第7章 硅酸盐水泥的性能

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1、第7章硅酸盐水泥的性能硅酸盐水泥的性能包括: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第一节凝结时间初凝: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:一、凝结速度1、熟料矿物组成决定凝结速度的主要矿物为C3A和C3S。C3A，快凝；C3S，凝结快，但正常。C3A含量低于2%或掺入石膏缓凝剂，水泥凝结由C3S决定；初凝决定于C3A和C4AF的

2、水化，也与C3S的水化相关；终凝主要受C3S水化控制。凝结速度和水化速度2.熟料矿物结构快冷；玻璃体正常慢冷；晶体快凝（包裹）熟料中存在的钾、钠、硫酸盐3.温度温度升高，水化加快，凝结时间缩短4.水灰比5.细度6.外加剂温度对水泥凝结时间的影响实例二、石膏的作用及其适宜掺量的确定1.石膏的作用调节凝结时间；（缓凝机理）提高早期强度；改善水泥的性能（耐蚀性、抗冻性、抗渗性、降低干缩变形）。2.石膏掺量的确定（1）确定石膏的最佳掺量要同时考虑凝结时间；强度；安定性。石膏对水泥凝结时间的影响石膏最佳掺入量是指使水泥凝结正常、强度高、安定性良好的掺量。水泥强度与

3、SO3掺入量的关系（2）影响石膏掺量的因素A.石膏的种类不同石膏溶解速度不同，缓凝作用不同。如硬石膏比二水石膏溶解度大，但溶解速度慢，掺量要适当增加。（磷石膏、氟石膏）一般硅酸盐水泥、普通水泥中石膏掺量以SO3计，掺量为1.5%~2.5%。B.熟料中C3A含量：C3A含量高，石膏掺量应相应增加，反之则减少。C.熟料中SO3含量熟料中SO3含量高时，要相应减少石膏掺量。D.水泥细度相同矿物组成的水泥，细度增大，比表面积增大，水化加快，应适当增加石膏掺量。E.混合材料的品种和掺量混合材料不同，石膏掺量不同。如混合材料为矿渣时，应多掺石膏，因为石膏是矿渣的活性

4、激发剂。F.碱含量水泥中碱含量高时，凝结速度加快，石膏应适当多掺。实际生产中影响石膏掺量的因素很多，很难精确计算三、快凝和假凝现象快凝现象假凝现象定义水泥加水拌和后，很快出现不可逆的固化现象。（初凝时间太短）水泥加水拌和后，在几分钟内既迅速凝结变硬，经剧烈搅拌后，又重新恢复塑性的现象。现象很快凝结，不可逆，浆体已产生一定强度，重新搅拌也不能恢复塑性；放热量多，温度急剧上升。很快凝结，可逆，经剧烈搅拌后浆体可重新恢复塑性，并达到正常凝结；放热量很少；对强度无影响，但增加施工难度。原因C3A含量高，或石膏等缓凝剂掺量过少1、水泥粉磨时受高温，二水石膏脱水形成

5、半水石膏2、碱含量较高3.C3A含量偏高，石膏掺量较多4.水泥颗粒带相反电荷措施1、控制C3A含量2、掺适量石膏1、降低水泥磨温度2、控制水泥中碱含量3、施工时延长搅拌时间图10-4不正常凝结的典型特性曲线四、调凝外加剂除石膏外，许多无机盐或有机化合物也可以调节凝结时间。通常分为缓凝剂和促凝剂(早强剂)两种。A缓凝剂：能延缓凝结时间，并对后期强度发展无不利影响的外加剂。缓凝剂主要有四类糖类，如糖钙等；木质素磺酸盐类，如木质素磺酸钙、木质素磺酸钠等；羟基羟酸及其盐类，如柠檬酸、酒石酸钾钠等；无机盐类，如锌盐、硼酸盐、磷酸盐等。适用范围主要适用于大体积的混凝

6、土和炎热气候下施工，以及需长时间停放或长距离运输的混凝土。缓凝剂不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土，也不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。B促凝剂指减少水泥浆由塑性变为固态所需时间，提高早期强度，并对后期强度无显著影响的外加剂。促凝剂主要有三类：氯盐类，如氯化钙、氯化钠等；硫酸盐类，如硫酸钠、硫代硫酸钠等；有机胺类，如三乙醇胺、三异丙醇胺等；但CaCl2会使钢筋锈蚀。常与阻锈剂亚硝酸钠复合使用。Na2S04与Ca(OH)2作用生成强碱NaOH，易于活性集料中发生碱集料反应。但三乙醇胺掺量过多反而会造成混凝土严重缓凝和强度下降。适用范围促凝剂可

7、以在常温、低温、负温（不低于－5℃）条件下加速混凝土的硬化过程，多用于冬季施工和抢修工程。注意事项在实际生产中，使用调凝剂时应注意其掺量及其对水泥性能的影响等问题。在选择外加剂和其适宜的掺量时，应根据工程需要，现场的材料条件，参考有关资料，通过试验确定。第二节强度一、强度的形成1、形成1）水化产物，特别是C-S-H凝胶具有巨大表面能，导致颗粒间产生范德华力或化学键力，吸引其它离子形成空间网络结构。2）晶体的连生，由化学键产生强度。3）各种水化产物在水泥浆体中相互交织连接，形成网络状结构。水化产物间存在范德华力和化学键。2、水化产物对强度的影响C-S-H起

8、主要作用；Ca(OH)2对强度不利；AFt和AFm影响早期强度。3、表达方式(M