無(wú)機(jī)膠凝材料水泥.pptVIP

第四章 無(wú)機(jī)膠凝材料 水泥,一、膠凝材料的定義(復(fù)習(xí)),1.氣硬性膠凝材料 指在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展 其強(qiáng)度的膠凝材料。適合：地上和干燥環(huán)境。,2.水硬性膠凝材料 指不僅能在空氣中硬化，而且能更好地在水中硬化，并保持和繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的膠凝材料。 適宜：既適宜于地上，也可用于地下和水中環(huán)境。,第一節(jié) 概述,1824年10月21日，英國(guó)利茲（Leeds）城的泥水匠阿斯普?。↗.Aspdin）獲得英國(guó)第5022號(hào)“波特蘭水泥”專利證書(shū)，從而一舉成為流芳百世的水泥發(fā)明人。,1824年，英國(guó)石匠阿斯浦丁偶然發(fā)現(xiàn) 粘土+石灰+水人造石（波特蘭水泥） 特點(diǎn)：強(qiáng)度高、耐久性好、防水、防火。,二、水泥的發(fā)明,中國(guó)的第一個(gè)水泥廠,啟新水泥股份有限公司 龍馬負(fù)太極圖牌水泥,畫(huà)面由駿馬，海水，太極圖，火焰，祥云和中英文對(duì)照的“啟新洋灰有限公司”等字樣組成。是中國(guó)最早的水泥商標(biāo)之一,水泥：是一種多組分的人造礦物粉料，它與水拌和后成為塑性膠體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂石等材料膠結(jié)成具有一定強(qiáng)度的整體。（水泥是水硬性膠凝材料。）,三、水泥的定義,中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1752007 通用硅酸鹽水泥（Common Porland Cement）,水泥 硅酸鹽水泥 鋁酸鹽水泥 系列 硫鋁酸鹽水泥 鐵鋁酸鹽水泥 硅酸鹽水泥系列是以硅酸鈣為主要成分的水泥熟料、一定量的混合材料和適量石膏，經(jīng)共同磨細(xì)而成。,我是建筑業(yè)的糧食！,四、水泥的分類,硅酸鹽水泥（05%） 普通水泥 （6%15%） 礦渣水泥 （ 2070 %） 火山灰水泥（ 2050 %） 粉煤灰水泥（ 2040 %） 復(fù)合水泥 （ 1550 %）,專用水泥專門(mén)用于某些工程的水泥,如道 路水泥、中低熱水泥、砌筑水 泥等。 特性水泥某種性能較突出的水泥，如快硬 硅酸鹽水泥、高鋁水泥、彩色水 泥、膨脹水泥等。,硅酸鹽水泥系列,通用水泥,上述百分含量為混合 材料的摻量,硅酸鹽系列水泥的分類,通用硅酸鹽系列水泥的分類,彩色水泥,彩色水泥,彩色水泥,普通水泥,硅酸鹽系列水泥的分類,第二節(jié) 硅酸鹽水泥,1.定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、05%石灰石或?；郀t礦渣、適量的石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥國(guó)外通稱的波特蘭水泥（Portlandcement）。 2.類型及代號(hào) 硅酸鹽水泥 型硅酸鹽水泥：不摻混合材料的，代號(hào)P。 型硅酸鹽水泥：粉磨時(shí)摻加不超過(guò)水泥重量5% 的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料，代號(hào)P 。,硅酸鹽水泥分42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R 六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)（R代表早強(qiáng)型水泥）,一、硅酸鹽水泥的定義、類型及代號(hào),硅酸鹽水泥的強(qiáng)度要求（GB1752007）,注：R早強(qiáng)型。,一、硅酸鹽水泥的定義、類型及代號(hào),二. 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝概述 （1）生產(chǎn)工藝 兩磨一燒生料制備、熟料煅燒和水泥粉磨三個(gè)過(guò)程 （2）生產(chǎn)原料,石灰石質(zhì)原料石灰石、白堊等 粘土質(zhì)原料粘土、頁(yè)巖等,校正原料（少量）鐵粉,CaO,SiO2、Al2O3、Fe2O3,Fe2O3,二、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝,CaO： 62% 67% SiO2 : 20% 24% Al2O3 : 4% 7% Fe2O3： 2.5%6.0%,硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝“兩磨一燒”工藝,作用是調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間，使水泥不發(fā)生急凝現(xiàn)象,CaO,SiO2、Al2O3 少量的 Fe2O3,校正SiO2， Fe2O3,硅酸鹽水泥熟料中硅酸鈣礦物不小于66%，氧化鈣和氧化硅質(zhì)量比不小于2.0.,1.主要成分：主要由四種礦物化學(xué)組成,三、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成,2硅酸鹽水泥熟料礦物組成的反應(yīng)特性,注 意,原因：,煅燒水泥中反應(yīng)：,危害：影響水泥體積安定性,石灰石質(zhì)原料富含,潛在危害非常嚴(yán)重,其含量嚴(yán)格控制在水泥熟料的5%以內(nèi),增加PH值，保護(hù)鋼筋,含量太高，產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)引起漿體的收縮和變形。,水泥中堿含量按Na2O+0.658K2O表示，不應(yīng)大于0.60%或由買(mǎi)賣(mài)雙方確定。,道路水泥：抗折強(qiáng)度高，耐磨、抗沖擊、抗凍和抗硫酸性好、 干縮性小。 C4AF、C2S含量高。 適用于道路路面、機(jī)場(chǎng)道面、城市廣場(chǎng)等工程。,大壩水泥：簡(jiǎn)稱中熱水泥 低熱礦渣水泥：加入礦渣,適用于大壩工程、大型構(gòu)筑物、大型房屋的基礎(chǔ)等大體積工程。,水化放熱較低， C2S含量高， C3A含量低,實(shí) 例,快硬水泥：3d抗壓強(qiáng)度高，熟料中C3A、C3S含量高。 適用于緊急搶修工程、軍事工程、冬季施工工程,（一）硅酸鹽水泥的水化,水泥和水拌合表面的熟料礦物立刻與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 各組分開(kāi)始逐漸溶解 放出一定熱量 固相體積也逐漸增加。其反應(yīng)式如下：,四、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化,2(3CaOSiO2)+7H2O=3CaO2SiO24H2O+3Ca(OH)2 硅酸三鈣 水化硅酸鈣 氫氧化鈣 2(2CaOSiO2)+4H2O=3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)2 硅酸二鈣 水化硅酸鈣 氫氧化鈣 3CaOAl2O3+3(CaOSO3)2H2O+26H2O= 6CaOAl2O33SO2.32H2O 鋁酸三鈣 鈣礬石 4CaOAl2O3Fe2O3+7H2O=3CaOAl2O36H2O+CaOFe2O3H2O 鐵鋁酸四鈣 水化鋁酸鈣 水化鐵酸鈣,反應(yīng)較快,反應(yīng)較慢,反應(yīng)極快,反應(yīng)較慢,主要水化產(chǎn)物（在完全水化的水泥石中 ）：,水化硅酸鈣 70%（凝膠） 氫氧化鈣 20%（晶體） 水化鋁酸鈣（晶體） 水化硫鋁酸鈣晶體（也稱鈣礬石）7%,是水泥石形成強(qiáng)度的最主要化合物,硅酸鹽水泥的水化產(chǎn)物,(二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化,凝結(jié)硬化的概念 凝結(jié)：水泥加水拌合而成的漿體，經(jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)變化，漿體逐漸變稠失去可塑性而成為水泥石的過(guò)程； 硬化：水泥石強(qiáng)度逐漸發(fā)展的過(guò)程稱為硬化。 