第3章无机胶凝材料课件

项目3无机胶凝材料学习重点：1.掌握石膏、石灰、水玻璃等气硬性胶凝材料硬化机理、性质及使用要点；2.熟悉石膏、石灰、水玻璃的主要用途；3.硅酸盐水泥、掺混合材硅酸盐水泥：熟悉矿物组成，了解硬化机理，熟练掌握性质、检测方法及选用原则；4.了解其他水泥品种及其性质和使用特点。学习难点：各种材料的性能差异，工程上使用的具体要求与取舍

胶凝材料：凡是经过一系列的物理、化学变化，能将散粒状材料或块状材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料。既能在空气中凝结硬化也能在水中凝结硬化胶凝材料有机胶凝材料无机胶凝材料石膏、石灰水玻璃、菱苦土水泥沥青、树脂气硬性水硬性只能在空气中凝结硬化2项目3无机胶凝材料气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料，称为气硬性胶凝材料。石膏、石灰、水玻璃3千锤万击出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨全不怕，要留清白在人间。

(明)于谦4任务1石灰煅烧石灰石或白垩,内含CaCO3温度在900℃左右时温度过高时温度过低时正火石灰欠火石灰过火石灰因煅烧温度过高使粘土杂质融化并包裹石灰，从而延缓石灰的熟化，导致已硬化的砂浆产生鼓泡、崩裂等现象碳酸钙没有完全分解，降低了生石灰的产量如何解决它的危害？一、石灰的生产（一）、石灰的生产块状生石灰

优质石灰过火石灰

建筑消石灰粉按MgO的含量分为钙质消石灰粉(MgO含量小于4%)、镁质消石灰粉(MgO含量在4%~24%)和白云石消石灰粉(MgO含量在24%~30%)，按其技术要求分为优等品、一等品和合格品。根据规定，钙质生石灰和镁质生石灰各分为3个等级，各等级的质量要求见。

（二）、石灰的分类

石灰的性质是可塑性好；硬化较慢，强度低，硬化时体积收缩大，耐水性差，吸湿性强。建筑生石灰技术指标水化过程中体积增大1-2.5倍，迅速放出大量热二、生石灰的熟化生石灰+水熟石灰工程上使用的石灰大都是熟石灰，有时需要使用石灰膏，有时使用熟石灰粉。如果陈伏时间不够。。。12熟化为石灰膏：将生石灰放入水中，注意水要过量池中透明液体为氢氧化钙饱和溶液，下部沉淀即为熟石灰生石灰要在水中放置两周以上，此过程即为“陈伏”。在这段时间里生石灰会完全和水反应，不会因含有过火石灰造成熟化推迟而导致墙面鼓泡的现象。熟化为熟石灰粉：将生石灰块淋水，使石灰充分熟化，又不会过湿成团，此时得到的产品就是熟石灰粉。生石灰的熟化石灰浆体

氢氧化钙晶体碳酸钙晶体石灰凝胶体石灰碳化体水孔隙水分损失碳化三、石灰的硬化结晶作用生石灰或熟石灰＋水成为Ca(OH)2浆体；浆体中游离水的不断损失，导致Ca(OH)2结晶；晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构网—硬化。碳化作用Ca(OH)2与空气中的CO2气体反应，在表面形成CaCO3膜层。提高耐久性。CaCO3CaOCaCO3Ca(OH)2原料生产熟化硬化千锤万凿出深山，粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。烈火焚烧若等闲。煅烧H2OCO2《石灰吟》过程化学式结晶和碳化两个过程同时进行，但极为缓慢。碳化过程长时间只限于表面，结晶过程主要在内部发生。原因空气中CO2含量稀薄，使碳化反应进展缓慢，同时表面的石灰浆一旦硬化就形成外壳，阻止了CO2的渗入，同时又使内部的水分无法析出，影响硬化过程的进行。石灰岩生石灰块熟石灰粉生石灰粉石灰膏石灰乳煅烧加适量水熟化磨细加过量水进行陈伏加水稀释多用来拌制灰土和三合土使用时可以不进行陈伏用来拌制砌筑砂浆或抹面砂浆粉刷墙壁四、常用建筑石灰的品种可塑性好和保水性好吸湿性好凝结硬化慢Ca(OH)2粒子表面可以吸附水膜五、石灰的特性和应用1.石灰的特性生石灰可以用来做干燥剂石灰硬化收缩产生的裂缝石灰砂浆墙面因受潮而脱落五、石灰的特性强度低体积收缩大耐水性差1.石灰的特性

