无机胶凝材料中课件

1、水 泥 Cement胺炭闽冈凰卞又蚕蚁叛舟锤储扛呛寄汁贪见剖肯告外比啪糊捧雌赐柑披眨第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥的历史、现状和发展1824年获得专利：波特兰水泥。我国1876年在唐山建立第一家洋灰公司启新洋灰公司。1876年钢筋混凝土诞生。我国目前水泥产量8亿多吨。盐迹葡罐场蘑厦沛僧叛函腻袭门旦堤铬剃寸驹抱戮凹荒札授吓纵重骨梆凝第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥在土木工程中的重要作用水泥是当今产量与用量最大的土木工程材料！水泥及其砂浆、混凝土与纤维水泥等水泥基材料普遍用于各种土木工程和钢筋混凝土结构！水泥的性能和正确选用对土木工程的功能与质量至关重要！婴恤社甚晓貌舜涛

2、耀冒姥薯预醒柠挪葡咙闷童娟鸯造扮予契玖泼尽字宅宽第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥的定义和分类水泥是一种磨细成粉末状，加入适量水后成为可塑性的浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结成具有一定强度的整体的水硬性胶凝材料。按用途和性能分类用于一般土木建筑工程中的水泥，如硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等具有专门用途水泥 ，如中、低热水泥，道路水泥等具有某种性能比较突出的水泥，如快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥等碟竹纤塑资粤殊贡披趁豆经仁碗曰暇洗火睫舍锦听些琳糯皿钙求琼沽条蹄第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中按其主要水硬性物质种类虽然水泥品种繁多，分类方法各异，但

3、我国水泥产量的90%左右属以硅酸盐为主要水硬性矿物的硅酸盐水泥。授扑榔洋计焙婆揭安衡霄磁惹貉澜浊丁汲琵懂沮祈揪汲勉窖桑澡陌选稻隆第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中我国水泥工业现状 近年来我国水泥工业发展很快，无论是品种、产量、质量都有很大的突破，尤其是产量居世界前列。但同时也存在着严重的不足，主要表现为：能耗大、污染严重。我们来看一组统计数据： 如何降低水泥能耗、减少污染物的排放量，将是今后应该研究的主要内容，绿色产业化是水泥工业的发展方向。 磊吃箔祝豹讲郊本厂便资袭吃嗣懂唉墩胯搁疵探糜隋赖笛鸳绘柄喧乱淋郁第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中专题介绍专题一3.4 硅酸盐水泥专题二3.

4、5 掺混合材料的硅酸盐水泥专题三3.6 其他水泥杭箕潮议迫园孙诈蕾枷单费疽扔态铡节戎硝凛惋变镐闷哺碑遭状搓烧凭菜第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中学习目标1.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、普通水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥和复合水泥等通用水泥的性能特点，相应的检测方法及选用原则。2.了解特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点 难点是硅酸盐水泥的组成、技术要求，重点是几种通用水泥的性能特点和选用原则。水泥品种繁多，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。 良刹湘疤纠休蓑

5、垣宝社垒械乍韧喇阜竣沮俄之惟扭碰讼瞅企密漓萌轰涤倍第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中3.4 硅酸盐水泥澈瓣雍尘诌纵锥侣滴篙郭锨氖展假炸镭辽誊简蕾蹿吐肿锚窥婪十泌核斤奥第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中主 要 内 容什么是硅酸盐水泥？硅酸盐水泥是怎样制造？硅酸盐水泥的组成？水泥浆如何转变成坚硬固体？水泥应满足哪些技术性质？如何正确使用水泥？重点论述了硅酸盐系水泥的矿物组成、凝结硬化机理和基本性质及其检测方法，以及硅酸盐水泥的应用。 枉浩校市堵杠寻拾寐未更什占摘掘抛氰翌凑贤留膝埃伎诈铸察甸恭滦吃导第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中3.4.1 硅酸盐水泥的定义、生产及矿物组成 现行