水泥的凝結(jié)過(guò)程和硬化過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的。凝結(jié)過(guò)程較短暫，一般幾個(gè)小時(shí)即可完成；硬化過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，在一定溫度和濕度下可持續(xù)幾十年。,1.硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化過(guò)程,水化初期 熟料礦物與水反應(yīng)的速度較快，使水化產(chǎn)物不斷地從液相中析出并聚集在水泥顆粒表面，形成以水化硅酸鈣凝膠為主體的凝膠薄膜，大約在1h左右即在凝膠薄膜外側(cè)及液相中形成粗短的針狀鈣礬石晶體。 水化中期 以水化硅酸鈣（CSH）和氫氧化鈣的快速形成為特征。 水化后期 由于新生成的水化產(chǎn)物的壓力，水泥顆粒薄膜的凝膠薄膜破裂，使水進(jìn)入未水化水泥顆粒的表面，水化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。水化產(chǎn)物之間互相交叉連生，不斷密實(shí)，固體之間的空隙不斷減小，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)，結(jié)構(gòu)逐漸緊密。,水泥石的結(jié)構(gòu) A-未水化水泥顆粒； B-膠體粒子（C-S-H等）； C-晶體粒子（Ca(OH)2等）; D-毛細(xì)孔（毛細(xì)孔水）； E-凝膠孔,水泥石的組成： 凝膠體（水化硅酸鈣凝膠和氫氧 化鈣晶體） 未水化的水泥顆粒內(nèi)核 毛細(xì)孔及凝膠孔 它們?cè)诓煌瑫r(shí)期相對(duì)數(shù)量的變化，使水泥石的性質(zhì)隨之而改變。,2. 水泥石的結(jié)構(gòu),水泥石的工程性質(zhì)(強(qiáng)度和耐久性)決定于水泥石的結(jié)構(gòu)組成，即 水化物的類型 水化物的相對(duì)含量（可用水化程度表示） 孔的大小、形狀等,水灰比即拌和時(shí)用水量與水泥用量之比表示(W/C),2. 水泥石的結(jié)構(gòu),不同水化程度水泥石的組成 （a）水灰比：0.4；（b）水灰比：0.7,1.水灰比相同時(shí)，水化程度愈高，則水化物愈多，而毛細(xì)孔和未水化水泥的量相對(duì)減少。水泥石結(jié)構(gòu)密實(shí)、強(qiáng)度高、耐久性好。 2.水化程度相同而水灰比不同的水泥石結(jié)構(gòu)，水灰比越大，毛細(xì)孔所占比例相對(duì)增加，水泥石的強(qiáng)度和耐久性下降。,3.影響水泥硬化的因素,濕度：水泥只有在潮濕、溫暖的環(huán)境中硬化，若水泥石處于干燥 的環(huán)境中，當(dāng)水分蒸發(fā)完畢后，水化作用將無(wú)法進(jìn)行，硬化停止， 強(qiáng)度不在增長(zhǎng)。,混凝土澆筑后23周必須澆水養(yǎng)護(hù),溫度：溫度越高，水泥硬化越快；溫度越低，水泥硬化越慢；溫 度低于0度時(shí)，水泥不在硬化。,混凝土冬季施工時(shí)采取保溫措施,齡期：水泥石強(qiáng)度增長(zhǎng)最快是在28天以前，以后較慢，三個(gè)月后 更慢。但溫度和濕度適宜的情況下，可以增長(zhǎng)很多年。,以28天的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度作為強(qiáng)度評(píng)定指標(biāo)。,細(xì)度：水泥顆粒的粗細(xì)直接影響水泥的硬化和強(qiáng)度。水泥越細(xì)， 水化作用快且充分，凝結(jié)硬化速度快，早期強(qiáng)度也越高。,小結(jié),1、硅酸鹽水泥 型硅酸鹽水泥：不摻混合材料的，代號(hào)P。 型硅酸鹽水泥：粉磨時(shí)摻加不超過(guò)水泥重量5% 的石灰石或?；?高爐礦渣混合材料，代號(hào)P 。 2、硅酸鹽水泥分42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R 六個(gè)強(qiáng)度等級(jí) （R代表早強(qiáng)型水泥） 3、水泥生料中的主要成分是氧化鈣、氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等 水泥熟料中的主要成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣 4、水泥水化后生成的主要成分是水化硅酸鈣、氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸 鈣（鈣礬石） 5、在水泥熟料中，摻加石膏的作用是調(diào)節(jié)水泥的硬化速度，防止水泥閃凝。 6、在水泥熟料中除了四種主要成分外，還有游離的鈣和鎂，他們對(duì)水泥的影響主要是水泥體積的不安定性。 7、在水泥熟料中，決定水泥強(qiáng)度等級(jí)的是硅酸三鈣含量； 保證水泥后期強(qiáng)度增長(zhǎng)的是硅酸二鈣含量； 影響水泥凝結(jié)時(shí)間是鋁酸三鈣的含量 8、水泥石的組成：凝膠體（水化硅酸鈣凝膠和氫氧 化鈣晶體）、未水化的水泥顆粒內(nèi)核、毛細(xì)孔及凝膠孔。 9、影響水泥硬化的因素：水灰比、細(xì)度、溫度、濕度、齡期、儲(chǔ)存條件、礦物組成。,五、硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo),國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1752007，對(duì)硅酸鹽水泥的主要技術(shù)指標(biāo)如下。,（一）密度與堆積表觀密度,硅酸鹽水泥的密度一般為3.13.2克/立方厘米； 松散堆積密度一般為9001300公斤/立方米； 緊密堆積密度一般為14001700公斤/立方米,（一）密度與堆積表觀密度,（三）細(xì)度（Fineness）,（四）凝結(jié)時(shí)間（Setting time）,（八）標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,（五）體積安定性,（六）強(qiáng)度,（九）水化熱,（七）堿含量 （ Na2O+0.658K2O計(jì)算值表 示，低堿水泥不應(yīng)大于0.60% 或由買(mǎi)賣(mài)雙方確定。 ）,（二）化學(xué)指標(biāo),其中 化學(xué)指標(biāo)、 凝結(jié)時(shí)間、體積安 定性、強(qiáng)度、 是強(qiáng)制性指標(biāo),細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度。 影響水泥性能的重要指標(biāo)鑒定水泥品質(zhì)的主要項(xiàng)目之一。 