普通硅酸盐水泥强高PPT教案

1、普通硅酸盐水泥强高普通硅酸盐水泥强高第1页/共105页技术性质及测试方法技术性质及测试方法第2页/共105页第3页/共105页第4页/共105页第5页/共105页第6页/共105页特性水泥特性水泥 快硬水泥快硬水泥 膨胀水泥膨胀水泥 抗硫酸盐水抗硫酸盐水泥泥 中热水泥中热水泥第7页/共105页第8页/共105页硅酸盐水泥生产工艺流程示意图 两磨一烧 第9页/共105页第10页/共105页第11页/共105页第12页/共105页第13页/共105页第14页/共105页第15页/共105页第16页/共105页第17页/共105页第18页/共105页GrindingP P Mixing materi

2、alsLimestoneClayIron ore powderBleedingGrinding1450Raw materialClinkerGypsum第19页/共105页第20页/共105页组成组成化学分子式化学分子式缩写缩写硅酸三钙硅酸三钙3CaOSiO2C3S硅酸二钙硅酸二钙2CaOSiO2C2S铝酸三钙铝酸三钙3CaOAl2O3C3A铁铝酸四钙铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O3C4AF第21页/共105页（1）硅酸二钙硅酸二钙 硅酸二钙的化学成分为硅酸二钙的化学成分为2ai2，其简写为，其简写为C2S，约占水泥熟料总量的，约占水泥熟料总量的1537。硅酸二钙遇。硅酸二钙遇水后水后反

3、应较慢反应较慢，水化热也较低水化热也较低。它不影响水泥的凝结，。它不影响水泥的凝结，对水泥的后期强度起主要作用。对水泥的后期强度起主要作用。（2）硅酸三钙硅酸三钙 硅酸三钙的化学成分为硅酸三钙的化学成分为ai2，其简写为，其简写为3S。它是硅酸盐水泥熟料中最主要的矿物成分，约占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。硅酸三钙遇水后能水泥熟料总量的。硅酸三钙遇水后能够够很快与水产生水化反应，并产生较多的水化热很快与水产生水化反应，并产生较多的水化热。它。它对促进水泥的凝结硬化，特别是对水泥天内的对促进水泥的凝结硬化，特别是对水泥天内的早期强度以及后期强度都起主要作用。早期强度以

4、及后期强度都起主要作用。第22页/共105页（3）铝酸三钙铝酸三钙 铝酸三钙的化学成分是铝酸三钙的化学成分是CaOAl2O3，其简写为，其简写为 C3，约占水泥熟料总量的，约占水泥熟料总量的715。铝酸三钙遇水后。铝酸三钙遇水后反应极快反应极快，产生的，产生的热量大而且很集中热量大而且很集中。铝酸三钙对水泥。铝酸三钙对水泥的凝结起的凝结起主导作用主导作用，但其水化产物强度较低，主要对水，但其水化产物强度较低，主要对水泥的早期强度有所贡献。泥的早期强度有所贡献。（4）铁铝酸四钙铁铝酸四钙 铁铝酸四钙的化学成分为铁铝酸四钙的化学成分为CaOAl2O3Fe2O3，其简，其简写为写为4AF，约占水泥熟

5、料总量的，约占水泥熟料总量的1018。铁铝酸。铁铝酸四钙遇水时四钙遇水时水化反应也很快水化反应也很快，水化热较低水化热较低，水化产物的，水化产物的强度不高强度不高，对水泥石的抗压强度贡献不大，主要对，对水泥石的抗压强度贡献不大，主要对抗折抗折强度贡献较大强度贡献较大。第23页/共105页 水泥中各熟料矿物的含量，决定着水泥某水泥中各熟料矿物的含量，决定着水泥某一方面的性能。一方面的性能。改变熟料矿物成分之间的比例，改变熟料矿物成分之间的比例，水泥的性质就会发生相应的变化。水泥的性质就会发生相应的变化。如果提高硅如果提高硅酸三钙的相对含量，可制得高强水泥和早强水酸三钙的相对含量，可制得高强水泥和

6、早强水泥；如果提高硅酸二钙的相对含量，同时适当泥；如果提高硅酸二钙的相对含量，同时适当降低硅酸三钙和铝酸三钙的相对含量，可制得降低硅酸三钙和铝酸三钙的相对含量，可制得低热水泥或中热水泥。低热水泥或中热水泥。第24页/共105页矿物种类矿物种类硅酸三钙硅酸三钙硅酸二钙硅酸二钙铝酸三钙铝酸三钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙缩写缩写C3SC2SC3AC4AF含量（含量（%）37-6015-377-1510-18水化速度水化速度快快慢慢最快最快快快水化热水化热多多少少最多最多较多较多强度强度高高早低后高早低后高低低低低抗腐蚀性抗腐蚀性好好好好差差极好极好收缩收缩中中较大较大大大小小第25页/共105页第26页/

