水泥建筑材料.ppt

1、1824年10月21日，英国利兹的泥水匠J .阿斯丁获得了英国5022号“波特兰水泥”专利证书，从而成为了一位享有永久声誉的水泥发明家。强生公司确定了水泥生产的两个基本条件：第一，窑的温度必须足够高，以使燃烧块含有一定量的玻璃体并呈深绿色；第二，原材料的比例必须正确、固定，烧成的材料不应含有过量的石灰，水泥硬化后不应开裂。这些条件保证了硅酸盐水泥的质量，解决了阿普斯汀不能解决的不稳定质量问题。从那时起，现代水泥生产的基本参数被发现。1824年，英国石匠阿斯佩丁偶然发现了粘土石灰水人造石(波特兰水泥)的特点：强度高、耐久性好、防水防火。水泥是一种多组分的人造矿物粉末，与水混合成塑性胶体，在空气和

2、水中可以硬化，可以将砂岩等材料粘结成具有一定强度的整体。(水泥是一种水力胶结材料。)水泥硅酸盐水泥铝酸盐水泥系列硫铝酸盐水泥铁铝酸盐水泥硅酸盐水泥系列是由以硅酸钙为主要成分的水泥熟料、一定量的混合材料和适量的石膏共同磨细而成。硅酸盐水泥(05%)、普通水泥(6%)、矿渣水泥(20.70%)、火山灰水泥(20.50%)、粉煤灰水泥(20.40%)、复合水泥(15.50%)、特种水泥是专门用于某些工程的水泥土，如道路水泥、中低热水泥浆、砌筑水泥等。特色水泥是一种性能优异的水泥浆，如快硬硅酸盐水泥、高铝水泥、彩色水泥、膨胀水泥等。硅酸盐水泥系列，普通水泥，硅酸盐水泥的分类，下列百分比是混合材料的含量

3、，硅酸盐水泥系列的分类，彩色水泥，彩色水泥，普通水泥，第1节中的硅酸盐水泥。定义：所有由硅酸盐水泥熟料、05%石灰石或粒化高炉矿渣以及适量石膏粉制成的水硬性胶凝材料，在国外被称为普通硅酸盐水泥。类型及代号：硅酸盐水泥类型硅酸盐水泥：无混合材料，代号：P。I型硅酸盐水泥：研磨时加入重量不超过水泥5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料，代号为P。1。波特兰水泥的定义、类型和代码。波特兰水泥分为六个强度等级：42.5、42.5、52.5、52.5、62.5和62.5(代表早期强度水泥)。使用石灰石、凝灰岩和贝壳。(2)粘土原料：主要是二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁。使用粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩和

4、河泥。主要原料；2.波特兰水泥生产；3.校准原料(辅助原料):用于满足成分要求。例如，铁矿石粉末的铁原料补充了氧化铁的含量。砂岩的硅质原料增加了二氧化硅的组成。二磨一烧：准备生料(一磨)、煅烧熟料(一烧)、研磨水泥(二磨)、2。生产工艺，石灰石粘土混合生料成窑熟料辅助原料按比例，煅烧，研磨，研磨，石膏，1450，水泥成品，3。生料Cao:62% 67% SiO 2 : 20% 24% al2o 3 3360 4% 7% fe2o 3:2.5% 6.0%，生料经干燥预热分解烧成冷却，3.510m中出料干燥磨(生料粉磨)，生料粉磨过程，熟料煅烧过程、水泥粉磨及包装，3.813米水泥磨，水泥带式输送

5、机，八喷嘴旋转式微机包装机，水泥筒仓，3。波特兰水泥熟料的矿物组成，1。主要成分：主要由三种矿物化学组成，硅酸盐水泥熟料的矿物组成及其在水泥中的相对含量，2。其他成分：免费氧化钙，氧化镁和SO3，他们的内容。碱性矿物和玻璃体中Na2O和K2O含量高时，容易发生碱骨料反应，影响混凝土质量。3.石膏的辅助作用主要是缓凝作用，掺量为25%。(4)硅酸盐水泥的水化和凝结硬化(1)硅酸盐水泥的水化，水泥表面的熟料矿物和水混合后立即与水反应，各组分开始逐渐溶解释放出一定量的热量，固相体积也逐渐增大。反应式如下：2(3 Cao SiO 2)6H2O=3 Cao 2so 23h 23ca(oh)2硅酸钙水合物

