知识单元三-水硬性胶凝材料

1、l1 石灰的特性有：可塑性、硬化、硬化时体积和耐水性等。2 建筑石膏具有以下特性：凝结硬化、孔隙率、表观密度，强度凝结硬化时体积、防火性能等。l1 石灰的特性有：可塑性好、硬化缓慢 、硬化时体积收缩大和耐水性差 等。2 建筑石膏具有以下特性：凝结硬化快、孔隙率高、表观密度小，强度低凝结硬化时体积略膨胀、防火性能好等。温州职业技术学院工程技术教研室知识单元三：胶凝材料知识单元三：胶凝材料水泥水泥 水泥的应用水泥的应用工业与民用建筑工程工业与民用建筑工程交通、水利、海港、矿山交通、水利、海港、矿山l本单元的学习目标是：l1、熟悉硅酸盐水泥的矿物组成，了解其硬化机理，熟练掌握硅酸盐水泥等几种通用水泥

2、的性能特点，相应的检测方法及选用原理。l2、了解特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点。l本单元的难点：l硅酸盐水泥的组成、技术要求;l重点：l几种通用水泥的性能特点和选用原则;l建议学习中以硅酸盐水泥为点，搞清楚此点后拓展至其它通用水泥，再拓展至其它特性水泥和专用水泥，采用点面结合、对比的学习方法。水泥的特点和适用范围水泥的特点和适用范围l水泥的特点l水泥是一种粉末状材料，加水后拌合均匀形成的浆体，不仅能够在干燥环境中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或发展其强度，形成具有堆聚结构的人造石材。l水泥适用范围l不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适合用于潮湿环境及水中的工程部位。任务任

3、务1： 硅酸盐水泥硅酸盐水泥水泥的分类水泥的分类l按性能和用途分水 泥通用水泥专用水泥特性水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥石灰石硅酸盐水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等如白色硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等水泥的分类水泥的分类l按主要水硬性物质分水泥种类主要水硬性物质主 要 品 种硅酸盐水泥硅酸钙绝大多数通用水泥、专用水泥和特性水泥铝酸盐水泥铝酸钙高铝水泥、自应力铝酸盐水泥、快硬高强铝酸盐水泥等。硫铝酸盐水泥无水硫铝酸钙硅酸二钙有自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥等铁铝酸盐水泥铁相、无水硫铝酸钙、硅酸二

4、钙有自应力铁铝酸盐水泥、膨胀铁铝酸盐水泥、快硬铁铝酸盐水泥等氟铝酸盐水泥氟铝酸钙、硅酸二钙氟铝酸盐水泥等以火山灰或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要组分的水泥活性二氧化硅活性氧化铝石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、低热钢渣矿渣水泥等一、硅酸盐水泥的原材料和生产一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺工艺l硅酸盐水泥的原材料l生产硅酸盐水泥熟料的原材料l石灰质原料 天然石灰石。也可采用与天然石灰石化学成分相似的材料如白垩、石灰华等。l粘土质原料 主要为粘土，其主要化学成分为SiO2，其次为Al2O3和少量Fe2O3。 l铁矿粉 采用赤铁矿，化学成分为Fe2O3。 l石膏主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等 。l

5、混合材料 包括活性混合材料（粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料等）和非活性混合材料（石灰石粉、磨细石英砂等）。l硅酸盐水泥的生产工艺“两磨一烧”工艺l生产水泥的方法主要有干法立窑生产和湿法回转窑生产两种 ；l硅酸盐水泥分为：型硅酸盐水泥（不掺混合材料）和型硅酸盐水泥（掺不超过5%混合材料）。一、硅酸盐水泥的原材料和生产一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺工艺石灰石粘 土铁矿粉生 料石 膏硅酸盐水泥混合材料熟 料按比例混合磨细13501450煅烧磨细石灰石灰粘土粘土压碎机压碎机混合器混合器窑窑磨粉机磨粉机水泥粉末水泥粉末加入石膏加入石膏二、熟料的矿物组成及其特性二、熟料的矿物组成及其特性l熟料的

