建筑材料PPT 3-3

1、第三节 专用水泥和特性水泥,道路硅酸盐水泥 白色硅酸盐水泥 快硬硅酸盐水泥 抗硫酸盐水泥 中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥 和低热矿渣硅酸盐水泥 膨胀水泥和自应力水泥,一、道路硅酸盐水泥,定义：以适当成分的生料烧制部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分和较多量的铁铝酸四钙的硅酸盐熟料称为道路硅酸盐水泥熟料。由道路硅酸盐水泥熟料、010%活性混合材和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为道路硅酸盐水泥，简称道路水泥。 铝酸三钙：C3A不得大于5.0% （减少干缩率） 铁铝酸四钙：C4AF不得小于16.0%（增加抗折强度和耐磨性）,技术指标还包括了干缩性和耐磨性的要求。干缩率不得大于0.10%，28d磨耗

2、量应不大于3.00kg/m2。 性质及应用：抗折强度高、早期强度较高，干缩性小、耐磨性好，抗冲击性、抗冻性、抗硫酸盐能力较好，特别适用于道路路面、飞机跑道、车站、公共广场等对耐磨、抗干缩性能要求较高的混凝土工程。,二、白色硅酸盐水泥,定义：凡以适当成分的生料烧制部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分和、氧化铁含量很少的白色酸盐熟料，加入适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为白色硅酸盐水泥，简称白水泥。 原材料选用要求：严格控制氧化铁的含量，一般应低于水泥质量的0.5%。为此，选用的石灰质原料多为白垩；粘土质原料主要有高岭土、瓷石、白泥、石英砂等；作为缓凝用的石膏多采用白度较高的雪花石膏。 生产工艺要

3、求：粉磨生料和熟料时，球磨机内不可采用钢衬板，而是镶贴白色花岗岩或高强陶瓷衬板；煅烧时应用天然气、柴油、重油作燃料以防止灰烬掺入熟料；对水泥熟料进行喷水、喷油等漂白处理，使色深的Fe2O3还原成色浅的FeO。,白度：是白水泥的一项重要的技术性能指标。将白水泥样品装入压样器中压成表面平整的白板，置于白度仪中测得白度，以其表面对红、绿、蓝三原色光的反射率与氧化镁标准白板的反射率比较，用相对反射百分率表示。白水泥的白度值应不低于87。 性质及应用：白色水泥具有强度高、色泽洁白等特点，在建筑工程中常用来配置彩色水泥浆，用于建筑物内、外墙的粉刷及天棚、柱子的粉刷。还可用于贴面装饰材料的勾缝处理；配置各种

4、彩色砂浆用于抹灰，模仿天然石材的色彩、质感，具有较好的装饰效果；配置彩色混凝土，制作彩色水磨石等。,三、快硬硅酸盐水泥,定义：凡以适当成分的生料烧制部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的熟料，加入适量石膏磨细制成的具有早期强度增长率较快的水硬性胶凝材料，称为快硬硅酸盐水泥，简称快硬水泥。以3d的抗压强度表示标号。 提高C3A和C3S含量，两者的总量不少于60%65%，同时增加了石膏掺量（可达8%），提高水泥细度（比表面积达330450m2/kg。 特点是凝结硬化快，早期强度发展快，水化热高并且集中。主要用于配置早强混凝土，用于紧急抢修和低温施工。由于水化热大，不宜用于大体积混凝土工程。存放期一般不

5、超过一个月。,四、抗硫酸盐水泥,定义：抗硫酸盐水泥是指对于硫酸盐侵蚀具有较强抵抗能力的水泥。按抗硫酸盐侵蚀的程度，分为中抗硫酸盐硅酸盐水泥和高抗硫酸盐硅酸盐水泥两类。以特定矿物组成的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏磨细制成的具有抵抗中等浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料，称为中抗硫酸盐硅酸盐水泥，简称中抗硫酸盐水泥，代号PMSR。以特定矿物组成的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏磨细制成的具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料，称为高抗硫酸盐硅酸盐水泥，简称高抗硫酸盐水泥，代号PHSR。,与通用水泥相比，主要是限制了这种水泥熟料矿物组成中的铝酸三钙和硅酸三钙的含量，使侵入水泥石结构的硫酸盐难以产