6、2(2 Cao SiO 2)4h2o=3 Cao 2so 23h 2oc(oh)2硅酸钙水合物4cao Al2O3 Fe2O3 7h2o=3cao Al2O3 6h2o铝酸三钙水合物4 Cao al2o 3 fe2o 3 7h2o=3 Cao al2o 3 6H2O Cao fe2o 3 H2O铁酸四钙水合物铁酸一钙铁氧体3 Cao al2o 3 60ca so4311的主要水化产物水合硅酸钙70%(凝胶)氢氧化钙20%(晶体)水合硫铝酸钙晶体(也称钙矾石)7%水化热大，放热周期长，但大部分热量(50%以上)在3天以内。 尤其是在水泥浆凝固硬化的初始阶段。硅酸盐水泥的凝结硬化过程可分为三个阶段

7、：早期、中期和后期。早期水合，初始反应期(凝胶成膜期)(诱导期)20，3h，、硬化时间较长，水化反应变慢，水化产物充满水所占据的空间，晶体相互重叠，整个水泥石硬化：水泥浆强度逐渐增加，成为坚硬的石质固体水泥石；2.在水化中期，凝结20-30小时，30%的水泥已经水化，涂膜增厚凝结；水泥在与水混合的初始阶段形成具有塑性的浆料，然后逐渐变厚并失去塑性。加水、初凝、终凝、凝结、硬化、诱导期、刚性和不流动的水泥浆、随时间增加的刚性固体、塑性流动的水泥浆、初凝时间、终凝时间、水泥凝结时间与水泥浆条件的关系、水泥浆的结构；B-胶体粒子(C-S-氢等)。)；碳晶体颗粒(氢氧化钙等)。)；D-孔隙(孔隙水)；

8、E-凝胶孔隙，水泥浆的组成：未水化水泥颗粒的凝胶(水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体)、岩心毛细孔和凝胶孔隙，它们的相对数量在不同时期发生变化，从而使水泥浆的性能发生相应的变化。水泥浆的工程性质(强度和耐久性)由水泥浆的结构组成决定，即水合物的类型、水合物的相对含量、孔隙的大小、形状和分布，以及水灰比，即搅拌过程中用水量与水泥消耗量的比值。结论，不同水化程度水泥浆体的组成(a)水灰比：0.4；水灰比：0.7，1。当水灰比相同时，水化程度越高，水化越多，而孔隙和未水化水泥的数量相对减少。水泥浆体结构致密，强度高，耐久性好。2.对于水化程度相同、水灰比不同的水泥浆体结构，水灰比越大，孔隙比例越高，水泥浆

9、体的强度和耐久性越低。(3)影响硅酸盐水泥凝结和硬化的主要因素1。熟料矿物组成对硅酸盐水泥熟料矿物组成的影响是影响水泥水化速度、凝结硬化过程和强度的主要因素。硅酸三钙(c3s)3 Cao SiO 2硅酸钙(c2s)铝酸三钙(C3A)3CaOAl2O3铝酸四钙铁(C4AF) 4CaOAl2O3Fe2O3(在四种主要熟料矿物中，C3A是决定性因素。)，比较了硅酸盐水泥熟料矿物的水化和凝结硬化特性，以及水化热。高硅酸钙和铝酸盐同时与水反应放热，每克热量为3 2 3 4 120 60 320 10，表明：在放热过程中有裂缝(内外温差高达50)，适用于小截面预应力混凝土。(冬季施工)，应用：大坝水泥：大

10、体积工程的水化热较小，低热水泥应具有较多的2S含量。冬季混凝土施工：高水化热(C3S，3)道路水泥(抗折强度好):3，4，硅酸盐水泥熟料的矿物组成及其在水泥中的相对含量，2。水泥细度的直接影响：水化、凝结和硬化、强度、收缩和水化热。越细，凝结速度越快，早期强度越高。然而，如果太薄，它很容易与空气中的湿气和二氧化碳发生反应，硬化时会大大收缩，成本很高。3.掺水量的影响及影响硬化水泥浆体强度的主要因素。加入的混合水量越大，硬化水泥浆体中的孔隙越多。水泥浆体的强度随着毛管孔隙率的增加呈线性下降，因此强度较低。4.养护湿度和温度的影响(1)湿度应保持湿润(2)提高温度也能加速水化反应。低于0时，当水结