2.石灰的应用（1）石灰乳和石灰砂浆A）石灰乳：将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅拌稀释，成为石灰乳，是一种廉价的涂料，主要用于内墙和天棚刷白，增加室内美观和亮度。我国农村也用于外墙。石灰乳可加入各种耐碱颜料。调入少量水泥、粒化高炉矿渣或粉煤灰，可提高其耐水性，调入氯化钙或明矾，可减少涂层粉化现象。B）石灰砂浆：是将石灰膏、砂加水拌制而成，按其用途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。（2）石灰土（灰土）和三合土

如建筑物或道路基础中使用的石灰土，三合土，二灰土（石灰、粉煤灰或炉灰），二灰碎石（石灰、粉煤灰或炉灰、级配碎石）等石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用，制成石灰土或石灰与工业废料的混合料，加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中使石灰与粘土或硅铝质工业废料表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，适于在潮湿环境中使用。（3）灰砂砖和硅酸盐制品

石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀，加水搅拌,经压振或压制，形成硅酸盐制品。为使其获早期强度，往往采用高温高压养护或蒸压，使石灰与硅铝质材料反应速度显著加快，使制品产生较高的早期强度。如灰砂砖、硅酸盐砖、硅酸盐混凝土制品等。三合土用作铺筑步道砖的垫层三合土桩灰土桩

配制石灰砂浆、石灰乳配制石灰土、三合土生产碳化石灰板加固含水的软土地基

六、石灰的保存（1）防潮；（与空气中的CO2发生反应）（2）防火。（硬化时产生大量的热量）案例1:既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？解：石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。再者，由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使灰土或三合土的密实度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大为减少。因此灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。案例2：

建筑石灰是不耐水的，而且强度不高，但为什么灰土和三合土抗水性却很好，强度又较高呢？

不论生石灰、消石灰，水化后和土壤中的二氧化硅或三氧化二铝以及三氧化二铁等物质结合，即可生成胶结体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸钙，将土壤胶结起来，使灰土有较高的强度。灰土逐渐硬化，增加了土壤颗粒间的附着强度，所以增强了抗水性。故灰土与三合土具有较高的强度和抗水性，广泛应用于建筑物基础垫层，道路垫层与游泳池的抗渗工程。

问题？1.过火石灰有什么危害？应如何消除？

答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿水化，产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延长石灰的熟化和陈伏期，或过滤掉。2.石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？

答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。自热式米饭观察与讨论讨论3.1

石灰

石灰砂浆的裂纹

请观察下图A、B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别，并讨论其成因。

石灰砂浆A

石灰砂浆B

3.1

石灰

讨论

在煅烧过程中，若温度过低或煅烧时间不足，使得CaCO3不能完全分解，将会生成“欠火石灰”。如果煅烧时间过长或温度过高，将生成颜色较深、块体致密的“过火石灰”。过火石灰水化极慢，当石灰变硬后才开始熟化，产生体积膨胀，引起已变硬石灰体的隆起鼓包和开裂。

石灰砂浆A为凸出放射性裂纹，这是由于石灰浆的陈伏时间不足，致使其中部分过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，导致在硬化的石灰砂浆中继续水化成Ca(OH)2，产生体积膨胀，从而形成膨胀性裂纹。

石灰砂浆B为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所致。尤其是水灰比过大、石灰过多，易产生此类裂纹。现象原因分析(1)内外墙粉刷层爆裂

上海某新村四幢六层楼1989年9-11月进行内外墙粉刷，1990年4月交付甲方使用。此后陆续发现内外墙粉刷层发生爆裂。至5月份阴雨天，爆裂点迅速增多，破坏范围上万平方米。爆裂源为微黄色粉粒或粉料。该内外墙粉刷用的“水灰”，系宝山某厂自办的“三产”性质的部门供应，该部门由个人承包。

经了解，粉刷过程已发现“水灰”中有一些粗颗粒。对采集的微黄色爆裂物作X射线衍射分析，证实除含石英、长石、CaO、Ca(OH)2、CaCO3外，还含有较多的MgO、Mg(OH)2以及少量白云石。原因分析(1)内外墙粉刷层爆裂