6、矿物组成水泥熟料矿物硅酸二钙铁铝酸四钙游离氧化钙和氧化镁铝酸三钙硅酸三钙碱类及杂质2CaOSiO2，C2S4CaOAl2O3Fe2O3，C4AFfCaO和fMgO3CaOAl2O3，C3A3CaOSiO2，C3S化学式及简写二、熟料的矿物组成及其特性二、熟料的矿物组成及其特性l水泥熟料矿物的主要特性 矿物名称硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙含量范围（质量）4560153061268水化反应速度快慢最快快强 度高早期低，后期高低低（含量多时对抗折强度有利）水 化 热较高低最高中熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反应，其特点见上表。三、硅酸盐水泥的凝结和硬化三、硅酸盐水泥的凝结和硬化l凝结硬

7、化的概念l凝结：水泥加水拌合而成的浆体，经过一系列物理化学变化，浆体逐渐变稠失去可塑性而成为水泥石的过程；l硬化：水泥石强度逐渐发展的过程称为硬化。l水泥的凝结过程和硬化过程是连续进行的。凝结过程较短暂，一般几个小时即可完成；硬化过程是一个长期的过程，在一定温度和湿度下可持续几十年。三、硅酸盐水泥的凝结和硬化三、硅酸盐水泥的凝结和硬化l熟料矿物的水化反应l硅酸三钙2（3CaOSiO2）6H2O = 3CaO2SiO23H2O3Ca（OH）2l硅酸二钙2（2CaOSiO2）4H2O = 3CaO2SiO23H2OCa（OH）2 l铝酸三钙3CaOAl2O3H2O = 3CaOAl2O36H2O3

8、CaOAl2O36H2O3（CaSO42H2O）19H2O = 3CaOAl2O33CaSO431H2O l铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O37H2O = 3CaOAl2O36H2OCaOFe2O3H2O三、硅酸盐水泥的凝结和硬化三、硅酸盐水泥的凝结和硬化l熟料矿物的水化反应过程l水化初期l熟料矿物与水反应的速度较快，使水化产物不断地从液相中析出并聚集在水泥颗粒表面，形成以水化硅酸钙凝胶为主体的凝胶薄膜，大约在1h左右即在凝胶薄膜外侧及液相中形成粗短的针状钙矾石晶体。 l水化中期l以水化硅酸钙（CSH）和氢氧化钙的快速形成为特征。l水化后期l由于新生成的水化产物的压力，水泥颗粒薄膜的凝胶薄

9、膜破裂，使水进入未水化水泥颗粒的表面，水化反应继续进行。水化产物之间互相交叉连生，不断密实，固体之间的空隙不断减小，网状结构不断加强，结构逐渐紧密。 三、硅酸盐水泥的凝结和硬化三、硅酸盐水泥的凝结和硬化A凝胶体（CSH凝胶，水化硅酸钙凝胶）；B晶体（氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙）；C孔隙（毛细孔、凝胶孔、气孔等）；D未水化的水泥颗粒l水泥石的结构l水泥石主要由凝胶体、晶体、孔隙、水、空气和未水化的水泥颗粒等组成，存在固相、液相和气相。因此硬化后的水泥石是一种多相多孔体系。 l水泥石的结构（水化产物的种类及相对含量、孔的结构）对其性能影响最大。 DABC四、硅酸盐水泥的主要技术性质四、硅酸

10、盐水泥的主要技术性质1.密度、堆积密度和各成分含量技术性质质 量 标 准密度，kg/m331003200堆积密度，kg/m313001600不溶物型：不溶物不得超过0.75；型：不溶物不得超过1.50烧失量型：烧失量不得大于3.0；型：烧失量不得大于3.5氧化镁水泥中氧化镁含量不宜超过5.0。如果水泥经压蒸法检验安定性合格，则水泥中氧化镁含量可放宽至6.0三氧化硫3.5碱含量水泥中碱含量按Na2O0.658K2O计算值来表示。若使用活性集料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于0.60或由供需双方商定注：表中百分数均为质量百分数。四、硅酸盐水泥的主要技术性质四、硅酸盐水泥的主要技术性质