6、生破坏性的“水泥杆菌”。 中抗硫酸盐水泥：C3S55.0 % 、C3A5.0 % 高抗硫酸盐水泥：C3S50.0 % 、C3A3.0 % 抗硫酸盐水泥除了具有较强的抗侵蚀能力外，还具有较低的水化热和较高的抗冻性，特别适用于一般受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下、隧涵、道路和桥梁基础等工程设施。,五、中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥（统称为水工硅酸盐水泥）,港口、码头、大坝等水工建筑物、大型设备基础及高层建筑物的基础筏板等的混凝土工程，多为厚大体积且连续浇筑的混凝土工程。为了防止由于水泥水化热而导致混凝土内外温差过大，从而出现温度应力裂缝，这类工程所用的水泥的水化热往往受到严格限制

7、，即采用中低热水泥。,定义：以适当的成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石膏，磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料，称为中热硅酸盐水泥，简称中热水泥，代号PMH，强度等级为42.5。以适当的成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，称为低热硅酸盐水泥，简称低热水泥，代号PLH，强度等级为42.5 。以适当的成分的硅酸盐水泥熟料，加入粒化高炉矿渣、适量石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，称为低热矿渣硅酸盐水泥，简称低热矿渣水泥，代号PSLH，强度等级为32.5，矿渣的掺量20%60%。,中热水泥和低热矿渣水泥主要是通过限制水化热较高的铝酸三钙和硅酸三

8、钙的含量得以实现。 PMH：C3S55.0 % 、C3A6.0 %、f-CaO1.0% PLH: C2S40.0 %、 C3A6.0 %、f-CaO1.0% PSLH：C3A8.0 %、f-CaO1.2%、MgO5.0%,六、膨胀水泥和自应力水泥,一般硅酸盐水泥在空气中凝结和硬化时，体积发生收缩。膨胀水泥的线膨胀率在1%以下，抵消或补偿了水泥的收缩，这种水泥又称为无收缩水泥或补偿收缩水泥。当水泥的膨胀率较大时（1%3%），混凝土受到钢筋的约束压应力，这种压力是水泥水化产生的体积变化所引起的，所以称为自应力。在凝结硬化过程中，有约束的条件下能够产生一定自应力的水泥，称为自应力水泥。 膨胀水泥的种

9、类：自应力硅酸盐水泥；明矾石膨胀水泥；铝酸盐自应力水泥；膨胀硫铝酸盐水泥和自应力硫铝酸盐水泥。,膨胀水泥的应用：膨胀水泥膨胀性较低，在限制膨胀时产生的压应力能大致抵消干缩引起的拉应力，主要用于减少和防止混凝土的干缩裂缝。主要用于收缩补偿混凝土工程，防渗混凝土（屋顶防渗、水池等）、防渗砂浆、结构的加固、构件接缝、接头的灌浆、固定设备的机座及地脚螺栓等。 自应力水泥的应用：自应力水泥膨胀值较大，产生的自应力值大于2.0MPa。在限制膨胀条件下（配有钢筋时），由于水泥石的膨胀，使混凝土受到压应力的作用，达到预应力的目的。一般用于预应力钢筋混凝土、压力管及配件等。,第四节 铝酸盐水泥,定义：凡以铝酸钙

10、为主 的铝酸盐水泥熟料， 磨细制成的水硬性 胶凝材料称为铝酸 盐水泥，代号CA。 由于熟料中氧化铝的 成分大于50%，因此 又称高铝水泥。,（一）铝酸盐水泥的分类和矿物组成,原材料：铝矾土和石灰石 分类：按照Al2O3的含量百分数分为四类： CA-50 50%Al2O360% CA-60 60%Al2O368% CA-70 68%Al2O377% CA-80 77%Al2O3 矿物组成：铝酸一钙（CA），二铝酸一钙（CA2）和少量七铝酸十二钙（C12A7）、硅酸二钙（C2S）及硅铝酸二钙(C2AS),CA:低Al2O3含量的铝酸盐水泥，如CA-50的最主要矿物成分，具有很高的水硬活性，凝结正常