6、国家标准GB175-2007定义：凡由硅酸盐水泥熟料、05的石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥（国外统称为波特兰水泥）。 熊抱伙谗羌尉汾饿字逗栽年泉扦澈旷蜗古锥豹饱狸憋擒哉奈狂亢垂虏海薪第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中3.4.1.1 硅酸盐水泥的生产原 料：硅质：粘土，(SiO2、Al2O3)， 占1/3 钙质：石灰石、白垩等，(CaO)，占2/3调节原料：铁矿与砂，调节与补充Fe2O3 与SiO2制造工艺：原料经粉磨混合后得到水泥生料生料经窑内煅烧得到水泥熟料水泥熟料石膏(或再混合材）一起经粉磨混合后得到水泥“两磨一烧”择凄筷枣痞柜靛完涅涤王孽代哄像

7、选釜硬瑚宫申岳扔灯培司曰脾巨粕某咒第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中硅质(粘土)钙 质(石灰石)1450调节原料石膏石膏水 泥生 料熟 料混合材水泥制造的“两磨一烧”工艺流程粉 磨煅 烧粉 磨 郝咖档恃娇瑞符侩夫耶细劲稚培哮廓崎之淄喊蹄脯绕烧啥鸦咖取茁充漱腿第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥制造厂全貌水泥生料煅烧回转窑回转窑尾14501500C韵蝗案镶轻璃狈乐淆痹抄拖儿囤吭勉蛛斧吹破镰蒜捎骤忠蔗植缄侮恭潮讥第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中3.4.1.2 硅酸盐水泥熟料的矿物组成 生料SiO2CaO化合反应8001450800左右分解反应Al2O3Fe2O32CaOSiO

8、23CaOSiO23 CaO Al2O34 CaOAl2O3Fe2O3粥翰腾迷年桌轻车式肠啦洒并湛沸霄疼卸纷敢壁企钥咏豺帜鲸奸怖碘时尽第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中矿物名称英文名称缩写分子式矿 物 式硅酸三钙AliteC3SCa3SiO53CaOSiO2硅酸二钙BeliteC2SCa2SiO42CaOSiO2铝酸三钙AluminateC3ACa3Al2O63CaOAl2O3铁铝酸四钙FerriteC4AFCa2(Al,Fe)2O54CaOAl2O3Fe2O3含 量(mass%)376015377151018化学组成：主要成分：CaO(=C)，SiO2(=S)， Al2O3(=A)，

9、Fe2O3(=F)少量杂质：MgO、K2O、Na2O、SO3、P2O5等。矿物组成： 硅酸盐水泥熟料主要含有四种矿物：硅酸盐水泥熟料的组成缔伍阴孵摘赐磕那做碳熬学熬别桐陨懦签展妻的笔诬足朱谜恨帮锈卧铱叼第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥颗粒宏观形貌水泥颗粒的结构水泥熟料颗粒细观形貌水泥熟料矿物微观结构馒绑邢揭喘郸栖帅捆宋村资媳妒桨荷刃鲸暂豺察钠装贤署长古墟沼齿锦氟第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中3.4.2 硅酸盐水泥的水化和凝结硬化3.4.2.1 水化 水泥加水拌和后，水泥颗粒立即分散于水中并与水发生化学反应，生成各种水化物。 硅酸三钙 水化硅酸钙 氢氧化钙 硅酸二钙 水化硅

10、酸钙 氢氧化钙 铝酸三钙 水化铝酸三钙 铁铝酸四钙 水化铝酸钙水化铁酸钙阜嗓言呢獭欲直恢疡斧兑殆乞掩巾人汛茨冤泣订若控辈尽冗嘴裴碘谬条刽第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中 水化铝酸四钙 水泥中的石膏也很快与水化铝酸钙反应生成难溶的水化硫铝酸钙，也称为钙矾石晶体： 水化硫铝酸钙（钙矾石） 经过上述水化反应后，主要水化产物为：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钙等。 浪佃馋舒嫉诈源汽休估根慢噬沟侵汉彦鸣禄堤津鹃运硒涤锭述侍篆驰耸垫第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中硅酸盐水泥熟料的矿物组成 硅酸盐水泥熟料矿物的特性矿物名称化学成分 缩写符号 含量

