建筑材料第3章 水 泥ppt课件.ppt

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1、第3章水泥第1节通用水泥第2节特种水泥第3章水泥课题导入：水泥是重要的建筑材料，广泛应用于工业、农业、国防、水利、交通、城市建设、海洋工程等的基本建设中，用来生产各种混凝土、钢筋混凝土及其他水泥产品。不同强度不同种类的水泥其用途也各有不同，只有充分的了解水泥的组成及其各种性质，才能更好的在实际当中应用。本章将主要介绍水泥的种类、技术指标及应用。第1节通用水泥导入案例【案例3-1】实际施工中发现水泥放置一段时间，其表层变硬结块了，用手轻捏，可以将其捏碎，其性能是否发生变化，还能不能将这批水泥应用到工程中？以上现象在实际施工中可

2、能会时常出现，要弄清问题的原因，找到解决的方法，必须掌握水泥的基本性质一.通用水泥的原料及生产生产硅酸盐水泥的原料主要是石灰质原料和黏土质原料。硅酸盐水泥的生产过程分为制备生料、煅烧生料、粉磨熟料等三个阶段。首先将几种原料按适当比例混合后在磨机中磨细，制成生料。然后将生料加入回转窑煅烧，煅烧后获得的黑色球状物即为熟料。熟料与少量石膏，或者再加入少量混合材料共同磨细即成水泥。概括地讲，水泥生产主要工艺就是“两磨一烧”。水泥生产二、硅酸盐水泥的熟料成分硅酸三钙（3CaO·SiO2）－C3S37～60％硅酸二钙（2CaO·SiO2

3、）－C2S15～37％铝酸三钙（3CaO·AlO3）－C3A7～15％铁铝酸四钙(4CaO·AlO2·Fe2O3)－C4AF10～18％除四种主要成分外，水泥中尚含有少量游离CaO、MgO、SO3、及碱（K2O、Na2O）这些均为有害成分，国家标准中有严格限止熟料矿物对水泥性质的影响三、水泥的水化、凝结、硬化水化－物质由无水状态变为有水状态，由低含水变为高含水的过程，统称为水化。凝结－水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。硬化－此后，浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体（水泥石），这

4、一过程称为硬化。水泥＋水（流体）－可塑性浆体（塑性体）－固体1、凝结硬化四个阶段：（1）初始反应期水泥加水拌和成水泥浆的同时，水泥颗粒表面上的熟料矿物立即溶于水，并与水发生水化反应，或者固态的熟料矿物直接与水发生水化反应。这时伴有放热反应，此即初始反应期。时间很短，仅5-10min。这时由于水化物生成的速度很快，来不及扩散，便附着在水泥颗粒表面，形成膜层。膜层是以水化硅酸钙凝胶为主体，其中分布着氢氧化钙等晶体，所以，通常称之为凝胶体膜层。凝胶体膜层的形成，妨碍水泥的水化。（2）潜伏期初始反应以后，由于凝胶体膜层的形成，水化反

5、应和放热速度缓慢。在一段时间（约30min至lh）内，水泥颗粒仍是分散的，水泥浆的流动性基本保持不变。（3）凝结期经过lh至6h，放热速度加快，并达到最大值，说明水泥继续加速水化。原因是凝胶体膜层虽然妨碍水分渗入，使水化速度减慢，但它是半透膜，水分向膜层内渗透的速度，大于膜层内水化物向外扩散的速度，因而产生渗透压，导致膜层破裂，使水泥颗粒得以继续水化。由于水化物的增多和凝胶体膜层的增厚，被膜层包裹的水泥颗粒逐渐接近，以致在接触点互相前结，形成网状结构，水泥浆体变稠，失去可塑性，这就是凝结过程。（4）硬化期由于水泥颗粒之间的空

6、隙逐渐缩小为毛细孔，水化生成物进一步填充毛细孔，毛细孔越来越少，使水泥浆体结构更加紧密，逐渐产生强度。在适宜的温度和湿度条件下，水泥强度可继续增长（6h至若干年），此即硬化阶段。2.水泥水化反应及产物2(3CaO·SiO2)+6H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)22(2CaO·SiO2)+4H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)23CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O4CaO·AlO3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O水

7、泥水化产物氢氧化钙20～25％水化铝酸钙水化硫铝酸钙（石膏作用下生成）水化硅酸钙（C-S-H）70％水化铁酸钙2、影响水泥凝结硬化的因素水泥的矿物组成，水泥细度、拌和水量、硬化环境（温度、湿度）和硬化时间养护对水泥强度发展的影响四、硅酸盐水泥的技术性质1、密度、细度密度：3.05～3.20g/cm3，一般取3.1堆积密度：1.3g/cm3细度－指水泥颗粒的粗细程度，用筛余或比表面积表示（300～350m2/kg），影响水泥的水化速度、收缩等性质粒径：<3µm水化非常迅速，需水量增大；>40µm水化非常缓慢，接近惰性。2、氧化

8、镁、三氧化硫、碱含量氧化镁（MgO）：<5%，（影响体积稳定性）三氧化硫(SO3)：<3.5%（影响体积稳定性）碱(Na2O、K2O):<0.6%，以Na2O＋0.65K2O计，超量造成碱骨料反应破坏。3、烧失量烧失量－水泥在一定煅烧温度和时间内，烧失的质量量占原质量的百分数。用于判定其中