水泥与水泥混凝土ppt课件

1、第二章第二章 胶凝资料与胶黏剂胶凝资料与胶黏剂胶凝资料的定义和分类胶凝资料的定义胶凝资料的定义 经过一系列的物理和化学变化，可以产生凝经过一系列的物理和化学变化，可以产生凝结硬化，将块状或粉状资料胶结起来，构成为一个结硬化，将块状或粉状资料胶结起来，构成为一个具有一定强度整体的资料。具有一定强度整体的资料。胶凝资料的分类胶凝资料的分类如沥青、聚合物等如沥青、聚合物等胶凝资料胶凝资料无机胶凝资料无机胶凝资料有机胶凝资料有机胶凝资料气硬性胶凝资料气硬性胶凝资料水硬性胶凝资料水硬性胶凝资料石灰、石灰、石膏、石膏、水玻璃水玻璃通称为通称为“水水 泥泥无机胶凝资料气硬性胶凝资料气硬性胶凝资料 加水拌合均

2、匀后构成的浆体，只能在空气中加水拌合均匀后构成的浆体，只能在空气中凝结硬化，而不能在水中硬化的胶凝资料。如石灰、凝结硬化，而不能在水中硬化的胶凝资料。如石灰、石膏、水玻璃、镁质胶凝资料等。石膏、水玻璃、镁质胶凝资料等。水硬性胶凝资料水硬性胶凝资料 加水拌合均匀后构成的浆体，不仅能在空气加水拌合均匀后构成的浆体，不仅能在空气中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，继续坚持中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，继续坚持或增长其强度。如各种水泥。或增长其强度。如各种水泥。第二节 硅酸盐水泥水泥的特点和适用范围水泥的特点水泥的特点水泥是一种粉末状资料，加水后拌合均匀构成水泥是一种粉末状资料，加水后拌合均匀构

3、成的浆体，不仅可以在枯燥环境中凝结硬化，而的浆体，不仅可以在枯燥环境中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，坚持或开展其强度，且能更好地在水中硬化，坚持或开展其强度，构成具有堆聚构造的人造石材。构成具有堆聚构造的人造石材。水泥适用范围水泥适用范围不仅适宜用于枯燥环境中的工程部位，而且也不仅适宜用于枯燥环境中的工程部位，而且也适宜用于潮湿环境及水中的工程部位。适宜用于潮湿环境及水中的工程部位。水泥的分类按性能和用途分按性能和用途分水泥水泥通用水泥通用水泥公用水泥公用水泥特性水泥特性水泥硅酸盐水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质

4、硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥石灰石硅酸盐水泥石灰石硅酸盐水泥如砌筑水泥、油井水泥、如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等道路水泥、大坝水泥等如白色硅酸盐水泥、快凝如白色硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等快硬硅酸盐水泥等水泥的分类水泥的分类按主要水硬性物质分按主要水硬性物质分水泥种类水泥种类主要水硬性物质主要水硬性物质主主 要要 品品 种种硅酸盐水泥硅酸盐水泥硅酸钙硅酸钙通用水泥、公用水泥和特性水泥等通用水泥、公用水泥和特性水泥等铝酸盐水泥铝酸盐水泥铝酸钙铝酸钙高铝水泥、自应力铝酸盐水泥、快高铝水泥、自应力铝酸盐水泥、快硬高强铝酸盐水泥等。硬高强铝酸盐水泥等。硫铝酸

5、盐水泥硫铝酸盐水泥无水硫铝酸钙无水硫铝酸钙硅酸二钙硅酸二钙有自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫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铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥等铁铝酸盐水泥铁铝酸盐水泥铁相、无水硫铝酸钙、铁相、无水硫铝酸钙、硅酸二钙硅酸二钙有自应力铁铝酸盐水泥、膨胀铁铝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酸盐水泥、快硬铁铝酸盐水泥等氟铝酸盐水泥氟铝酸盐水泥氟铝酸钙、硅酸二钙氟铝酸钙、硅酸二钙氟铝酸盐水泥等氟铝酸盐水泥等以潜在水硬性以潜在水硬性资料以及其他资料以及其他活性资料为主活性资料为主要组分的水泥要组分的水泥活性二氧化硅活性二氧化硅活性氧化铝活性氧化

