水泥建筑材料学习教案

1、会计学1水泥水泥(shun) 建筑材料建筑材料第一页，共77页。水泥水泥硅酸硅酸盐系盐系列水列水泥泥铝酸铝酸盐系盐系列水列水泥泥硫铝硫铝酸盐酸盐系列系列水泥水泥氟铝氟铝酸盐酸盐系列系列水泥水泥铁铝铁铝酸盐酸盐系列系列水泥水泥第2页/共77页第二页，共77页。如何降低水泥能耗、减少污染物的排放量，将是今后应该研究(ynji)的主要内容，绿色产业化是水泥工业的发展方向。生生产产1吨吨水水泥泥约约1.2t石石灰石灰石约约169kg标准煤标准煤约约1tCO2约约2kgSO24kgNOx耗电耗电100kWh大量粉大量粉尘与烟尘与烟尘尘第3页/共77页第三页，共77页。硅酸盐水泥硅酸盐水泥型型硅硅酸酸盐盐

2、水水泥，泥，代代号号P不不掺掺加加混混合合材材料料型型硅硅酸酸盐盐水水泥，泥，代代号号P掺掺加加不不超超过过水水泥泥质质量量5%石石灰灰石石或或粒粒化化高高炉炉矿矿渣渣混混合合材材料料第4页/共77页第四页，共77页。第5页/共77页第五页，共77页。经1450高温煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料。l水泥粉磨：将熟料加适量石膏和05的石灰石或粒化高炉矿渣共同磨细得到硅酸盐水泥。第6页/共77页第六页，共77页。石灰质原料(yunlio)粘土(zhn t)质原料校正原料熟料生料水泥石膏磨细按比例配合1450煅烧磨细水泥生产流程图第7页/共77页第七页，共77页。生料生料(s

3、hnglio)SiO2CaO化合反应化合反应(hu h fn yn)8001450800左右左右分解反应分解反应Al2O3Fe2O32CaOSiO23CaOSiO23 CaO Al2O34 CaOAl2O3Fe2O3第8页/共77页第八页，共77页。矿物名称矿物名称化学成分化学成分 缩写符号缩写符号 含量含量硅酸三钙3CaOSiO2 C3S3660硅酸二钙2CaOSiO2 C2S 1537铝酸三钙3CaOAl2O3 C3A 715铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O3 C4AF 1018矿物名称矿物名称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与水反应速度快慢最快快水

4、化放热量大小最大中强度高早期低后期高 低低第9页/共77页第九页，共77页。 水化热大坝(d b)水泥第10页/共77页第十页，共77页。酸钙氢氧化钙铝酸三钙水化铝酸钙铁铝酸四钙水化铝酸钙水化铁酸钙22222)(3336)3(2OHCaOHSiOCaOOHSiOCaO22222)(33234)2(2OHCaOHSiOCaOOHSiOCaOOHOAlCaOOHOAlCaO2322326363OHOFeCaOOHOAlCaOOHOFeOAlCaO232232232326374第11页/共77页第十一页，共77页。化产物为：水化硅酸钙(50%)、氢氧化钙(25%)、水化铝酸钙、水化铁酸钙及水化硫铝酸

5、钙等。OHCaSOOAlCaOOHOHOAlCaOOHCaSO243222322431331963)2(3第12页/共77页第十二页，共77页。第13页/共77页第十三页，共77页。表现为水泥的初凝。第14页/共77页第十四页，共77页。部分强度。第15页/共77页第十五页，共77页。第16页/共77页第十六页，共77页。第17页/共77页第十七页，共77页。第18页/共77页第十八页，共77页。40m时才具有较大的活性。但水泥颗粒太细，使混凝土发生裂缝的可能性增加，此外，水泥颗粒细度提高会导致生产成本提高。l水泥细度可用下列方法表示：第19页/共77页第十九页，共77页。yn)筛余百分率，%

6、； ms水泥试样(sh yn)在80m筛上筛余质量，g； m水泥试样(sh yn)的质量，g。水泥(shun)负压筛析仪100%mmFs第20页/共77页第二十页，共77页。第21页/共77页第二十一页，共77页。hu)水量称为标准稠度用水量。第22页/共77页第二十二页，共77页。n不同的水泥品种，标准稠度(chu d)用水量各不相同，一般在21%33%之间。100%水泥用量用水量水泥的标准稠度用水量水泥(shun)净浆搅拌机标准(biozhn)法维卡仪第23页/共77页第二十三页，共77页。水泥(shun)全部加入水中 开始(kish)失去可塑性完全(wnqun)失去可塑性初凝时间终凝时间

7、凝结时间 水泥从加水时至水泥浆失去可塑性所需的时间。凝结时间分初凝时间和终凝时间。初凝时间：从水泥加水至水泥浆开始失去可塑性所经历的时间；终凝时间：从水泥加水至水泥浆完全失去可塑性所经历的时间。第24页/共77页第二十四页，共77页。标准(biozhn)法维卡仪初凝试针终凝试针第25页/共77页第二十五页，共77页。第26页/共77页第二十六页，共77页。45min10h。第27页/共77页第二十七页，共77页。(qingd)降低。若破坏应力发展到超过建筑物的强度(qingd)，则会引起建筑物开裂、崩塌等严重质量事故，这种现象称为水泥的体积安定性不良。第28页/共77页第二十八页，共77页。第