水泥細(xì)度通常采用篩分法或比表面積法（勃氏法）測(cè)定。 （1）篩分法是以80m方孔篩的篩余量表示。 水篩法： 負(fù)壓篩法(為準(zhǔn)) 普通水泥的細(xì)度用篩余量表示，其篩余量不得超過(guò)10.0%。 （2）比表面積法以1kg水泥所具有的比表面積（m2/kg）表示。 硅酸鹽水泥的細(xì)度用比表面積表示，應(yīng)大于300m2/kg。,（二）細(xì)度（Fineness）,教學(xué)試驗(yàn)錄像水泥試驗(yàn)水泥細(xì)度試驗(yàn).flv,（二）細(xì)度（Fineness）,例題：取某廠生產(chǎn)硅酸鹽水泥進(jìn)行細(xì)度試驗(yàn)，兩次取樣均為25g，兩次80um負(fù)壓篩的篩余量分別為1.98g、2.01g，則此水泥的細(xì)度是否合格？,凝結(jié)時(shí)間：是指水泥從開(kāi)始加水到失去塑性，即從可 塑狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需的時(shí)間。分為初凝和終凝。 1.初凝時(shí)間（Initial setting time） 自開(kāi)始加水拌和起，至水泥漿體塑性開(kāi)始降低所需時(shí)間，稱為初凝時(shí)間。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通用硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不得早于45min。 2.終凝時(shí)間（Final setting time） 自加水時(shí)起至水泥漿完全失去可塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間稱為終凝時(shí)間。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了硅酸鹽水泥的終凝時(shí)間不得遲于390min（6.5h）。其他通用水泥為不得遲于600min.,（三）凝結(jié)時(shí)間（Setting time）,水泥凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定要按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法水泥稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法（GB1346）進(jìn)行。 它是以標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿，在規(guī)定溫度和濕度下，用凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀來(lái)測(cè)定。,水泥凈漿：水泥+水,水泥凝結(jié)時(shí)間在施工中具有重要意義。它直接決定混凝土的凝結(jié)時(shí)間。 但水泥的凝結(jié)時(shí)間不等于混凝土的凝結(jié)時(shí)間。 凝結(jié)不宜過(guò)快，以便在凝結(jié)前完成混凝土各工序的施工操作； 凝結(jié)不宜過(guò)遲，使混凝土在澆筑完畢后盡早凝結(jié)硬化，有利于下一步施工工序的進(jìn)行。,凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀,圓模和試針,滑動(dòng)部分總質(zhì)量為300g1g,標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量：是指水泥凈漿達(dá)到規(guī)定稠度時(shí)所需的拌合水量，以占水泥重量的百分率表示。 硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，一般在24 % 30%之間。 水泥熟料礦物成分不同時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量亦有所差別，磨得越細(xì)的水泥，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越大。,（四）標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀,試錐和錐模,標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)定,（1）將稱好的 500g水泥試樣倒入攪拌鍋內(nèi)，用量筒量好拌和用水。 （2）拌和時(shí)，先將裝有試樣的鍋放到攪拌機(jī)鍋?zhàn)系臄嚢栉恢茫_(kāi)動(dòng)機(jī)器，同時(shí)徐徐加入拌和用水，慢速攪拌120s，停拌15s，接著快速攪拌120s后停機(jī)。,水泥凈漿攪拌機(jī),標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)定,（4）拌和完畢，立即將凈漿一次裝入錐模中，用小刀插搗并振動(dòng)數(shù)次刮去多余凈漿，抹平后，迅速放到測(cè)定儀試錐下面的固定位置上。將試錐降至凈漿表面，擰緊固定螺絲。將測(cè)定儀的刻度對(duì)零，然后突然放松固定螺絲讓試錐沉入凈漿中，直到停止下沉?xí)r，記錄試錐下沉的深度S。以試桿沉入凈漿并距底板6mm+-1mm的水泥凈漿為標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿，此時(shí)的用水量為標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。,水泥凈漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越小越好。,（五）體積安定性,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥中游離氧化鎂含量不得超過(guò)5.0%，三氧化硫含量不得超過(guò)3.5%。,定義：水泥凈漿在硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。 不安定現(xiàn)象：裂紋、翹曲、松脆、崩潰。 原因：熟料中活性CaO 、MgO，水泥中SO3存在（石膏） 檢測(cè)方法：試餅法及雷氏法兩種 沸煮法測(cè)： CaO,將標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿做成試餅經(jīng)煮沸3h后，用肉眼觀察未發(fā)現(xiàn)裂紋，用直尺檢查沒(méi)有彎曲現(xiàn)象，則稱為安定性合格，反之為不合格。 采用試餅尺寸： 直徑： 7080mm，高10mm 養(yǎng)護(hù)24h,加熱至沸騰30min恒溫3h。 規(guī)定：不合格不能使用。,1.試餅法,試餅,測(cè)定水泥漿在雷氏夾中硬化沸煮后的膨脹值，當(dāng)兩個(gè)試件沸煮后的膨脹值的平均值不大于5mm時(shí)，即判為該水泥安定性合格，反之為不合格；若兩個(gè)試餅膨脹值的差值大于4.0mm，判定為不合格。,2.