7、共105页 第27页/共105页 2CaOSiO2+H2O 3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)2第28页/共105页 3CaOAl2O3+H2O 3CaOAl2O36H2O4CaOAl2O3Fe2O3+H2O 3CaOAl2O36H2O+CaOFe2O3H2O第29页/共105页 3CaOAl2O36H2O+ H2O+CaSO42H2O 3CaOAl2O33CaSO431H2O 第30页/共105页水泥熟料水化后的主要水化产物有：水泥熟料水化后的主要水化产物有：第31页/共105页第32页/共105页初始反应期初始反应期初始的溶解和水化，约持续初始的溶解和水化，约持续5-105-10分分

8、钟。钟。潜伏期潜伏期流动性可塑性好凝胶体膜层围绕流动性可塑性好凝胶体膜层围绕水泥颗粒成长，水泥颗粒成长，1h 1h 凝胶膜破裂、长大并连接、水泥颗凝胶膜破裂、长大并连接、水泥颗粒进一步水化，粒进一步水化，6h6h。多孔的空间网。多孔的空间网络络凝聚结构，失去可塑性凝聚结构，失去可塑性凝结期凝结期凝胶体填充毛细管，凝胶体填充毛细管，6h-6h-若干年硬若干年硬化石状体密实空间网化石状体密实空间网硬化期硬化期第33页/共105页第34页/共105页第35页/共105页第36页/共105页第37页/共105页第38页/共105页第39页/共105页第40页/共105页第41页/共105页第42页/共

9、105页图图3.2.5 3.2.5 标准稠度测定仪标准稠度测定仪第43页/共105页第44页/共105页第45页/共105页捣和砌筑等操作。捣和砌筑等操作。第46页/共105页第47页/共105页第48页/共105页第49页/共105页 第50页/共105页第51页/共105页图图3.2.8 煮沸法测定仪煮沸法测定仪图图3.2.7 体积安定性不良体积安定性不良图图3.2.9 雷氏夹法体积安定性测定仪雷氏夹法体积安定性测定仪第52页/共105页第53页/共105页第54页/共105页图图3.2.10 强度测定仪强度测定仪第55页/共105页bending strength instrument图

10、图3.2.10 强度测定仪强度测定仪Compressive strengthinstrument第56页/共105页第57页/共105页第58页/共105页等级等级 抗压强度抗压强度(MPa) 抗折强度（抗折强度（MPa） 3d 28d 3d 28d 42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R 32.0 62.5 5.5 8.0 第59页/共105页体积混凝土工程有害。体积混凝土工程有害。第60页/共105页If only the streng

11、th is unqualifiedCement of the lower grade第61页/共105页第62页/共105页第63页/共105页特点特点介质介质软水（含软水（含HCO3少的水，如少的水，如雨水、雪水和蒸馏水）；氢氧化钙雨水、雪水和蒸馏水）；氢氧化钙溶解于水中引起的腐蚀。溶解于水中引起的腐蚀。 过程过程当水泥石与软水接触时，最先溶出当水泥石与软水接触时，最先溶出的成分是氢氧化钙。当水泥使处于的成分是氢氧化钙。当水泥使处于流水或是有压力的水中时，氢氧化流水或是有压力的水中时，氢氧化钙不断溶解流失，水泥石的密实度钙不断溶解流失，水泥石的密实度下降，强度和耐久性也降低；而且，下降，强度

12、和耐久性也降低；而且，由于氢氧化钙浓度的下降，还引起由于氢氧化钙浓度的下降，还引起了水泥石中的其它水化产物的分解了水泥石中的其它水化产物的分解第64页/共105页第65页/共105页将与软水接触的混凝土，将与软水接触的混凝土，事先在空气中碳化事先在空气中碳化生成的氢氧化钙几乎不溶于水，堆积在水泥生成的氢氧化钙几乎不溶于水，堆积在水泥石的空隙中，形成密实的保护层石的空隙中，形成密实的保护层第66页/共105页 22432242323133203124OHCaOHCaSOOAlCaOOHCaSOOHOAlCaO 结晶膨胀结晶膨胀第67页/共105页 MgCl2+Ca(OH)2 = Mg(OH)2+

13、CaCl2MgSO4+ Ca(OH)2+H2O = Mg(OH)2+CaSO42H2O 结晶膨胀结晶膨胀易溶于水易溶于水 第68页/共105页 易溶于水易溶于水u特点特点u以碳酸盐为介质的海水、地下水等以碳酸盐为介质的海水、地下水等u碳酸盐与水泥石中的成分反应，生成易溶碳酸盐与水泥石中的成分反应，生成易溶于水的产物，破坏水泥石于水的产物，破坏水泥石u腐蚀过程举例：腐蚀过程举例：第69页/共105页易溶于水易溶于水 结晶膨胀结晶膨胀OHCaSOOHCaSOHOHCaClOHCaHCl242422222)(2)(2 u特点特点u以酸性介质为主的工业环境等以酸性介质为主的工业环境等u酸与水泥石中的成

