第二章 石灰和水泥

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1、Chapter2石灰和水泥内容提要本章着重阐述石灰的消化和硬化过程、质量检定指标以及硅酸盐水泥的熟料矿物组成、凝结硬化机理技术性质。同时也简要介绍了混合材水泥和其它品种水泥。学习要求通过学习，要求学生必须了解石灰消化、硬化过程、质量检定方法；硅酸盐水泥热料各矿物成分特性、凝结硬化的机理和技术性质检定万法；以及其它水泥的特性与应用Section1石灰石灰是由以碳酸盐类岩石(石灰石、白云石、白垩、贝壳等)为原料，经过900~1300℃高温的燃烧，分解出二氧比碳(CO2)后所得到的一种胶凝材料。其主要成分为氧化钙(CaO)和氧化镁(MgO)。土耳其的Pamukkale--棉花

2、堡传说为上古神灵收获和曝晒棉花的所在，久之棉花化为玉石而成温泉池水終年保持在36℃澳大利亚坎贝尔港白崖七姐妹白垩岩质的悬崖Section1石灰根据成品加工方法的不同，可分为：1.块状生石灰:由原料锻烧而成的原产品，主要成分为CaO；2.生石灰粉：由块状生石灰磨细而得到的细粉，其主要成分亦为CaO；3.消石灰：将生石灰用适量的水消化而得的粉末，亦称熟石灰，其主要成分为Ca(OH)2；4.石灰浆：将生石灰加多量的水(约为石灰体积的3~4倍)消化而得可塑性浆体，称为石灰膏，主要成分为Ca(OH)2和水。如果水分加得更多，则呈白色悬浮液．称为石灰乳。Section1石灰在道路工

3、程中，随着半刚性基层在高等级路面中的应用，近年来石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定土及其稳定碎石等广泛用于路面基层。在桥梁工程中，石灰砂浆、石灰水泥砂浆、石灰粉煤灰砂浆广泛用于污工砌体。石灰的技术要求和技术标准1.技术要求用于道路或桥梁工程的石灰，应符合下列技术要求：1)有效氧化钙和氧化镁[(CaO)十MgO]含量石灰中产生粘结性的有效成分是活性氧化钙和氧化镁，它们的含量是评价石灰质量的主要指标。(2)氧化镁的含量采用络合滴定法测定。2)生石灰产浆量和未消化残渣含量产浆量是单位质量(1kg)的生石灰经消化后，所产石灰浆体的体积(L)。石灰产浆量愈高，则表示其质量越好。未消化残渣

4、含量是生石灰消化后，未能消化而存留在5mm固孔筛上的残渣占试样的百分率。3)二氧化碳(CO2)含量生石灰或生石灰粉中CO2含量指标，是为了控制石灰石在煅烧时“欠火”造成产品中未分解完成的碳酸盐增。CO2含量越高，即表示末分解完全的碳酸盐含量越高，则(CaO+MgO)含量相对降低，导致影响石灰的胶结性能。4）消石灰粉游离水含量游离水含量，指化学结合水以外的含水量。2.技术标准Section2硅酸盐水泥在道路与桥梁工程中通常应用的水泥有：硅酸盐水泥、普通硅竣盐水泥、矿渣硅竣盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅孩盐水泥等五大品种水泥。由于道路路面工程对水泥的特殊要求，近年来已

5、生产了道路水泥。此外。在某些特殊工程中，还使用高铝水泥、膨胀水泥、快硬水泥等。本节简单介绍几种特殊水泥，在此，称之为其他品种水泥。（一）道路硅酸盐水泥（Portlandcementforroad）随着我国高等级道路的发展，水泥混凝土路面已成为主要路面类型之一。对专供公路、城市道路和机场道面用的道路水泥，我国已制定了国家标准。1.定义由道路硅酸盐水泥熟料、0~10％活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为道路硅酸盐水泥(简称道路水泥)。2.技术要求和技术标准(见规范GB13693-92)3.工程应用强度高、持别是抗折强度高、耐磨性好、干缩性小、抗冲击性好、抗冻

6、性和抗硫酸性比较好的专用水泥。它适用于道路路面、机场跑道道面、城市广场等工程。由于道路水泥具有水泥具有干缩性小、耐磨、抗冲击等特性,可减少水泥混凝土路面的裂缝和磨耗等病害，减少维修、延长路面使用年限，因而可获得显著的社会效益和经济效益(二)快硬硅酸盐水泥(Rapidhardingportlandcement)1.定义凡以硅酸盐水泥熟料和适量石膏磨细制成的、以3d抗压强度表示标号的水硬性胶凝材料，称为快硬性硅酸盐泥(简称快硬水泥)。2.技术要求(见国标规定)3.工程应用(三)高铝水泥(Highaluminatecement,简称HAC)1.定义凡以铝酸钙为主、氧化铝含量约

7、50%的熟料，经磨细而得的水硬性胶凝材料称为高铝水泥,又名矾土水泥.高铝水泥是铝酸盐水泥的一个主要品种。2.技术性质(见规范)3.工程应用(四)膨胀水泥(Expansivecement)1.定义胀水泥是硬化过程中不产生收缩、而具有一定膨胀性能的水泥。2.分类1．分类1)按胶结材料不同，可分为：(1)硅酸盐型膨胀水泥用硅酸盐熟料、铝酸盐水泥和二水石膏按适当比例共同粉磨或分别研磨再混合均匀，可制得硅酸盐型膨胀水泥。由于水化后生成钙矾石、水化氢氧化钙等水化产物，因这些水化生成物的体积均大于原固相的体积，因而造成硬化水泥浆体的体积膨胀。(2)铝酸