雷氏法,教學(xué)試驗(yàn)錄像水泥試驗(yàn)水泥標(biāo)準(zhǔn)用水量、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性試驗(yàn).flv,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)方法（ISO法）（GB/T1767199）,（六）強(qiáng)度,（1）水泥強(qiáng)度確定的條件及等級(jí) 水泥的強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定齡期（3天，28天）、在標(biāo)準(zhǔn)條件下的水泥膠砂的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)劃分。 概述： GB規(guī)定用水泥膠砂試件測(cè)水泥強(qiáng)度 配合比：水泥：標(biāo)準(zhǔn)砂=1：3(平潭) 說(shuō)明:試驗(yàn)采用水泥450g，標(biāo)準(zhǔn)砂1350g，水225g。,標(biāo)準(zhǔn)砂是統(tǒng)一檢驗(yàn)水泥強(qiáng)度用的材料，是以福建省平潭縣蘆洋浦的天然石英海砂經(jīng)篩洗等加工制成。,方孔篩孔徑，毫米,累計(jì)篩余量，,065,3,040,405,025,94,ISO法,標(biāo)準(zhǔn)砂,ISO法,標(biāo)準(zhǔn)尺寸：4040160（mm3） （一天后脫模） 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件： 溫度201 相對(duì)濕度：90%以上,行星式水泥膠砂攪拌機(jī)主要用于水泥膠砂試件制備時(shí)的攪拌,水泥膠砂攪拌機(jī),4040160mm水泥膠砂試模是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法) GB/T17671-1999“中規(guī)定的統(tǒng)一設(shè)備。,水泥膠砂振實(shí)臺(tái)主要用于水泥膠砂試件制備時(shí)的振實(shí)成型,水泥膠砂試模和振實(shí)臺(tái),水泥壓力機(jī)專供測(cè)定水泥膠砂抗壓強(qiáng)度之用,最大載荷200kN,水泥壓力機(jī),電動(dòng)抗折機(jī)做水泥軟練膠砂抗折強(qiáng)度檢驗(yàn)用,并可作其他非金屬脆性材料的抗折強(qiáng)度檢驗(yàn)。 本試驗(yàn)機(jī)使用單杠桿時(shí)最大試驗(yàn)力為1000N,使用雙杠桿時(shí)最大試驗(yàn)力為5000N,試驗(yàn)機(jī)標(biāo)尺有專為水泥軟練膠砂抗折強(qiáng)度與抗折力的換算刻度。,電動(dòng)抗折機(jī),水泥的強(qiáng)度等級(jí),注：R早強(qiáng)型。,早強(qiáng)型優(yōu)點(diǎn)： 3d強(qiáng)度較普通型強(qiáng)度提高10%24% ， 3d強(qiáng)度可達(dá)普通型強(qiáng)度28天的50%。,硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)：(Mpa) 42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R 普通硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)：(Mpa) 42.5、42.5R、52.5、52.5R。,幾種通用水泥的強(qiáng)度等級(jí),七、通用硅酸鹽水泥的化學(xué)指標(biāo)GB175-2007,GB175-2007通用硅酸鹽水泥規(guī)定： 通用硅酸鹽水泥分為合格品和不合格品。 凡檢驗(yàn)結(jié)果符合化學(xué)指標(biāo)、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度技術(shù)要求的為合格品。 凡檢驗(yàn)結(jié)果不符合化學(xué)指標(biāo)、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度技術(shù)要求的為不合格品。,合格水泥和不合格水泥,通用硅酸鹽水泥的化學(xué)指標(biāo)GB175-2007,（七）水泥的水化熱,水泥在水化過(guò)程中所放出的熱量，成為水泥的水化熱（焦耳/公斤）。,水化熱在水化的初期釋放（7天前）較多，后期釋放逐漸減少。,取決因素：水泥熟料的礦物組成，顆粒細(xì)度。,水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，水化熱越大，否則越低。,緩凝劑（早強(qiáng)劑）可以減緩（加速）水泥的水化反應(yīng)，減緩（加速）放熱速度,水泥的水化熱對(duì)大體積混凝土（大壩混凝土）不利。導(dǎo)致內(nèi)外溫差，引起局部拉應(yīng)力，混凝土產(chǎn)生裂縫。一般大體積混凝土采用水化熱低的水泥或加緩凝劑。,教學(xué)試驗(yàn)錄像水泥試驗(yàn)水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn).flv,復(fù)習(xí),1、GB1752007通用硅酸鹽水泥中規(guī)定的強(qiáng)制指標(biāo)包括：化學(xué)指標(biāo)、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度。 2、水泥中堿含量按Na2O+0.658K2O計(jì)算值表示。低堿水泥的堿含量不大于0.6%，或雙方約定。 3、水泥的細(xì)度用比表面積（不小于300平米/公斤）或80um篩余百分量（不大于10%）表示。 4、取某廠生產(chǎn)硅酸鹽水泥進(jìn)行細(xì)度試驗(yàn)，兩次取樣均為25g，兩次80um負(fù)壓篩的篩余量分別為1.98g、2.01g，則此水泥的細(xì)度是否合格？ 5、凝結(jié)時(shí)間是指水泥從開(kāi)始加水到失去塑性，即從可 塑狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需的時(shí)間。分為初凝和終凝。 6、經(jīng)檢測(cè)某種硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間為54min，終凝時(shí)間490min，上述兩種水泥是否為合格品？ 7、某種水泥的終凝時(shí)間為160min，則用此水泥拌制混凝土?xí)r，混凝土從攪拌到澆筑成型的最長(zhǎng)時(shí)間是160min? 8、水泥凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)定使用水泥膠砂？水泥凈漿？ 9、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量以標(biāo)準(zhǔn)維卡儀試桿沉入凈漿并距底板6mm+-1mm的水泥凈漿拌合用水。用百分比表示。 10、水泥凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定用維卡儀，當(dāng)試針沉入距底板4mm+-1mm時(shí)，水泥達(dá)到初凝狀態(tài)；當(dāng)試針沉入試體0.5mm時(shí)，為水泥終凝狀態(tài)。,11、相同品種的水泥，其中一個(gè)批次的比表面積是350平米/公斤，另一個(gè)批次的比表面積是450平米/公斤。前者的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量大于（小于）后者；前者的水化熱大于（小于）后者；前者的早期強(qiáng)度大于（小于）后者。 