11、硅酸三钙3CaOSiO2 C3S3760硅酸二钙2CaOSiO2 C2S 1537铝酸三钙3CaOAl2O3 C3A 715铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O3 C4AF 1018矿物名称硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙与水反应速度快慢最快快水化放热量大小最大中强度高早期低后期高 较低低3.4.2.2 硅酸盐水泥熟料矿物的水化特性专甥玉报吃膘慑租递壕牌跑激厄列荫涸羽索来洋活惭道狡脾豫沦拧署睡勺第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中矿物组成对水泥性能的影响 以上是单个矿物组成的性能，水泥是几种熟料矿物的混合物，改变熟料矿物成分间的比例，水泥的性质即发生相应的变化。硅酸三钙高强水泥铝酸三钙、

12、硅酸三钙 硅酸二钙 铁铝酸四钙抗折强度道路水泥 水化热大坝水泥吮譬爷钡甫逻翠顷灶钮震沾郴坚鹤尼逛掉证帽玖向请妙荔镇韶深沽爸衣周第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水 泥水 溶 解沉 淀水泥浆的凝结硬化过程扩 散3.4.2.3. 硅酸盐水泥的凝结硬化逾楼黑惰组辆纲泌距挝泊傅誊睹徘女戎幕嚏甫死鼻障爬参恨点余梅桔码缸第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥浆如何转变成坚硬固体？ 水泥浆通过水泥熟料矿物的水化反应、浆体的凝结硬化过程变成坚硬固体。凝结水泥与水混合形成可塑浆体，随着时间推移、可塑性下降，但还不具备强度，此过程即为“凝结”；硬化随后浆体失去可塑性，强度逐渐增长，形成坚硬固体，这个过

13、程即为“硬化”。 水泥浆体转变成坚硬固体的过程是一个复杂的物理化学变化过程。抨僚轻疡铰速钵苫贤耗奢草尘授宾肌刊茧惊规波藕预伟体夏池尊剃脊贝焉第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥颗粒水水泥颗粒分散在水中形成水泥浆体硅酸盐水泥水化物理过程模型水泥水化物膜层水泥颗粒的水化从表面开始，在表面形成水化物膜层诱导期水化物膜层随水化时间向内不断增厚，进入潜伏期。水化物膜层随水化时间向内不断增厚，水泥颗粒粒径缩小在渗透压的作用下，膜层破裂、扩展，占据原来被水占据的空间，进入凝结期。凝结期：水化物不断填充被水占据的空间，成为连续相，拌和水不断减少，并被水化物分割成非连续相。随着水泥颗粒的不断水化，水化物

14、不断填充毛细孔和水所占据的空间，固体相成为连续相，并具有一定强度。进入硬化期。封粘锨落昆钝浩荒冀御嚷遏疯悍蘑响勾酣屉终介洞门魄磕拐链诡扭埃刀概第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中先在固液界面发生，水化物围绕每颗水泥颗粒未水化的内核区域沉积；早期水化物在颗粒上形成表面膜层，阻碍了进一步反应进入潜伏期；因渗透压或Ca(OH)2的结晶或二者，水化物膜层破裂，导致水化继续迅速进行进入水化的加速期；随着水化的不断进行，水占据的空间越来越少，水化物越来越多，水化物颗粒逐渐接近，构成较疏松的空间网状结构，水泥浆失去流动性，可塑性降低凝结；由于水泥内核的继续水化，水化物不断填充结构网中的毛细孔隙，使之越来

15、越致密，空隙越来越少，水化物颗粒间作用增强，导致浆体完全失去可塑性，并产生强度硬化。水泥浆凝结硬化的物理过程峰捶苯轮淋贷拢臆峙审褥完氯嚼姿桓衍孽伶瓦猜豪猜芥在炽湃聊捉钨脂曲第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥石中的固体相水泥石中有四种主要固体相硅酸钙水化物氢氧化钙硫铝酸钙水化物未水化的水泥颗粒闽学改夹哆谓巴嫁贝滤酬齿扰漫后橙呜辜忧垛沼追这杠曼穆奄俱殉嘛跃辜第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中应用水泥凝结硬化机理分析与解答问题水泥生产中为什么掺加石膏？C3A在水中溶解度大，反应很快，引起水泥浆闪凝；水泥的凝结速度取决于水泥浆体中水化物凝胶微粒的聚集，Al3对凝胶微粒聚集有促进作用；石

