项目四水泥

1、水泥具有以下优点，因此，在土木工程领水泥具有以下优点，因此，在土木工程领域得到广泛的应用。域得到广泛的应用。特性水泥特性水泥 快硬水泥快硬水泥 膨胀水泥膨胀水泥 抗硫酸盐水泥抗硫酸盐水泥 中热水泥中热水泥 定义磨细生料在燃烧过程中要经过干燥、预热、分解、烧成和冷却五个环节 生产工艺流程(简称为“两磨一烧”)硅酸三钙(C3S)硅酸二钙(C2S)铝酸三钙(C3A)铁铝酸四钙(C4AF) 水泥熟料单矿物水化时特征 名称硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙凝结硬化速度28d水化放热量强度 快多高 慢少早期低，后期高 最快最多低 快中低 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

2、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生产通用硅酸盐水泥时必须掺入适量的石膏，其作用是延缓水泥的凝结时间，以满足施工性能的要求。石膏的特性：1、强度低；2、凝结硬化快，初凝6分，终凝30分；3、孔隙率大（5060%），热导率小（0.1210.205W/(m.k)）；4、凝结时体积产生微膨胀（0.05%0.15%）；5、吸湿性强，耐水性差(软化系数为0.20.3

3、)；6、具有较好的防火性能；7、加工性能好；8、隔热、吸声性良好；9、具有一定的调温、调湿性硅酸盐水泥硅酸盐水泥的技术性质的技术性质体体积积安安定定性性细细度度凝凝结结时时间间标准标准稠度稠度用用水量水量强度强度与与强度强度等级等级水水化化热热定义细度指水泥颗粒的粗细程度。同时规定凡细度不符合规定者为不合格品。讨论与分析缺点:水泥越细优点： ？硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。GB规定 与水发生水化反应的速度越快，水泥石的早期强度越高。总表面积越大，硬化收缩越大；易受潮而降低活性；成本越高。返回返回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

4、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

5、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规定讨论与分析定义试验方法讨论与分析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%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%。(三)标准稠度用水量标准稠度用

6、水量是指水泥拌制成特定的塑性状态时所需的用水量，也叫需水量。由于用水量多少对水泥的一些技术性质有很大的影响，所以测定这些性质必须采用标准稠度需水量，这样测定的结果才有可比性。标准稠度用水量与矿物组成、细度、混合材料的种类与掺量有关，一般在24%30%之间。定义水泥的体积安定性指水泥硬化后体积变化是否均匀的性质。水泥硬化后体积发生不均匀膨胀，导致水泥石开裂、翘曲等现象。否则，为良好。不良：良好：注意：安定性不良的注意：安定性不良的水泥为废品水泥，水泥为废品水泥，严禁在工程中使用。严禁在工程中使用。讨论与分析引起安定性不良的原因有哪些 熟料中含有过多的游离MgO; 熟料中含有过多的游离CaO; 石

7、膏掺量过多。GB规定 用沸煮法检验必须合格； 熟料中MgO含量5%； 熟料中SO3含量3.5%；试验方法 沸煮法试饼法雷氏夹法GB规定强度是水泥力学性质的一项重要指标，是确定水泥强度等级的依据。硅酸盐水泥各等级、各龄期的强度值(GB1751999)品种强度等级抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)3d28d3d28d硅酸盐水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0定义水泥与水发生水化反应所放出的热量称为水化热。对工

8、程的影响 高水化热的水泥在大体积混凝土工程中是非常不利的，在大体积混凝土中应选择低热水泥。 在混凝土冬期施工时，水化热有利于水泥的凝结、硬化和防止混凝土受冻。 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥中氧化镁、三氧化硫、安定性、初凝时间中任一项目不符合标准规定时，均为废品。凡细度、终凝时间、强度低于规定指标时称为不合格品。废品水泥在工程中严禁使用。若水泥仅强度低于规定指标时，可以降级使用。 水泥石在正常使用条件下，具有较好的耐久性，但在某些腐蚀性介质作用下，水泥石的结构逐渐遭到破坏，强度下降以致全部溃裂，这种现象叫水泥石的腐蚀。主要原因有： 淡水腐蚀 硫酸盐腐蚀 溶解性化学腐蚀 l强度高强度高 适用于高强混

9、凝土和预应力钢适用于高强混凝土和预应力钢筋混凝土工程筋混凝土工程 l硬化快硬化快 适用于要求凝结快、早强高的适用于要求凝结快、早强高的工程，冬季施工，预制、现浇等工程工程，冬季施工，预制、现浇等工程l抗冻性好抗冻性好 适用于冬季施工及严寒地区适用于冬季施工及严寒地区遭受反复冻融的工程遭受反复冻融的工程 l耐蚀性差耐蚀性差 不适用与淡水及海水等腐蚀不适用与淡水及海水等腐蚀性介质接触的工程性介质接触的工程 l耐热性差耐热性差 不适用于有耐热要求的混不适用于有耐热要求的混凝土工程凝土工程 l水化热大水化热大 不适用于大体积混凝土工不适用于大体积混凝土工程，但有利于低温季节畜热法施工程，但有利于低温季