11、2.细度l细度是指水泥颗粒的粗细程度。l水泥颗粒的粗细，直接影响其水化反应速度、活性和强度。l国家标准中规定，水泥的细度用筛析法和比表面积法来测定。硅酸盐水泥的细度为其比表面积大于300m2/kg。 （一）硅酸盐水泥的细度为什么在测定水泥的凝结时间、体积安定性时，要将水泥净浆拌到标准稠度，也就是一个规定的稠度呢？ ？为了使试验结果为了使试验结果具有可比性具有可比性3.硅酸盐水泥的标准稠度用水量硅酸盐水泥的标准稠度用水量%100水泥用量用水量水泥的标准稠度用水量定义不同的水泥品种，标准稠度用水量各不相同，一般在24%33%之间。例：A水泥的标准稠度用水量为27%，B水泥的标准稠度用水量为30%。

12、试验方法试验方法请观看标准稠度用水量试验动画。请观看标准稠度用水量试验动画。返回返回四、硅酸盐水泥的主要技术性质四、硅酸盐水泥的主要技术性质4.凝结时间l凝结时间 分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是从加水至水泥浆开始失去塑性的时间；终凝时间是从加水至水泥浆完全失去塑性的时间。l水泥初凝时间不宜过早，终凝时间不宜过迟。 l国家标准GB1751999规定：硅酸盐水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于6.5h。定义水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。水泥全部加入水中开始失去可塑性完全失去可塑性初凝终凝水泥的初凝和终凝时间对工程有重要意义。例如：混凝土的施工。讨论与分析结论结论1：水泥的：水泥的初凝

13、时间不能过初凝时间不能过短，否则在施工短，否则在施工前即已失去流动前即已失去流动性和可塑性而无性和可塑性而无法施工。法施工。结论结论2：水泥的：水泥的终凝时间不能过终凝时间不能过长，否则将延长长，否则将延长施工进度和模板施工进度和模板周转期。周转期。结论结论1：水泥的：水泥的初凝时间不能过初凝时间不能过短，否则在施工短，否则在施工前即已失去流动前即已失去流动性和可塑性而无性和可塑性而无法施工。法施工。初凝时间不得初凝时间不得早于早于45min45min结论结论2：水泥的：水泥的终凝时间不能过终凝时间不能过长，否则将延长长，否则将延长施工进度和模板施工进度和模板周转期。周转期。终凝时间不得终凝时

14、间不得迟于迟于6.5h6.5h。同时规定:初凝时间不符合规定者为废品， 终凝时间不符合规定者为不合格品。GB规定返回返回四、硅酸盐水泥的主要技术性质四、硅酸盐水泥的主要技术性质5.体积安定性l体积安定性是指水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。水泥在硬化过程中体积变化不稳定，即为体积安定性不良。 l水泥安定性不良的原因：l熟料中含有过量的游离氧化钙（fCaO），或含有过量的游离氧化镁（fMgO）；l生产水泥时掺入的石膏过量。 l国家标准GB1751999规定，硅酸盐水泥的安定性用沸煮法检验必须合格。l体积安定性不良的水泥严禁用于工程中。 返回返回四、硅酸盐水泥的主要技术性质四、硅酸盐水泥的主要技术性

15、质6.强度及强度等级（1）胶砂强度 国家标准规定，水泥和标准砂按1：3.0质量比混合，加入规定量的水（水灰比为0.50），经标准试验方法搅拌成型。制成40mm40mm160mm的标准试件，在标准条件（1d温度为201，相对湿度90以上的空气中带模养护；1d以后拆模，放入201的水中养护）下养护。根据水泥品种不同，分别测定3d、28d的抗折强度和抗压强度，即为水泥的胶砂强度。 四、硅酸盐水泥的主要技术性质四、硅酸盐水泥的主要技术性质（2）强度等级 根据水泥的胶砂强度划分的级别称为强度等级。硅酸盐水泥的强度等级划分为42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六个等级。表的

16、规定。强度等级抗压强度，MPa抗折强度，MPa3d28d3d28d42.542.5R52.552.5R62.562.5R17.022.023.027.028.032.042.542.552.552.562.562.53.54.04.05.05.05.56.56.57.07.08.08.0注：R型为早强型，主要是3d强度较高。四、硅酸盐水泥的主要技术性质四、硅酸盐水泥的主要技术性质7.水化热l水泥的水化热是指在水化过程中的放热量，单位为kJ/kg。l水化热的高低与熟料矿物的相对含量有关。铝酸三钙、硅酸三钙的水化热高，而铁铝酸四钙、硅酸二钙的水化热较低。因此要降低水化热，可适当减少铝酸三钙和硅酸三