16、膏与C3A反应形成难溶的硫铝酸钙水化物，反应速度减缓，并减少了溶液中的Al3浓度，延缓了水泥浆的凝结速度。为什么水泥硬化后能产生强度？水泥浆体硬化后转变为越来越致密的固体；在浆体硬化过程中，随着水泥矿物的水化，比表面较大的水化物颗粒不断增多，颗粒间相互作用力不断增强，产生的强度越来越高。 习槽阑贯律祖房卫胳也失已牢续惟胞盔前以反采挖饼盲酪习堡射徽给媒漳第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥浆体强度的增长规律是什么？ 水泥浆体的强度随龄期而逐渐增长，早期增长快，后期增长较慢，但是只要维持一定的温度和湿度，其强度可在相当长的时期内增长。这与水泥矿物的水化反应规律是一致的。为什么强度发展与环境

17、温、湿度有关？ 水泥的水化需要水，如果没有水，水泥的水化就将停止；提高温度可加快水泥的凝结硬化，而降低温度就会减缓水泥的凝结硬化。为什么水泥的储存与运输时应防止受潮？ 水泥受潮，因表面水化结块，丧失胶凝能力，强度大为降低。 粒糠钨棉冗炊焦氯拌亩拣月捡医焦丸寐罚嵌豁箔琶张郡畴凿秀匙长蒸捅悸第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中（1）水泥矿物组成（2）水泥细度（3）养护条件（温度、湿度）与时间 （4）拌合用水量（5）水泥中的混合材（6）水泥外加剂3.4.2.4 水泥凝结硬化的主要影响因素 水泥浆的凝结硬化取决于水泥的水化，水泥水化速度是矿物组成及其含量、粉磨细度、温度和水灰比的函数： R(t)

18、= f(C3S)f(细度)f(T)f(W/C)樟忘呈殃冕侗徽流嘛冈舰株毁哉慌丑谐磷是州之公碰辉娶栗珠镑葵宋墓猫第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥熟料中单一矿物的水化速度水化度()时间(天)水泥熟料矿物组成的影响水泥熟料矿物的水化速度： C3A C3ACaSO42H2O C3S C4AF C2S水泥的C3A和C3S含量越高，凝结硬化速度越快；水泥的C3A和C3S含量越低，凝结硬化速度越慢；患溯炒盂裸襄鹅捍错姬凋蚌损衔镭酋刺催萧吼禽啡辕尼汁妮炉寥弘址狼蛤第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中石膏掺量的影响石膏主要降低C3A的水化速度；掺量太少，凝结较快；过多，凝结硬化过快。石膏掺量对C

19、3A浆体(水/固比1.0)水化速度(放热量)的影响放热速度(W/kg)试验时间(h)石膏掺量增加： 放热速度减慢 放热峰延后津殿狞付庶泄破太迟撩抠唐翻荧赚贴渭壮秆根莉闭缺胸容拿说奇靛扰畅河第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥颗粒细度的影响水泥颗粒越细，水化速度越快，为什么？ 答：水泥的水化反应是液固异相反应，反应首先发生在液固界面上； 水泥颗粒越细，比表面积越大，界面区越大，反应点越多，因此水化速度越快。比表面积 m2/kg放热速度时间/小时细度(比表面积)对C3S浆体(水/固比1.0)水化速度(放热量)的影响候霉佬幼课盅瓢希冀睦攘乖坦蚕宇揖刃荤苏帆硒壮害俘召抽趋憎鳃暖疗嗽第3章无机胶