12、某品種水泥500g，加入100g水時(shí)，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)維卡儀的試桿距底板10mm，加入150g水時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)維卡儀的試桿距底板8mm；加入180g水時(shí)，試桿距底板7mm；加入200g水時(shí)，試桿距底板4mm，則此水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量為？ 13、某品種水泥加水?dāng)嚢璩蓸?biāo)準(zhǔn)稠度凈漿，用維卡儀測(cè)定其凝結(jié)時(shí)間。從加水?dāng)嚢璧街羔樉嗟装?mm用時(shí)為85min，指針距底板5mm用時(shí)為65min;從加水?dāng)嚢璧街羔槼寥朐圀w1.0mm用時(shí)為300min;指針沉入試體0.5mm用時(shí)340min,則此水泥的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間為？ 14、體積安定性的檢測(cè)方法包括試餅法和雷氏法。 15、用試餅法檢測(cè)體積安定性時(shí)，試餅沒(méi)有裂紋、翹曲、松脆、崩潰等現(xiàn)象為合格。 16、用雷氏法檢測(cè)體積安定性時(shí)，兩個(gè)試餅蒸煮后與蒸煮前量測(cè)增加值的平均值不大于5.0mm時(shí)，體積安定性合格，否則為不合格；如果兩個(gè)試餅增加值的差值大于4.0mm，判定為安定性不合格。 17、水泥的強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定齡期（3天，28天）、在標(biāo)準(zhǔn)條件下的水泥膠砂的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)劃分。 18、強(qiáng)度等級(jí)為42.5和42.5R的硅酸鹽混凝土，其3天和28天強(qiáng)度有什么異同？ 抗壓和抗折強(qiáng)度均相同？,19、有四個(gè)廠家生產(chǎn)的同為P.I 52.5的水泥，檢測(cè)數(shù)據(jù)如下：,那個(gè)廠家水泥合格？,水泥石的腐蝕：在某些環(huán)境條件（如受到某些侵蝕性液體或氣體的作用）下，引起水泥石的結(jié)構(gòu)逐漸破壞，強(qiáng)度降低，以致全部潰裂的現(xiàn)象稱為水泥石的腐蝕。 耐腐蝕系數(shù)：以同一齡期的分別浸在侵蝕性溶液中的水泥石試件強(qiáng)度與在淡水中養(yǎng)護(hù)的試件強(qiáng)度的比值來(lái)表示。 耐腐蝕系數(shù)越大，水泥石的抗腐蝕性能也就越好。 水泥石腐蝕的基本原因是： 水泥石中存在有易被腐蝕的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣； 水泥石本身不密實(shí)而使侵蝕性介質(zhì)易于進(jìn)入其內(nèi)部； 外界因素的影響，如腐蝕介質(zhì)的存在，環(huán)境溫度、濕度、介質(zhì)濃度的影響等。,六、環(huán)境水對(duì)水泥石的侵蝕,1.軟水腐蝕（溶出性侵蝕） 雨水、雪水、蒸餾水、工業(yè)冷凝水及含碳酸鹽甚少的河水與湖水等都屬于軟水。 水泥與軟水接觸水化產(chǎn)物氫氧化鈣被溶出不斷溶解流失孔隙增大，堿度下降并促使硬化水泥石的其它產(chǎn)物水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣分解使水泥石結(jié)構(gòu)遭受破壞。,水質(zhì)越軟，水的流動(dòng)性越大，侵蝕性越高。,（一）水泥石的幾種主要侵蝕作用,軟水腐蝕、鹽類腐蝕、酸類腐蝕等,（1）硫酸鹽腐蝕 當(dāng)海水、沼澤水、工業(yè)污水等中含有堿性硫酸鹽（如Na2SO4、MgSO4 、K2SO4等）時(shí)，其中的SO4根對(duì)水泥石有嚴(yán)重的破壞作用。 Ca(OH)2 +硫酸鹽CaSO4 硫酸鈣亦能與水泥石中的固態(tài)水化鋁酸鈣作用，生成高硫型水化硫鋁酸鈣晶體。 4CaOAl2O312H2O+3CaSO4+20H2O3CaOAl2O33CaSO431H20 +Ca(OH)2 反應(yīng)是在固相中進(jìn)行的高硫型水化硫鋁酸鈣結(jié)合著大量結(jié)晶水其體積膨脹為原來(lái)的水化鋁酸鈣體積的2.5倍水泥石產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力水泥石開(kāi)裂、強(qiáng)度降低和造成破壞。,2.鹽類腐蝕,水化硫鋁酸鈣呈針狀結(jié)晶，故常稱為“桿菌水泥”,（2）鎂鹽腐蝕 海水、地下水中常含有大量鎂鹽 硫酸鎂 (MgSO4) 氯化鎂(MgCl2) MgSO4十Ca(0H)2十2 H20 CaSO42 H20十Mg(0H)2 (3CaOAl2036 H20十3（CaSO42 H20）十19 H20 3CaOAl2033CaSO431 H20 ) MgCl2十Ca(0H)2CaCl2十Mg(0H)2 反應(yīng)結(jié)果： 氫氧化鎂（Mg(0H)2）松軟而無(wú)膠凝能力 二水硫酸鈣（Ca SO42H20）又將引起硫酸鹽的破壞作用 氯化鈣（CaC12）易溶解于水 硫酸鎂對(duì)水泥石起著雙重腐蝕作用。,2.鹽類腐蝕,（1）碳酸腐蝕 在工業(yè)污水、地下水中常溶解有較多的二氧化碳。 二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣繼續(xù)與含碳酸的水作用變成易溶于水的碳酸氫鈣（Ca（HCO3）2），由于碳酸氫鈣的溶解使Ca（0H）2濃度降低，導(dǎo)致水泥石中其它產(chǎn)物的分解，而使水泥石結(jié)構(gòu)破壞。 開(kāi)始：Ca（0H）2十C02十H20CaC03十2 H20 然后：CaC03十C02十H20 Ca（HCO3）2 可逆的，當(dāng)碳酸超過(guò)平衡濃度（溶液中的pH7）時(shí)，則上式反應(yīng)向右進(jìn)行，形成碳酸腐蝕。,3.酸類腐蝕,隨著水溫度的增加，反應(yīng)加快；如果是滲濾的壓力水，生成的Ca（HCO3）2將被帶走，反應(yīng)向右進(jìn)行；游離的C02越多，腐蝕越厲害。,（2）一般酸的腐蝕（HCl、H2SO4） 各種酸類與水泥石中的氫氧化鈣作用生成化合物或者易溶于水，或者體積膨脹而導(dǎo)致水泥石破壞。 對(duì)水泥石腐蝕作用最快的是無(wú)機(jī)酸中的鹽酸、氫氟酸、硝酸、硫酸和有機(jī)酸中的醋酸、蟻酸和乳酸等。 例如，鹽酸和硫酸分別與水泥石中氫氧化鈣作用，其反應(yīng)式如下： 2HCl十Ca(0H)2CaCl2十2H20 氯化鈣易溶于水而導(dǎo)致化學(xué)腐蝕型破壞 H2SO4十Ca(0H)2CaSO42H20 石膏對(duì)水泥石產(chǎn)生硫酸鹽膨脹型破壞。,3.酸類腐蝕,(1)根據(jù)侵蝕環(huán)境特點(diǎn)，合理選用水泥品種。水泥品種不同，其礦物組成也不同，對(duì)腐蝕的抵抗能力不同。水泥生產(chǎn)時(shí)，調(diào)整礦物的組成，摻加相應(yīng)耐腐蝕性強(qiáng)的混合材料，就可制成具有相應(yīng)耐腐蝕性能的特性水泥。水泥使用時(shí)必須根據(jù)腐蝕環(huán)境的特點(diǎn)，合理地選擇品種。如硅酸鹽水泥水化時(shí)產(chǎn)生大量Ca(OH)2，易受各種腐蝕的作用，抵抗腐蝕能力較差；而摻加活性混合材料的水泥，其熟料比例降低，水化時(shí)Ca(OH)2較少，抵抗各種腐蝕的能力較強(qiáng)；鋁酸鈣含量低的水泥，其抗硫酸鹽、抗堿腐蝕性能較強(qiáng)。 (2) 提高水泥石的密實(shí)度，改善孔隙結(jié)構(gòu)。