11、，硬化速度快，是铝酸盐水泥的主要强度来源。但CA含量过高的水泥，强度发展主要集中在早期，后期强度提高不显著。因此CA-50是一种快硬、早强和高强的水泥。 CA2：在Al2O3含量高的水泥中， CA2的含量高。 CA2水化硬化慢，早期强度低，但后期强度不断提高。随着的提高，耐火性提高。CA-80是一种高耐火性的水泥。,水化产物随温度的不同而不同： 1、铝酸一钙的水化 低于20： 水化铝酸一钙（CAH10） 2030： 水化铝酸二钙（C2AH8）、铝胶（AH3） 高于30： 水化铝酸三钙（C3AH6）、铝胶（AH3） 2、二铝酸一钙的水化 低于20： CAH10、AH3 2030： C2AH8、A

12、H3 高于30： C3AH6 、AH3,（二）铝酸盐水泥的水化和硬化,CAH10和C2AH8能在早期相互连成坚固的结晶连生体，同时生成的氢氧化铝凝胶填充在晶体的孔隙内，形成密实的结构，使水泥石获得很高的强度。 CAH10和C2AH8是亚稳定相，随着时间的推移会逐渐转变为稳定的C3AH6 ，温度、湿度增高晶型转变加剧。晶型转变的结果是水泥石内析出大量的游离孔隙率，同时，由于水化铝酸三钙的强度降低，所以水泥石的强度下降。,说明,铝酸盐水泥的长期强度是下降的，但这种下降并不是无限制的，当下降到最后就不再下降了，其最终稳定值一般只有早期强度的1/2或更低。应用时要测定其最低稳定值。国家标准规定：最低稳

13、定值以混凝土试件脱模后在（502）水中养护7d和14d强度中的最低值来计算。,（三）铝酸盐水泥的技术要求,1、细度：比表面积不小于300m2/kg或0.045mm筛余不大于20%，由供需双方商订。 2、凝结时间：CA-50、CA-70、CA-80初凝不得早于30min，CA-60初凝不得早于60min； CA-50、CA-70、CA-80终凝不得迟于6h，CA-60终能不得迟于18h； 3、强度：分别有6h、1d、3d和28d强度要求。强度种类为抗压和抗折。,特性： 1、快硬、早强、高温下后期强度倒缩； 2、水化热大； 3、耐热性好； 4、抗硫酸盐性能强；因其水化后不含氢氧化钙。 5、耐碱性差

14、。水化铝酸钙不耐碱，遇碱后强度下降。 6、用于钢筋混凝土时，钢筋保护层的厚度不得低于60cm。 应用: CA-50 抢修、早强要求高的工程。 CA-60 早强要求高，较重要的工程。 CA-70 耐热工程。 CA-80 耐高温工程。,（四）特点和应用,应用注意问题,（1）不得与硅酸盐水泥、石灰等混用，瞬凝、强度降低。 （2）铝酸盐水泥最适宜的硬化温度为15左右， 一般不得超过25。 （3）后强下降，应以最低稳定强度设计。最低稳 定强度值以试体脱模后放入502水中养 护，取龄期为7天和14天强度值的低值来确 定。若采用蒸汽养护，不高于50。,分析：某单位先用强度等级为32.5的矿渣水泥施工正常，因某种原因，与后购进的42.5R普通水泥混合拌制混凝土使用，结果在现浇顶板时混凝土发生开裂。,分析：水泥在使用中应注意不同品种、等级的水泥不能随意掺和使用。因为不同品种等级的水泥各异，有些性能相差很大。当不同品种水泥掺混后，水泥性能往往发生变化，强度等级降低