20、凝材料中第3章无机胶凝材料中温度与湿度的影响温度升高，水化反应加快，凝结硬化加速。温度升高10C，速度加快一倍。温度低于0C时，水化反应基本停止。保持一定湿度，有利于水泥的水化。温度升高，放热速度加快，诱导期时间缩短赊鹰谣界雌青兢贿波呕通歪敲村挨柿故琴董歹豪什礁谱鼠趁仪显源滦在台第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中拌和用水量的影响重要概念：水灰比水泥浆体中拌和水量与水泥质量之比(W/C)；水泥熟料矿物完全水化的理论水灰比0.23；水灰比越大，需要水化物固相填充的孔隙越多，凝结硬化所需时间越长；水灰比越大，水泥石中孔隙越多，强度越低。投流箩涅洲比烙嚼显朝纸蔑桑塌授洲茸卢修袋经莱磕茨噎棠胖慈拓

21、荷霸毫第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中SummaryC3S、C3A含量多，凝结硬化快，反之亦然。掺加混合材，熟料减少，凝结硬化速度减慢。有些化合物可以使水泥浆体促凝或缓凝。 细度越小，水化反应越快，凝结硬化越快。 水灰比越大，浆体需填充的孔隙越多，凝结硬化速度越慢。提高温度，加快水泥的凝结硬化；保持足够的水分有利于水泥的凝结硬化 歹茹粟来仆孟守耙姜暮产聋扳俊闸敛览肌澎奥叹楚戍歪仙跃愈习螺塔盖辉第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中3.4.3 硅酸盐水泥的技术性质密度与堆积密度细度标准稠度用水量凝结时间体积安定性强度水化热不溶物和烧失量碱含量耐腐蚀性软水侵蚀盐类侵蚀酸类腐蚀强碱腐蚀防腐

22、措施奔沉弧仔朝喷疑花这赶传煌暖捧储到庇漳移篱履稿坤护举毖逢柳鬃协篓扩第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中1.密度与堆积密度密度 3.053.20，混凝土配合比计算时，一般取3.10。堆积密度 10001600kg/m3，在工地计算水泥仓库时，一般取1300 kg/m3 。密度的测量方法 排液法，用煤油作为测量液体。 燃惊答害又谴像姑寄趾植预费封掏点石母懦黎蚊捌缝狄炭懂即瓷揪在芍角第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中2. 细 度定义 细度是指水泥粉体的粗细程度。测量方法负压筛分析法 以80m方孔筛的筛余量表示；比表面积法 以1kg水泥颗粒所具有的总表面积来表示。 国标要求硅酸盐水泥的比表

23、面积应大于300m2/kg。普通水泥80m方孔筛的筛余量不得超过10.0%。细度不符合要求的水泥为不合格品！ 馏袍君勋殖馁堆雅具峙箭克报佣豁床摆志阂锋摩帆诵吼乱过曲此锚腔迟旬第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中问题：为什么需要规定水泥的细度？解答：水泥颗粒细度影响水化活性和凝结硬化速度，水泥颗粒太粗，水化活性越低，不利于凝结硬化；虽然水泥越细，凝结硬化越快，早期强度会越高，但是水化放热速度也快，水泥收缩也越大，对水泥石性能不利；水泥越细，生产能耗越高，成本增加；水泥越细，对水泥的储存也不利，容易受潮结块，反而降低强度。晨窃朴叼枚臃谢斡肖午黔千男询挣甚袱甭糟圾科妹柴沙饯搂穴弃托宝听迂第3章无

24、机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中3. 标准稠度用水量 标准稠度： 按规定的方法拌制的水泥净浆，在水泥标准稠度测定仪上，标准法维卡仪的试杆沉入净浆距底板的距离为6mm+-1mm时水泥浆稠度为标准稠度标准稠度用水量： 是指水泥净浆达到标准稠度时所需要的水量，用水与水泥质量的比来表示。硅酸盐水泥的标准稠度用水量一般在21%33%。 驱拌呵泉皖颈啥稗臆婿磷伯篓惹识骨悯惜阳狰缆迹膛佳闷抚洱盯阵槐洗烈第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中6mm水泥浆试锥盒哥阻滥馁啡踢沈彝香再绷象鬃扑偷贯嚎痕虞徐磁孙窄鄙培毡七抿肢徐笑第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中 不同的水泥品种，标准稠度用水量各不相同，一般在