11、冰时，水泥的水化和凝结硬化将停止。因此，在冬季施工时，应采取保温等措施。5.养护龄期对水泥水化和硬化的影响是一个长期持续的过程。随着龄期的增加，水泥浆体的强度逐渐增加。水泥强度在314天内迅速增加，28天后缓慢增加。固化至28d。6.水分和水泥长期储存的影响不能储存太久。三个月后，其强度下降约10.20%。六个月后，下降了约15.30%。一年后，下降了约25.40%。湿水泥颗粒可以重新研磨以暴露新表面并恢复一些活性。对于微团聚水泥，强度降低约1020%，经适当粉碎后可用于二次工程。一般来说，在南方，水泥在雨季是不能释放的。5.硅酸盐水泥的技术性能国家标准GB17599要求硅酸盐水泥具有以下主要

12、技术性能。(1)细度是指水泥颗粒的厚度。影响水泥性能的重要指标，是鉴定水泥质量的主要项目之一。水泥的细度通常通过筛分法或比表面积法(伯特法)来确定。(1)筛分方法用80m方孔筛的筛余表示。普通水泥的细度以筛余量表示，不得超过10.0%。(2)比表面积法用1kg水泥的比表面积(m2/kg)表示。硅酸盐水泥的细度用比表面积表示，比表面积应大于300m2/kg。水泥细度不符合规定的，为不合格品。测量方法：筛析法：水筛法：负压筛法(课题)比表面积法：规定硅酸盐水泥的细度：比表面积不小于3000/剩余水泥品种在80m方孔筛上重新筛分后不大于10%。凝结时间凝结时间是指水泥从加水开始失去塑性，即从塑性状态

13、发展到固态所需的时间。分为初凝和终凝。1.初凝时间)从开始与水混合到水泥浆开始失去塑性和流动性的时间称为初凝时间。国家标准规定硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45分钟。2.终凝时间称为从加水到水泥浆完全失去塑性并开始产生强度的终凝时间。国家标准规定硅酸盐水泥的终凝时间不得晚于6.5h，初凝时间不符合规定的为废品，终凝时间不符合规定的为不合格产品。水泥凝结时间的测定应进行一次当水泥熟料的矿物组成不同时，标准稠度用水量也不同。地面水泥越细，标准稠度用水量越大。测量水泥浆厚度，滑动部分总质量为300g1g，标准稠度仪、凝结时间仪、圆模和测试针、水泥浆搅拌机、水泥砂浆搅拌机、硅酸盐水泥：初凝：不早于45分

14、钟；最终设置：不晚于6.5小时。测定条件：初凝时间：从测试针到底板41.0毫米。终凝时间：沉入水泥浆后不超过0.5毫米。定义：硬化过程中水泥浆体积变化的均匀性。不稳定现象：裂纹和翘曲。原因：熟料中的活性氧化镁和水泥(石膏)中的SO3检测方法：沸腾法：SO3，4)稳定性：根据国家标准，水泥中游离氧化镁的含量不得超过5.0%，三氧化硫的含量不得超过3.5%。(2)雷克雅达法：在雷克雅达夹具中测量水泥浆硬化沸腾后的膨胀值。当两个试样沸腾后膨胀值的平均值不大于5毫米时，则判定该水泥的稳定性合格，否则为不合格。(1)饼试验方法：标准稠度水泥浆煮沸3小时后，肉眼观察无裂纹，直尺检查无弯曲现象，称稳定合格，否则为不合格。试块尺寸：直径：7080毫米，高度：10毫米，熟化24小时，加热至沸腾30分钟，恒温3小时。规定：不合格产品不能使用。雷的方法动画演示，5)强度，(1)确定水泥强度的条件和等级通过标准条件下的抗压强度和抗折强度来评估。概述：国标规定水泥砂浆试件用于测量水泥：水泥：标准砂=1: 3的强度，表明：试验中使用了450克水泥、1350克标准砂和225克水。国家标准水泥砂浆强度试验方法(ISO法)(