資料講稿4水泥

1、第四章第四章 水泥水泥 水泥是一種粉末狀材料，屬于水硬性膠凝材料，是基本建水泥是一種粉末狀材料，屬于水硬性膠凝材料，是基本建設(shè)中最重要的土木工程材料。廣泛用于工業(yè)和民用建筑、道路、設(shè)中最重要的土木工程材料。廣泛用于工業(yè)和民用建筑、道路、橋梁、鐵路、水利和國防等工程；用于生產(chǎn)各種類型的混凝土橋梁、鐵路、水利和國防等工程；用于生產(chǎn)各種類型的混凝土及混凝及混凝土制品。土制品。20152015年，我國的水泥年，我國的水泥產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到23.5億億t，水，水泥品種也達(dá)到了泥品種也達(dá)到了80余種。余種。 水泥的水泥的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)水硬性水硬性與鋼筋與鋼筋粘結(jié)性好粘結(jié)性好耐久性耐久性工藝簡單工藝簡單可塑

2、性可塑性低成本低成本多樣性多樣性 按水泥的按水泥的化學(xué)成分化學(xué)成分，分為硅酸鹽系水泥、鋁酸鹽系水，分為硅酸鹽系水泥、鋁酸鹽系水泥、硫鋁酸鹽系水泥等；泥、硫鋁酸鹽系水泥等； 按按用途用途可分為通用水泥、專用水泥和特性水泥。可分為通用水泥、專用水泥和特性水泥。 通用水泥通用水泥就是各類工程中常用的六大品種水泥就是各類工程中常用的六大品種水泥( (硅酸硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和復(fù)合水泥泥和復(fù)合水泥) )； 專用水泥專用水泥主要有砌筑水泥、道路水泥、油井水泥等；主要有砌筑水泥、道路水泥、油井水泥等； 特性水泥特性水泥主要有快

3、硬硅酸鹽水泥、膨脹水泥、噴射水主要有快硬硅酸鹽水泥、膨脹水泥、噴射水泥、抗硫酸鹽水泥等。泥、抗硫酸鹽水泥等。 4.1 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥一、硅酸鹽水泥的概念及生產(chǎn)工藝一、硅酸鹽水泥的概念及生產(chǎn)工藝 國標(biāo)國標(biāo)GB175-2006規(guī)定：凡由規(guī)定：凡由硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料、05%的石灰石或粒化高爐礦渣的石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為凝材料稱為硅酸鹽水泥，也稱波特蘭水泥硅酸鹽水泥，也稱波特蘭水泥。 不摻加混合材料不摻加混合材料的稱為的稱為I型硅酸鹽水泥，代號型硅酸鹽水泥，代號PI； 摻加摻加不超過水泥質(zhì)量不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；?/p>

4、爐礦渣的石灰石或?；郀t礦渣混合混合材料材料的稱為的稱為II型硅酸鹽水泥，代號型硅酸鹽水泥，代號PII。u硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝“兩磨一燒兩磨一燒”工工藝藝石灰石石灰石粘土粘土鐵礦粉鐵礦粉生生料料1400140014501450熟熟料料石膏石膏石灰石或石灰石或?；V渣?；V渣磨細(xì)磨細(xì)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥磨細(xì)磨細(xì)煅燒煅燒生產(chǎn)水泥的方法主要有生產(chǎn)水泥的方法主要有干法立窯生產(chǎn)干法立窯生產(chǎn)和和濕法回轉(zhuǎn)窯濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)兩種生產(chǎn)兩種1 生料的制備包括生料的配合、粉磨與均化喂料成品QTQF開路系統(tǒng)閉路系統(tǒng)閉路系統(tǒng)管球磨管球磨立磨第五章第五章 水泥水泥2 孰料的燒成旋風(fēng)旋風(fēng)筒筒連接連接管管道

5、道分解分解爐爐回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)窯窯冷卻冷卻機(jī)機(jī)預(yù)預(yù) 熱熱分解分解燒成燒成冷卻冷卻二、熟料礦物組成及特性二、熟料礦物組成及特性 除上述四種主要熟料礦物外，硅酸鹽水泥中還含有除上述四種主要熟料礦物外，硅酸鹽水泥中還含有f-CaO、f-MgO和和K2O、Na2O等次要成分。等次要成分。組成組成化學(xué)分子式化學(xué)分子式縮寫縮寫硅酸三鈣硅酸三鈣3CaOSiO2C3S硅酸二鈣硅酸二鈣2CaOSiO2C2S鋁酸三鈣鋁酸三鈣3CaOAl2O3C3A鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣4CaOAl2O3Fe2O3C4AF水泥熟料礦物組成水泥熟料礦物組成簡寫：簡寫：CaOC， SiO2 S， Al2O3 A， Fe2O3 F， H2OH硅酸