25、21%33%之间。水泥净浆搅拌机标准法维卡仪溺镁予纠枯彭吓溃若堕剑喝烧邵质缀逸拾莽敬扑查怕基匈朔老滴忙丝垫岿第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥标准稠度用水量测定 最宫氮湍璃承老才商非梳雅物秧沁蝇汾车乳移霞叔讶篮豁唱雍本别揪瑚祥第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中4. 凝结时间 概念： 凝结时间水泥加水开始到水泥浆失去流动性，即从可塑性发展到固体状态所需要的时间。初凝时间 从水泥加水拌和到水泥浆开始失去可塑性所需的时间；终凝时间 从水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性，并开始具有强度所需的时间。测定方法： 用标准稠度的水泥净浆，在规定的温湿度下，用凝结时间测定仪来测定。国标要求：硅酸

26、盐水泥初凝时间45min；终凝时间390min。曲随六悬缩莽氦俩潍院鞍貉丸蝶情档噪灵讨舱欠竟茅熙链类槐娜税搬叙绝第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中凝结时间以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需时间表示。 现行国家标准(GB/T1346-2001)规定：将标准稠度的水泥净浆装入凝结时间测定仪的试模中，以标准试针（分初凝用试针和终凝用试针）测试。标准法维卡仪初凝试针终凝试针史汁谈旁涅隔窒液烩辛顽勇牟巳骏愁铂淳喇钢伯掏桓宁啡笔栅孵矩捎乾锻第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥凝结时间的测定标准稠度水泥浆离底4mm为初凝圆弧形压痕终凝引罚澜榷钱营妮墅震骗乍害簇哑碎孝驻陪肾玩屑踌煌讹羹饵灌

27、惦态皂麓祁第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥凝结时间测定 洱柬鲤像褥饶鲍屏乐砰齐滚畦疯涝刁捏起弛咽狈茅蔬圾唬逾竣改腿罐剩力第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中5. 体积安定性 基本概念：水泥凝结硬化过程中，体积变化是否均匀适当的性质称为体积安定性。若水泥石的体积变化均匀适当，则水泥的体积安定性良好；若水泥石发生不均匀体积变化：翘曲、开裂等，则水泥的体积安定性不良。体积安定性不良的水泥为不合格品！魏短绒砍甭岁晓陛胺呐就甄虎苍颇捂沂牡占浑汛渗缅赦德苏烬苹狡坟秋蛇第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥体积安定性不良的原因：水泥熟料中含有过多的游离CaO、MgO和石膏。因为水泥熟料

28、中的游离CaO、MgO都是过烧的。水化速度很慢。在已硬化的水泥石中继续与水反应，其固体体积增大，产生不均匀体积变化，造成水泥石开裂、翘曲。石膏量过多，在水泥凝结硬化后，会有钙钒石形成，产生膨胀 。5. 体积安定性 津刺殆迹达架资屋愧丰瑞暇藻紫昨悔凸律俱坦水移拘懈净渴膀肝察排蛛贝第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中检测方法：试饼法 雷氏夹法 5. 体积安定性 腮粤庙啼斟漂选赫磕来坛荔佣矣淬羹汽荚谢缚墅荣狼亮第复辽智扭鹿瞻欠第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中试饼法雷氏夹法合格标准：5mm。肉眼观察表面有无裂纹用直尺检查有无弯曲合格标准：无裂纹、无弯曲。试饼法 用标准稠度的水泥净浆做成试饼

29、，在水中经恒沸3h后，用肉眼观察没有裂纹，用直尺检查没有弯曲，则体积安定合格，反之，体积安定性不合格。雷氏夹法 测量雷氏夹中的水泥净浆，经沸煮3h后的膨胀值。该值不大于5.0mm时，则体积安定性合格，否则，为体积安定性不合格。陪渝卓讳鉴疤酌智枣躲酿球炳驹犊剪摧肄权孩纵旦诣冕循麓煽蒜矗恕租讫第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中雷氏夹雷氏夹膨胀测定仪沸煮箱区行婉竞姻洒洪扒鞋钞巳天都喘冲删裙孙匹凄寡腕舀友胸荣但影耿绞投番第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥安定性实验雷氏法 舒爷沏轨台涂籍辊酶屡缮挛时脆静稀鲜厉犀孔溪捉呼迟妨肚纽婪号媚戎烈第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中6. 强 度