17、钙的含量。l水化热主要对大体积混凝土工程有影响。对于大体积混凝土工程，应选择水化热较低的水泥，或者采取特殊措施降低水化热的危害。 五、水泥石的腐蚀及防止五、水泥石的腐蚀及防止l水泥石腐蚀的方式（1）软水侵蚀（溶出性侵蚀）（2）酸的腐蚀（溶解性化学腐蚀）l一般酸的腐蚀l碳酸水的腐蚀（3）硫酸盐腐蚀（膨胀性化学腐蚀）（4）强碱腐蚀l防止水泥石腐蚀的措施（1）根据工程的环境特点，合理选择水泥品种。（2）提高混凝土的密实度。（3）在水泥石结构的表面设置保护层。六、硅酸盐水泥的特性及应用六、硅酸盐水泥的特性及应用l凝结硬化快，早期及后期强度均高，适用于有早强要求的工程。l抗冻性好，适合水工混凝土和抗冻性

18、要求高的工程。l耐腐蚀性差，因水化后氢氧化钙和水化铝酸钙的含量较多。l水化热高，不宜用于大体积混凝土工程。但有利于低温季节蓄热法施工。l抗碳化性好。因水化后氢氧化钙含量较多，故水泥石的碱度不易降低，对钢筋的保护作用强。适用于空气中二氧化碳浓度高的环境。l耐热性差。因水化后氢氧化钙含量高。不适用于承受高温作用的混凝土工程。l耐磨性好，适用于高速公路、道路和地面工程。任务任务2： 掺混合材料的硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥混合材料及其分类混合材料及其分类 混合材料 为了改善水泥性能、提高水泥的产量，在生产时掺入的天然或人工矿物质材料。l活性混合材料 具有潜在水硬性或火山灰特性，或者兼具有潜在水硬

19、性和火山灰特性的混合材料。l粒化高炉矿渣；l粉煤灰；l火山灰质混合材料l非活性混合材料 不具有潜在水硬性或质量活性指标不能达到规定要求的混合材料。如磨细石灰石粉、磨细石英砂等。一、普通硅酸盐水泥（代号一、普通硅酸盐水泥（代号PO）l定义硅酸盐水泥熟料61的混合材料适量石膏l技术性质要求（与硅酸盐水泥相比）l相同点 lMgO含量、SO3含量、初凝时间、安定性的技术要求相同。l不同点l细度：80m方孔筛筛余量不超过10.0%；l终凝时间：不迟于10h；l烧失量：不得大于5.0%；一、普通硅酸盐水泥一、普通硅酸盐水泥l强度等级：普通硅酸盐水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、

20、52.5R六个强度等级。各龄期的强度不低于下表的规定。强度等级抗压强度，MPa抗折强度，MPa3d28d3d28d32.532.5R42.542.5R52.552.5R11.016.016.021.022.026.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.05.05.55.56.56.57.07.0一、普通硅酸盐水泥一、普通硅酸盐水泥l主要特性（1）早期强度略低，后期强度高。（2）水化热略低。（3）抗渗性好，抗冻性好，抗碳化能力强。（4）抗侵蚀、抗腐蚀能力稍好。（5）耐磨性较好；耐热性能较好。l应用普通硅酸盐水泥的应用范围和硅酸盐水泥相同。二、矿渣水泥、粉煤

21、灰水泥、火二、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥山灰水泥l定义l技术性质要求（与普通水泥相比）l相同点lMgO含量、细度、凝结时间、安定性的技术要求相同。l不同点熟料适量石膏20%70%粒化高炉矿渣20%40%粉煤灰20%50%火山灰质混合材料矿渣水泥（PO）粉煤灰水泥（PS）火山灰水泥（PP）磨细磨细磨细二、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火二、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥山灰水泥l三氧化硫含量：矿渣水泥不超过4.0；火山灰质水泥、粉煤灰水泥不得超过3.5。l强度等级：强度等级划分为32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R共六个等级。各龄期的强度要求见下表。l密度：水泥的密度

22、为28003000kg/m3。强度等级抗压强度，MPa）抗折强度，MPa3d28d3d28d32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.0二、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火二、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥山灰水泥l主要特性（与硅酸盐水泥、普通水泥相比）l三种水泥的共同特性l凝结硬化较慢，早强强度较低，后期强度增长较快；l水化热较低，放热速度慢；l抗硫酸盐腐蚀和抗水性较好；l蒸汽养护适应性好；l抗冻性、耐磨性及抗碳化性能较差