6、鹽水泥熟料礦物特性硅酸鹽水泥熟料礦物特性礦物種類礦物種類硅酸三鈣硅酸三鈣硅酸二鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣縮寫縮寫C3SC2SC3AC4AF含量（含量（%）37-6015-377-1510-18水化速度水化速度快快慢慢最快最快快快水化熱水化熱多多少少最多最多較多較多耐腐蝕性耐腐蝕性差差好好最差最差中中強(qiáng)度強(qiáng)度高高早低后高早低后高低低低低現(xiàn)象現(xiàn)象原因分析原因分析（1 1）擋墻開裂與水泥的選用擋墻開裂與水泥的選用 某大體積的混凝土工程，澆注兩周后拆模，發(fā)現(xiàn)某大體積的混凝土工程，澆注兩周后拆模，發(fā)現(xiàn)擋墻有多道貫穿型的縱向裂縫。該工程使用某立窯水擋墻有多道貫穿型的縱向裂縫。該工程使用

7、某立窯水泥廠生產(chǎn)泥廠生產(chǎn)42.542.5型硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成如下：型硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成如下： C C3 3S S 6161；C C2 2S S1414；C C3 3A A1414； C C4 4AFAF1111。 原因分析原因分析 由于該工程所使用的水泥由于該工程所使用的水泥C C3 3A A和和C C3 3S S含量高，導(dǎo)致該水泥含量高，導(dǎo)致該水泥的水化熱高，且在澆注混凝土中，混凝土的整體溫度高，以的水化熱高，且在澆注混凝土中，混凝土的整體溫度高，以后混凝土溫度隨環(huán)境溫度下降，產(chǎn)生冷縮，造成貫穿型的縱后混凝土溫度隨環(huán)境溫度下降，產(chǎn)生冷縮，造成貫穿型的縱向裂縫。向裂縫。 防治措

8、施防治措施 首先，對大體積的混凝土工程宜選用低水化熱，即首先，對大體積的混凝土工程宜選用低水化熱，即C C3 3A A和和C C3 3S S的含量較低的水泥。其次，水泥用量及水灰比也需適當(dāng)控的含量較低的水泥。其次，水泥用量及水灰比也需適當(dāng)控制。制。 三、硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)與硬化三、硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)與硬化( (一一) ) 熟料礦物的水化反應(yīng)熟料礦物的水化反應(yīng)4CaOAl2O3Fe2O3+H2O3CaOAl2O36H2O+CaOFe2O3H2O水化硅酸鈣凝膠水化硅酸鈣凝膠C3S2H3氫氧化鈣晶體氫氧化鈣晶體CH水化鋁酸三鈣晶體水化鋁酸三鈣晶體C3AH6水化鐵酸鈣凝膠水化鐵酸鈣凝膠CFH3

9、CaOSiO2+H2O3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)22CaOSiO2+H2O3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)2u硅酸三鈣硅酸三鈣u硅酸二鈣硅酸二鈣u鋁酸三鈣鋁酸三鈣3CaOAl2O3+H2O3CaOAl2O36H2Ou鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣石膏調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間的原理石膏調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間的原理 石膏與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣針狀晶體石膏與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣針狀晶體（鈣礬石）。該晶體難溶，包裹在水泥熟料的表面上，形（鈣礬石）。該晶體難溶，包裹在水泥熟料的表面上，形成保護(hù)膜，阻礙水分進(jìn)入水泥內(nèi)部，使水化反應(yīng)延緩下來，成保護(hù)膜，阻礙水分進(jìn)入水泥內(nèi)部，使水化反應(yīng)延緩下來，從而

10、避免了純水泥熟料水化產(chǎn)生閃凝現(xiàn)象。所以，石膏在從而避免了純水泥熟料水化產(chǎn)生閃凝現(xiàn)象。所以，石膏在水泥中起調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間的作用。水泥中起調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間的作用。CaSO42H2O+3CaOAl2O3+H2O3CaOAl2O33CaSO431H2O高硫型水化硫鋁酸鈣晶體高硫型水化硫鋁酸鈣晶體 當(dāng)石膏消耗完后，部分高硫型水化硫鋁酸當(dāng)石膏消耗完后，部分高硫型水化硫鋁酸鈣鈣( (又稱鈣礬石又稱鈣礬石AFt) )轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)榈土蛐退蜾X酸鈣晶體為低硫型水化硫鋁酸鈣晶體AFm( (3CaOAl2O3CaSO4 12H2O，即，即 ) )。討論討論（2 2）假凝現(xiàn)象假凝現(xiàn)象 某工地使用某廠生產(chǎn)的硅酸鹽水泥，加某工地