该“水灰”含有相当数量的粗颗粒，相当部分为CaO与MgO，这些未充分消解的CaO和MgO在潮湿的环境下缓慢水化，分别生成Ca(OH)2和Mg(OH)2，固相体积膨胀约2倍，从而产生爆裂破坏。还需说明的是，MgO的水化速度更慢，更易造成危害。

使用劣质建材，就是给工程埋下定时炸弹，危害人民利益。现象原因分析(2)石灰的选用

工地急需配制石灰砂浆。当时有消石灰粉、生石灰粉及生石灰三种材料可供选用。因生石灰价格相对较便宜，便选用，并马上加水配制石灰膏，再配制石灰砂浆。使用数日后，石灰砂浆出现众多凸出的膨胀性裂缝。石灰砂浆的膨胀性裂缝

原因分析(2)石灰的选用

该石灰的陈伏时间不够。数日后部分过火石灰在已硬化的石灰砂浆中熟化，体积膨胀，以致产生膨胀性裂纹。

因工期紧，若无现成合格的石灰膏，可选用消石灰粉或生石灰粉。消石灰粉在磨细过程中，把过火石灰磨成细粉，克服了过火石灰在熟化时造成的体积安定性不良的危害。故可不必陈伏可直接使用，且生石灰熟化时放出的热可大大加快砂浆的凝结硬化，加水量亦较少，硬化后的砂浆强度亦较高。工程实例1

某工地购进一批块状生石灰，作为材料员，你如何对石灰的品质进行检验？

过程：

1、首先观察颜色，如果颜色为深褐色则可判断为过火石灰。

2、如果颜色为白色，则用小锤将块状生石灰砸开，观察是否有硬心，如有则为欠火石灰。

3、如无硬心，为白色疏松块状固体，则为优质生石灰。

3、石灰的熟化（粉身碎骨浑不怕）

石灰的熟化过程（消化）

CaO+H2O——Ca(OH)2+Q（64.88KJ）注意：

生石灰在熟化过程中体积膨胀1—2.5倍。工程实例2

某学校教室用石灰膏作为内墙装饰，但施工完毕两周后，发现墙壁有鼓泡裂缝现象，试分析原因？

原因：

这是由于生石灰中存在过火石灰，在消解过程中熟化不完全造成的，未熟化的生石灰颗粒继续熟化，体积膨胀，导致装饰面层空鼓起泡。

措施：分层熟化，保证陈伏时间，使生石灰消解完全。工程实例3

某学校教室用完全熟化的石灰膏作为内墙装饰材料，但施工完毕两周后，发现墙壁上有裂缝现象，试分析原因？

原因：

这是由于石灰在凝结硬化过程中，失去水分，干燥收缩性大，导致白色装饰墙上出现了干缩裂纹。

措施：在石灰膏中加入抗裂纤维，或在资金保证的前提下，用性能好的装饰材料代替。任务2石膏40历史回顾古埃及人发现尼罗河流域盛产的石膏可以做成很好的粘结材料。他们发现，把开采出来的石膏碾碎磨细，再加上少量粘土一起煅烧，就会失去一部分结晶水成为熟料。熟料中加水，调成糊状，过不了多久又会重新变硬，而且石膏糊粘性甚好。由此，埃及人发明了与水泥相似的石膏粘结剂，并用它创造了世界建筑史上的奇迹——金字塔。这些金字塔是由巨大的石块以石膏复合胶凝材料粘结而成的具有良好的耐久性。金字塔使用的胶凝材料一、石膏的产生：以CaSO4为主要成分的气硬性胶凝材料。性质优良，原料来源丰富，生产能耗低，因而在建筑工程中应用广泛。1.石膏胶凝材料的生产原料——主要是天然二水石膏（CaSO4·2H2O）矿石，也可利用化工石膏。生产工序——破碎、加热煅烧、磨细加热方式和煅烧温度<———>不同性质的石膏胶凝材料产品。42建筑石膏——非密闭的窑炉——>β型半水石膏，即建筑石膏。晶体较细，调制成一定稠度的浆体时，需水量较大，强度较低。高强石膏——0.13MPa、124℃的过饱和蒸汽条件下蒸压，或置于某些盐溶液中沸煮——>α型半水石膏，即高强石膏。晶粒粗大，调制成浆体时需水量较小，因而强度较高。继续加热煅烧会如何？凝结硬化能力工程中主要使用哪种？43