10、节畜热法施工 l耐磨性好耐磨性好 适用于公路、地面工程适用于公路、地面工程l抗碳化性好抗碳化性好 对钢筋的保护作用强，对钢筋的保护作用强，适合适合CO2 浓度高的环境浓度高的环境 任务二 其他品种水泥l定义定义l分类分类l活性混合材料活性混合材料l 概述概述l 二次水化二次水化l 活性原理活性原理l非活性混合材料非活性混合材料 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) )v磨细后加水不水化磨细后加水不水化v但掺加石灰后但掺加石灰后发生二次水化反应发生二次水化反应 生成水硬性胶凝产物生成水硬性

11、胶凝产物v火山灰活性火山灰活性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 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。 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）。 特点特点磨成细粉与石灰加

12、水拌和后，不能或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物很少生成具有胶凝性质的水化产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l 普通硅酸盐水泥是一种水硬性胶凝材料普通硅酸盐水泥是一种水硬性胶凝材料 掺加少量混合材料和适量的石膏掺加少量混合材料和适量的石膏 混合材料的最大掺量不超过混合材料的最大掺量不超过 15%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，其矿物组成仍在硅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

13、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4.1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 , 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强度等级强度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32.532.5R42.542.5R52.552.5R11.016.016.021.022.026.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.05.05.55.56.56.57.07.0表表4.1 普通硅酸盐水泥强度要求普通硅酸

14、盐水泥强度要求n是通用的水泥主要品种，广泛应用于是通用的水泥主要品种，广泛应用于各种混凝土和钢筋混凝土工程。各种混凝土和钢筋混凝土工程。n应用范围与硅酸盐水泥相同。应用范围与硅酸盐水泥相同。凡有硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣凡有硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣水泥。凝材料称为矿渣水泥。 粒化矿渣掺量为粒化矿渣掺量为2070%。粒化高炉粒化高炉矿渣矿渣l 技术性质技术性质: 分为分为6个强度等级个强度等级 :32.5, 32.5R, 42.5, 42.5R, 52.5, 52. 5R（表（表4.2）l 其它技术性质与普通水泥

15、相同其它技术性质与普通水泥相同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4.2 P.S、P.P、P.F的强度要求的强度要求l 性能与硅酸盐水泥和普通水泥有以下区别性能与硅酸盐水泥和普通水泥有以下区别l 原因：水泥中混合材料掺量多，熟料成分少，故其性能与硅原因：水泥中混合材料掺量多，熟料成分少，故其性能与硅酸盐水泥有一

16、定的差别。酸盐水泥有一定的差别。l 早期强度低，后期强度高早期强度低，后期强度高l矿渣水泥的水化分两步矿渣水泥的水化分两步: :水泥熟料的水化水泥熟料的水化; ;二次水化二次水化l二次水化早期速度慢，生成的水化产物少，因而强度低二次水化早期速度慢，生成的水化产物少，因而强度低l后期二次水化速度增长，生成产物数量增加，强度也随之后期二次水化速度增长，生成产物数量增加，强度也随之提高。提高。l矿渣水泥适用于中期养护的预制构件以及承重迟缓的工程矿渣水泥适用于中期养护的预制构件以及承重迟缓的工程, ,不适用于早强要求高的工程。不适用于早强要求高的工程。 抗蚀性强，抗碳化能力差。抗蚀性强，抗碳化能力差。

17、因为氢氧化钙含量低因为氢氧化钙含量低适用于水工或海港混凝土工程适用于水工或海港混凝土工程不适用于不适用于COCO2 2浓度高的工业厂房（如铸造翻砂浓度高的工业厂房（如铸造翻砂车间）车间） 水化热低。水化热低。适用大体积混凝土工程适用大体积混凝土工程 温度敏感性大温度敏感性大适合高温养护适合高温养护 抗冻性差：早期强度低，且火山灰需水量大。抗冻性差：早期强度低，且火山灰需水量大。 耐热性好耐热性好适用于有耐热要求的混凝土工程。适用于有耐热要求的混凝土工程。 干缩大，抗渗性差。干缩大，抗渗性差。由于混合材料掺量大，而且高炉矿渣有尖锐棱由于混合材料掺量大，而且高炉矿渣有尖锐棱角，拌和用水量大，保水性

18、差，易产生泌水通角，拌和用水量大，保水性差，易产生泌水通道。道。 说明：说明：为为P.SP.S特性，其它为特性，其它为PSPS、PPPP、PFPF水泥共水泥共性性 l 凡有硅酸盐水泥熟料、火山灰质凡有硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料和适量石膏其同磨细制混合材料和适量石膏其同磨细制成的水硬性胶凝材料。成的水硬性胶凝材料。l 其中混合材料的掺量为其中混合材料的掺量为202050%50%。水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料熟料熟料火山灰质混合火山灰质混合材料材料石膏石膏磨细磨细P.PP.P早期强度低，后期强度高早期强度低，后期强度高耐腐蚀性强，抗碳化性差耐腐蚀性强，抗碳化性差抗冻性差抗冻性差水化热低水化热低温度敏感性大温度敏感性大l 凡有硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和凡有硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和适量石