11、使用某廠生產(chǎn)的硅酸鹽水泥，加水拌和后，水泥漿體在短時(shí)間內(nèi)迅速凝結(jié)。后水拌和后，水泥漿體在短時(shí)間內(nèi)迅速凝結(jié)。后經(jīng)劇烈攪拌，水泥漿體又恢復(fù)塑性，隨后過三經(jīng)劇烈攪拌，水泥漿體又恢復(fù)塑性，隨后過三小時(shí)才凝結(jié)。請討論形成這種現(xiàn)象的原因。小時(shí)才凝結(jié)。請討論形成這種現(xiàn)象的原因。討論討論 此為水泥假凝現(xiàn)象。假凝是指水泥的一種不正常的早期此為水泥假凝現(xiàn)象。假凝是指水泥的一種不正常的早期固化或過早變硬現(xiàn)象。假凝與快凝不同，前者放熱量甚微，固化或過早變硬現(xiàn)象。假凝與快凝不同，前者放熱量甚微，且經(jīng)劇烈攪拌后漿體可恢復(fù)塑性，并達(dá)到正常凝結(jié)，對強(qiáng)度且經(jīng)劇烈攪拌后漿體可恢復(fù)塑性，并達(dá)到正常凝結(jié)，對強(qiáng)度無不利影響。無不利影響

12、。 假凝現(xiàn)象與很多因素有關(guān)，一般認(rèn)為主要是由于水泥粉假凝現(xiàn)象與很多因素有關(guān)，一般認(rèn)為主要是由于水泥粉磨時(shí)磨內(nèi)溫度較高，使二水石膏脫水成半水石膏的緣故。當(dāng)磨時(shí)磨內(nèi)溫度較高，使二水石膏脫水成半水石膏的緣故。當(dāng)水泥拌水后，半水石膏迅速水化為二水石膏，形成針狀結(jié)晶水泥拌水后，半水石膏迅速水化為二水石膏，形成針狀結(jié)晶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而引起漿體固化。另外，某些含堿較高的水泥，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而引起漿體固化。另外，某些含堿較高的水泥，硫酸鉀與二水石膏生成鉀石膏迅速長大，也會(huì)造成假凝。硫酸鉀與二水石膏生成鉀石膏迅速長大，也會(huì)造成假凝。 （2 2）假凝現(xiàn)象假凝現(xiàn)象 硅酸鹽水泥主要水化產(chǎn)物硅酸鹽水泥主要水化產(chǎn)物u水化硅酸

13、鈣水化硅酸鈣凝膠凝膠C-S-H約占約占70%u氫氧化鈣氫氧化鈣晶體晶體CH約占約占20%u水化硫鋁酸鈣水化硫鋁酸鈣晶體晶體（AFt和和AFm）約占約占7%u水化鐵酸一鈣水化鐵酸一鈣凝膠凝膠CFHu水化鋁酸三鈣水化鋁酸三鈣晶體晶體C3AH6水泥漿掃描電鏡照片（水泥漿掃描電鏡照片（7d齡期齡期）C-S-H鈣礬石鈣礬石C-S-H 水化硅酸鈣凝膠水化硅酸鈣凝膠CH Crystal 氫氧化鈣晶體氫氧化鈣晶體 (二二) 凝結(jié)硬化凝結(jié)硬化u凝結(jié)凝結(jié): 水泥加水拌和形成具有一定流動(dòng)性和可塑水泥加水拌和形成具有一定流動(dòng)性和可塑性的漿體，經(jīng)過自身的物理化學(xué)變化逐漸變稠失去性的漿體，經(jīng)過自身的物理化學(xué)變化逐漸變稠失

14、去可塑性的過程。可塑性的過程。u硬化硬化: 失去可塑性的漿體隨著時(shí)間的增長產(chǎn)生明失去可塑性的漿體隨著時(shí)間的增長產(chǎn)生明顯的強(qiáng)度，并逐漸發(fā)展成為堅(jiān)硬的水泥石的過程顯的強(qiáng)度，并逐漸發(fā)展成為堅(jiān)硬的水泥石的過程。初始反應(yīng)期初始反應(yīng)期初始的溶解和水化，約持續(xù)初始的溶解和水化，約持續(xù)5-105-10分鐘。分鐘。潛伏期潛伏期流動(dòng)性可塑性好凝膠體膜層圍繞流動(dòng)性可塑性好凝膠體膜層圍繞水泥顆粒成長，水泥顆粒成長，1h 1h 凝膠膜破裂、長大并連接、水泥凝膠膜破裂、長大并連接、水泥顆粒進(jìn)一步水化，顆粒進(jìn)一步水化，6h6h。多孔的空。多孔的空間網(wǎng)絡(luò)間網(wǎng)絡(luò)凝聚結(jié)構(gòu)，失去可塑性凝聚結(jié)構(gòu)，失去可塑性凝結(jié)期凝結(jié)期凝膠體填充毛細(xì)