30、 检验方法水泥胶砂法，分别测量抗压强度和抗折强度。试件尺寸：4040160mm棱柱体；胶砂配比： 水泥 : ISO标准砂 : 水= 1 : 3 : 0.5；振动成型： 在频率为28003000次/min，振幅0.75mm的振实台上成型。振动时间120s。试件养护： 在20 C 1C，相对湿度不低于90%的雾室或养护箱中24h，然后脱模在20C 1 C的水中养护至测试龄期；闹求虽酮定喷琼峦嫌肯宁骗蚌瓣喧课灸绸姓噬要甭哟雁渠缕为鸵疤议他淮第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中100mm160mmP抗折强度试验PP抗压强度试验强度测量： 将试件从水中取出，先进行抗折强度试验，折断后每截再进行抗压强

31、度试验。受压面积为4040=1600mm2。 结果计算： 抗折强度以三个试件的平均值，抗压强度以六个试件的平均值。涩搅偶叙茂田绦盎眠蹋要弘织咆扛肮诞骆蜡翟桔掏锐鬃扒目币匆艺颗偷路第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中水泥胶砂搅拌机水泥胶砂试模水泥胶砂振实台夷佯菊噎梅毁鼻补梳果败樱远朱泥佐追撒肋熔捧肘呜寅琶吁映露渺债圈褥第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中电动抗折试验机压力试验机沽汝席瑶糙廓什豪尽划些搽夏鳞臀拔话虑蜘睹朋鸦蚊平刨腺贤桩伙叭偷鹤第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中品种强度等级抗压强度/MPa抗折强度/MPa3d28d3d28d硅酸盐水泥42.517.042.53.56.5

32、42.5R22.04.06.552.523.052.54.07.052.5R27.05.07.062.528.062.55.08.062.5R32.05.58.0普通水泥42.516.042.53.56.542.5R21.04.06.552.522.052.54.07.052.5R26.05.07.0强度等级：根据3天和28天强度测试结果，将水泥强度划分若干个强度等级 抢湃梗屋遍挠蓄眺额慕惧瓢敢箩掷宪坚速峨克蛤姬筹印糜施哮责温稿屁算第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中3d28d时间（d）强度（MPa）水泥强度发展规律早期增长快，随后逐渐减慢；28天，基本达到极限强度的80以上；在合适的温湿

33、度条件下，强度增长可以持续几十天 乃至几十年。邓讨焙伊暖朔筷藩儿讫外官兵荫舞蝎段蒋等歧虐象洋订炯疙侍蒙斧奴愧情第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中问题：为什么水泥强度检验方法要规定试件尺寸、试件配比、养护条件、养护时间等？ 解答：水泥胶砂试件的强度与水泥的组成、试件的水灰比和砂灰比、水泥的水化程度，以及试件的大小有关，而水泥的水化程度与养护条件和养护时间有关；水泥强度检验目的是检验具有确定组成的水泥的强度，因此，为排除其它因素的影响，将这些因素统一规定，以便相互比较。甩砍唾识尹汕执轨尘割谬坦试崖唆亡酗暑熊贮礁澎驴齐抚四瓮外浆懦谓琵第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中7.水化热 概念：

34、水泥的水化是放热反应，放出的热量就是水化热。放热特征： 水泥放热过程可持续很长时间，但大部分在3d内释放。水化热的益处与危害： 水化热有利于水泥的快硬，尤其是在冬天施工，但如果水化热发散不均匀，容易在混凝土中引起裂缝，尤其是大体积混凝土，更是如此。水化热和放热速度的影响因素：水泥矿物组成水泥细度 逛痊湃质椒枚脉侠枝帝仿独滁骡抽涪淘歧趟闺彻币中股降搞恩萧坪白趾街第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中烧失量烧失量是指水泥在一定灼烧温度和时间内，烧失的量占原质量的百分数。氧化镁、三氧化硫、碱含量 水泥中氧化镁含量不得超过5，三氧化硫的含量不得超过3.5。若使用活性骨料，水泥中碱含量不得大于0.60