6、铝石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、低热钢渣矿渣水泥等低热钢渣矿渣水泥等硅酸盐水泥的消费工艺硅酸盐水泥的消费工艺“两磨一烧工艺两磨一烧工艺消费水泥的方法主要有干法立窑消费和湿法回消费水泥的方法主要有干法立窑消费和湿法回转窑消费两种转窑消费两种 ；硅酸盐水泥分为：硅酸盐水泥分为：型硅酸盐水泥不掺混合型硅酸盐水泥不掺混合资料和资料和型硅酸盐水泥掺不超越型硅酸盐水泥掺不超越5%混合资混合资料。料。一、硅酸盐水泥石灰石石灰石粘粘 土土铁矿粉铁矿粉生生 料料石石 膏膏硅酸盐水泥硅酸盐水泥混合资料混合资料熟熟 料料按比例混合按比例混合磨磨细细01450煅煅烧烧磨细磨细熟料的矿物组

7、成及其特性熟料的矿物组成熟料的矿物组成水泥熟料矿物水泥熟料矿物硅酸二钙硅酸二钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙铝酸三钙铝酸三钙硅酸三钙硅酸三钙2CaOSiO2，C2S4CaOAl2O3Fe2O3，C4AF3CaOAl2O3，C3A3CaOSiO2，C3S化学式及简写化学式及简写水泥熟料矿物的主要特性水泥熟料矿物的主要特性 熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反响，熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反响，其特点见上表。其特点见上表。矿物称号矿物称号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含量范围含量范围质量质量376015377151018水化反水化反应速度应速度快快慢慢最

8、快最快快快强强 度度高高早期低，早期低，后期高后期高低低低含量多时对低含量多时对抗折强度有利抗折强度有利水水 化化 热热较高较高低低最高最高中中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未水化的水泥颗粒水泥石的构造水泥石的构造水泥石主要由凝胶体、水泥石主要由凝胶体、晶体、孔隙、水、空气晶体、孔隙、水、空气和未水化的水泥颗粒等和未水化的水泥颗粒等组成，存在固相、液相组成，存在固相、液相和气相。因此硬化后的和气相。因此硬化后的水泥石是一种多相多孔水泥石是一种多相多孔体系。体系。 水泥石的构造水化产水泥石的构造

9、水化产物的种类及相对含量、物的种类及相对含量、孔的构造对其性能影孔的构造对其性能影响最大。响最大。 DABC硅酸盐水泥的技术要求与性质硅酸盐水泥的技术要求与性质1.密度、堆积密度和各成分含量密度、堆积密度和各成分含量建筑性能建筑性能质质 量量 标标 准准密度，密度，kg/m3kg/m33100310032003200堆积密度，堆积密度，kg/m3kg/m31300130016001600不溶物不溶物型：不溶物不得超越型：不溶物不得超越0.750.75；型：不溶物不得超型：不溶物不得超 过过1.501.50烧失量烧失量型：烧失量不得大于型：烧失量不得大于3.03.0；型：烧失量不得大于型：烧失量

10、不得大于 3.53.5氧化镁氧化镁水泥中氧化镁含量不宜超越水泥中氧化镁含量不宜超越5.05.0。假设水泥经压蒸法。假设水泥经压蒸法检验安定性合格，那么水泥中氧化镁含量可放宽至检验安定性合格，那么水泥中氧化镁含量可放宽至6.06.0三氧化硫三氧化硫3.53.5碱含量碱含量水泥中碱含量按水泥中碱含量按Na2ONa2O0.658K2O0.658K2O计算值来表示。假设运计算值来表示。假设运用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于不得大于0.600.60或由供需双方商定或由供需双方商定(注：表中百分数均为质量百分数。)2.细度细度细度是指

11、水泥颗粒的粗细程度。细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥颗粒的粗细，直接影响其水化反响速度、活水泥颗粒的粗细，直接影响其水化反响速度、活性和强度。性和强度。国家规范中规定，水泥的细度用筛析法和比外表国家规范中规定，水泥的细度用筛析法和比外表积法来测定。硅酸盐水泥的细度为其比外表积积法来测定。硅酸盐水泥的细度为其比外表积大于大于300m2/kg。 硅酸盐水泥的技术要求与性质硅酸盐水泥的技术要求与性质3.凝结时间凝结时间凝结时间凝结时间 分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是从加水至水泥浆开场失去塑性的时间；终凝时从加水至水泥浆开场失去塑性的时间；终凝时间是从加水至水泥浆

