《建筑材料》课件-3.4硅酸盐水泥的特性与应用

二石灰与水泥

通用硅酸盐水泥的特性与应用PART

0401通用硅酸盐水泥的特性与应用一、硅酸盐水泥主要特性与应用

1.水化、凝结硬化快，强度高，尤其早期强度高；

因此，硅酸盐水泥适宜配制高强混凝土、预应力混凝土及适用于要求早期强度高的混凝土。

硅酸盐水泥熟料中各矿物单独与水作用，将发生如下水化反应：

2.水化热大；

水泥的水化反应为放热反应，水化过程放出的热量称为水泥的水化热。硅酸盐水泥的和含量高，水化热大，放热周期长，一般水化3d的放热量约为总水化热的50％，7d为75％，3个月达90％。硅酸盐水泥不宜在大体积工程中应用。

3.耐腐蚀性差

硅酸盐水泥的抗侵蚀性在六种通用水泥中是最差的。在淡水、酸与酸性水和硫酸盐溶液等有害的环境介质中，则会发生各种物理-化学作用，导致性能改变，强度降低，甚至破坏。4.抗冻性好，干缩小；适用于适用于严寒地区受反复冻融作用的混凝土工程和干燥环境中混凝土工程。5.耐热性差。硅酸盐水泥不适应于耐热要求较高的工程，更不能用作耐热混凝土。二、普通硅酸盐水泥主要特性与应用

1.强度高；可用现浇混凝土楼板、梁、柱、预制混凝土构件。也可用于预应力混凝土结构,高强混凝土工程。

2.水化热大、抗冻性好；水化热较大，有利于冬季施工。适合于严寒地区遭受反复冻融的工程及抗冻性要求较高的工程，如大坝的溢流面、混凝土路面工程。不宜用于大体积的混凝土工程。3.干缩小、耐磨性较好；可用于干燥环境工程。由于干缩小,表面不易起粉，因此耐磨性较好，可用于道路工程中。4.抗碳化性较好；可用于空气中二氧化碳浓度较高的环境中,如热处理车间等。5.耐腐蚀性差；耐软水和耐化学腐蚀性差，不能用于海港工程、抗硫酸盐工程。6.不耐高温。普通硅酸盐水泥不适合于温度高250℃的混凝土工程，如工业窑炉和高温炉基础。三、矿渣硅酸盐水泥主要特性与应用

1.早期强度低，后期强度高；

2.水化热小；水化热较低，可在大体积混凝土工程中优先选用。

3.抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力强；可用于受溶出性侵蚀，以及受硫酸盐侵蚀的水工及海工混凝土。

4.抗渗性差；矿渣水泥干缩性较大，抗渗性、抗冻性和抗干湿交替作用的性能均较差，不宜用于有抗渗要求的混凝土工程中。

5.耐热性好；可用于耐热混凝土工程中。6.在湿热条件下强度发展快。适于采用蒸汽养护。四、火山灰硅酸盐水泥主要特性与应用

火山灰水泥和矿渣水泥在性能方面有许多共同点，如水化凝结硬化速度慢，早期强度低，后期强度增长率较大，水化热低，耐蚀性强，抗冻性差，易碳化等。

1.泌水性小；2.抗渗性好；3.耐热性较差；4.抗硫酸盐侵蚀性强，对硫酸盐类腐蚀有较强的抵抗力；5.抗冻性、耐磨性较差

火山灰水泥适用地下、水中大体积混凝土，有抗渗要求的混凝土，需要蒸汽养护的构件，耐腐蚀性要求高的工程，以及一般混凝土及钢筋混凝土工程。不宜用于早期强度要求较高的工程、有抗冻要求的混凝土工程、干燥环境的混凝土工程，以及耐磨性要求高的工程。五、粉煤灰硅酸盐水泥主要特性与应用

粉煤灰本身就是一种火山灰质混合材料，因此，粉煤灰水泥实质上就是一种火山灰水泥，其水化硬化过程及其它诸方面性能与火山灰水泥极为相似，如早期强度低，后期强度增进率大、水化热较低、耐腐蚀性较好等。但是由于粉煤灰的化学组成和物理结构特征与其它火山灰质混合材料有一定的差异，比如，从矿物内部结构上分析，粉煤灰是一种密实的玻璃质球，结构比较致密且稳定，内比表面积小，对水的吸附能力小，不易水化。所以，粉煤灰水泥就具有了一系列的性能特点。

1.干缩性小2.抗渗性较好3.抗硫酸盐侵蚀能力强4.抗碳化能力差5.抗冻性差

6.耐热性较差粉煤灰水泥广泛用于大体积混凝土、地下和水中工程、有抗硫酸盐侵蚀要求的工程等。但应注意，粉煤灰水泥混凝土泌水较快，容易引起失水裂缝。施工过程中，要适当增加抹面次数，在硬化早期宜加强养护，以保证粉煤灰水泥混凝土强度的正常发展。六、复合硅酸盐水泥主要特性与应用

