建筑材料之水泥讲义.ppt

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1、第四章水泥主讲：郭志敏建筑材料本章内容4.1水泥概述4.1.1水泥的定义和分类4.1.2我国水泥工业发展现状4.2硅酸盐水泥4.2.1硅酸盐水泥的生产和基本组成4.2.2硅酸盐水泥的水化硬化4.2.3硅酸盐水泥的技术要求4.3其它通用水泥4.3.1水泥混合材料4.3.2几种通用水泥的组成与技术要求4.3.3几种通用水泥的性能特点及应用4.4特性水泥和专用水泥4.4.1高铝水泥4.4.2中热水泥和低热矿渣水泥4.4.3道路水泥4.4.4其它水泥课堂练习复习思考题⑴熟悉硅酸盐水泥的矿物组成，了解其硬化机理；⑵熟练掌握硅酸盐水泥等几种通用水泥的性能特点，相应的检测方法及选用原则

2、；⑶了解特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点。教学目标4.1水泥概述4.1.2我国水泥工业发展现状一般土木建筑工程通常采用的如硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥通用水泥适应专门用途的水泥专用水泥如中、低热水泥道路水泥、砌筑水泥具有某种性能比较突出的水泥特性水泥如快硬硅酸盐水泥抗硫酸盐水泥4.1.1水泥的定义和分类水泥是能与水发生物理化学作用，使其由可塑性浆体硬化成坚硬的人造石材的一种粉末状水硬性胶凝材料。它是重要的建筑材料。水泥按其用途和性能分作为主要的建筑材料，水泥产量变化客观反映了建筑业的发展。在过去的100年中，中国的建筑业以惊人的速度发展，特别是近二十年来更是盛况空前，从表1中水泥产量

3、的变化中可以得到充分证明。4.1.2我国水泥工业发展现状年19081949196219781990200320052006产量0.010.666.0065.2421082310691236我国水泥产量(106t)达到世界水泥总量的50％新型干法产量所占比例超过50％4.2硅酸盐水泥4.2.1硅酸盐水泥的生产和基本组成硅酸盐水泥的定义与分类凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主的水泥熟料，掺入适量石膏、0～5％的石灰石或粒化高炉矿渣磨细制成的水硬性胶凝材料，就是硅酸盐水泥(也称波特兰水泥)。当硅酸盐水泥中不掺混合材料时，称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P.Ⅰ。当硅酸盐水泥中混合材料掺量

4、不超过5%时，称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P.Ⅱ。(2)硅酸盐水泥的生产概述生产硅酸盐水泥的原料主要有：石灰质原料（如石灰石、白垩等，主要提供氧化钙）和黏土质原料（如黏土、页岩等，主要提供氧化硅及氧化铝与氧化铁），还有少量辅助原料，如铁矿石。煅烧所得的熟料还要加入作缓凝剂用的石膏磨制水泥。　　硅酸盐水泥的生产工艺概括起来就是“二磨一烧”：水泥生产工艺流程示意图⑶硅酸盐水泥熟料矿物组成①硅酸三钙(简称C3S)——其矿物组成为3CaO·SiO2，含量约50%左右。②硅酸二钙(简称C2S)——其矿物组成为2CaO·SiO2，含量约20%左右。③铝酸三钙(简称C3A)——其矿物组成为3CaO·A

5、l2O3，含量7%～15%。④铁铝酸四钙(简称C4AF)——其矿物组成为4CaO·Al2O3·Fe2O3，含量10%～18%。⑤其它矿物组成——硅酸盐水泥熟料中还含有少量的游离氧化钙和游离氧化镁及少量的碱(氧化钠和氧化钾)。它们可能对水泥的质量及应用带来不利影响。熟料矿物组成对早期强度及水化热的影响以下是A、B两种硅酸盐水泥熟料矿物组成百分比含量，请分析A、B两种硅酸盐水泥的早期强度及水化热的差别。案例分析分析答案矿物组成C3S/％C2S/％C3A/％C4AF/％A水泥6015169B水泥47281015分析：硅酸盐水泥熟料矿物各具特性。C3S在最初四个星期内强度发展迅速，它实际上决定

6、着硅酸盐水泥四个星期以内的强度；C3S的水化热较多，其含量也最多，故它放出的热量最多；但其耐腐蚀性较差。C2S的硬化速度慢，在大约4个星期后才发挥其强度作用，约一年左右达到C3S四个星期的发挥程度；而其水化热少；耐腐蚀性好。C3A硬化速度最快，但强度低，其对硅酸盐水泥在1～3d或稍长的时间内的强度起到一定作用；C3A的水化热多；耐腐蚀性最差。C4AF的硬化速度也较快，但强度低，其对硅酸盐水泥的强度贡献小；其水化热和耐腐蚀性均属中等。A水泥的C3S及C3A含量高，而C3S及C3A的早期强度及水化热都较高，故A硅酸盐水泥的早期强度与水化热高于B水泥。某大体积的混凝土工程，浇注两周后拆模，发

7、现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用某立窑水泥厂生产42.5Ⅱ型硅酸盐水泥，其熟料矿物组成如下：C3S61％C2S14％C3A14％C4AF11％案例分析分析答案分析：由于该工程所使用的水泥C3A和C3S含量高，导致该水泥的水化热高，且在浇注混凝土中，混凝土的整体温度高，以后混凝土温度随环境温度下降，混凝土产生冷缩，造成混凝土贯穿型的纵向裂缝。防治措施：首先，对大体积的混凝土工程宜选用低水化热，即C3A和C3S的含量较低的水泥。其次，水泥用