2.建筑石膏的凝结硬化443.建筑石膏的性质、技术要求与应用(1)建筑石膏的性质初凝和终凝时间都很短；硬化后孔隙率较大，表观密度小；强度较低；导热系数小，吸声性强，吸湿性大，可调节室内的温度和湿度；耐水性和抗冻性差；防火性能较好；硬化时体积微膨胀，可装饰性好。石膏粉拌水为一桶石膏浆，用以在光滑的天花板上直接粘贴石膏饰条，前后半小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠落，请分析原因。45

3.建筑石膏的性质、技术要求与应用(2)建筑石膏的技术要求强度、细度、凝结时间→优等品、一等品和合格品(3)建筑石膏的应用石膏抹灰材料各种墙体材料（纸面石膏板、石膏空心条板等）各种装饰石膏板、浮雕花饰、雕塑制品等46建筑石膏的应用纸面石膏条板石膏空心条板47

纸面石膏板与龙骨组成轻质墙体：美国，70％以上的民用住宅内隔墙轻钢龙骨石膏板墙体体系(简称QST)具有以下优点：

(1)质轻，强度较高。(2)尺寸稳定。

(3)抗震性好。(4)自动调湿性好。

(5)装饰方便。(6)占地面积少。

(7)便于管道及电线等埋设。(8)施工简便，进度快。艺术装饰石膏制品：石膏注模成型48装饰石膏板吸声用穿孔石膏板石膏艺术制品

建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外?52建筑石膏的运输与贮存注意防潮：储存期超过三个月应重新进行质量检验，以确定其等级。吸潮结粒，对凝结硬化性能及强度均有影响53讨论（1）建筑石膏粉的质量问题

请观察建筑石膏粉，并分析是否宜用此石膏粉制作粘结制品或石膏制品。石膏粉吸潮结粒讨论（1）建筑石膏粉的质量问题

从上图可见该建筑石膏粉已吸潮结粒，对凝结硬化性能及强度均有影响，已不宜使用。

由于建筑石膏粉易吸潮，影响其以后使用时的凝结硬化性能和强度，长期储存也会降低强度，因此建筑石膏粉存贮时必须防潮，储存时间不得过长，一般不得超过三个月。讨论请观察下图中硬化石膏的结构特点，分析硬化石膏的结构与性能的关联。建筑石膏制品

(2)硬化石膏的结构与性能讨论(2)硬化石膏的结构与性能从上图可见建筑石膏制品的结构特点是多孔。

①隔热吸声性良好。因多封闭的细微孔，导热系数也就较低，且其大多是微孔，表面微孔会使声音反射或传导的能力显著下降从而有好的吸声性能。

②防火性能好。

③具一定的阻湿阻温性。

④耐水性及防冻性差。

⑤加工性能好。工程实例分析3.2石膏

（1）石膏饰条粘贴失效

（2）石膏制品发霉变形

现象原因分析（1）石膏饰条粘贴失效

某工人用建筑石膏粉拌水，拌成一桶石膏浆，用以在光滑的天花板上直接粘贴石膏饰条，前后半小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠落。原因分析（1）石膏饰条粘贴失效

①建筑石膏拌水后一般数分钟至半小时左右凝结，后来粘贴石膏饰条时石膏浆已初凝，粘结性能差。可掺入缓凝剂，延长凝结时间；或者分多次配制石膏浆，即配即用。

②在光滑的天花板上直接贴石膏条，粘贴难以牢固，宜对表面予以打刮，以利粘贴。或者，在粘结的石膏浆中掺入部分粘结性强的粘结剂。现象原因分析（2）石膏制品发霉变形

某住户喜爱石膏制品，全宅均用普通石膏浮雕板作装饰。使用一段时间后，客厅、卧室效果相当好，但厨房、厕所、浴室的石膏制品出现发霉变形。原因分析（2）石膏制品发霉变形

厨房、厕所、浴室等处一般较潮湿，普通石膏制品具有强的吸湿性和吸水性，在潮湿的环境中，晶体间的粘结力削弱，强度下降、变形，且还会发霉。

建筑石膏一般不宜在潮湿和温度过高的环境中使用。欲提高其耐水性，可于建筑石膏中掺入一定量的水泥或其他含活性SiO2、Al2O3及CaO的材料，如粉煤灰、石灰。掺入有机防水剂亦可改善石膏制品的耐水性。