23、。l三种水泥各自特性l矿渣水泥的抗渗性较差，但耐热性好，可用于温度不高于200的混凝土工程中。l火山灰水泥的抗渗性好，但干缩较大，不适用于长期处于干燥环境中的混凝土工程。l粉煤灰水泥干缩小，抗裂性好。 三、复合硅酸盐水泥和石灰石硅三、复合硅酸盐水泥和石灰石硅酸盐水泥酸盐水泥l 复合硅酸盐水泥（PC） 与硅酸盐水泥相比，由于掺入了两种或两种以上的混合材料，复合水泥的水化热较低；早期强度较高，其强度要求与普通水泥的强度要求相同。 l石灰石硅酸盐水泥（PL）l凡由硅酸盐水泥熟料和石灰石、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为石灰石硅酸盐水泥。l石灰石硅酸盐水泥的技术要求应符合相应标准的规定。任务任务3

24、 高铝水泥高铝水泥一、高铝水泥的矿物组成一、高铝水泥的矿物组成l定义 以石灰岩和矾土为主要原料，配制成适当成分的生料，烧至全部或部分熔融所得以铝酸钙为主要矿物的熟料，经磨细而成的水硬性胶凝材料，代号CA。l主要矿物成分l铝酸一钙（CaOAl2O3简写 CA）凝结正常，硬化迅速，为铝酸盐水泥强度的主要来源。l二铝酸一钙（CaO2Al2O3简写 CA2），其特点是凝结硬化慢，早期强度较低，后期强度高。l此外还有少量水化极快、凝结迅速而强度不高的七铝酸十二钙（127）以及胶凝性极差的铝方柱石（C2AS）、六铝酸一钙（CA6）等矿物。二、高铝水泥的水化和硬化二、高铝水泥的水化和硬化l高铝水泥的水化与硬

25、化l当温度低于30时，水化生成水化铝酸钙（CAH10）、水化铝酸二钙（C2AH8）、氢氧化铝凝胶（AH3）。高铝水泥的硬化过程与硅酸盐水泥基本相似。CAH10、C2AH8都属六方晶系，其晶体呈片状或针状，互相交错攀附，重叠结合，可形成坚强的结晶共生体，使水泥获得很高的强度。氢氧化铝凝胶又填充于晶体骨架的空隙，所以能形成比较致密的结构。l当温度高于30时，水化生成立方晶系的水化铝酸三钙（C3AH6）、氢氧化铝凝胶（AH3）。此时形成的水泥石孔隙率很大，强度较低。因而高铝水泥不宜在高于30的条件下养护。OHOAlOHOAlCaOOHOAlCaO23223223238211)( 2水化铝酸二钙 氢氧

26、化铝凝胶三、高铝水泥的技术性质三、高铝水泥的技术性质l高铝水泥的技术要求l细度 比表面积不小于300 m2/kg或0.045mm筛余不大于20%。l凝结时间 按GB201-2000规定的标准稠度胶砂测得的凝结时间应符合如下要求：CA-50、CA-70、CA-80高铝水泥的初凝时间不早于30min，终凝时间应不迟于6；CA-60高铝水泥的初凝时间不早于60min，终凝时间应不迟于18。l强度 高铝水泥按照Al2O3含量分为四类。各类型高铝水泥的不同龄期强度值不得低于GB201-2000的规定。l铝酸盐水泥受到高温作用时，由于产生了固相反应，烧结结合代替了水化结合，因而具有良好的耐高温性能。四、高

27、铝水泥的特性与应用四、高铝水泥的特性与应用l高铝水泥的特性与应用l早期强度很高，故适用于工期紧急的工程。l抗渗性、抗冻性好。l抗硫酸盐腐蚀性好。l水化放热极快且放热量大，不得应用于大体积混凝土工程。l耐热性好。高温下产生烧结作用，具有良好的耐高温性能，较高的强度，故适合耐热工程。l长期强度降低较大，不适合长期承载结构。任务任务4： 其它品种水泥其它品种水泥一、快硬硅酸盐水泥一、快硬硅酸盐水泥l由硅酸水泥熟料和适量石膏磨细而成，以3d抗压强度表示强度登记的水硬性胶凝材料。l主要区别：提高熟料中C3A和C3S的含量，提高水泥粉磨细度。l基本技术要求与普通水泥相似。l特点：凝结硬化快，早期强度增长率