12、完全失去塑性的时间。间是从加水至水泥浆完全失去塑性的时间。水泥初凝时间不宜过早，终凝时间不宜过迟。水泥初凝时间不宜过早，终凝时间不宜过迟。 国家规范国家规范GB1751999规定：硅酸盐水泥初凝不规定：硅酸盐水泥初凝不得早于得早于45min，终凝不得迟于，终凝不得迟于6.5h。硅酸盐水泥的技术要求与性质硅酸盐水泥的技术要求与性质4.体积安定性体积安定性体积安定性是指水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。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，即为体积安定水泥在硬化过程中体积变化不稳定，即为体积安定性不良。性不良。 水泥安定性不良的缘由：水泥安定性不良的缘由：熟料

13、中含有过量的游离氧化钙熟料中含有过量的游离氧化钙fCaO，或含有过，或含有过量的游离氧化镁量的游离氧化镁fMgO；消费水泥时掺入的石膏过量。消费水泥时掺入的石膏过量。 国家规范国家规范GB1751999规定，硅酸盐水泥的安定性用规定，硅酸盐水泥的安定性用沸煮法检验必需合格。沸煮法检验必需合格。体积安定性不良的水泥严禁用于工程中。体积安定性不良的水泥严禁用于工程中。 硅酸盐水泥的技术要求与性质硅酸盐水泥的技术要求与性质根据水泥的胶砂强度划分的级别称为强度等级。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硅酸盐水泥的强度等级划分为42.5，42.5R，52.5，52.5R，

14、62.5，62.5R共六个等级。见表的共六个等级。见表的 规定。规定。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，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：注：R型为早强型，主要是型为早强型，主要是3d强度较高。强度较高。硅酸盐水泥的技术要求与性质硅酸盐水泥的技术要求与性质二 掺混合资料的硅酸盐水泥混合资料及其分类混合资料及其分类混合资料的概念混合资料的概念所谓混合资料

15、就是为了改善水泥性能、所谓混合资料就是为了改善水泥性能、提高水泥的产量，在消费时掺入的天然或人提高水泥的产量，在消费时掺入的天然或人工矿物质资料。分为活性混合资料和非活性工矿物质资料。分为活性混合资料和非活性混合资料两大类。混合资料两大类。非活性混合资料非活性混合资料 不具有活性或活性很低的人工或天然的不具有活性或活性很低的人工或天然的矿物资料。矿物资料。混合资料及其分类活性混合资料活性混合资料 混合资料磨成细粉，与碳或石灰和石膏拌混合资料磨成细粉，与碳或石灰和石膏拌合在一同，合在一同，加水后在常温下，能生成具有胶凝性的水化加水后在常温下，能生成具有胶凝性的水化产物，产物，既能在潮湿空气中硬化

16、，也能在水中硬化的既能在潮湿空气中硬化，也能在水中硬化的混合资料。混合资料。粒化高炉矿渣；粒化高炉矿渣；粉煤灰；粉煤灰；火山灰质混合资料火山灰质混合资料1、普通硅酸盐水泥代号PO定义定义硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料61的混合资料适量石的混合资料适量石膏膏技术性质要求与硅酸盐水泥相比技术性质要求与硅酸盐水泥相比一样点一样点 MgO含量、含量、SO3含量、初凝时间、安定性的技术要含量、初凝时间、安定性的技术要求一样。求一样。不同点不同点细度：细度：80m方孔筛筛余量不超越方孔筛筛余量不超越10.0%；终凝时间：不迟于终凝时间：不迟于10h；烧失量：不得大于烧失量：不得大于5.0%。2、矿渣水泥、粉