任务3水玻璃1.水玻璃的生产水玻璃（泡花碱）：碱金属氧化物＋二氧化硅化合而成的一种可溶于水的硅酸盐。建筑常用：硅酸钠(Na2O·nSiO2)水玻璃。2.水玻璃的硬化水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝胶，并逐渐干燥脱水成为氧化硅而硬化。3.水玻璃的性质与应用良好的粘结性能和防水止渗作用不燃烧高度耐酸性能水玻璃的用途涂刷材料表面（石膏制品、铝合金不可使用），提高密实度和强度配制快凝堵漏防水剂（凝结时间<1min)加固土壤633.3.2菱苦土

菱苦土，又称镁质胶凝材料或氯氧镁水泥，其主要成分为MgO。菱苦土硬化后的主要产物为xMg(OH)2；若加入氧化镁固化剂，硬化后主要为xMg(OH)2·yMgCl2·zH2O，其吸湿性大，耐水性差。遇水或吸湿后易产生翘曲变形，表面泛霜，且强度大大降低。因此菱苦土制品不宜用于潮湿环境。

使用玻璃纤维增强的菱苦土制品具有很高的抗折强度和抗冲击能力，其主要产品为玻璃纤维增强菱苦土波瓦。观察与讨论讨论水玻璃与铝合金窗表面的斑迹

3.3其他气硬性胶凝材料

某些建筑物的室内墙面装修过程中可以观察到，使用以水玻璃为成膜物质的腻子作为底层涂料，施工过程往往散落到铝合金窗上，造成了铝合金窗外表形成有损美观的斑迹。试分析原因，应采取什么措施避免这类现象。水玻璃与铝合金窗表面的斑迹

