掺混合材料的硅酸盐水泥

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无机胶凝材料★建筑材料系列微课★水泥掺混合材料的硅酸盐水泥主讲人：江晨晖掺混合材料的硅酸盐水泥1定义和分类2混合材料3特性与应用★建筑材料系列微课★六大通用硅酸盐水泥硅酸盐水泥（P·Ⅰ、P·Ⅱ）普通硅酸盐水泥（P·O）粉煤灰硅酸盐水泥（P·F）矿渣硅酸盐水泥（P·S）火山灰质硅酸盐水泥（P·P）复合硅酸盐水泥（P·C）掺量：≤5%掺量：5%～20%掺量：20%～70%基准硅酸盐水泥掺少量混合材料的硅酸盐水泥掺大量混合材料的硅酸盐水泥基准水泥掺混合材料的（硅酸盐）水泥硅酸盐水泥＋

混合材料

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掺混合材料的硅酸盐水泥1.定义和分类VS硅酸盐水泥VS粉煤灰水泥火山灰水泥矿渣水泥复合水泥1.定义和分类硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥熟料+石膏熟料+石膏混合材料混合材料哪杯水更甜？？性质和应用会一样吗？？VSVS1.定义和分类

水化热大不耐腐蚀成本较高不耐高温硅酸盐水泥解决之道掺各种混合材料混合材料（矿物掺合料）是否参与水化反应活性混合材料非活性混合材料2.混合材料火力发电厂粉煤灰粉煤灰微观结构主要成分：SiO2、Al2O3；富含玻璃体

一次水化反应（水泥熟料水化）

C3S&C2S＋H2O→C-S-H＋

Ca(OH)2

二次水化反应（粉煤灰水化）

Ca(OH)2＋SiO2＋

H2O→C-S-H

释放热量并产生易受腐蚀的Ca(OH)2消耗Ca(OH)2缓慢且不放热2.混合材料

一次水化（水泥熟料水化）2(3CaO·SiO2)＋6H2O→3CaO·2SiO2·3H2O＋

3Ca(OH)2

二次水化（粒化高炉矿渣水化）Ca(OH)2＋Al2O3＋

H2O→C-A-H

(CxAyHz)GGBFSPGGBFS主要成分：活性SiO2、Al2O3、Fe2O32.混合材料天然火山灰硅藻土偏高岭土稻壳灰火山灰质混合材料（富含无定型SiO2、Al2O3）2.混合材料混合材料的作用减小水化热降低成本增强耐腐蚀性增加产量产生其他特殊性能二次水化反应稀释填充效应决定于混合材料的性质

硅酸盐（基准）水泥的性质主要表现为熟料的特性。随着混合材料的掺入和掺量的增加，水泥性质更多地表现出混合材料的特性。2.混合材料

普通硅酸盐水泥的特性与应用性质指标普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥凝结时间初凝时间≥45min终凝时间≤600min初凝时间≥45min终凝时间≤390min强度等级42.5、52.552.5R、42.5R42.5、52.5、62.542.5R、52.5R、62.5R其他方面早期强度略低、抗冻性稍差、水化热略小、耐腐蚀能力稍好早期强度高、抗冻性好、水化热大、耐腐蚀能力差

由于混合材料掺量较少，其性质、应用与硅酸盐水泥相似。毕竟混合材料掺量不同，二者在性质和应用上又略有差异。3.特性与应用

掺大量混合材料的硅酸盐水泥的特性与应用

由于所掺混合材料的组成和作用基本相同，使得粉煤灰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和复合水泥具有很多共性。由于所掺混合材料的来源不同，它们的孔隙状态、表面特征和活性有差异，导致这四种水泥又表现出各自的个性。这四种水泥与硅酸盐水泥相比，性质和应用差异显著。3.特性与应用

共性：凝结时间、强度等级、耐腐蚀性和水化特性（指水化热、水化的温度依存性）性质指标四种掺大量混合材料的硅酸盐水泥的共性凝结时间初凝时间≥45min；终凝时间≤600min强度等级32.5、42.5、52.5；32.5R、42.5R、52.5R（早期强度发展慢，比同等级的硅酸盐水泥和普通水泥低）水化特性水化热较小、水化的温度敏感性高（宜蒸压养护）耐腐蚀性耐腐蚀能力较硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥更强3.特性与应用

个性：与所掺混合材料的来源和特性相关，详见下表。水泥品种个性表现所掺混合材料的特性P·S抗渗性、抗冻性差；耐热性好矿渣颗粒多为坚硬光滑玻璃体，难磨细，水分吸附能力差P·P保水能力强、抗渗性较好；易干缩开裂火山灰质混合材料具有疏松多孔、内比表面积大；水化后生成的水化硅酸钙凝胶体较多P·F浆体的流动性好且易泌水粉煤灰结构致密，内比表面积小，且包含较多的光滑球形颗粒P·C同掺多种混合材料，其性能介于普通硅酸盐水泥和上述三种掺大量混合材料的硅酸盐水泥之间3.特性与应用水泥品种硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥复合水泥主要特性凝结硬化快较快慢慢慢慢早期强度高较高低低低低水化热大大低低低低抗冻性好较好差差差差耐热性差较差好较差较差较差干缩性较小较小较大较大较小较小抗渗性较好较好差较好较好较好耐蚀性差较差好好好好适用范围地上、地下及水中的混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构工程，包括受冻融循环的结构及早期强度要求较高的工程；配制建筑砂浆与硅酸盐水泥基本相同一般混凝土工程、大体积混凝土工程、耐热耐高温混凝土工程、抗硫酸盐腐蚀的混凝土工程；配制建筑砂浆一般混凝土工程、大体积混凝土工程、抗渗要求高的混凝土工程、抗硫酸盐腐蚀的混凝土工程；配制建筑砂浆一般混凝土工程、大体积混凝土工程、抗硫酸盐腐蚀的混凝土工程；抗裂混凝土构件、配制建筑砂浆一般混凝土工程、大体积混凝土工程、抗硫酸盐腐蚀的混凝土工程；抗裂混凝土构件、配制建筑砂浆不适用范围大体积混凝土工程、受各种介质侵蚀的混凝土工程、耐热要求高的混凝土工程、有流动水及压力水的混凝土工程与硅酸盐水泥基本相同早期强度要求高的混凝土工程、抗冻性要求高的混凝土工程早期强度要求高的混凝土工程、抗冻性要求高的混凝土工程、干燥环境中使用的混凝土工程、耐磨性要求高的混凝土工程早期强度要求高的混凝土工程、抗冻性要求高的混凝土工程、有抗碳化要求的混凝土工程、耐磨性要求高的混凝土工程早期强度要求高的混凝土工程、抗冻性要求高的混凝土工程3.特性与应用

通用水泥的工程应用我个人觉得混合材料的大量掺入极大地丰富了通用水泥的应用范围。这些混合材料属于工业废料，将它们掺入水泥，真是变废为宝，一举两得。两位分析得很有道理，本王也有同感。水泥品种这么多，单通用水泥就有六种，合理选用是个难题。水泥选用必须考虑两个方面：水泥自身的特性；工程应用背景和环境特点。