28、高，适用紧急抢修工程、低温施工工程、高等级混凝土等。二、白色硅酸盐水泥和彩色硅酸二、白色硅酸盐水泥和彩色硅酸盐水泥盐水泥l白色硅酸盐水泥的组成、性质与硅酸盐水泥基本相同，所不同的是在配料和生产过程中严格控制着色氧化物（Fe2O3、MnO、Cr2O3、TiO2等）的含量。彩色硅酸盐水泥简称彩色水泥。它是用白水泥熟料，适量石膏和耐碱矿物颜料共同磨细而制成的。l白水泥和彩色水泥广泛地应用于建筑装修中。如制作彩色水磨石、饰面砖、锦砖、玻璃马赛克以及制作水刷石、斩假石、水泥花砖等。三、膨胀水泥和自应力水泥三、膨胀水泥和自应力水泥l硅酸盐膨胀水泥 主要用于制造防水砂浆和防水混凝土。l低热微膨胀水泥 主要用

29、于要求水化热较低和要求补偿收缩的混凝土、大体积混凝土及要求抗渗、抗硫酸盐侵蚀的工程。l硫铝酸盐膨胀水泥l自应力水泥四、中热硅酸盐水泥和低热矿渣四、中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥硅酸盐水泥l中热硅酸盐水泥 由适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料，称为中热硅酸盐水泥。l低热矿渣硅酸盐水泥 由适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入矿渣、适量石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，称为低热矿渣硅酸盐水泥，简称低热矿渣水泥。五、低碱度硫铝酸盐水泥五、低碱度硫铝酸盐水泥l技术要求l特性l适用范围六、道路硅酸盐水泥六、道路硅酸盐水泥l定义 以道路硅酸盐水泥熟料，

30、活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为道路硅酸盐水泥，简称道路水泥。l技术要求 道路水泥中铝酸三钙含量不大于5.0，铁铝酸四钙含量不小于16.0，游离CaO含量不大于1.0 。l特性 道路硅酸盐水泥强度较高，特别是抗折强度高、耐磨性好、干缩率低，抗冲击性、抗冻性和抗硫酸盐侵蚀能力比较好。l应用 适用于水泥混凝土路面、机场跑道、车站及公共广场等工程的面层混凝土中应用。任务任务5： 通用水泥的验收和保管通用水泥的验收和保管一、通用水泥的验收一、通用水泥的验收l废品及不合格品的规定 l废品 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合相应标准规定的通用水泥，均为废品。 l不合格品

31、 对于通用水泥，凡有下列情况之一者，均为不合格品。 l硅酸盐水泥，普通水泥：凡不溶物、烧失量、细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者；矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥：凡细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者。l掺混合材料硅酸盐水泥混合材料掺量超过最大限值或强度低于商品强度等级规定的指标者。l水泥出厂的主要包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全者。 一、通用水泥的验收一、通用水泥的验收l包装标志和数量的验收 l包装标志的验收 包装有袋装和散装两种l袋装水泥在包装袋上应清楚地标明产品名称、代号、净含量、强度等级、生产许可证编号、生产者名称和地址、出厂编号、执行标准号、包装

32、年月日等主要包装标志。l掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥，必须在包装上标上“掺火山灰”字样。l包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级。l印刷字体颜色：硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥红色；矿渣硅酸盐水泥绿色；火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥黑色 。l散装水泥供应时须提交与袋装水泥标志内容相同的卡片。一、通用水泥的验收一、通用水泥的验收l数量的验收 l 袋装水泥每袋净含量为50kg，且不得少于标志质量的98；l随机抽取20袋总质量不得少于1000kg。l质量的验收 l检查出厂合格证和试验报告 ；l复验 ；l仲裁检验 。二、通用水泥的保管二、通用水泥的保管l不同品种和不同强度等级的水泥要分别存放，不得

33、混杂。l防水防潮，做到“上盖下垫”。l堆垛不宜过高，一般不超过10袋，场地狭窄时最多不超过15袋。l储存期不能过长，通用水泥不超过三个月。水泥储存期超过三个月，水泥会受潮结块，强度大幅度降低，会影响水泥的使用 。l硅酸盐水泥的生产工艺“两磨一烧”工艺l其生产过程是将原料按一定比例混合磨细，先制得具有适当化学成分的生料，再将生料在水泥窑中经过1400-1450的高温煅烧至部分熔融，冷却后得到硅酸盐水泥熟料，最后再加适量石膏磨细至一定细度即得硅酸盐水泥。水泥的生产过程可概括为“两磨一烧”。复习题复习题1.简述硅酸盐水泥的生产简述硅酸盐水泥的生产过程？过程？石灰石粘 土铁矿粉生 料石 膏硅酸盐水泥石

34、灰石或粒化矿渣熟 料按比例混合磨细1450煅烧磨细复习题复习题2.硅酸盐水泥的主要水化产物是什么？硬化水泥硅酸盐水泥的主要水化产物是什么？硬化水泥石的结构如何？水泥石结构对水泥石性能的影响如何？石的结构如何？水泥石结构对水泥石性能的影响如何？l1.主要水化产物l硅酸三钙2（3CaOSiO2）6H2O = 3CaO2SiO23H2O3Ca（OH）2l硅酸二钙2（2CaOSiO2）4H2O = 3CaO2SiO23H2OCa（OH）2 l铝酸三钙3CaOAl2O3H2O = 3CaOAl2O36H2O3CaOAl2O36H2O3（CaSO42H2O）19H2O = 3CaOAl2O33CaSO43

35、1H2O l铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O37H2O = 3CaOAl2O36H2OCaOFe2O3H2O2、水泥石的结构、水泥石的结构A凝胶体（CSH凝胶，水化硅酸钙凝胶）；B晶体（氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙）；C孔隙（毛细孔、凝胶孔、气孔等）；D未水化的水泥颗粒l水泥石的结构l水泥石主要由凝胶体、晶体、孔隙、水、空气和未水化的水泥颗粒等组成，存在固相、液相和气相。因此硬化后的水泥石是一种多相多孔体系。 l水泥石的结构（水化产物的种类及相对含量、孔的结构）对其性能影响最大。 DABC3.水泥石结构对水泥石性能的影水泥石结构对水泥石性能的影响如何？响如何？ 合理的配合比，可获得较

36、低空隙率的水泥石，并有足够的强度，因此具有良好的抗冻性。因水化后氢氧化钙和水化铝酸钙的含量较多。耐腐蚀性差，因水化后氢氧化钙含量较多，故水泥石的碱度不易降低，对钢筋的保护作用强。适用于空气中二氧化碳浓度高的环境。抗碳化性好。因水化后氢氧化钙含量高。不适用于承受高温作用的混凝土工程。耐热性差。 水泥强度高，耐磨性好。 复习题3. 现有甲、乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物成分如下表，试估计和比较这两厂所生产的硅酸盐水泥的性能有何差异？ 解：由甲厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度发展速度、水化热、d时的强度均高于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥但耐腐蚀性则低于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸

37、盐水泥。熟熟料料矿矿物物成成分分，% 生生产产厂厂 3S C2S C3 4AF 甲甲 56 17 12 15 乙乙 42 35 7 16 评注 甲厂硅酸盐水泥熟料中的硅酸三钙3S 、铝酸三钙C3 的含量均高于乙厂硅酸盐水泥熟料，而乙厂硅酸盐水泥熟料中硅酸二钙C2S含量高于甲厂硅酸盐水泥熟料。熟料矿物成分含量的不同是造成上述差异的主要原因。 3S C2S C3 4AF 凝结硬化速凝结硬化速度度 快快 慢慢 最快最快 快快 28d 水化热水化热 大大 小小 最大最大 中中 强度强度 高高 早期低、早期低、 后期高后期高 低低 低低 耐腐蚀性耐腐蚀性 差差 强强 最差最差 中中 l复习题4.试说明生产硅酸盐水泥时为什么必须掺入适量石膏？l解 l水泥熟料中的铝酸三钙遇水后，水化反应的速度最快，会使水泥发生瞬凝或急凝。为了延长凝结时间，方便施工，必须掺入适量石膏。l评注在有石膏存在的条件下，水泥水化时，石膏能很快与铝酸三钙