水泥教學(xué)課件PPT.ppt

第4章水泥 4 1硅酸鹽水泥4 2摻混合材料的硅酸鹽水泥4 3其他品種水泥 水泥品牌 1 海螺水泥 中國馳名商標(biāo) 國家免檢產(chǎn)品 安徽海螺集團(tuán)有限責(zé)任公司 2 盾石水泥 中國馳名商標(biāo) 國家免檢產(chǎn)品 唐山冀東水泥股份有限公司 3 建福水泥 國家水泥骨干企業(yè) 福建水泥股份有限公司 十佳水泥品牌 4 華新水泥 百年歷史品牌 華新水泥股份有限公司 十佳水泥品牌 5 太行山水泥 建材行業(yè)大型企業(yè) 河北太行水泥股份有限公司 6 秦嶺水泥 國家水泥骨干企業(yè) 秦嶺水泥集團(tuán) 十佳水泥品牌 7 鼎鹿水泥 國家水泥骨干企業(yè) 國家免檢產(chǎn)品 亞泰集團(tuán) 十佳水泥品牌 8 沂州水泥 國家大型水泥企業(yè) 國家免檢產(chǎn)品 山東沂州水泥集團(tuán)總公司 9 紅獅水泥 國家大型水泥企業(yè) 國家免檢產(chǎn)品 紅獅控股集團(tuán)有限公司 10 利森水泥 四川利萬步森水泥有限公司 旗下公司 十佳水泥品牌 硅酸鹽水泥 硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝概述 硅酸鹽水泥生產(chǎn)原料生產(chǎn)硅酸鹽水泥的原料 主要是石灰質(zhì)原料和黏土質(zhì)原料兩類 石灰質(zhì)原料 如石灰石 白堊 石灰質(zhì)凝灰?guī)r等 主要提供 黏土質(zhì)原料 如黏土 黏土質(zhì)頁巖 黃土等 主要提供 以及 有時(shí)兩種原料化學(xué)組成不能滿足要求 還要加入少量校正原料 如黃鐵礦渣 來調(diào)整 生產(chǎn)硅酸鹽水泥原料的化學(xué)成分列于表 硅酸鹽水泥生產(chǎn)過程首先將幾種原材料按適當(dāng)比例配合在研磨機(jī)中磨成粉狀生料 然后將制備好的生料入窯進(jìn)行煅燒 至 左右生成以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥 熟料 下一頁 返回 表 硅酸鹽水泥生產(chǎn)原料的化學(xué)成分 返回 硅酸鹽水泥 為調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)速度 在燒成的熟料中加入 左右的石膏共同磨細(xì) 即為硅酸鹽水泥 因此 硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝概括起來為 兩磨一燒 其生產(chǎn)流程示意如圖 所示 硅酸鹽水泥熟料的礦物組成硅酸鹽水泥熟料是由主要含 的原料 按適當(dāng)比例磨成細(xì)粉燒至部分熔融所得以硅酸鈣為主要礦物成分的水硬性膠凝物質(zhì) 其中硅酸鈣含量 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 不小于 氧化鈣和氧化硅質(zhì)量比不小于 硅酸鹽水泥的熟料礦物組成 上一頁 下一頁 返回 圖 硅酸鹽水泥生產(chǎn)流程示意圖 返回 硅酸鹽水泥 硅酸鹽水泥的熟料礦物組成硅酸鹽水泥原料的主要化學(xué)成分是氧化鈣 氧化硅 氧化鋁 和氧化鐵 經(jīng)過高溫煅燒后 四種成分化合為熟料中的主要礦物組成 硅酸三鈣 簡式為 硅酸二鈣 簡式為 鋁酸三鈣 簡式為 鐵鋁酸四鈣 簡式為 硅酸鹽水泥熟料四種礦物組成與含量列于表 上一頁 下一頁 返回 表 硅酸鹽水泥熟料的礦物組成 返回 硅酸鹽水泥 硅酸鹽水泥熟料主要礦物質(zhì)的性質(zhì) 硅酸三鈣 硅酸三鈣是硅酸鹽水泥中最主要的礦物組分 其含量通常在 左右 它對硅酸鹽水泥性質(zhì)有重要影響 硅酸三鈣水化速度較快 水化熱高 且早期強(qiáng)度高 強(qiáng)度可達(dá)一年強(qiáng)度的 硅酸二鈣 硅酸二鈣在硅酸鹽水泥中的含量為 亦為主要礦物組分 遇水時(shí)與水反應(yīng)較慢 水化熱很低 硅酸二鈣的早期強(qiáng)度較低而后期強(qiáng)度高 耐化學(xué)侵蝕性和干縮性較好 鋁酸三鈣 鋁酸三鈣在硅酸鹽水泥中的含量通常在 以下 它是四種組分中遇水反應(yīng)速度最快 水化熱最高的組分 鋁酸三鈣的含量決定水泥的凝結(jié)速度和釋熱量 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 通常為調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)速度需摻加石膏或硅酸三鈣與石膏形成的水化產(chǎn)物 對提高水泥早期強(qiáng)度起一定作用 耐化學(xué)侵蝕性差 干縮性大 鐵鋁酸四鈣 鐵鋁酸四鈣在硅酸鹽水泥中通常含量為 遇水反應(yīng)較快 水化熱較高 強(qiáng)度較低 對水泥抗折強(qiáng)度起重要作用 耐化學(xué)侵蝕性好 干縮性小 水泥熟料主要礦物質(zhì)的性質(zhì)比較硅酸鹽水泥熟料中這四種礦物組成的主要特性是 反應(yīng)速度 最快 較快 也較快 最慢 釋熱量 最大 較大 居中 最小 