水泥及材料ppt课件.ppt

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1、第一章水泥水泥属于→无机凝胶材料→气硬性凝胶材料按其主要成分分为硅酸盐类水泥(最为常用）铝酸盐类水泥硫铝酸盐类水泥磷酸盐类水泥按其用途和性能分为通用水泥如硅酸盐水泥专用水泥如中、低热水泥特性水泥如快硬硅酸盐水泥常用的硅酸盐水泥品种及组成表硅酸盐水泥定义：是由硅酸盐水泥熟料、0～5%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。硅酸盐水泥分两种类型：不掺混合材的称Ⅰ型硅酸盐水泥，其代号为P·Ⅰ；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材的称Ⅱ型硅酸盐水泥，其代号为P·Ⅱ。硅酸盐水泥强度等级分为：42.5、42.5R、52.5

2、、52.5R、62.5、62.5R六个等级。第一节硅酸盐水泥一、硅酸盐水泥的生产及矿物组成二、硅酸盐水泥的凝结硬化三、硅酸盐水泥的主要技术性质四、水泥石的腐蚀和防止措施硅酸盐水泥是以石灰质原料（如石灰石等）与粘土质原料（如粘土、页岩等）为主，有时加入少量铁矿粉等，按一定比例配合，磨细成生料粉（干法生产）或生料浆（湿法生产），经均化后送入回转窑或立窑中煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的水泥熟料，再与适量石膏共同磨细，即可得到P·Ⅰ型硅酸盐水泥。熟料矿物组成主要是：（1）硅酸三钙：3CaO·SiO2，简写C3S，占37%~60%（2）硅酸二钙：2CaO·SiO

3、2，简写C2S，占15%~37%此二者占75%以上，硅酸盐水泥也由此得名。（3）铝酸三钙：3CaO·Al2O3，简写C3A，占7%~15%（4）铁铝酸四钙：4CaO·Al2O3·Fe2O3，简写C4AF，10%~18%。一、硅酸盐水泥的生产及矿物组成硅酸盐水泥生产工艺（简称两磨一烧）·石灰质原料：以CaCO3为主要成分的石灰石，也含有一定的MgCO3，提供CaO（也含有一定量的MgO）。·粘土质原料：提供SiO2、Al2O3、Fe2O3。·配料：有硅粉、铝粉、铁矿粉等，分别提供SiO2、Al2O3、Fe2O3以保证各组分间比例关系。熟料形成过程其中在1300℃前

4、，固相反应结束，形成C2S、C3A及C4AF，当温度从1300℃升至1450℃的过程中，C3A及C4AF部分熔融，出现液相，将剩余的CaO和部分C2S熔入其中，形成C3S。水泥加水拌和后，成为可塑性浆体，随后，水泥浆逐渐变稠而失去塑性，但尚不具有强度的过程，称为水泥的凝结。凝结过后，水泥浆产生明显的强度并逐渐发展成为坚硬的固体，这一过程称为水泥的硬化。二、硅酸盐水泥的凝结硬化为了调节水泥的凝结时间，掺入适量石膏，这些石膏与反应最快的铝酸三钙的水化产物作用生成难溶的水化硫铝酸钙，覆盖于未水化的铝酸三钙周围，阻止其继续快速水化。其反应式：水化硫铝酸钙、针状晶体，C-

5、A-S-H形成时体积膨胀1.5倍整个过程均伴随着水泥的水化反应：氢氧化钙晶体,C3S放出的较C2S多水化铝酸钙晶,C-A-H水化铁酸钙、凝体,C-F-H水化硅酸钙,凝胶体,C-S-H硅酸盐水泥与水作用后，主要水化产物有二类：凝胶体水化硅酸钙C-S-H水化铁酸钙凝胶C-F-H晶体氢氧化钙Ca(OH)2水化铝酸钙C-A-H水化硫铝酸钙晶体C-A-S-H硬化后的水泥石是由凝胶体、晶体粒子、毛细孔、凝胶孔及未水化的水泥颗粒所组成。毛细孔：多余水分所占的空间。从理论上讲，水泥水化所需的W/C为0.22左右，但为使水泥浆体达到施工所要求的稠度，W/C需达到0.4以上。凝胶孔

6、：存在于凝胶体中的孔隙，其尺寸较毛细孔要小。硬化水泥石结构A-未水化的水泥颗粒B-水化产物凝胶体C-水化产物晶体D-毛细孔（一）密度、堆积密度、细度（二）标准稠度用水量（三）凝结时间（四）体积安定性（五）强度与强度等级（六）水化热三、硅酸盐水泥的主要技术性质硅酸盐水泥的密度约为3.10g/cm3。松散状态下的堆积密度为1000~1200kg/m3，紧密堆积密度达1600kg/m3。国家标准GB175-99规定，硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg。（一）密度、堆积密度、细度细度是指水泥颗粒的粗细程度，是影响水泥性能的重要指标。细：比表面大，与水接触面积大，水

7、化快、水化程度高。过细：需水性大，且能耗大。为了测定水泥的凝结时间及体积安定性等性能，应该使水泥净浆在一个规定的稠度下进行，这个规定的稠度称为标准稠度。（二）标准稠度用水量达到标准稠度时的用水量称为标准稠度用水量，以水与水泥质量之比的百分数表示，按《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(GB1346-2001)规定的方法测定。（三）凝结时间凝结时间分初凝和终凝。初凝时间指从水泥全部加入水中到水泥开始失去可塑性所需的时间。终凝时间是指从水泥全部加入水中到水泥完全失去可塑性开始产生强度所需的时间。具有流动性和可塑性开始失去可塑性完全失去可塑性水泥凝结时间示

8、意图影响水泥凝结时间的因