水泥石的構(gòu)造是一個(gè)多孔體系，因多余水分蒸發(fā)形成的毛細(xì)孔隙，是連通的孔隙，介質(zhì)能滲入其內(nèi)部，造成腐蝕。提高水泥石的密實(shí)度，減少孔隙，能有效地阻止或減少腐蝕介質(zhì)的侵入，提高耐腐蝕能力；改善水泥石的孔隙結(jié)構(gòu)，引入密閉孔隙，減少毛細(xì)孔連通孔，可提高抗?jié)B性，是提高耐腐蝕能力的有效措施。 (3) 通過(guò)表面處理，形成保護(hù)層。當(dāng)腐蝕作用較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)在水泥石表面加做不透水的保護(hù)層，隔斷腐蝕介質(zhì)的接觸，保護(hù)層材料選用耐腐蝕性強(qiáng)的石料、陶瓷、玻璃、塑料、瀝青和涂料等。也可用化學(xué)方法進(jìn)行表面處理，形成保護(hù)層，如表面碳化形成致密的碳酸鈣、表面涂刷草酸形成不溶的草酸鈣等。對(duì)于特殊抗腐蝕的要求，則可采用抗蝕性強(qiáng)的聚合物混凝土。,4.防止水泥石腐蝕的措施,1.活性混合材料： 加水拌和本身并不硬化，但與石灰、石膏或硅酸鹽水泥一起，加水拌和后能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成有一定膠凝性的物質(zhì)，且具有水硬性，這種混合材料稱為活性混合材料。其主要成分為SiO2、 Al2O3等。,第三節(jié) 摻混合材料的硅酸鹽水泥,一、混合材料,（一）定義：磨細(xì)水泥時(shí)摻入的人工的或天然的礦物材料稱為混合材料。,（二）種類： 按性質(zhì)不同分：活性混合材料或水硬性混合材料（用量最大） 非活性混合材料或填充性混合材料。,活性混合材料的種類,系指具有火山灰性或潛在水硬性的混合料。,煉鋼廠冶煉生鐵時(shí)的副產(chǎn)品。 主要成分：CaO、Al2O3、SiO2。 具有較高的化學(xué)潛能，但穩(wěn)定性差。,粒化高爐礦渣 火山灰質(zhì)混合材料 粉煤灰,火力發(fā)電廠煤粉燃料排出的細(xì)顆粒廢渣。 主要成分：較多的SiO2、Al2O3和少量的CaO 具有較高的活性。,天然的、人工的,主要成分：Al2O3、SiO2。 本身不硬化，+石灰+水起膠凝作用。,2、非活性混合材料,定義： 在水泥中主要起填充作用，本身不具有 （或具有微弱的）潛在的水硬性或火山灰性。 目的： 調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度，增加水泥產(chǎn)量 (節(jié)約水泥用量)，降低水化熱。 常用種類：磨細(xì)的石灰石、石英巖、粘土、慢冷礦渣、 高硅質(zhì)爐灰等。 品質(zhì)要求：足夠的細(xì)度，不含或極少含對(duì)水泥有害的雜質(zhì)。,氧化硅含量越高，活性越差。,通用硅酸鹽系列水泥的分類,通用硅酸鹽水泥的化學(xué)指標(biāo)GB175-2007,二、普通硅酸鹽水泥（代號(hào)PO）,定義（Ordinary portland cement） 硅酸鹽水泥熟料+適量石膏+大于5%且小于等于20%的混合材料 技術(shù)性質(zhì)要求（與硅酸鹽水泥相比） 相同點(diǎn) MgO含量、SO3含量、初凝時(shí)間、安定性的技術(shù)要求相同。 不同點(diǎn) 終凝時(shí)間：不遲于600min（10h）； 燒失量：不得大于5.0%；,1.普通硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí),強(qiáng)度等級(jí)：普通硅酸鹽水泥分為42.5、42.5R、52.5、52.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。各齡期的強(qiáng)度不低于下表的規(guī)定。,2.普通硅酸鹽水泥特性,與硅酸鹽水泥比較，有以下特性： 最高強(qiáng)度等級(jí)不及硅酸鹽水泥； 凝結(jié)時(shí)間略長(zhǎng)； 抗凍、耐磨等性能較硅酸鹽水泥稍差。 應(yīng)用 普通硅酸鹽水泥的應(yīng)用范圍和硅酸鹽水泥相同。,三、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥,定義 技術(shù)性質(zhì)要求（與普通水泥相比） 相同點(diǎn) MgO含量、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性的技術(shù)要求相同。,1.強(qiáng)度指標(biāo),2.主要特性,二次反應(yīng),三種水泥的共同特性 凝結(jié)硬化較慢，早強(qiáng)強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快； 水化熱較低，放熱速度慢； 具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，抗溶出性侵蝕及抗硫酸鹽侵蝕的能力較強(qiáng)； 硬化時(shí)對(duì)濕熱敏感性強(qiáng)，蒸汽養(yǎng)護(hù)適應(yīng)性好； 抗凍性、耐磨性及抗碳化性能較差。,3.三種水泥各自特性,礦渣水泥的抗?jié)B性較差，但耐熱性好，更適用于高溫車(chē)間、高爐基礎(chǔ)等耐熱工程。 火山灰水泥的抗?jié)B性好，但干縮較大，不適用于長(zhǎng)期處于干燥環(huán)境中的混凝土工程。 粉煤灰水泥干縮小，抗裂性好，特別適用于水利工程及大體積混凝土建筑物。,礦渣硅酸鹽水泥 (代號(hào)PS)（Portland blastfurnace-slag cement） （1）適用于地下或水中工程，以及經(jīng)常受較高水壓的工程。對(duì)于要求耐淡水侵蝕和耐硫酸鹽侵蝕的水工或海工建筑尤其適宜。 （2）適用于大體積混凝土工程，但不適用于受凍融或干濕交替的建筑及耐磨工程。 （3）最適用于蒸氣養(yǎng)護(hù)的預(yù)制構(gòu)件。 （4）適用于受熱（200以下）的混凝土工程。,4.礦渣硅酸鹽水泥應(yīng)用,火山灰硅酸鹽水泥（代號(hào)PP）（Portland pozzolane cement） （1）最適宜用在地下或水中工程，尤其是需要抗?jié)B性、抗淡水及抗硫酸鹽侵蝕的工程中。但是火山灰水泥的抗凍性較差，不宜用于受凍部位。 （2）不宜用于干燥地區(qū)或高溫車(chē)間。 （3）適宜用蒸汽養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)混凝土預(yù)制構(gòu)件。 （4）宜用于大體積砼工程。,5.火山灰硅酸鹽水泥應(yīng)用,6.復(fù)合硅酸鹽水泥,復(fù)合硅酸鹽水泥（Composite portland cement） 凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱復(fù)合水泥）。 混合材料總摻量應(yīng)20%，但不能超過(guò)50%。 由于摻入了兩種或兩種以上的混合材料，復(fù)合水泥的水化熱較低；早期強(qiáng)度較高，其強(qiáng)度要求與普通水泥的強(qiáng)度要求相同。,某32.5礦渣硅酸鹽水泥，儲(chǔ)存期超過(guò)三個(gè)月。已測(cè)得其3d強(qiáng)度達(dá)到強(qiáng)度等級(jí)為32.5MPa的要求。現(xiàn)又測(cè)得其28d抗折、抗壓破壞荷載如下表所示：,計(jì)算后判定該水泥是否能按原強(qiáng)度等級(jí)使用。,例題1,抗折試驗(yàn)時(shí)，支撐長(zhǎng)度為100mm。,解: 1.