①铝合金制品不耐酸碱。

②水玻璃呈强碱性。

当含碱涂料与铝合金接触时，引起铝合金窗表面发生腐蚀反应，使铝合金表面锈蚀而形成斑迹：

Al2O3+2NaOH→2NaAlO2+H2O

2Al+2H2O+2NaOH→2NaAlO2+3H2↑

防治措施：①避免使用酸碱性比较大的涂料。

②铝合金表面涂塑保护。

③精心、文明施工。工程实例分析水玻璃表面处理现象原因分析3.3其它气硬性胶凝材料

把水玻璃涂在粘土砖表面，可以提高抗风化能力；但涂在石膏制品表面则会使石膏制品破坏。3.2硅酸盐水泥水硬性？气硬性?建筑工业的粮食:我国水泥年产量约16.3亿吨(2009),全世界产量的一半。683.2.1硅酸盐水泥的生产和矿物组成1.硅酸盐水泥的生产原料：石灰质原料（如石灰石、白垩等，主要提供氧化钙）粘土质原料（如粘土、页岩等，主要提供氧化硅及氧化铝与氧化铁）少量校正原料（包括铁质校正原料和硅质校正原料）石膏（煅烧所得的熟料还要加入石膏作缓凝剂）。生产工艺：“两磨一烧”693.2.1硅酸盐水泥的生产和矿物组成1.硅酸盐水泥的生产703.2.1硅酸盐水泥的生产和矿物组成2.硅酸盐水泥熟料矿物组成少量矿物：游离氧化钙和游离氧化镁及碱713.2.2硅酸盐水泥的水化及凝结硬化1.硅酸盐水泥的水化（1）C3S的水化C3S+H——C-S-H+CH水化硅酸钙凝胶(C-S-H):无固定组成，几乎不溶于水，具有较高的强度，是硬化后水泥的主要强度组分。生成的氢氧化钙晶体CH数量比C-S-H少，通常起填充作用，因其具有层状构造，层间结合较弱，在受力较大时是裂缝策源地。（2）C2S的水化C2S+H——C-S-H+CHC2S的水化与C3S相似，但水化速度慢，且生成的CH较少。723.2.2硅酸盐水泥的水化及凝结硬化1.硅酸盐水泥的水化（3）C3A的水化水化速度极快，主要水化产物为水化铝酸三钙C3AH6和水化铝酸四钙C4AH13晶体，强度较低。在碱性介质中，C4AH13数量增长迅速，据认为是水泥浆体产生瞬凝（急凝）的主要原因，因此，在水泥粉磨时，需加入石膏作缓凝剂。C4AH13与石膏反应，生成高硫型水化硫铝酸钙（钙矾石）针状晶体（含大量结晶水，体积增加1.5倍以上，难溶于水，包裹在熟料颗粒周围，延缓水化）；石膏耗尽后，部分钙矾石转化为单硫型水化硫铝酸钙晶体。（4）C4AF的水化与C3A的水化相似，主要水化产物为水化铝酸三钙C3AH6晶体、水化铝酸四钙C4AH13晶体和水化铁酸一钙凝胶。733.2.2硅酸盐水泥的水化及凝结硬化1.硅酸盐水泥的水化熟料矿物成分间的比例→水泥的性质高强水泥、大坝水泥743.2.2硅酸盐水泥的水化及凝结硬化水泥熟料的主要水化产物：C-S-H约占70%CH约占20%钙矾石和单硫型水化硫铝酸钙约占7%。其他：水化铁酸钙、水化铝酸钙753.2.2硅酸盐水泥的水化及凝结硬化例题：以下是A、B两种硅酸盐水泥熟料矿物组成百分比含量，请分析A、B两种硅酸盐水泥的早期强度及水化热的差别。763.2.2硅酸盐水泥的水化及凝结硬化2.硅酸盐水泥的凝结硬化凝结——水泥加水拌和后，成为可塑的水泥浆，水泥浆逐渐变稠失去塑性，但尚不具有强度的过程。硬化——水泥凝结后逐渐产生强度并发展成为坚硬的水泥石的过程。水泥的水化速度和强度增长规律是开始较快，然后逐渐减慢（一般时间？）硬化后的水泥石中，同时包含：水化凝胶体和结晶体、未水化的水泥颗粒、水（自由水和吸附水）和孔隙（毛细孔和凝胶孔）。它们在不同时期相对数量的变化，使水泥石的性质随之改变。773.2.2硅酸盐水泥的水化及凝结硬化2.硅酸盐水泥的凝结硬化783.2.2硅酸盐水泥的水化及凝结硬化3.影响水泥凝结硬化的因素熟料矿物组成细度用水量养护时间温度和湿度石膏掺量793.2.3硅酸盐水泥的技术性质1.细度硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2／kg。细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥细度采用筛析法或比表面积法测定。比表面积以lkg水泥所具有的总表面积(m2／kg)表示。以0.08mm方孔筛的筛余量表示。其筛余量不得超过10.0％。凡水泥细度不符合规定者为不合格品。803.2.3硅酸盐水泥的技术性质比表面积法检验水泥细度813.2.3硅酸盐水泥的技术性质水泥的细度越细，与水反应的表面积越

，其早期强度和后期强度越

，水化放热量越

，在空气中的硬化收缩性越

，成本越

。

大高大大高823.2.3硅酸盐水泥的技术性质2.凝结时间初凝：水泥加水拌合起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间。终凝：水泥加水拌和起至标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。GB：硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6h30min。凝结时间的影响因素：C3A含量、石膏掺量、细度、水灰比、温度、混合材料掺量833.2.3硅酸盐水泥的技术性质

稠度和凝结时间测定843.2.3硅酸盐水泥的技术性质

凝结时间的思考题（1）某立窑水泥厂生产的普通水泥游离氧化钙含量较高，加水拌和后初凝时间仅40min，本属于废品。但后放置1个月，凝结时间又恢复正常，而强度下降，请分析原因。（2）GB规定：凡初凝时间不符合规定的水泥为废品；终凝时间不符合规定的水泥为不合格品。为什么？（3）测定水泥凝结时间时的用水量为什么要规定为标准稠度用水量，而不采用相同的水灰比？853.2.3硅酸盐水泥的技术性质

3.体积安定性水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。水泥熟料中游离氧化钙过多氧化镁过多石膏量过多体积安定性的测定方法体积安定性不良的原因安定性不良的表现形态雷氏法试饼法863.2.3硅酸盐水泥的技术性质