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 強(qiáng)度 最高 早期低 但后期增長率較大 故 和 為水泥強(qiáng)度主要來源 強(qiáng)度不高 含量對抗折強(qiáng)度有利 耐化學(xué)侵蝕性 最優(yōu) 其次為 最差 干縮性 和 最小 居中 最大 硅酸鹽水泥的主要礦物質(zhì)的特性歸納見表 上一頁 下一頁 返回 表 硅酸鹽水泥主要礦物組成與特性 返回 硅酸鹽水泥 水泥中礦物成分水化后抗壓強(qiáng)度和釋熱量隨齡期的增長的變化如圖 和圖 所示 水泥是由多種礦物組分組成的 改變各礦物組分的含量比例可生產(chǎn)出各種性能各異的水泥 如提高 含量 可制得高強(qiáng)度水泥和早強(qiáng)水泥 提高 含量 同時(shí)適當(dāng)減低 和 含量 可制得低熱水泥和中熱水泥 如長江三峽工程第二階段大壩混凝土設(shè)計(jì)中 使用了 級中熱硅酸鹽水泥和 級低熱礦渣水泥 上一頁 下一頁 返回 圖 水泥熟料礦物不同齡期抗壓強(qiáng)度 返回 圖 水泥熟料礦物不同齡期釋熱量 返回 硅酸鹽水泥 硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化水泥加水拌和后稱為可塑的水泥漿 由于水泥的水化作用 水泥漿逐漸變稠失去流動(dòng)性和可塑性而未具強(qiáng)度的過程 稱為水泥的 凝結(jié) 隨后產(chǎn)生強(qiáng)度逐漸發(fā)展成為堅(jiān)硬的人造石的過程稱為水泥的 硬化 水泥的凝結(jié)和硬化是人為劃分的兩個(gè)階段 實(shí)際上是一個(gè)連續(xù)而復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程 水泥的水化作用水泥遇水后發(fā)生下列水化反應(yīng) 硅酸三鈣 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 硅酸二鈣 鋁酸三鈣 在純水中反應(yīng)可生成水化鋁酸鈣 但以上這些水化物都是不穩(wěn)定的 不是最后的生成物 在有石膏存在的情況下 其水化反應(yīng)為 石膏消耗完畢后 水泥中尚未水化的 與式 中的鈣礬石 生成單硫型水化鋁酸鈣 其反應(yīng)為 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 鐵鋁酸四鈣 硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化階段水泥漿體由可塑態(tài)性進(jìn)而硬化產(chǎn)生強(qiáng)度的物理化學(xué)過程 可以分為如下四個(gè)階段 初始反應(yīng)期 水泥與水接觸后立即發(fā)生水反應(yīng) 初期 水化 釋放出 立即溶解于溶液中 濃度達(dá)到過飽和后 結(jié)晶析出 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 暴露在水泥顆粒表面的鋁酸三鈣也溶解于水 并與已溶解的石膏反應(yīng) 生成鈣礬石結(jié)晶析出 在此階段的 左右的水泥產(chǎn)生水化 誘導(dǎo)期 在初始反應(yīng)期后 水泥微粒表面覆蓋一層以 凝膠為主的滲透膜 使水化反應(yīng)緩慢進(jìn)行 這期間生成的水化產(chǎn)物數(shù)量不多 水泥顆粒仍然分散 水泥漿體基本保持塑性 凝結(jié)期 由于滲透壓的作用 包裹在水泥微粒表面的滲透膜破裂 水泥微粒進(jìn)一步水化 除繼續(xù)生成 及鈣礬石外 還生成了大量的 凝膠 水泥水化產(chǎn)物不斷填充了水泥顆粒之間的空氣 隨著接觸點(diǎn)的增多 結(jié)構(gòu)趨向密實(shí) 使水泥漿體逐漸失去塑性 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 硬化期 水泥繼續(xù)水化 除已生成的水化產(chǎn)物的數(shù)量繼續(xù)增加外 的水化物也開始形成 硅酸鈣繼續(xù)進(jìn)行水化 水化生成物以凝膠與結(jié)晶狀態(tài)進(jìn)一步填充孔隙 水泥漿體逐漸產(chǎn)生強(qiáng)度 進(jìn)入硬化階段 只要溫度 濕度適合且無外界腐蝕 水泥強(qiáng)度在幾年 甚至幾十年后還能繼續(xù)增長 圖 為硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化過程示意圖 影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的因素水泥石硬化程度越大 凝膠體含量越多 未水化的水泥顆粒內(nèi)核和毛細(xì)孔所占的比例就越少 則水泥石越密實(shí) 強(qiáng)度越高 影響水泥石硬化的因素主要有以下幾個(gè) 上一頁 下一頁 返回 圖 硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化過程示意圖 返回 硅酸鹽水泥 礦物組成 