8、29页/共77页第二十九页，共77页。雷氏夹雷氏夹膨胀(png zhng)测定仪第30页/共77页第三十页，共77页。沸煮箱第31页/共77页第三十一页，共77页。第32页/共77页第三十二页，共77页。护龄期等因素有关。第33页/共77页第三十三页，共77页。第34页/共77页第三十四页，共77页。水泥(shun)胶砂搅拌机水泥(shun)胶砂试模水泥(shun)胶砂振实台第35页/共77页第三十五页，共77页。电动(din dn)抗折试验机压力(yl)试验机第36页/共77页第三十六页，共77页。第37页/共77页第三十七页，共77页。六个强度等级。第38页/共77页第三十八页，共77页。

9、第39页/共77页第三十九页，共77页。品种品种强度等级强度等级抗压强度抗压强度(MPa) (MPa) 抗折强度抗折强度(MPa) (MPa) 3d3d28d28d3d3d28d28d硅酸盐水泥 42.5 42.5R 17.022.0 42.5 42.53.5 4.06.5 6.5 52.5 52.5R 23.027.0 52.5 52.54.0 5.07.0 7.062.562.5R 28.032.0 62.5 62.5 5.0 5.5 8.0 8.0第40页/共77页第四十页，共77页。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。技术技术标准标准细度细度比表比表面

10、积面积(m(m2 2/kg)/kg)凝结时间凝结时间(min)(min)安定安定性性( (沸沸煮法煮法) )抗压抗压强度强度(MPa)(MPa)不溶物不溶物(%)(%)MgOMgO含量含量(%)(%)SOSO3 3含量含量(%)(%)烧失量烧失量(%)(%)碱碱含含量量(%)(%)初凝初凝终凝终凝型型型型型型型型指标30045390必须合格见上表0.751.55.03.53.03.50.60第41页/共77页第四十一页，共77页。第42页/共77页第四十二页，共77页。第43页/共77页第四十三页，共77页。第44页/共77页第四十四页，共77页。 H2SO4 + Ca(OH)2=CaSO42

11、H2O 第45页/共77页第四十五页，共77页。Ca(OH)2+CO2+H2OCaCO3+2H2OCaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2第46页/共77页第四十六页，共77页。 4CaOAl2O312H2O +3CaSO4 +20H2O =3CaOAl2O33CaSO431H2O +Ca(OH)2当水中硫酸盐浓度较高时，硫酸钙还会在孔隙中直接结晶成二水石膏，体积膨胀，引起膨胀应力，导致水泥石破坏。第47页/共77页第四十七页，共77页。MgSO4+Ca(OH)2+2H2O=CaSO42H2O+Mg(OH)2 硫酸镁对水泥石起镁盐和硫酸盐的双重腐蚀作用。第48页/共77页第四十八页，共77

12、页。l2O3+3Ca(OH)2当水泥石被氢氧化钠浸透后又在空气中干燥，与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠，碳酸钠在水泥石毛细孔中结晶沉积，会使水泥石胀裂。2NaOH+CO2=Na2CO3 +H2O第49页/共77页第四十九页，共77页。第50页/共77页第五十页，共77页。拌和机械振捣，可以提高水泥石的密实度。l在水泥石的表面涂抹或铺设保护层，隔断水泥石和外界的腐蚀(fsh)性介质的接触。例如，可在水泥石表面涂抹耐腐蚀(fsh)的涂料，如：水玻璃、沥青、环氧树脂等；或在水泥石的表面铺建筑陶瓷、致密的天然石材等。第51页/共77页第五十一页，共77页。(dnshu )适用于受海水、矿物水等作用的工

13、程。第52页/共77页第五十二页，共77页。第53页/共77页第五十三页，共77页。第54页/共77页第五十四页，共77页。第55页/共77页第五十五页，共77页。潜在的水硬性：指将磨细的材料与水拌合后，在有少量激发剂的情况下，具有水硬性的性能。第56页/共77页第五十六页，共77页。有热力学不稳定性，因此具有活性。第57页/共77页第五十七页，共77页。多的活性SiO2、Al2O3，具有较高的活性。第58页/共77页第五十八页，共77页。第59页/共77页第五十九页，共77页。不超过水泥质量8%的非活性混合材料来代替。第60页/共77页第六十页，共77页。品种品种强度等级强度等级抗压强度抗压

14、强度(MPa) (MPa) 抗折强度抗折强度(MPa) (MPa) 3d3d28d28d3d3d28d28d普通硅酸盐水泥 42.5 42.5R 17.022.0 42.5 42.53.5 4.06.5 6.552.552.5R 23.027.0 52.5 52.54.0 5.07.07.0第61页/共77页第六十一页，共77页。第62页/共77页第六十二页，共77页。；B型矿渣掺量50%且70%，代号PSB。第63页/共77页第六十三页，共77页。水泥(shun)熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，代号PF。l水泥(shun)中粉煤灰掺加量按质量百分比计为2040。l第64页/共

15、77页第六十四页，共77页。强度等级强度等级 抗压强度抗压强度(MPa)(MPa)抗折强度抗折强度(MPa)(MPa)3d3d28d28d3d3d28d28d32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.0第65页/共77页第六十五页，共77页。第66页/共77页第六十六页，共77页。抗冻性和耐磨性较差第67页/共77页第六十七页，共77页。粉煤灰水泥(shun)干缩性小，抗裂性好，抗碳化能力差。第68页/共77页第六十八页，共77页。材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。复合(fh)硅酸盐水泥强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级。第69页/共77页第六十九页，共77页。第70页/共77页第七十页，共77页。第71页/共77页第七十一