17、煤灰水泥、火山灰水泥定义定义熟料熟料 适量石膏适量石膏20%70%粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣20%40%粉煤灰粉煤灰20%50%火山灰混合材火山灰混合材矿渣水泥矿渣水泥PS粉煤灰水泥粉煤灰水泥PF火山灰水泥火山灰水泥PP磨细磨细磨细磨细磨细磨细3、复合硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 (PC) 在硅酸盐水泥熟料中，参与两种或两种以上的混合资料(掺量在15%50%)。适量石膏磨细而成的水硬性胶凝资料。 与硅酸盐水泥相比，由于掺入了两种或两种以上的混合资料，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一样。但是复合水泥 性能受所用混合材性能影响，运用时应针对工程的性质加以选用。三 白

18、色硅酸盐水泥由白色硅酸盐水泥熟料参与适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝资料称为白色硅酸盐水泥简称白水泥。磨制水泥时，允许参与不超越水泥质量5%的石灰石或窑灰作为外加物。 硅酸盐水泥通常呈灰黑色，主要是由熟料中氧化铁的含量所引起的，随着氧化铁含量的高低，水泥熟料的颜色就发生变化，白色硅酸盐水泥的消费工艺与硅酸盐水泥类似，其区别在于降低熟料中氧化铁的含量。此外对于其他着色氧化物的含量也要加以控制。 水泥熟料中氧化铁含量与水泥熟料颜色的关系水泥熟料中氧化铁含量与水泥熟料颜色的关系 水泥熟料中水泥熟料中Fe2O3含量含量% 34340.450.700.350.45 熟料颜色熟料颜色暗灰色暗灰色淡绿色淡绿色

19、白色略白色略带淡绿色带淡绿色白色硅酸盐水泥物理化学目的白色硅酸盐水泥物理化学目的GB2021 工程工程熟料中熟料中氧化镁氧化镁含量含量% 水泥中水泥中三氧化三氧化硫含量硫含量%细度细度(0.080mm方孔方孔筛筛筛筛)(%) 安定性安定性沸煮沸煮法法 凝结时间凝结时间 初凝初凝时间时间(min)终凝终凝时间时间 (h) 目的目的4.53.510合格合格4512白水泥的强度等级白水泥的强度等级 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)3d7d28d3d7d28d32.514.020.532.52.53.55.542.518.026.542.53.54.56.552.

20、523.033.552.54.05.57.062.528.042.062.55.06.08.0白水泥白度等级白水泥白度等级 等级特级一级二级三级白度86848075 白水泥产品等级白水泥产品等级 白水泥产品等白水泥产品等级级白度等级白度等级白水泥强度等白水泥强度等级级优等品优等品特级特级62.5、52.5一等品一等品一级一级52.5、42.5二级二级52.5、42.5合格品合格品二级二级42.5、32.5三级三级32.51直接法消费直接法消费直接法是指在白水泥生料中参与着色直接法是指在白水泥生料中参与着色物质，煅烧成彩色水泥熟料，然后再加适物质，煅烧成彩色水泥熟料，然后再加适量石膏磨细制成彩色

21、水泥。量石膏磨细制成彩色水泥。着色物质为金属氧化物或氢氧化物。着色物质为金属氧化物或氢氧化物。 四、彩色水泥四、彩色水泥2混合法混合法是指白色硅酸盐水泥或普通水泥在粉磨时或现场运用时将彩色颜料掺入，混匀成为彩色水泥。制造红、褐、黑色较深的彩色水泥，普通用硅酸盐水泥熟料；淡色的彩色水泥用白色硅酸盐水泥熟料。 四、彩色水泥四、彩色水泥1配制彩色水泥浆 2配制彩色水泥砂浆 3配制彩色混凝土 4制造各种彩色水磨石、人造大理石等 装饰水泥的运用装饰水泥的运用第三节 装饰混凝土与装饰砂浆一、普通混凝土根本知识混凝土混凝土 由胶凝资料、细骨料、粗骨料、由胶凝资料、细骨料、粗骨料、水以及必要时掺入的化学外加水

22、以及必要时掺入的化学外加剂组成，经过胶凝资料凝结硬剂组成，经过胶凝资料凝结硬化后，构成具有一定强度和耐化后，构成具有一定强度和耐久性的人造石材。久性的人造石材。 普通混凝土普通混凝土 由水泥、砂、石子、水以及由水泥、砂、石子、水以及必要时掺入的化学外加剂组成，必要时掺入的化学外加剂组成，经过水泥凝结硬化后构成的、经过水泥凝结硬化后构成的、干体积密度为干体积密度为20002800kg/m3，具有一定强度和耐久性的人造具有一定强度和耐久性的人造石材。又称为水泥混凝土，简石材。又称为水泥混凝土，简称为称为“混凝土。混凝土。 1、混凝土的分类按体积密度分按体积密度分重混凝土重混凝土 02500kg/m

