蚀工程更具优越性，由于抗冻性较差，不宜用于受冻部位。与普通水泥一样，也适用于地面工程，但掺软质混

7、合材的火山灰水泥由于干缩较大，不宜用于干燥地区。宜蒸汽养护，不宜低温施工。宜用于浇筑大体积混凝土工程。194.展望目前，有些方面的研究，还存在问题，针对问题，今后研究:1.寻找一个简单、快速、定量检定火山灰活性的方法，来代替现在较为复杂、费时的石灰火山灰浆体或砂浆的强度试验法。2.采用现代分析方法研究火山灰及其水化物的组成、结构(特别是原子间的结构)与火山灰水泥性能之间关系。3.进一步阐明火山灰水泥的水化和硬化过程(包括这方面的化学动力学和水化机理的研究)。20谢谢21