抗折破壞強(qiáng)度 v = 3 F L / 2 b2 = 0.00234 F 試件1: v=0.00234*2900=6.786MPa 試件2: v=0.00234*2600=6.084MPa 試件3: v=0.00234*2800=6.552MPa 平均值=(6.786+6.084+6.552)/3=6.474 MPa 三個(gè)值中無(wú)超過(guò)平均值10%,故無(wú)剔除值. 故該水泥的抗折強(qiáng)度為6.474 MPa.,2.抗壓強(qiáng)度 c = F / A = F/1600 試件1: c =65000/1600=40.6MPa c =64000/1600=40MPa 試件2: c =64000/1600=40MPa c =53000/1600=33.1MPa,例題1,L100mm b40mm h40mm,試件3: c =66000/1600=41.3MPa c =70000/1600=43.8MPa 平均值=(40.6+40+40+33.1+41.3+43.8)/6 =39.8 MPa 其中33.1超過(guò)平均值的10%,應(yīng)剔除。剩余5個(gè)的平均值為: 平均值=(40.6+40+40+41.3+43.8)/5=41.1 MPa 無(wú)值超過(guò)平均值的10%,故該水泥的抗壓強(qiáng)度為41.1 MPa。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定32.5#普通水泥28d抗折強(qiáng)度須大于5.5 MPa、抗壓強(qiáng)度須大于32.5MPa，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得出該水泥28d抗折強(qiáng)度為6.474 MPa、抗壓強(qiáng)度為41.1MPa，因此該水泥滿足28天的強(qiáng)度要求。已測(cè)得其3d強(qiáng)度達(dá)到強(qiáng)度等級(jí)為32.5MPa的要求。故該水泥能按原強(qiáng)度等級(jí)使用。,第四節(jié) 其他品種水泥,通用硅酸鹽系水泥品種不多，但用量卻是最大的。除此之外 水泥品種的大部分是特性水泥和專用水泥，又稱為特種水泥 其用量雖然不大，但用途卻很重要且很廣泛。特種水泥中又以硅酸系水泥為主。,一.白水泥與彩色水泥,白水泥:Fe2O3 3%-4% 0.35%-0.4% 暗灰色 白色 Mn Cr等氧化物也影響顏色 白水泥主要用于建筑物的裝飾，如地面、樓梯、外墻飾面，彩色水刷石和水磨石制造，大理石及瓷磚鑲貼，混凝土雕塑工藝制品等。還用于與彩色顏料配成彩色水泥，配制彩色砂漿或混凝土，用于裝飾工程。,彩色硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱彩色水泥，主要有兩種生產(chǎn)方法，即染色法和燒成法。染色法是將堿性顏料、白色水泥熟料和石膏共同磨細(xì)制成，其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為JC/T 8702000彩色硅酸鹽水泥；也可將顏料直接與白水泥混合配制而成，這種方法靈活簡(jiǎn)單，但顏料消耗大，色澤不易均勻。燒成法是將著色劑加入水泥生料中，經(jīng)過(guò)煅燒使熟料具有所需的顏色，再與石膏混合磨細(xì)而成。 燒成法制得的彩色水泥，色澤均勻，顏色保持持久，但生產(chǎn)成本較高；染色法制得的彩色水泥，色澤不易均勻，長(zhǎng)期使用易出現(xiàn)褪色，但生產(chǎn)成本較低。目前彩色水泥以染色法較常用。染色法使用的顏料多為無(wú)機(jī)礦物顏料，要求不溶于水、分散性好、大氣穩(wěn)定性好、抗堿性強(qiáng)、著色力強(qiáng)，并不得顯著影響水泥的強(qiáng)度和其他性質(zhì)。有機(jī)顏料易老化，只能作為輔助用途使用，通常只加入少量，以提高水泥色彩的鮮艷度。 彩色水泥主要是配制彩色砂漿或混凝土，用于制造人工石材和裝飾工程。,彩色水泥,二.快硬(硅酸鹽)水泥,凡以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏磨細(xì)制成的， 以三天抗壓強(qiáng)度表示標(biāo)號(hào)的水硬性膠凝材料， 稱為快硬硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱快硬水泥)。 C3S S3A含量增大(60%-65%),石膏8%,提高細(xì)度450 3d 強(qiáng)度 用途:早強(qiáng)砼 緊急搶修工程,低溫施工工程,三.高鋁水泥(礬土水泥),鋁酸鈣 Al2O3超過(guò)50% 3d強(qiáng)度 特性: 1.快硬早強(qiáng)(緊急軍事工程,搶修工程),臨時(shí)工程. 2.水化熱大,且放熱量集中(15, 25施工,不能進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)). 3.強(qiáng)的抗硫酸鹽性能 4.耐熱性好(1300-1400),配制耐熱砼,爐襯. 5.長(zhǎng)期強(qiáng)度要降低(40%-50%),不能用于長(zhǎng)期承重結(jié)構(gòu)及高溫高濕環(huán)境.,四.膨脹水泥與自應(yīng)力水泥,1.概念：膨脹水泥和自應(yīng)力水泥都是硬化時(shí)具有一定體積膨脹的水泥品種。膨脹水泥膨脹值較小，主要用于補(bǔ)償收縮；自應(yīng)力水泥膨脹值較大，用于產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力混凝土。,通用硅酸鹽水泥在空氣中硬化，一般都表現(xiàn)為體積收縮，平均收縮率為0.02%0.035%?；炷脸尚秃?，7d60d的收縮率較大，以后趨向緩慢。收縮使水泥石內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)微裂縫，導(dǎo)致其強(qiáng)度、抗?jié)B性、抗凍性下降；用于裝配式構(gòu)件接頭、建筑連接部位和堵漏補(bǔ)縫時(shí)，水泥收縮會(huì)使結(jié)合不牢，達(dá)不到預(yù)期效果,而使用膨脹水泥就能改善或克服上述的不足。另外，在鋼筋混凝土中，利用混凝土與鋼筋的握裹力，使鋼筋在水泥硬化發(fā)生膨脹時(shí)被拉伸，而混凝土內(nèi)測(cè)產(chǎn)生壓應(yīng)力，鋼筋混凝土內(nèi)由組成材料(水泥)膨脹而產(chǎn)生的壓應(yīng)力稱為自應(yīng)力。自應(yīng)力的存在使混凝土抗裂性提高。,使水泥產(chǎn)生膨脹主要有三種途徑 氧化鈣水化生成Ca(OH)2 氧化鎂水化生成Mg(OH)2 鋁酸鹽礦物生成鈣礬石。 因前二種反應(yīng)不易控制，一般 多采用以鈣礬石為膨脹組分生產(chǎn) 各種膨脹水泥。,常用硅酸鹽系膨脹水泥主要是 明礬石膨脹水泥(標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為JC/T 3111997)、 低熱微膨脹水泥(標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為GB 29381997) 自應(yīng)力硅酸鹽水泥(標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為JC/T 2181995)。,低水化熱硅酸鹽水泥原稱大壩水泥，是專門(mén)用于要求水化熱較低的大壩和大體積工程的水泥品種。主要品種有三種。 以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料，稱為中熱硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱中熱水泥)，代號(hào)PMH。 