原材料-水泥.ppt

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1、水泥是一种良好的矿物胶凝材料，它与石灰、石膏、水玻璃等气硬性胶凝材料不同，不仅能在空气中硬化，而且在水中能更好地硬化，并保持和发展其强度，因此，水泥是一种水硬性胶凝材料。水泥是制造各种形式的混凝土、钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土构筑物的最基本组成材料，广泛用于建筑、道路、水利和国防工程中，素有“建筑业的粮食”之称。水泥的品种很多，按化学成分可分为：硅酸盐、铝酸盐、硫铝酸盐等多种系列水泥，其中应用最广的是硅酸盐系列水泥。硅酸盐系列水泥按其性能和用途，可作如下分类：硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥通用水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥硅酸盐系列水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥特种水泥

2、通用水泥是指大量用于一般土木建筑工程中的水泥，特种水泥是指具有独特的性能，用于各类有特殊要求的工程中的水泥。水泥石灰石粘土辅料生料石膏熟料混合磨细煅烧水泥磨细§3-1硅酸盐水泥1.生产“两磨一烧”硅酸盐水泥的主要生产工艺石灰石粘土校正原料燃料石膏生料水泥混合材按比例混合磨细熟料煅烧1400-1450℃磨细水泥熟料§3-1硅酸盐水泥2.水泥基本组成1）熟料矿物及其特性§3-1硅酸盐水泥名称成份简写含量水化速度水化热强度硅酸三钙3CaOSiO2C3S37~60快多高硅酸二钙2CaOSiO2C2S15~37慢少早低后高铝酸三钙3CaOAl2O3C3A7~15最快最多低铁铝酸四钙

3、4CaOAl2O3Fe2O4C4AF10~18快中低矿物组成水泥性能应用C3S↑高强结构工程C3A、C3S↓,C2S↑水化热低大体积砼C3S、C3A↑快硬高强抢修工程§3-1硅酸盐水泥1）熟料矿物及其特性§3-1硅酸盐水泥混合材(1)作用①改善水泥性能②调节水泥强度等级③综合利用工业废渣及地方资源④增加水泥产量，降低生产成本(2)种类非活性混合材料不具活性或活性甚低的人工或天然矿物质，如磨细石英砂、磨细石灰石、慢冷矿渣等，掺入水泥中仅起调节水泥性质、降低水化热、降低强度等级、增加产量的作用。活性混合材料单独与水调和后，不会硬化或硬化极为缓慢，强度很低；但与石灰、石膏一起，

4、加水拌合后具有较好水硬性的混合材，如水淬矿渣、火山灰、粉煤灰，其主要活性成分是玻璃体结构的SiO2和Al2O3。能激发混合材潜在活性的物质称为激发剂，氢氧化钙为碱性激发剂，石膏为硫酸盐激发剂。3)石膏作用：调节水泥凝结时间，提高早强，降低干缩变形，对混合材起激发剂的作用一般是二水石膏或无水石膏，掺量与C3A的含量有关，一般以水泥中的SO3含量为控制指标。3.水化硬化1）铝酸盐水化石膏存在时:C3A+CSH2+H→C3A·3(CS)·H31(钙矾石AFt,三硫型)石膏用完时:C3A+C3A·3(CS)·H32→C3A·CS·H12(AFm,单硫型)水化硫铝酸钙晶体C3A+6

5、H→C3AH6水化铝酸三钙晶体C4AF+7H→C3AH6+CFH水化铁酸钙凝胶2）硅酸盐水化2C3S+6H→C3S2H3+3CH水化硅酸钙凝胶氢氧化钙晶体2C2S+4H→C3S2H3+CH§3-1硅酸盐水泥加入的石膏，在凝结硬化的初期与水化铝酸三钙反应，生成高硫型水化硫铝酸钙晶体，又称钙矾石。在凝结硬化的后期，因石膏的浓度减少，生成的产物为低硫型水化硫铝酸钙晶体，二者合称水化硫铝酸钙晶体。因此，硅酸盐水泥水化生成的主要水化产物有：水化硅酸钙、水化铁酸钙凝胶；氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。在充分水化的水泥石中，C-S-H凝胶约占70％，CH约占20％，水化硫铝酸钙

6、约占7％。3)掺混合材水泥的水化过程⑴熟料矿物水化生成Ca(OH)2等水化产物⑵激发剂Ca(OH)2和石膏活性混合材水水化硅(铝)酸钙水化硫铝酸钙§3-1硅酸盐水泥4)水泥石a.水泥石组成＝水化产物＋未水化熟料颗粒＋孔隙b.水化产物组成(充分水化时)＝C-S-H凝胶＋Ca(OH)2晶体＋水化(硫)铝酸钙70%20%7％c.孔隙组成＝凝胶孔＋毛细孔＋气孔孔隙率决定因素：水灰比、水化程度§3-2通用硅酸盐水泥的分类硅酸盐水泥(Portlandcement)：由硅酸盐水泥熟料，0~5%石灰石或粒化高炉矿渣及适量石膏组成。分成两种类型，不掺混合材料的为Ⅰ型（P·Ⅰ），掺不超过水泥

7、质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的为Ⅱ型（P·Ⅱ）普通硅酸盐水泥(Ordinaryportlandcement)（P.O)：由硅酸盐水泥熟料，>5%且≤20%混合材料（活性混合材料的最大掺量不得超过20%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量8%的非活性混合材料），及适量石膏组成。矿渣硅酸盐水泥(Portlandblast-furnaceslagcement)(P.S.A和P.S.B)：由硅酸盐水泥熟料，20%~70%粒化的高炉矿渣和适量石膏组成；P.S.A的矿渣量为>20%且≤50%;P.S.B的矿渣量为>