建筑材料―第3章ppt课件.ppt

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1、第３章水硬性无机胶凝材料【学习要求】掌握硅酸盐水泥熟料矿物的组成及其特性，硅酸盐水泥的水化产物及其特性，以及硅酸盐水泥的性质及应用；熟悉硅酸盐水泥的凝结硬化过程及技术要求。在此基础上掌握掺混合材料的硅酸盐水泥的特点。学会水泥各种主要技术性能指标的检测方法。一般了解其它品种的水泥。第３章水硬性无机胶凝材料3.1通用硅酸盐水泥根据《通用硅酸盐水泥》（GB175－2007），以硅酸盐水泥熟料和适量石膏、规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料，称为通用硅酸盐水泥。通用硅酸盐水泥按混合材料品种和数量分为：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合

2、硅酸盐水泥。第３章水硬性无机胶凝材料凡由硅酸盐水泥熟料、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，称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥分为两种类型：不掺加混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅰ；在硅酸盐水泥粉磨时，掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。第３章水硬性无机胶凝材料所谓硅酸盐水泥熟料，是指由主要含有CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按适当比例磨细成细粉，烧至部分熔融所得到的以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝材料。其中，硅酸钙含量不少于66%，氧化钙和氧化硅质量比不小于2.0。第３章水硬性无机胶

3、凝材料3.1.1硅酸盐水泥的原料及生产1.原料：生产硅酸盐水泥的原料，主要是石灰质原料和粘土质原料两类。石灰质原料主要提供CaO，它可以采用石灰石、白垩、泥灰岩等。粘土质原料主要提供SiO2和A12O3以及少量的Fe2O3，它可以采用粘土、粘土质页岩、黄土等。如原料中SiO2或Fe2O3含量不足，可掺加适量的铁矿粉或硅藻土等加以弥补。第３章水硬性无机胶凝材料2.生产：目前硅酸盐水泥的生产工艺概括起来，称为“两磨一烧”，即生料的磨细、熟料的煅烧和水泥的粉磨。具体操作如下：（1）把原料配制成符合成分要求的生料，并加以磨细；（2）将生料煅烧，使之部分熔融，并经充分反应形成熟料；（

4、3）将熟料与适量石膏磨细成为硅酸盐水泥。其主要工艺流程如图3-1所示。硅酸盐水泥的生产工艺流程石灰质原料CaO黏土质原料SiO2、Al2O3、Fe2O3铁矿粉等Fe2O3生料熟料石膏石灰石或粒化矿渣按比例混合磨细煅烧1450℃水泥磨细“两磨一烧”第３章水硬性无机胶凝材料第3章水硬性无机胶凝材料3.1.2硅酸盐水泥熟料的矿物组成及硅酸盐水泥的水化1.硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸三钙（3CaO·SiO2，简写为C3S）；硅酸二钙（2CaO·SiO2，简写为C2S）；铝酸三钙（3CaO·A12O3，简写为C3A）；铁铝酸四钙（4CaO·A12O3·Fe2O3，简写为C4AF）。上

5、述四种矿物中以硅酸钙（包括C3S、C2S）为最主要的矿物，其含量达到70%以上。硅酸盐水泥熟料矿物的特性见表3-1。第3章水硬性无机胶凝材料表3-1硅酸盐水泥熟料矿物的特性除上述四种主要矿物组成外，熟料中还含有少量的游离氧化钙（f-CaO）、游离氧化镁（f-MgO）、三氧化硫（SO3）和碱（K2O、Na2O）等，这些成分均为有害成分，在国家标准中。严格限制。第3章水硬性无机胶凝材料2.硅酸盐中矿物成分的水化硅酸盐水泥熟料加水拌合后，在常温下，四种主要熟料矿物与水反应如下：（1）硅酸三钙（C3S）的水化2(3CaO·SiO2)+6H2O＝3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca

6、(OH)2式（3-1）C3S与水作用后，反应速度较快，产物为水化硅酸钙（3CaO·2SiO2·3H2O）和氢氧化钙（Ca(OH)2）。（2）硅酸二钙（C2S）的水化2(2CaO·SiO2)+4H2O＝3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2式（3-2）C2S的水化产物与C3S相同，但水化速度较慢。第3章水硬性无机胶凝材料3）铝酸三钙（C3A）的水化3CaO·A12O3+6H2O＝3CaO·A12O3·6H2O式（3-3）C3A水化迅速、放热快，快速生成水化铝酸钙（3CaO·A12O3·6H2O），并接着与石膏按下式反应：3CaO·A12O3·6H2O+3(CaSO4·

7、2H2O)+19H2O=3CaO·A12O3·3CaSO4·31H2O式（3-4）其水化产物通常为三硫型水化硫铝酸钙（3CaO·A12O3·3CaSO4·31H2O），简称为钙矾石。第3章水硬性无机胶凝材料（4）铁铝酸四钙（C4AF）的水化4CaO·A12O3·Fe2O3+7H2O＝3CaO·A12O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O式（3-5）C4AF与水反应较快，生成的产物为水化铝酸钙（3CaO·A12O3·6H2O）和水化铁酸钙（CaO·Fe2O3·H2O）。第3章水硬性无机胶凝材料3.1.3硅酸盐水泥