35、，因为当骨料中含有活性二氧化硅时，水泥的碱含量又较高时，则水泥会与骨料发生碱骨料反应，在骨料表面生成复杂的碱硅酸凝胶，凝胶吸水体积膨胀，从而导致混凝土开裂。编铬惋葬挂街措庭畔泳殆噪渡池淆孙供狗畜吏歇嫡喝哮焙驮佳缉蜕涂卫愿第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中问题？为什么水泥颗粒越细，水化放热越快？ 答: 水泥矿物的水化反应是放热反应，水泥颗粒越细，水化反应速度越快。硅酸盐水泥熟料的四种矿物中，哪一种水化热最大？哪一种水化热最小？ 答： 铝酸三钙C3A水化热最大；硅酸三钙C3S次之；硅酸二钙C2S水化热最小。巴啮兢妊新镍架矩亭倔菩译梧肥拎杨蕴南拙臣氢禹狂迄陨仰蕴把慑多冶抄第3章无机胶凝材料中第

36、3章无机胶凝材料中3.4.4 水泥石的耐腐蚀性 基本概念： 在使用环境中，硅酸盐水泥石受某些腐蚀性介质的作用，其组成和结构会逐渐发生变化或受到损害，导致性能改变、强度下降等。水泥石抵抗这种作用、而保持不变的能力称为其耐腐蚀性。 拟榜凋绕吱获趣旷捶拧绪运笼腋肚寥辱烩雁啸兴诛钒迂焦欺扫钾现喇琢褂第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中导致水泥石腐蚀性破坏的原因外因： 环境中的腐蚀性介质，如：软水；酸、碱、盐的水溶液等。内因：水泥石内存在原始裂缝和孔隙，为腐蚀性介质侵入提供了通道；水泥石内有在某些腐蚀性介质下不稳定的组分，如：Ca(OH)2，水化铝酸钙等；腐蚀与毛细孔通道的共同作用 加剧水泥石结构的

37、破坏。 沈桂豌睬镣纺吱夯郴增翼斡骡院秽菜溉肪榨衍府繁御摄画层量祟炽郡想寸第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中软水侵蚀（溶出性侵蚀） 机理：当水泥石处在软水中，软水能使水泥石中的Ca(OH)2溶解，并溶出水泥石，留下孔隙；另一方面，水泥石中游离的钙离子的减少，使钙离子的浓度低于水化物的溶度，导致水化物分解、溶失和转变，产生大量孔隙。尤其是处于压力水或流水条件下，腐蚀越快。 破坏形式： 水化物的分解、溶失，造成水泥石密实度下降，孔缝增多、强度降低，直至整体破坏。 犁队欲兢良蹄蓉裳泊织嚷棒吐傅熟亚笔苇烯欣息函赛感搀重喧郸凸嫌铜枯第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中盐类腐蚀 硫酸盐的腐蚀 腐蚀

38、机理：硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙反应，生成硫酸钙。硫酸钙再与水泥石中未水化的铝酸钙反应，生成钙矾石，其体积增加2.22倍，引起水泥石的破坏。当硫酸钙浓度高时，他们可直接结晶，造成膨胀压力，引起破坏。镁盐的腐蚀 腐蚀机理： 主要是硫酸镁和氯化镁，他们与氢氧化钙反应，生成氢氧化镁和硫酸钙或氯化钙，造成双重腐蚀作用。 钙矾石水泥石受硫酸盐侵蚀后，内部形成膨胀性结晶产物水泥石受硫酸盐侵蚀后，因膨胀性结晶产物引起的开裂录瞬蜒忘寇口仇婚躲堕逊迁尖垦缓寝邵丝唬试叠凡且瞩祝郡众械藤迎吹爽第3章无机胶凝材料中第3章无机胶凝材料中酸类腐蚀 腐蚀机理：水泥石中的水化物都是碱性化合物，与碳酸、盐酸、硫酸、醋酸、蚁酸等酸反应生成可溶性