水泥的技术性质课件.ppt

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1、2.水泥水泥的特点水泥是一种粉末状材料，加水后拌合均匀形成的浆体，不仅能够在干燥环境中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或发展其强度，形成一种坚硬的石状体。水泥适用范围不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适合用于潮湿环境及水中的工程部位。水泥的分类按性能和用途分水泥通用水泥专用水泥特性水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等如铝酸盐水泥、膨胀水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等一、硅酸盐水泥生产工艺硅酸盐水泥的原材料生产硅酸盐水泥熟料的原材料石灰质原料天然石灰石。也可采用白垩、石灰质凝灰岩等。主要提供

2、CaO.粘土质原料主要为粘土，其主要化学成分为SiO2，其次为Al2O3和少量Fe2O3。铁矿粉采用黄铁矿渣，化学成分为Fe2O3。硅酸盐水泥分为：Ⅰ型硅酸盐水泥（不掺混合材料）代号为P·Ⅰ和Ⅱ型硅酸盐水泥（掺不超过5%的粒化高炉矿渣或石灰石）,代号为P·Ⅱ。生产水泥的方法主要有干法立窑生产和湿法回转窑生产两种.石膏主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等。混合材料包括活性混合材料（粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料等）和非活性混合材料（石灰石粉、磨细石英砂等）。硅酸盐水泥生产流程示意图石灰质原料粘土质原料校正原料生料按比例混合磨细煅烧熟料石膏石灰石或粒化高炉矿渣硅酸盐水泥由上图，硅酸盐水泥生产

3、工艺可以概括为：“两磨一烧”（CaO）（SiO2、Al2O3、Fe2O3）（Fe2O3）Al2O3Fe2O3CaOSiO2磨细二、熟料的矿物组成及其特性熟料的矿物组成水泥熟料矿物硅酸二钙铁铝酸四钙铝酸三钙硅酸三钙2CaO•SiO2，C2S4CaO•Al2O3•Fe2O3，C4AF3CaO•Al2O3，C3A3CaO•SiO2，C3S水泥熟料主要矿物组成的性质C3S是主要成分，含量50%左右，水化速度快，水化热高，它对促进水泥的凝结硬化、以及水泥3-7天的早期强度和后期强度起主要作用。C2S含量15—37%，水化速度慢，水化热低，早期强度低，后期强度高，耐化学侵蚀性和干缩性较好。它不影响水泥

4、的凝结，对水泥的后期强度起主要作用。C3A含量在15%以下，水化速度最快，水化热最高，耐化学侵蚀性差，干缩性大。铝酸三钙对水泥的凝结起主导作用，但其水化产物强度较低。C4AF含量10—18%，水化速度较快，水化热较低，强度较低，但对于抗折强度起重要作用，耐化学侵蚀性好，干缩性小。C3SC2SC3AC4AF与水反应速度快慢最快中强度早期高后期高早期低后期高低中水化热高最低最高中抗腐蚀性中好小最好干缩性中小大小水泥熟料主要矿物组成的性质比较现有甲、乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物成分如下表，试估计和比较这两厂所生产的硅酸盐水泥的性能有何差异？由甲厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度发展速度

5、、水化热均高于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥．但耐腐蚀性则低于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥。矿物组成对水泥性能的影响以上是单个矿物组成的性能，水泥是几种熟料矿物的混合物，改变熟料矿物成分间的比例，水泥的性质即发生相应的变化。例如提高硅酸三钙的含量，可以制得高强水泥；又如降低铝酸三钙和硅酸三钙含量，提高硅酸二钙含量，可制得水化热低的水泥，如大坝用水泥；提高铁铝酸四钙含量，可获得抗折强度较高的水泥，如道路水泥。三、水泥的凝结和硬化凝结硬化的概念凝结：水泥加水拌合而成的浆体，经过一系列物理化学变化，浆体逐渐变稠失去流动性和可塑性而未具有强度的过程；硬化：水泥石强度逐渐发展的过程称为

6、硬化。硅酸三钙水水化硅酸钙氢氧化钙硅酸二钙水水化硅酸钙氢氧化钙铝酸三钙水水化铝酸钙铁铝酸四钙水水化铝酸钙水化铁酸钙1.硅酸盐水泥的水化序号水化产物名称常用缩写含量1水化硅酸钙（凝胶体）C-S-H70%2氢氧化钙（晶体）CH20%3三硫型水化硫铝酸钙（钙矾石）(晶体)C3A3CS·H32（或AFt）7%4单硫型水化硫铝酸钙（单硫盐）(晶体)C3ACSH12（或AFm）5三硫型水化铁铝酸钙C3（AF）3CSH32小于3%6单硫型水化铁铝酸钙C3（AF）CSH12水泥加水拌合后的剧烈水化反应，一方面使水泥浆中起润滑作用的自由水分逐渐减少；另一方面，水化产物在溶液中很快达饱和或过饱和状态而不断析出

7、，水泥颗粒表面的新生物厚度逐渐增大，使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐减小，越来越多的颗粒相互连接形成了骨架结构。此时，水泥浆便开始慢慢失去可塑性，表现为水泥的初凝。由于铝酸三钙水化极快，会使水泥很快凝结，为使工程使用时有足够的操作时间，水泥中加入了适量的石膏。水泥加入石膏后，一旦铝酸三钙开始水化，石膏会与水化铝酸三钙反应生成针状的钙矾石。钙矾石很难溶解于水，可以形成一层保护膜覆盖在水泥颗粒的表面，从而阻碍了铝酸三钙的水化，