不同礦物成分和水起反應(yīng)時(shí)所表現(xiàn)出來的特點(diǎn)是不同的 如 水化速率最快 放熱量最大而強(qiáng)度不高 水化速率最慢 放熱量最少 早期強(qiáng)度低 后期強(qiáng)度增長迅速等 因此 改變水泥的礦物組成 其凝結(jié)硬化情況將產(chǎn)生明顯變化 水泥的礦物組成是影響水泥凝結(jié)硬化的最重要的因素 水泥漿的水灰比 水泥漿的水灰比是指水泥漿中水與水泥的質(zhì)量之比 當(dāng)水泥漿中加水較多時(shí) 水灰比較大 此時(shí)水泥的初期水化反應(yīng)得以充分進(jìn)行 但水泥顆粒間原來被水隔開的距離較遠(yuǎn) 顆粒間相互連接形成骨架結(jié)構(gòu)所需的凝結(jié)時(shí)間長 所以水泥漿凝結(jié)較慢 水泥漿的水灰比較大時(shí) 多余的水分蒸發(fā)后形成的孔隙較多造成水泥石的強(qiáng)度較低 因此水泥漿的水灰比過大時(shí) 會明顯降低水泥石的強(qiáng)度 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 石膏摻量 石膏起緩凝作用的機(jī)理 水泥水化時(shí) 石膏能很快與鋁酸三鈣作用生成水化硫鋁酸鈣 鈣礬石 鈣礬石很難溶解于水 它沉淀在水泥顆粒表面上形成保護(hù)膜 從而阻礙了鋁酸三鈣的水化反應(yīng) 控制了水泥的水化反應(yīng)速度 延緩了凝結(jié)時(shí)間 水泥的細(xì)度 在礦物組成相同的條件下 水泥磨得越細(xì) 水泥顆粒平均粒徑越小 比表面積越大 水化時(shí)與水的接觸面大 水化速度快 相應(yīng)地水泥凝結(jié)硬化速度就快 早期強(qiáng)度就高 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 環(huán)境溫度和濕度 在適當(dāng)溫度條件下 水泥的水化 凝結(jié)和硬化速度較快 反應(yīng)產(chǎn)物增長較快 凝結(jié)硬化加速 水化熱較多 相反 溫度降低 則水化反應(yīng)減慢 強(qiáng)度增長變緩 但高溫養(yǎng)護(hù)往往導(dǎo)致水泥后期強(qiáng)度增長緩慢 甚至下降 水的存在是水泥水化反應(yīng)的必要條件 當(dāng)環(huán)境濕度十分干燥時(shí) 水泥中的水分將很快蒸發(fā) 以致水泥不能充分水化 硬化也將停止 反之 水泥的水化將得以充分進(jìn)行 強(qiáng)度正常增長 齡期 時(shí)間 水泥的凝結(jié)硬化是隨時(shí)間延長而漸進(jìn)的過程 只要溫度 濕度適宜 水泥強(qiáng)度的增長就可持續(xù)若干年 硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)性質(zhì) 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 化學(xué)性質(zhì) 水泥的化學(xué)指標(biāo)主要是控制水泥中有害的化學(xué)成分含量 其含量若超過最大允許限量 即意味著對水泥性能和質(zhì)量可能產(chǎn)生有害或潛在的影響 氧化鎂含量 在水泥熟料中 常含有少量未與其他礦物結(jié)合的游離氧化鎂 這種多余的氧化鎂是高溫時(shí)形成的方鎂石 它水化為氫氧化鎂的速度很慢 常在水泥硬化以后才開始水化 產(chǎn)生體積膨脹 可導(dǎo)致水泥石結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫甚至破壞 因此它是引起水泥安定性不良的原因之一 三氧化硫含量 水泥中的三氧化硫主要是在生產(chǎn)時(shí)為調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間加入石膏而產(chǎn)生的 石膏超過一定限量后 水泥性能會變化 甚至引起硬化后水泥石體積膨脹 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物破壞 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 燒失量 水泥煅燒不佳或受潮后 均會導(dǎo)致失量增加 燒失量測定是以水泥試樣在 下灼燒 冷卻至室溫稱量 如此反復(fù)灼燒 直至恒重 計(jì)算灼燒前后質(zhì)量損失百分率 不溶物 水泥中不溶物質(zhì)量是用鹽酸溶解水泥濾去不溶殘?jiān)?