3.体积安定性873.2.3硅酸盐水泥的技术性质

思考题1.水泥中游离CaO和游离MgO含量过多，对水泥产生体积安定性不良的基本原因是什么？2.判断：(

)安定性不良的水泥可以降低标号来使用。3.问答：水泥膨胀值略超标，放置几天后结果却能够满足要求。为什么？883.2.3硅酸盐水泥的技术性质

4.强度及强度等级水泥强度即水泥胶砂强度，用ISO法检验：试件制作强度测定根据测定的3d和28d的强度，硅酸盐水泥共分为六个强度等级。硅酸盐水泥的强度主要决定于熟料的矿物成分和细度。893.2.3硅酸盐水泥的技术性质

4.强度及强度等级903.2.3硅酸盐水泥的技术性质

5.碱含量和氯离子含量、6.水化热5.碱含量和氯离子含量：若使用活性骨料，碱含量（Na2O+0.658K2O）过高将引起碱骨料反应。如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。氯离子会引起和促进混凝土结构中的钢筋锈蚀：氯离子含量不得大于0.06％。6.水化热水化放热量和放热速度不仅决定于水泥的矿物成分，而且与水泥细度、混合材料掺量及外加剂的品种、数量有关。密度及堆积密度硅酸盐水泥的密度为3.0－3.15g/cm3，平均可取3.10g/cm3；其堆积密度按松紧程度在1000－1600kg/m3之间。913.2.4水泥石的腐蚀与防止1.软水的侵蚀（溶出性侵蚀）在静水及无水压的情况下，溶出的CH易饱和，使溶解中止，溶出仅限于表层，影响不大；在流水及压力水作用下，CH不断溶解流失，同时，由于CH浓度的继续降低，还会引起其他水化物的分解溶蚀，使水泥石结构受到进一步的破坏。2.盐类腐蚀（1）硫酸盐的腐蚀硫酸盐与水泥石中的CH反应，生成硫酸钙。硫酸钙与水泥石中固态水化铝酸钙作用生成钙矾石，体积膨胀，使水泥石胀裂。硫酸盐浓度较高时，硫酸钙在孔隙中直接结晶成二水石膏，体积膨胀，导致水泥石破坏。92（1）硫酸盐的腐蚀933.2.4水泥石的腐蚀与防止（2）镁盐的腐蚀MgSO4+Ca(OH)2+2H2O=CaSO4·2H2O+Mg(OH)2MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2生成的Mg(OH)2松软而无胶结能力，CaCl2易溶于水，CaSO4·2H2O则引起硫酸盐的破坏。硫酸镁对水泥石起镁盐和硫酸盐的双重腐蚀作用。943.2.4水泥石的腐蚀与防止3.酸类腐蚀水泥石呈碱性，各种酸类（碳酸、盐酸、硫酸、有机酸）与水泥石中的CH作用生成的化合物，或易溶于水,或体积膨胀，使水泥石结构破坏。4.强碱的腐蚀碱类溶液在浓度不大时一般是无害的，但铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱（如氢氧化钠）作用后也会破坏（生成易溶的铝酸钠）；当水泥石被氢氧化钠浸透后又在空气中干燥时，与空气中CO2作用生成碳酸钠，碳酸钠在水泥石毛细孔中结晶沉积，使水泥石胀裂。腐蚀的基本原因与防止措施水泥石中存在引起腐蚀的组分氢氧化钙和水化铝酸钙——根据环境特点选择合适的水泥品种水泥石本身不密实，有很多毛细通道，侵蚀介质易于进入其内部——提高水泥石的紧密程度，或加做保护层953.2.5硅酸盐水泥的应用与存放特性：强度较高，凝结硬化较快，耐冻性好；水化热大，耐腐蚀性差。应用：适用于要求凝结快、早期强度高，冬季施工及严寒地区遭受反复冻融的工程；不适用于经常与流动的淡水接触及有水压作用的工程、受海水、矿物水作用的工程和大体积砼工程。存放：要按不同品种、强度等级及出厂日期存放，存放时注意防潮和防碳化。强度降低。963.3掺混合材料的硅酸盐水泥3.3.1水泥混合材料1.活性混合材料活性混合材料是指具有潜在水硬性的混合材料。常用活性混合材料有：粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰。