建筑材料课件(第二章水泥).ppt

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1、建筑材料第二章水泥水泥是一种粉状水硬性胶凝材料。加水拌合后，塑性浆体，能胶结砂、石等材料，并能在空气和水中硬化。水硬性胶凝材料：材料磨成细粉并加水拌合成浆后，既能在空气中硬化，也能在水中硬化并发展其强度的材料。气硬性胶凝材料：材料磨成细粉并加水拌合成浆后，只能在干燥空气中凝结硬化，而不能在水中硬化。水泥按主要熟料矿物成分可分为：硅酸盐系水泥铝酸盐系水泥铁铝酸盐系水泥硫铝酸盐系水泥等在各类工程中应用最多的是硅酸盐系水泥硅酸盐系水泥按其性能及用途可分为：通用硅酸盐水泥专用硅酸盐水泥特性硅酸盐水泥硅酸盐系水泥按其性能及用途分类类别简称混合材掺量（%）通用硅酸盐水泥硅

2、酸盐水泥0～5普通硅酸盐水泥普通水泥6～15矿渣硅酸盐水泥矿渣水泥20～70火山灰质硅酸盐泥火山灰水泥20～50粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰水泥20～40复合硅酸盐水泥复合水泥15～50专用硅酸盐水泥专门用于某些工程的水泥，如中、低热硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥、砌筑水泥等特性硅酸盐水泥用于对混凝土某些性能有特殊较要求的水泥，如快硬硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥等第一节硅酸盐系水泥主要原料硅酸盐系水泥是指以硅酸钙为主要成分的各种水泥总称。硅酸盐系水泥主要由硅酸盐系水泥熟料(简称水泥熟料)、适量石膏和混合材料等配制而成。水泥熟料按用途和特性分为：通用水泥熟料、

3、低碱水泥熟料、中抗硫酸水泥熟料、高抗硫酸水泥熟料、中热水泥熟料和低热水泥熟料等。一、通用硅酸盐水泥熟料通用硅酸盐水泥熟料：是一种主要含有CaO（如石灰石）、SiO2、Al2O3及Fe2O3（如黏土、铁粉等）的原料（即生料）按适当比例配合，磨细，经燃烧至部分熔融，所得硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。1.硅酸盐水泥熟料的矿物组成主要成分：主要由四种矿物化学组成组成矿物名称分子式简称含量（%）硅酸盐矿物硅酸三钙3CaO·SiO2C3S36~60硅酸二钙2CaO·SiO2C2S15~37熔剂矿物铝酸三钙3CaO·Al2O3C3A7~15铁铝酸四钙4CaO·Al2

4、O3·Fe2O3C4AF10~18次要成分游离氧化钙CaO游离氧化镁MgO含碱矿物及玻璃体水泥的生产过程两磨一烧：生料的配制和磨细、熟料的燃烧和熟料的粉磨制备生料（一磨）煅烧熟料（一烧）粉磨水泥（二磨）石灰石粘土按比例混合—生料进窑————熟料辅助原料石膏磨细水泥成品2.水化物水泥加水后，熟料与水发生水化反应，生成一系列新的化合物，并放出热量，其放出的热量称为水化热。主要的水化产物有：水化硅酸钙水化铁酸钙凝胶氢氧化钙水化铝酸钙）水化硫铝酸钙晶体3、水泥石随着水泥水化的不断进行，水泥浆结构内部孔隙不断被新生水化物填充和加固的过程，称为水泥的“凝结”。随后产生明显

5、的强度并逐渐变成坚硬的人造石——水泥石，这一过程称为水泥的“硬化”。实际上，水泥的水化过程很慢，较粗水泥颗粒的内部很难完全水化。因此，硬化后的水泥石是由晶体、胶体、未完全水化颗粒、游离水及气孔等组成的不均质体水泥石的结构A-未水化水泥颗粒；B-水泥凝胶；C-晶体粒子（Ca(OH)2等）;D-毛细孔（毛细孔水）；E-凝胶孔4、影响水泥凝结硬化的因素⑴温度、湿度水泥的水化与硬化过程的快慢除与熟料矿物成分、含量及各成分特性有关外，还与温度、湿度有关。在保证湿度的前提下，在一定范围内，温度越高，水化速度越快，强度也越快，反之则慢。如水泥石在完全干燥的情况下，水化就无法

6、进行，此时硬化停止，强度也不再增长。当温度低于0℃，水泥的水化基本停止。因此，冬季施工需采取保温措施，以保证水泥凝结硬化正常进行。⑵龄期(时间)水泥的凝结硬化是随时间延长而渐进的过程，是从颗粒表面逐渐深入到内层的。只要温度、湿度适宜，水泥强度的增长可持续若干年。开始快，以后由于颗粒表面形成了凝胶膜，水分渗入越来越困难，所以水化作用就越来越慢。一般水泥在开始的3～7d内，水化速度快，强度增长较快。28天基本上可以完成水泥水化的基本部分，以后显著减缓，强度增长也极为缓慢。二、石膏⑴为什么要掺入石膏？在水泥生产过程中，为了调节水泥的凝结时间，在水泥中加入适量的石膏作

7、为缓凝剂。⑵石膏起缓凝作用的机理：水泥水化时，石膏能很快与铝酸三钙作用生成水化硫铝酸钙（钙矾石），钙矾石很难溶解于水，它沉淀在水泥颗粒表面上形成保护膜，从而阻碍了铝酸三钙的水化反应，控制了水泥的水化反应速度，延缓了凝结时间。⑶石膏的分类天然二水石膏（G）硬石膏（A）混合石膏（M）每一类又按产品的含量分为五个级别，分别是特级、一级、二级、三级、四级在水泥生产的过程中，为改善水泥性能，调节水泥强度等级，而加到水泥中去的人工的和天然的矿物质材料。三、混合材料混合材料分类化学活性举例在水泥中作用非活性混合材料与水泥成分不起化学作用或化学作用很小石英砂、石灰石、慢冷矿渣

8、、各种废渣填充、提高水泥产量、降低水泥