經(jīng)碳酸鈉處理再用鹽酸中和 高溫灼燒至恒重后稱量所得 灼燒后不溶物質(zhì)量占試樣總質(zhì)量比例為不溶物含量 氯離子 水泥中的氯離子含量過高 其主要原因是摻加了混合材料和外加劑 如工業(yè)廢渣 助磨劑等 由于氯離子是混凝土中鋼筋銹蝕的重要因素 所以我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 通用硅酸鹽水泥 規(guī)定 水泥生產(chǎn)中允許加入 的助磨劑 水泥中的氯離子含量必須 物理性質(zhì) 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 細(xì)度 細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度 細(xì)度越小 水泥與水起反應(yīng)的面積越大 水化越充分 水化速度越快 所以相同礦物組成的水泥 細(xì)度越大 早期強(qiáng)度越高 凝結(jié)速度越快 吸水量減少 實(shí)踐表明 細(xì)度提高 可使水泥混凝土的強(qiáng)度提高 工作性得到改善 但是 水泥細(xì)度提高 在空氣中的硬化收縮也加大 水泥發(fā)生裂縫的可能性也會增加 因此 對水泥細(xì)度必須予以合理控制 水泥細(xì)度有篩析法和比表面積法兩種表示方法 篩析法 以 方孔篩上的篩余量百分率表示 我國現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 水泥細(xì)度檢驗(yàn)方法篩析法 規(guī)定 篩析法有負(fù)壓篩法和水篩法兩種 有爭議時(shí) 以負(fù)壓篩法為準(zhǔn) 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 比表面積法 以每千克水泥總表面積 表示 其測定采用勃氏透氣法 我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 通用硅酸鹽水泥 規(guī)定 硅酸鹽水泥細(xì)度以比表面積表示 不小于 水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度 水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度是對水泥凈漿以標(biāo)準(zhǔn)方法拌制 測試達(dá)到規(guī)定的可塑性程度時(shí)的稠度 凝結(jié)時(shí)間 水泥的凝結(jié)時(shí)間是從指加水開始到水泥漿失去可塑性所需的時(shí)間 分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間 初凝時(shí)間是指水泥全部加入水中至初凝狀態(tài)所經(jīng)歷的時(shí)間 用 計(jì) 體積安定性 水泥體積安定性是反映水泥漿在凝結(jié)硬化過程中 體積膨脹變形的均勻程度 各種水泥在凝結(jié)硬化過程中 如果產(chǎn)生不均勻變形或變形太大 使構(gòu)件產(chǎn)生膨脹裂縫 就是水泥體積安定性不良 會影響工程質(zhì)量 上一頁 下一頁 返回 硅酸鹽水泥 強(qiáng)度 強(qiáng)度是水泥技術(shù)要求中最基本的指標(biāo) 也是水泥的重要技術(shù)性質(zhì)之一 水泥強(qiáng)度除了與水泥本身的性質(zhì) 熟料礦物成分 細(xì)度等 有關(guān)外 還與水灰比 試件制作方法 養(yǎng)護(hù)條件和時(shí)間有關(guān) 按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 用水泥膠砂強(qiáng)度法作為水泥強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 此方法是以 的水泥和中國 標(biāo)準(zhǔn)砂 按規(guī)定的水灰比為 5 用標(biāo)準(zhǔn)制作方法 制成 的標(biāo)準(zhǔn)試件 達(dá)到規(guī)定齡期 時(shí) 測其抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度 按國家標(biāo)準(zhǔn) 通用硅酸鹽水泥 規(guī)定的最低強(qiáng)度值來評定其所屬強(qiáng)度等級 在進(jìn)行水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí) 要用到中國iso標(biāo)準(zhǔn)砂 此砂的粒徑為0 08 2 0mm 分粗 中 細(xì)三級 各占三分之一 其中粗砂為1 0 2 0mm 中砂為0 5 1 0mm 細(xì)砂為0 08 0 5mm iso標(biāo)準(zhǔn)砂顆粒分布見表表 5 上一頁 下一頁 返回 表 iso標(biāo)準(zhǔn)砂顆粒分布 返回 硅酸鹽水泥 水泥強(qiáng)度等級 按規(guī)定齡期抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來劃分 硅酸鹽水泥各齡期強(qiáng)度不低于表 數(shù)值 在規(guī)定各齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均符合某一強(qiáng)度等級的最低強(qiáng)度值要求時(shí) 以 抗壓強(qiáng)度值 作為強(qiáng)度等級 硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級分為 六個(gè)強(qiáng)度等級 水泥型號 為提高水泥早期強(qiáng)度 我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)將水泥分為普通型和早強(qiáng)型 或稱 型 兩個(gè)型號 早強(qiáng)型水泥 的抗壓強(qiáng)度較同強(qiáng)度等級的普通型強(qiáng)度提高 早強(qiáng)型水泥的 抗壓強(qiáng)度可達(dá) 抗壓強(qiáng)度的 水泥混凝土路面用水泥 在供應(yīng)條件允許時(shí) 應(yīng)盡量優(yōu)先選用早強(qiáng)型水泥 以縮短混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間 提早通車 上一頁 下一頁 返回 表 硅酸鹽水泥的強(qiáng)度指標(biāo) 返回 硅酸鹽水泥 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)硅酸鹽水泥的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 按我國現(xiàn)行國標(biāo) 通用硅酸鹽水泥 的有關(guān)規(guī)定列于表 中 硅酸鹽水泥石的腐蝕及其防止 腐蝕用硅酸鹽類水泥配制成的混凝土在正常環(huán)境中 水泥石強(qiáng)度將不斷增長 但在某些環(huán)境中水泥石的強(qiáng)度反而降低 甚至引起混凝土結(jié)構(gòu)的破壞 這種現(xiàn)象稱為水泥石的腐蝕 水泥石的腐蝕一般有以下幾種類型 溶析性的侵蝕 其又稱溶出侵蝕或淡水侵蝕 是指硬化后混凝土中的水泥水化產(chǎn)物被淡水溶解而帶走的一種侵蝕現(xiàn)象 上一頁 下一頁 返回 表 通用硅酸鹽水泥的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 返回 溶蝕作用對水泥石的侵蝕 硅酸鹽水泥 硫酸鹽的侵蝕 海水 沼澤水 工業(yè)污水中 常含有易溶的硫酸鹽類 它們與水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)生成石膏 石膏在水泥石孔隙中結(jié)晶時(shí)體積膨脹 且石膏與水泥中的水化鋁酸鈣作用 生成水化硫鋁酸鈣 即鈣礬石 其體積可增大 倍 在水泥石中產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力 使混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度降低 甚至破壞 鎂鹽侵蝕 海水 地下水或礦泉水中常含有較多的鎂鹽 如氯化鎂 硫酸鎂 鎂鹽與水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)生成無膠結(jié)能力 極易溶于水的氯化鈣 或生成二水石膏導(dǎo)致水泥石結(jié)構(gòu)破壞 碳酸侵蝕 工業(yè)污水或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作用 生成不溶于水的碳酸鈣 碳酸鈣再與水中的碳酸作用生成易溶于水的碳酸氫鈣 其可溶性使水泥石的強(qiáng)度下降 上一頁 下一頁 返回 工業(yè)污水對水泥石的侵蝕 硅酸鹽水泥 腐蝕的防止 根據(jù)腐蝕環(huán)境特點(diǎn) 合理選用水泥品種 選用硅酸三鈣含量低的水泥 使水化產(chǎn)物中 的含量減少 可提高抗淡水侵蝕能力 選用鋁酸三鈣含量低的水泥 則可降低硫酸鹽的腐蝕作用 提高水泥石的密實(shí)度 水泥石內(nèi)部存在的孔隙是水泥石產(chǎn)生腐蝕的內(nèi)因之一 通過采取諸如合理設(shè)計(jì)混凝土配合比 降低水灰比 合理選擇骨料 摻外加劑及改善施工方法等 可以提高水泥石的密實(shí)度 增強(qiáng)其抗腐蝕能力 另外也可以對水泥石表面進(jìn)行處理 如碳化等 增加其表層密實(shí)度 從而達(dá)到防腐的目的 敷設(shè)耐蝕保護(hù)層 當(dāng)腐蝕作用較強(qiáng)時(shí) 可在混凝土表面敷設(shè)一層耐腐蝕性強(qiáng)且不透水的保護(hù)層 通常可采用耐酸石料 耐酸陶瓷 玻璃 塑料或?yàn)r青等 上一頁 返回 摻混合材料的硅酸鹽水泥 為了改善硅酸鹽水泥的某些性能 同時(shí)為了增加產(chǎn)量和降低成本的目的 在硅酸鹽水泥熟料中摻加適量的各種混合材料與石膏共同磨細(xì)的水硬性膠凝材料 稱為摻混合材料的硅酸鹽水泥 混合材料 活性混合材料 ?；郀t礦渣及粒化高爐礦渣粉 將高爐煉鐵礦渣在高溫液態(tài)排出時(shí)經(jīng)冷淬處理 使其成為顆粒狀態(tài) 質(zhì)地疏松 多孔 稱為?；郀t礦渣 細(xì)粉狀則為?；郀t礦渣粉 其主要化學(xué)成分為 它們的總含量約在 以上 此外還有 和一些硫化物 其中 和 含量均可高達(dá) 或更高 自身具有一定水硬性 火山灰質(zhì)混合材料 火山灰質(zhì)混合材料是指具有火山灰性質(zhì)的天然或人工礦物質(zhì)材料 火山灰 凝灰?guī)r 硅藻石 燒黏土 煤渣 煤矸石渣等都是屬于火山灰質(zhì)混合材料 這些材料都含有活性二氧化硅和活性氧化鋁 經(jīng)磨細(xì)后 在 的堿性作用下 可在空氣中硬化 而后在水中繼續(xù)硬化增加強(qiáng)度 下一頁 返回 摻混合材料的硅酸鹽水泥 粉煤灰 火電廠的燃料煤粉燃燒后收集的飛灰稱粉煤灰 粉煤灰中含有較多的 與 化合能力較強(qiáng) 具有較高的活性 非活性混合材料非活性混合材料經(jīng)磨細(xì)后加入水泥中不具有或只具有微弱的化學(xué)活性 在水泥水化中基本上不參加化學(xué)反應(yīng) 僅起提高產(chǎn)量 調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級 節(jié)約水泥熟料的作用 因此又稱為填充型混合材料 主要包括不符合技術(shù)要求的?；郀t礦渣 ?；郀t礦渣粉 粉煤灰及火山灰質(zhì)混合材料 以及石灰石和砂巖 其中石灰石中的 含量不大于 上一頁 下一頁 返回 摻混合材料的硅酸鹽水泥 普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥 簡稱普通水泥 代號 我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 通用硅酸鹽水泥 規(guī)定 普通硅酸鹽水泥組分中熟料和石膏 且 摻加 且 的粒化高爐礦渣 火山灰質(zhì)混合材料和粉煤灰等活性混合材料 其中允許用不超過水泥質(zhì)量 的非活性混合材料或不超過水泥質(zhì)量 的窯灰代替 普通水泥由于摻加混合材料的數(shù)量較少 性質(zhì)與不摻加混合材料的硅酸鹽水泥相近 普通水泥分為42 5 42 5r 52 5 52 5r四個(gè)強(qiáng)度等級 各強(qiáng)度等級在規(guī)定齡期的抗壓和抗折強(qiáng)度不得低于表 8中的值 上一頁 下一頁 返回 表 普通硅酸鹽水泥各齡期強(qiáng)度表 返回 摻混合材料的硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥的組分礦渣硅酸鹽水泥分兩種類型 一種是熟料和石膏 50 且 80 摻加 20 且 50 的?；郀t礦渣 其中允許用不超過水泥質(zhì)量的8 的其它活性混合材料 非活性混合材料或窯灰中的任何一種材料代替 代號為p s a 另一種是熟料和石膏 30 且 50 摻加 50 且 70 的粒化高爐礦渣 其中允許用不超過水泥質(zhì)量的8 的其它活性混合材料 非活性混合材料或窯灰中的任何一種材料代替 代號為p s b 摻混合材料的硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥的水化和硬化過程礦渣硅酸鹽水泥加水后 水化過程分兩步進(jìn)行 首先是熟料礦物水化 其次是水化反應(yīng)生成的 起著堿性激發(fā)劑的作用 與礦渣中的活性 和活性 作用形成具有膠凝性能的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣等水化產(chǎn)物 由于二次反應(yīng)消耗了水泥熟料的水化產(chǎn)物 因此又加速了熟料的水化反應(yīng) 礦渣硅酸鹽水泥的性能和應(yīng)用特點(diǎn)由于礦渣硅酸鹽水泥中水泥熟料含量比硅酸鹽水泥少 并摻有大量的?；郀t礦渣 因此與硅酸鹽水泥相比 礦渣硅酸鹽水泥的性能及應(yīng)用具有以下特點(diǎn) 上一頁 下一頁 返回 摻混合材料的硅酸鹽水泥 耐硫酸鹽侵蝕較好 礦渣硅酸鹽水泥中熟料相對減少 和 的含量也隨之減少 其水化所析出的 比硅酸鹽水泥少 而且礦渣中活性 與 作用又消耗了大量的 這樣水泥石中 就更少了 因此提高了抗軟水及硫酸鹽腐蝕的能力 水化熱低 礦渣硅酸鹽水泥中 熟料減少 相對降低了 和 的含量 水化和硬化過程較慢 因此水化熱比普通硅酸鹽水泥小 宜用于大體積工程 早期強(qiáng)度越低 后期強(qiáng)度增長率越大 礦渣硅酸鹽水泥的水化過程首先是熟料的水化 礦渣活性組分的水化要在熟料水化產(chǎn)物 激發(fā)下進(jìn)行 上一頁 下一頁 返回 摻混合材料的硅酸鹽水泥 礦渣水泥中熟料含量少 而且常溫下化合反應(yīng)緩慢 因此強(qiáng)度增長速度較緩慢 到后期隨著水化硅酸鈣凝膠數(shù)量的增多 以后的強(qiáng)度將超過強(qiáng)度等級相同的硅酸鹽水泥 礦渣摻入量越多 早期強(qiáng)度越低 后期強(qiáng)度增長率越大 對溫度敏感 礦渣硅酸鹽水泥的水化反應(yīng)對溫度敏感 提高養(yǎng)護(hù)溫度 濕度 有利于強(qiáng)度發(fā)展 若采用蒸汽養(yǎng)護(hù) 強(qiáng)度增長較普通硅酸鹽水泥快 且后期強(qiáng)度仍能很好地增長 礦渣硅酸鹽水泥不宜用在溫度太低 養(yǎng)護(hù)條件差的工程 抗凍性 抗?jié)B性 抗碳化能力差 耐熱性好 礦渣硅酸鹽水泥中的 含量較低 且礦渣本身又是水泥的耐熱摻料 故具有較好的耐熱性 適用于受熱 以下 的混凝土工程 還可摻入耐火磚粉等配制成耐熱混凝土 上一頁 下一頁 返回 摻混合材料的硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥中混合材料摻量較大 且磨細(xì)?；郀t礦渣有尖銳棱角 故標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量較大 保持水分能力較差 泌水性較大 因而干縮性較大 如養(yǎng)護(hù)不當(dāng) 則易產(chǎn)生裂縫 因此礦渣水泥的抵抗干濕交替的性能均不及普通硅酸鹽水泥 且堿度低 抗碳化能力差 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 簡稱火山灰水泥 代號為 我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 通用硅酸鹽水泥 規(guī)定 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥中熟料和石膏 且 摻加 且 的火山灰質(zhì)活性混合材料 上一頁 下一頁 返回 摻混合材料的硅酸鹽水泥 火山灰水泥的技術(shù)性質(zhì)與礦渣水泥比較接近 但由于火山灰質(zhì)混合材料品種多 組成與結(jié)構(gòu)差異大 雖然各種火山灰水泥的水化 硬化過程基本相似 但水化速度和水化產(chǎn)物等卻隨著混合材料 硬化環(huán)境和水泥熟料的不同而發(fā)生變化 火山灰水泥凝結(jié)硬化緩慢 早期強(qiáng)度低 后期強(qiáng)度高 火山灰水泥的凝結(jié)硬化過程對環(huán)境溫度 濕度變化較為敏感 故火山灰水泥宜用蒸汽或蒸壓養(yǎng)護(hù) 不宜用于有早強(qiáng)要求及低溫工程中 火山灰水泥具有較低的水化熱 適用于大體積工程 上一頁 下一頁 返回 摻混合材料的硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥 簡稱粉煤灰水泥 代號為 我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 通用硅酸鹽水泥 規(guī)定 粉煤灰硅酸鹽水泥中熟料和石膏 且 摻加 且 的活性粉煤灰 粉煤灰硅酸鹽水泥的水化和硬化過程與礦渣水泥相似 但也有不同之處 由于粉煤灰的活性組分主要是玻璃體 玻璃珠或空心玻璃珠 這種玻璃體比較穩(wěn)定而且結(jié)構(gòu)致密 不易水化 在 的激發(fā)作用下 經(jīng)過 到 個(gè)月的水化齡期 才能在玻璃體表面形成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣 粉煤灰內(nèi)比表面較小 吸附水的能力較小 因而這種水泥干縮小 抗裂性較強(qiáng) 粉煤灰水泥泌水較快 易引起失水裂縫 故應(yīng)在硬化早期加強(qiáng)養(yǎng)護(hù) 并采取一定的工藝措施 上一頁 下一頁 返回 摻混合材料的硅酸鹽水泥 復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥 簡稱復(fù)合水泥 代號 我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 通用硅酸鹽水泥 規(guī)定 復(fù)合硅酸鹽水泥中熟料和石膏 且 摻加兩種或兩種以上的活性或非活性混合材料 摻加量 且 其中允許用不超過水泥質(zhì)量的 的窯灰代替 摻礦渣時(shí)混合材料摻量不得與礦渣硅酸鹽水泥重復(fù) 按我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 通用硅酸鹽水泥 規(guī)定 礦渣硅酸鹽水泥 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥的技術(shù)要求都是相同的 其強(qiáng)度等級分為 六個(gè) 其各齡期強(qiáng)度值和技術(shù)指標(biāo)見表 上一頁 下一頁 返回 表 礦渣硅酸鹽水泥 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥及復(fù)合硅酸鹽水泥強(qiáng)度表 返回 摻混合材料的硅酸鹽水泥 通用硅酸鹽水泥中的硅酸鹽水泥 普通硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥 火山灰硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥 復(fù)合硅酸鹽水泥六種水泥是在土建工程中應(yīng)用最廣的品種 此六種水泥的特性及適用范圍列于表 上一頁 返回 表 六種水泥的主要特性及適用范圍 返回 表 六種水泥的主要特性及適用范圍 返回 其他品種水泥 道路硅酸鹽水泥以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融 所得以硅酸鈣為主要成分并含有較多量的鐵鋁酸鈣的硅酸鹽水泥熟料稱為道路硅酸鹽水泥熟料 由道路硅酸鹽水泥熟料 活性混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料 稱為道路硅酸鹽水泥 簡稱道路水泥 技術(shù)要求各交通等級路面所使用水泥的化學(xué)成分和物理指標(biāo)等要求符合表 的規(guī)定 下一頁 返回 表 各交通等級路面用水泥的化學(xué)成分和物理指標(biāo) 返回 表 各交通等級路面用水泥的化學(xué)成分和物理指標(biāo) 返回 其他品種水泥 工程應(yīng)用道路水泥是一種強(qiáng)度高 特別是抗折強(qiáng)度高 耐磨性好 干縮性小 抗沖擊性好 抗凍性和抗硫酸性比較好的專用水泥 它適用于道路路面 機(jī)場跑道道面 城市廣場等工程 由于道路水泥具有干縮性小 耐磨 抗沖擊等特性 可減少水泥混凝土路面的裂縫和磨耗等病害 減少維修 延長路面使用年限 因而可獲得顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益 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 以 抗壓強(qiáng)度表示強(qiáng)度等級的水硬性膠凝材料稱為快硬硅酸鹽水泥 簡稱快硬水泥 上一頁 下一頁 返回 其他品種水泥 技術(shù)要求 化學(xué)性質(zhì) 氧化鎂含量 熟料中氧化鎂含量不得超過 如水泥壓蒸安定性試驗(yàn)合格 則熟料中氧化鎂的含量允許放寬到 三氧化硫含量 水泥中三氧化硫含量不得超過 物理力學(xué)性質(zhì) 細(xì)度 采用篩析方法 方孔篩篩余量不得大于 凝結(jié)時(shí)間 初凝不早于 終凝不得遲于 安定性 沸煮法檢驗(yàn)必須合格 強(qiáng)度 以 強(qiáng)度表示強(qiáng)度等級 各齡期強(qiáng)度不得低于規(guī)定數(shù)值 各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)見表 上一頁 下一頁 返回 表 快硬硅酸鹽水泥各強(qiáng)度等級各齡期強(qiáng)度值 返回 其他品種水泥 工程應(yīng)用快硬水泥具有早期強(qiáng)度增進(jìn)率高的特點(diǎn) 其 抗壓強(qiáng)度可達(dá)到強(qiáng)度等級 后期強(qiáng)度仍有一定增長 因此適用于緊急搶修工程 冬期施工工程 用于制造預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土或混凝土預(yù)制構(gòu)件 可提高混凝土早期強(qiáng)度 縮短養(yǎng)護(hù)期 加快周轉(zhuǎn) 不宜用于大體積工程 快硬水泥的缺點(diǎn)是干縮率較大 容易吸濕 儲存期超過一個(gè)月時(shí)須重新檢驗(yàn) 鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥是以石灰石和礬土為主要原料 配制成適當(dāng)成分的生料 燒至全部或部分熔融所得以鋁酸鈣為主要礦物的熟料 經(jīng)磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料 代號 由于熟料中 含量大于 因此又稱高鋁水泥 它是一種快硬 高強(qiáng) 耐腐蝕 耐熱的水泥 鋁酸鹽水泥按 含量百分?jǐn)?shù)分為四類 上一頁 下一頁 返回 其他品種水泥 技術(shù)要求 細(xì)度 比表面積不小于 或 篩余不大于 發(fā)生爭議時(shí)以比表面積為準(zhǔn) 凝結(jié)時(shí)間 初凝時(shí)間不得早于 終凝時(shí)間不得遲于 的初凝時(shí)間不得早于 終凝時(shí)間不得遲于 強(qiáng)度 各類型水泥各齡期強(qiáng)度值不得低于表 中的數(shù)值 上一頁 下一頁 返回 表 鋁酸鹽水泥各齡期強(qiáng)度值 返回 其他品種水泥 工程應(yīng)用鋁酸鹽水泥的特點(diǎn)是早期強(qiáng)度增長快 強(qiáng)度高 主要用于緊急搶修和早期強(qiáng)度要求高的工程 冬期施工的工程 同時(shí)鋁酸鹽水泥具有較高的抵抗礦物水和硫酸鹽的侵蝕性 也具有較高的耐熱性 因而也用于處于海水或者其他侵蝕介質(zhì)作用的重要工程以及制造耐熱混凝土 制造膨脹水泥等 在使用鋁酸鹽水泥時(shí)應(yīng)避免與硅酸鹽水泥混合使用 否則會使水泥石的強(qiáng)度降低 膨脹水泥膨脹水泥是硬化過程中不產(chǎn)生收縮且具有一定膨脹性能的水泥 它通常由膠凝材料和膨脹劑混合而成 膨脹劑使水泥在水化過程中形成膨脹物質(zhì) 如水化硫鋁酸鈣 導(dǎo)致體積稍有膨脹 由于這一過程是在未硬化漿體中進(jìn)行 所以不致引起破壞和有害的應(yīng)力 上一頁 下一頁 返回 其他品種水泥 分類 按膠結(jié)材料不同分類 硅酸鹽型膨脹水泥 用硅酸鹽熟料 鋁酸鹽水泥和二水石膏以適當(dāng)比例共同粉磨或分別研磨再混合均勻 可制得硅酸鹽型膨脹水泥 由于水化后生成鈣礬石 水化氫氧化鈣等水化產(chǎn)物