在复合硅酸盐水泥中，掺加两种或两种以上混合材料，将混合材料复合掺配，可以发挥取长补短的作用，产生出单一混合材料无法发挥的作用。其主要特性可以归纳如下：1.凝结硬化时间适中2.水化热低3.抗冻性好4.耐腐蚀性好5.干缩小、抗裂性好

复合硅酸盐水泥在硬化过程中干缩较小，不易产生干缩裂缝。故，复合硅酸盐水泥配置的混凝土抗裂性能较好。

因此，复合水泥适用于大体积混凝土、地下、水中及海洋工程、有有耐腐蚀要求的工程等。02水泥石的腐蚀与防治砼正常硬化，强度随时间逐渐遭腐蚀后，强度，结构破坏一、水泥石的腐蚀水泥石在外界侵蚀性介质（软水、含酸、含盐、含碱等）的作用下结构受到破坏，强度降低的现象称为水泥石的腐蚀。

腐蚀类型：

软水腐蚀、盐类腐蚀、酸类和碱类腐蚀。1.软水侵蚀软水：雨水、雪水、蒸馏水、冷凝水及含重碳酸盐甚少的河水与湖水等。腐蚀机理：溶出性侵蚀腐蚀原因：Ca(OH)2相对溶解度大，易溶于水。腐蚀条件：流水破坏性大；静止水破坏性不大。水泥石长期接触软水Ca(OH)2不断被溶出PH下降其它含钙矿物可能分解（C-S-H，C3AH6等）Ca(OH)2SiO2

无胶凝性，水泥石结构破坏2.酸类侵蚀在工业废水、地下水、沼泽水中常含有不同种类的酸，这些酸与水泥石中的氢氧化钙作用，生成的化合物有的易溶于水，有的体积膨胀，使水泥石受到腐蚀以至破坏。

一般酸的腐蚀：酸性介质易与水泥石中的氢氧化钙发生中和反应，破坏水泥石的结构。其反应产物可能溶于水中而流失——溶解性侵蚀。例2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O其反应产物可能发生体积膨胀造成结构物的局部被胀裂——膨胀性侵蚀。例H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4•2H2O碳酸腐蚀：雨水及地下水中常溶有较多的二氧化碳，形成了碳酸。碳酸水先与水泥石中的氢氧化钙反应，中和后使水泥石碳化，形成了碳酸钙。碳酸钙再与碳酸反应生成可溶性的碳酸氢钙，并随水流失，从而破坏了水泥石的结构。

Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2OCaCO3+CO2+H2O==CaH(CO3)23.盐类侵蚀

硫酸盐腐蚀在海水、地下水或某些工业废水中常含有钠、钾、铵等硫酸盐，它们与水泥石中的氢氧化钙反应，在水泥石的孔隙中形成石膏，石膏进一步与水泥石中水化铝酸钙起作用，生成针状结晶的水化硫铝酸钙，体积增大2~2.5倍，从而对水泥石产生巨大的破坏作用。因水化硫铝酸钙的针状结晶与细菌中的杆菌外形相似，所以被称为“水泥杆菌”。此外，镁盐、碳酸水及强碱等对水泥石均有一定的腐蚀作用。镁盐腐蚀：特点：以镁盐为介质的海水、地下水等。镁盐与水泥石中的成分反应，生成易溶于水的或松软无胶凝性的物质，破坏水泥石。举例：MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2MgSO4+Ca(OH)2+H2O——CaSO4•2H2O+Mg(OH)24.强碱侵蚀3Cao·Al2O3+NaOH=3Na2O·Al2O3+3Ca(OH)2其中Na2O·Al2O3溶于水会和空气中的CO2发生反应生成Na2CO3，结晶膨胀导致水泥石破坏。腐蚀原因总结：

内因：水泥石内存在易受腐蚀的成分，如氢氧化钙和水化铝酸钙；水泥石本身不密实，使侵蚀性介质容易进入其内部；外因：腐蚀性介质（1）根据建筑物所处的环境，选用适当的水泥；（2）提高水泥制品本身的密实度，减少侵蚀介质的渗透；（3）当侵蚀作用很强时，在水泥结构物表面加做防护层，如涂刷沥青、粘贴瓷砖等。二、水泥石的腐蚀的防止硅酸盐水泥的运输及保管

水泥在运输和保管中应特别注意防水，防潮。工地存储水泥应有专用仓库，库房要干燥。存放袋装水泥时，地面垫板要离