胶凝材料学-水泥3.ppt

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1、《胶凝材料学》主讲：李子成GB／T2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》GB175-2007《通用硅酸盐水泥》GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T8047-2008《水泥比表面积测定方法（勃氏法）》GB175-2007《通用硅酸盐水泥》2-1比表面积按测定原理分为：①空气透过法—按仪器分类（恒压透气仪、定容透气仪）②表面吸附法（包括静态吸附、动态吸附、溶液吸附）；③浑浊度计仪—通过光通量来比浊度。目前国际和国内比较常用的方法为空气透过法，根据使用仪器不同可分

2、为：苏联托瓦洛夫式T-3型透气仪；美国勃莱恩式的勃式透气仪；美国费歇尔式的平均粒度仪。我国标准GB/T8074-2008水泥比表面积测定方法勃式法是以美国勃莱恩式的勃式透气仪为基础制定的。2-2水泥比表面积：单位质量的水泥粉末所具有的总表面积，单位cm2/g或m2/kg来表示。2-3空隙率：试料层中颗粒间空隙与试料层总的容积之比，用ε表示。【标准粉、P.Ⅰ和P.Ⅱ水泥取0.500；其它水泥取0.530】2-4方法原理：水泥比表面积是根据一定量空气通过具有一定空隙率和固定厚度的水泥层时所受阻力不同而引

3、起流速的变化来测定的。内容回顾水泥熟料按温度的升高分为几个阶段？碳酸钙分解阶段特点，影响碳酸钙分解速度的因素？固相反应定义及影响因素？熟料矿物形成顺序？熟料烧结和C3S形成的关键因素？熟料快速冷却的目的和作用？第四章硅酸盐水泥第一节生产过程与方法第二节熟料矿物形成的物理化学过程第三节硅酸盐水泥熟料矿物的组成、结构及其与胶凝性能的关系第四节硅酸盐水泥的水化反应及机理第五节水泥浆结构的形成过程与特性第六节水泥石的结构第七节水泥的工程性质第三节硅酸盐水泥熟料矿物的组成、结构及其与胶凝性能的关系水泥熟料中各

4、氧化物的作用CaO：影响C3S,C2S,C3A,C4AF。过多过少都不行。含量一般为62-68%。SiO2：决定熟料中C3S,C2S的含量，直接影响水泥的质量，含量20-24%。Al2O3和Fe2O3：影响C3A,C4AF。配制熟料要考虑两者的总量和两者的比例，若Fe2O3过多，则降低C3A含量。MgO：含量小时，以掺杂物形式存在于熟料矿物和玻璃相中；含量高时，以方镁石形态存在，影响水泥体积安定性。一、硅酸盐水泥熟料矿物组成计算（自学）为什么二、硅酸盐水泥熟料矿物结构C3SC2SC4AFC3A硅酸盐

5、水泥熟料的矿物组成硅酸三钙硅酸三钙的化学成分为3CaO·SiO2，其简写为C3S。它是硅酸盐水泥熟料中最主要的矿物成分，约占水泥熟料总量的44~62％。硅酸三钙遇水后能够很快与水产生水化反应，并产生较多的水化热。它对促进水泥的凝结硬化，特别是对水泥3~7天内的早期强度以及后期强度都起主要作用。矿物形貌矿物特征急冷状态得到C3S为介稳状态；且形成含MgO，Al2O3的固溶体，称为阿利特（Alite）简称A矿。结构特征C3S为常温下介稳型矿物，热力学不稳定。结构中引入MgO，Al2O3形成固溶体，固溶程

6、度越高，固溶种类越多，活性越大。C3S结构中，钙离子的配位数为6，处于不规则状态，因而具有更高活性。硅酸三钙硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸二钙硅酸二钙的化学成分为3CaO·SiO2，其简写为C2S，约占水泥熟料总量的18~30%。硅酸二钙遇水后反应较慢，水化热也较低。它不影响水泥的凝结，对水泥的后期强度起主要作用。矿物形貌矿物特征急冷状态得到C2S为常温下介稳状态；且常形成含TiO2，Fe2O3的固溶体，称为贝利特（Belite）简称B矿。结构特征β-C2S为常温下介稳型矿物，热力学不稳定。结构中引入

7、TiO2，Fe2O3形成固溶体，固溶程度越高，固溶种类越多，活性越大。C2S结构中，钙离子具有不规则配位，处于不规则状态，因而具有更高活性。硅酸二钙硅酸盐水泥熟料的矿物组成铝酸三钙铝酸三钙的化学成分是3CaO·Al2O3，其简写为C3A，约占水泥熟料总量的5~12%。铝酸三钙遇水后反应极快，产生的热量大而且很集中。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，主要对水泥的早期强度有所贡献。矿物形貌结构特征C3A结构中，铝离子具有两种配位形式，处于不规则状态，因而具有更高活性。C3A结构中具有

8、较大的空洞，OH-离子很容易进入晶格内部，因此水化速度较快。C3A结构中，钙离子具有不规则配位，处于不规则状态，因而具有更高活性。铝酸三钙硅酸盐水泥熟料的矿物组成铁铝酸四钙铁铝酸四钙的化学成分为：4CaO·Al2O3·Fe2O3，其简写为C4AF，约占水泥熟料总量的10~18%。铁铝酸四钙遇水时水化反应也很快，水化热较低，水化产物的强度不高，对水泥石的抗压强度贡献不大，主要对抗折强度贡献较大。矿物形貌矿物特征C4AF以铁铝酸盐固溶体形式存在，称为才利特（Celite）