23、3。 普通混凝土普通混凝土 0 19502500kg/m3。 轻混凝土轻混凝土 01950kg/m3。 按胶凝资料分按胶凝资料分水泥混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸渍混凝土等。水泥混凝土、聚合物浸渍混凝土等。 按用途分按用途分构造混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝构造混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大体积混凝土、装饰混凝土等土、大体积混凝土、装饰混凝土等 。2 水泥混凝土组成资料水泥混凝土组成资料混凝土的构造混凝土的构造混凝土的构造 水泥水泥+水水水泥浆水泥浆+砂砂水泥砂浆水泥砂浆+石子石子混混凝土拌合物

24、凝土拌合物硬化混凝硬化混凝土土组成资料的作用组成资料的作用 水泥水泥+水：填充作用、水：填充作用、光滑作用和胶结作用。光滑作用和胶结作用。 砂砂+石子：骨架作用、石子：骨架作用、降低本钱作用和稳定体降低本钱作用和稳定体积作用。积作用。粗集料细集料水泥浆孔 隙泌水形成的孔隙混凝土体积构成混凝土体积构成水泥石水泥石25左右；左右；砂和石子砂和石子70以上；以上；孔隙和自在水孔隙和自在水15%。 3、混凝土的主要技术性质和易性任务性的概念 混凝土拌和物便于施工操作，并获得质量均匀、成型密实的性能。和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性：和易性和易性粘聚性粘聚性保水性保水性流动性流动性易达构造均匀易达构

25、造均匀易成型密实易成型密实好好在本身自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并且均匀密实地填满模板的才干。各组成资料之间具有一定的内聚力，在施工运输和浇注过程中不致产生离析和分层景象，使砼坚持整体均匀性的才干。具有一定的坚持水分的才干，在施工过程中不致发生泌水景象的性质。保证混凝土硬化后的质量2 水泥混凝土的力学性能水泥混凝土的强度1立方体抗压强度立方体抗压强度(fcu) 以边长为以边长为150mm的规范立方体试的规范立方体试件，在温度为件，在温度为202，相对湿度为，相对湿度为95以上的潮湿条件下或者在以上的潮湿条件下或者在CaOH2饱和溶液中养护，经饱和溶液中养护，经28d龄期，采用规龄期，采

26、用规范实验方法测得的抗压极限强度。用范实验方法测得的抗压极限强度。用fcu表示。表示。混凝土的强度2.混凝土强度等级混凝土强度等级按混凝土立方体抗压强度规范值划分的按混凝土立方体抗压强度规范值划分的级别。以级别。以“C和混凝土立方体抗压强和混凝土立方体抗压强度规范值度规范值fcu,k表示，主要有表示，主要有C7.5、C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十六个强度等级。等十六个强度等级。 3混凝土的耐久性混凝土的耐久性混凝土的抗渗性定义定义是混凝土抵抗压力随浸透的才干。它是决是混凝土抵抗压力随浸透的才干。它是决议

27、砼耐久性最根本的要素。议砼耐久性最根本的要素。表示方法表示方法混凝土抗渗性用抗渗等级表示，共有混凝土抗渗性用抗渗等级表示，共有P4P4、P6P6、P8P8、P10P10、P12P12五个等级。具有抗渗要求的砼，实验要求五个等级。具有抗渗要求的砼，实验要求的抗渗水压值应比设计值高的抗渗水压值应比设计值高0.2MPa0.2MPa，实验结果应符，实验结果应符合：合：PtP/10+0.2PtP/10+0.2式中式中Pt Pt 六个试件中四个未出现渗水的最大水六个试件中四个未出现渗水的最大水压值，压值，MPaMPa； P P 设计要求的抗渗等级值设计要求的抗渗等级值混凝土的抗冻性定义定义只指砼在水饱和形状下经受多次冻只指砼在水饱和形状下经