14、分反应，生成易溶于水、酸与水泥石中的成分反应，生成易溶于水、结晶膨胀的产物，破坏水泥石结晶膨胀的产物，破坏水泥石u腐蚀过程举例：腐蚀过程举例：第70页/共105页CHAlONaNaOHA3223COHCONaCONaOH2322 易溶于水易溶于水干燥空气干燥空气 结晶膨胀结晶膨胀第71页/共105页内因内因水泥石中存在着易受腐蚀的氢氧化钙水泥石中存在着易受腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙；和水化铝酸钙；水泥石本身不密实，使侵蚀性介质易水泥石本身不密实，使侵蚀性介质易于进入其内部；于进入其内部；腐蚀与介质相互作用；腐蚀与介质相互作用； 外因外因腐蚀介质、温度、湿度、介质浓度腐蚀介质、温度、湿度、介质浓

15、度 第72页/共105页第73页/共105页第74页/共105页第75页/共105页第76页/共105页第77页/共105页第78页/共105页按性能分按性能分非活性混合材料非活性混合材料( (填充性混合材料填充性混合材料) )活性混合材料活性混合材料( (水硬性混合材料水硬性混合材料) )第79页/共105页第80页/共105页活性混合材料活性混合材料消耗 Ca(OH)2水硬性胶凝产物水硬性胶凝产物火山灰活性火山灰活性第81页/共105页活性混合材料活性混合材料二次水化反应的特二次水化反应的特性性温度敏感性温度敏感性常温反应速度慢常温反应速度慢高温反应速度快高温反应速度快消耗消耗 Ca(OH

16、)Ca(OH)2 2改善孔隙构造改善孔隙构造第82页/共105页第83页/共105页u 粉煤灰粉煤灰是一种是一种发电厂燃料废渣发电厂燃料废渣是熔融的矿渣水淬而得到。活性成分为活性是熔融的矿渣水淬而得到。活性成分为活性氧化硅和活性氧化铝。氧化硅和活性氧化铝。u 火山灰质混合材料是火山喷发沉积物及其它具有类似活性火山灰质混合材料是火山喷发沉积物及其它具有类似活性的材料的统称。分为含水硅酸质（如硅藻土等）、铝硅玻的材料的统称。分为含水硅酸质（如硅藻土等）、铝硅玻璃质（如火山灰等）、粘土质（烧粘土等）。璃质（如火山灰等）、粘土质（烧粘土等）。 第84页/共105页特点特点磨成细粉与石灰加水拌和后，不能

17、磨成细粉与石灰加水拌和后，不能或很少生成具有胶凝性质的水化产或很少生成具有胶凝性质的水化产物物常用品种常用品种石英石英粘土粘土慢冷矿渣慢冷矿渣第85页/共105页第86页/共105页第87页/共105页v特点特点与硅酸盐水泥相近与硅酸盐水泥相近因为混合材料的掺量少，其矿物组成仍在因为混合材料的掺量少，其矿物组成仍在硅酸盐水泥的范围之内硅酸盐水泥的范围之内v不同点不同点细度采用筛余量表示细度采用筛余量表示v测量通过测量通过0.08mm的方孔筛的筛余量的方孔筛的筛余量 10%强度等级强度等级v强度应符合表强度应符合表3.3.1的要求的要求v共有六个强度等级共有六个强度等级 :32.5, 32.5R

18、 , 42.5R , 42.5, 52.5, 52.5R最终凝结时间不超过最终凝结时间不超过 10h第88页/共105页强度等强度等级级抗压强度抗压强度 (MPa)抗折强度抗折强度（MPa）3天天28天天3天天28天天32.532.5R42.542.5R52.552.5R11.016.016.021.022.026.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.05.05.55.56.56.57.07.0表表3.3.1 普通硅酸盐水泥强度要求普通硅酸盐水泥强度要求第89页/共105页第90页/共105页粒化高炉粒化高炉矿渣矿渣第91页/共105页强度强度等级等级抗压强度抗压强度 (MPa)抗折强度抗折强度（MPa）3天天28天天3天天28天天32.532.5R42.542.5R52.552.5R10.015.015.019.021.023.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.04.55.55.56.56.57.07.0表表3.3.2 P.S、P.P、P.F的强度要求的强度要求第92页/共105页第93页/共105页第94页/共105页第95页/共105页水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料熟料熟料火山灰质混火山灰质混合材料合材料石膏石膏磨细磨细P.PP.P第96页/共105页第97页/共1