以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料，稱為低熱硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱低熱水泥)，代號(hào)PLH。 以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入?；郀t礦渣、適量石膏，磨細(xì)制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料，稱為低熱礦渣硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱低熱礦渣水泥)，代號(hào)PSLH。 生產(chǎn)低水化熱水泥，主要是降低水泥熟料中的高水化熱組分C3S、C3A等的含量。 中熱水泥主要適用于大壩溢流面的面層和水位變動(dòng)區(qū)等要求較高耐磨性和抗凍性的工程，低熱水泥和低熱礦渣水泥主要適用于大壩或大體積建筑物內(nèi)部及水下工程。,五、低水化熱硅酸鹽水泥,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 7482005抗硫酸鹽硅酸鹽水泥按抵抗硫酸鹽腐蝕的程度分成中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥和高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥兩大類。 以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的具有抵抗中等濃度硫酸根離子侵蝕的水硬性膠凝材料，稱為中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱中抗硫水泥，代號(hào)PMSR。具有抵抗較高濃度硫酸根離子侵蝕的，稱為高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱高抗硫水泥，代號(hào)PHSR。 水泥石中的Ca(OH)2和水化鋁酸鈣是硫酸鹽腐蝕的內(nèi)在原因，水泥的抗硫酸鹽性能就決定于水泥熟礦物中這些成分的相對(duì)含量。降低熟料中C3S和C3A的含量，相應(yīng)增加耐蝕性較好的C2S替代C3S，增加C4AF替代C3A，是提高耐硫酸鹽腐蝕的主要措施之一。,六、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥,鋁酸鹽系水泥是應(yīng)用較多的非硅酸鹽系水泥，是具有快硬早強(qiáng)性能和較好耐高溫性能的膠凝材料，還是膨脹水泥的主要組分，在軍事工程、搶修工程、嚴(yán)寒工程、耐高溫工程和自應(yīng)力混凝土等方面應(yīng)用廣泛，是重要的水泥系列之一。 一、 鋁酸鹽水泥的原料與組成 依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2012000鋁酸鹽水泥的規(guī)定，凡以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥熟料，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為鋁酸鹽水泥(又稱高鋁水泥、礬土水泥)，代號(hào)CA。 我國(guó)鋁酸鹽水泥按Al2O3含量分為四類，分類及化學(xué)成分范圍見(jiàn)表 鋁酸鹽水泥類型及化學(xué)成分范圍,七、鋁酸鹽水泥,當(dāng)用戶需要時(shí)，生產(chǎn)廠應(yīng)提供結(jié)果和測(cè)定方法,鋁酸鹽水泥的性能與應(yīng)用歸納如下： (1) 具有早強(qiáng)快硬的特性，1d強(qiáng)度可達(dá)本等級(jí)強(qiáng)度的80%以上。適用于工期緊急的工程，如軍事、橋梁、道路、機(jī)場(chǎng)跑道、碼頭和堤壩的緊急施工與搶修等。 (2) 放熱速率快，早期放熱量大，1d放熱可達(dá)水化熱總量的70%80%，在低溫下也能很好地硬化。適用于冬季及低溫環(huán)境下施工，不宜用于大體積混凝土工程。 (3) 抗硫酸鹽腐蝕性強(qiáng)。由于鋁酸鹽水泥的礦物主要是低鈣鋁酸鹽，不含C3A，水化時(shí)不產(chǎn)生Ca(OH)2，所以具有強(qiáng)的抗硫酸鹽性，甚至超過(guò)抗硫酸鹽水泥。另外，鋁酸鹽水泥水化時(shí)產(chǎn)生鋁膠(AH3)使水泥石結(jié)構(gòu)極為密實(shí)，并能形成保護(hù)性薄膜，對(duì)其他類腐蝕也有很好的抵抗性。耐磨性良好。適用于耐磨性要求較高的工程，受軟水、海水、酸性水和受硫酸鹽腐蝕的工程。,(4) 耐熱性好。在高溫下，鋁酸鹽水泥會(huì)發(fā)生固相反應(yīng)，燒結(jié)結(jié)合逐步代替水化結(jié)合，不會(huì)使強(qiáng)度過(guò)分降低。如采用耐火骨料時(shí)，可制成使用溫度達(dá)1 3001 400的耐熱混凝土。適用于制作各種鍋爐、窯爐用的耐熱和隔熱混凝土和砂漿。 (5) 抗堿性差。鋁酸鹽水泥是不耐堿的，在堿性溶液中水化鋁酸鈣會(huì)與堿金屬的碳酸鹽反應(yīng)而分解，使水泥石會(huì)很快被破壞。所以，鋁酸鹽水泥不得用于與堿溶液相接觸的工程，也不得與硅酸鹽水泥、石灰等能析出Ca(OH)2的膠凝材料混合使用。 鋁酸鹽水泥與石膏等材料配合，可以制成膨脹水泥和自應(yīng)力水泥，還可用于制作防中子輻射的特殊混凝土。 由于鋁酸鹽水泥的后期強(qiáng)度倒縮，因而，不宜用于長(zhǎng)期承重的結(jié)構(gòu)及處于高溫高濕環(huán)境的工程。,復(fù)習(xí),1、水泥石被腐蝕的原因包括： 水泥石中存在有易被腐蝕的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣； 水泥石本身不密實(shí)而使侵蝕性介質(zhì)易于進(jìn)入其內(nèi)部； 外界因素的影響，如腐蝕介質(zhì)的存在，環(huán)境溫度、濕度、介質(zhì)濃度的影響等。 2、水泥石的幾種主要侵蝕包括：軟水腐蝕、鹽類腐蝕、酸類腐蝕。 3、水質(zhì)越軟，水的流動(dòng)性越大，侵蝕性越高。 4、水化硫鋁酸鈣呈針狀結(jié)晶，故常稱為“桿菌水泥” 5、硫酸鎂對(duì)水泥石起著雙重腐蝕作用。 MgSO4十Ca(0H)2十2 H20 CaSO42 H20十Mg(0H)2 (3CaOAl2036 H20十3（CaSO42 H20）十19 H20 3CaOAl2033CaSO431 H20 ) 6、防止水泥石腐蝕的措施 (1)根據(jù)侵蝕環(huán)境特點(diǎn)，合理選用水泥品種 (2) 提高水泥石的密實(shí)度，改善孔隙結(jié)構(gòu)。 (3) 通過(guò)表面處理，形成保護(hù)層。 7、水泥摻料中的活性材料有活性高爐礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)材料等。其中，含有氧化硅越多，活性越差。 8、與硅酸鹽水泥相比，普通硅酸鹽水泥特性 最高強(qiáng)度等級(jí)不及硅酸鹽水泥； 凝結(jié)時(shí)間略長(zhǎng)； 抗凍、耐磨等性能較硅酸鹽水泥稍差。,9、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥等級(jí)分為： 32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R 10