第三章.水泥.ppt

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1、第三章.水泥1.水泥的定义—国外称硅酸盐水泥为波特兰水泥2.水泥的分类(1)水泥按用途和性能分类(2)水泥按化学成分分类—硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等第一节.通用水泥1.生产方式硅酸盐水泥熟料+混合材料+石膏磨细为成品2.生产过程两磨一烧一.硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料的主要矿物名称、代号及含量硅酸盐水泥熟料的特性矿物名称化学式代号含量硅酸三钙3CaO•SiOC3S37%–60%硅酸二钙2CaO•SiOC2S15%–37%铝酸三钙3CaO•Al2O3C3A7%–15%铁铝酸四钙4CaO•Al2O3•Fe2O3C4AF10%–18%游离氧化钙、氧

2、化镁f–CaO、f–MgO少量碱Na2O+0.658K2O少量名称硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙凝结硬化速度快慢最快快28d水化热多少最多中强度早期高,后期增长慢早期低,后期高低低耐化学腐蚀中良差优3.通用水泥定义名称硅酸盐(波特兰)水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥复合水泥定义凡由硅酸盐水泥熟料、0-5%的石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料凡由硅酸盐水泥熟料、6-15%的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细

3、制成的水硬性胶凝材料凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料混合材料含量I型硅酸盐水泥0%混合材料6%-15%混合材料20%-70%粒化高炉矿渣20%-50%火山灰质混合材料20%-40%粉煤灰15%-50%两种或两种以上规定的混合材料II型硅酸盐水泥5%混合材料代号P•IP•OP•SP•PP•FP•CP•II二.混合材料1.混合材料定义在磨制水泥时掺入的人工的或天然的矿物材料掺混合材料目的降低水泥成本,改善水泥性能,调节水泥强度等级2.混合材料分类

4、活性混合材料―与石灰和水拌合后,常温下能使石灰成为水硬性胶凝材料的材料活性粒化高炉矿渣成分―活性SiO2、活性Al2O3混合火山灰质混合材材料粉煤灰结构―玻璃体结构非活性混合材料―与石灰和水拌合后,常温下不能使石灰成为水硬性胶凝材料的材料。磨细石英砂,石灰石粉等3.火山灰反应(活性、效应、作用)、二次反应SiO2+Ca(OH)2+H2OC-S-H(水化硅酸钙)凝胶Al2O3+Ca(OH)2+H2OC-A-H(水化铝酸钙)晶体CaSO4•2H2O+C-A-HAFt(高硫型水化硫铝酸钙)晶体其中:Ca(OH)2为碱性激发剂,CaSO4•2H2O为硫酸盐激

5、发剂三.石膏―缓凝剂,即调节水泥的凝结硬化速度四.通用水泥的特性1.通用水泥的水化(1)硅酸盐水泥、普通水泥的水化—混合材料少,主要为熟料矿物和石膏的水化熟C3S+H2OC-S-H(水化硅酸钙)凝胶+CH(氢氧化钙)晶体料C2S+H2OC-S-H(水化硅酸钙)凝胶+CH(氢氧化钙)晶体矿C3A+H2OC-A-H(水化铝酸钙)晶体物C4AF+H2OC-A-H(水化铝酸钙)晶体+C-F-H(水化铁酸钙)凝胶石膏CaSO4•2H2O+C-A-HAFt(高硫型水化硫铝酸钙,又名钙矾石)晶体石膏耗尽时AFm(单硫型水化硫铝酸钙)晶体(2)掺大量混合材料的硅

6、酸盐水泥的水化—混合材料多,熟料矿物少分两次水化一次水化是熟料矿物的水化生成CH晶体二次水化是混合材料的水化发生火山灰反应(3)综上所述,忽略次要成分,通用水泥的水化反应(产)物主要有凝胶C-S-H凝胶、C-F-H凝胶水化(产)物晶体CH晶体、C-A-H晶体、Aft(钙矾石)晶体2.水泥石(1)水泥石—水泥水化硬化后形成的具有一定强度的人造石水水化(产)物C-S-H凝胶(70%),CH晶体(20%),AFt晶体(7%)泥未水化水泥颗粒(内核)石孔隙毛细孔水泥颗粒之间未被水化(产)物填充(原来充水)的空间组凝胶孔水化(产)物中凝胶体内部的孔隙成水

7、结晶水自由水综上所述,由于水泥石中含有大量的CH,或者说其它水化(产)物是在CH的饱和溶液中生长发育,并能稳定存在.则水泥石是一种碱性物质,其PH值12.5.由于砂石为惰性物质,且水泥石呈碱性,则砼(砂浆)是碱性物质.水泥石呈碱性,则砼(砂浆)容易被自然界中的酸、盐类物质腐蚀.砼呈碱性,则砼对埋入其中的钢筋形成碱性保护,使钢筋不易锈蚀.(2)水泥石的腐蚀软水侵蚀—雨(雪)水,蒸镏(冷凝)水及含重碳酸盐甚少的水称为软水水泥石长期与软水(静止或流动)接触,CH会被溶出,导致水泥石碱度降低还会引起其它水化物分解溶失,使水泥石结构破坏.硫酸盐腐蚀—海水、

8、污水中含有钠、钾等硫酸盐Na2SO4+Ca(OH)