15、管，凝膠體填充毛細(xì)管，6h-6h-若干年硬若干年硬化石狀體密實(shí)空間網(wǎng)化石狀體密實(shí)空間網(wǎng)硬化期硬化期水泥石結(jié)構(gòu)水泥石結(jié)構(gòu)l 未水化水泥顆粒未水化水泥顆粒l 水化產(chǎn)物晶體、膠體水化產(chǎn)物晶體、膠體l 毛細(xì)孔、毛細(xì)孔水毛細(xì)孔、毛細(xì)孔水l 凝膠孔凝膠孔毛細(xì)孔毛細(xì)孔未被水化產(chǎn)物所未被水化產(chǎn)物所填充的原充水空間填充的原充水空間凝膠孔凝膠孔C-S-H內(nèi)部的結(jié)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)孔構(gòu)孔水泥石水泥石是多相（固、液、是多相（固、液、氣）多孔體系，水泥石的氣）多孔體系，水泥石的工程性質(zhì)取決于水泥石的工程性質(zhì)取決于水泥石的結(jié)構(gòu)組成，即決定于水化結(jié)構(gòu)組成，即決定于水化物的類型和相對含量、內(nèi)物的類型和相對含量、內(nèi)部孔的大小、形狀和分

16、布部孔的大小、形狀和分布狀態(tài)。狀態(tài)。硬化前硬化前未水化水未水化水泥顆粒泥顆粒水水C-S-HC-S-H鈣礬石鈣礬石氫氧化鈣氫氧化鈣硬化后硬化后( (三三) ) 影響水泥水化硬化的因素影響水泥水化硬化的因素 u熟料礦物組成熟料礦物組成u細(xì)度細(xì)度u石膏摻量石膏摻量u水灰比水灰比u溫度和濕度溫度和濕度u養(yǎng)護(hù)時(shí)間養(yǎng)護(hù)時(shí)間3 7 28 56 齡期齡期 d強(qiáng)度強(qiáng)度四、硅酸鹽水泥的技術(shù)要求四、硅酸鹽水泥的技術(shù)要求(一一) 細(xì)度細(xì)度 水泥的細(xì)度指水泥的粗細(xì)程度或分散度。細(xì)度決定了水泥水泥的細(xì)度指水泥的粗細(xì)程度或分散度。細(xì)度決定了水泥與水接觸的表面積。從而影響水泥的水化、凝結(jié)速度和性質(zhì)。與水接觸的表面積。從而影響

17、水泥的水化、凝結(jié)速度和性質(zhì)。細(xì)度細(xì)度與水接觸的表面積與水接觸的表面積凝結(jié)和硬化速度凝結(jié)和硬化速度性質(zhì)性質(zhì)100m小小低低低低水泥的細(xì)度和性質(zhì)水泥的細(xì)度和性質(zhì) 水泥的細(xì)度可用水泥的細(xì)度可用篩析法篩析法( (80m或或45m方孔篩篩方孔篩篩余余) )和和比表面積法比表面積法( (勃勃氏法氏法) )檢驗(yàn)檢驗(yàn)。 比表面積法是通過測量一定量空氣通過水泥時(shí)比表面積法是通過測量一定量空氣通過水泥時(shí)流速的變化來測定顆粒粒徑分布情況。流速的變化來測定顆粒粒徑分布情況。GB 1752007規(guī)定：硅酸鹽水泥的比表規(guī)定：硅酸鹽水泥的比表面積應(yīng)面積應(yīng)大于大于300m2/kg，否則為不合格。，否則為不合格。比表面積測定儀

18、比表面積測定儀（二）（二）化學(xué)指標(biāo)化學(xué)指標(biāo)化學(xué)指標(biāo)應(yīng)符合下表規(guī)定化學(xué)指標(biāo)應(yīng)符合下表規(guī)定品種代號不溶物（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）燒失量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）三氧化硫（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）氧化鎂（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）氯離子（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）硅酸鹽水泥PI0.753.03.55.0a0.06cP1.503.5普通硅酸鹽水泥PO-5.0礦渣硅酸鹽水泥PSA-4.06.0bPSB-火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥PP-3.56.0b粉煤灰硅酸鹽水泥PF-復(fù)合硅酸鹽水泥PC-a如果水泥壓蒸試驗(yàn)合格，則水泥中氧化鎂的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）允許放寬至6.0%。b如果水泥中氧化鎂的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）大于6.0%時(shí)，需進(jìn)行水泥壓蒸安定性試驗(yàn)并合格。c當(dāng)有更低要求時(shí)，該指標(biāo)由買賣雙方協(xié)

19、商確定。(三三) 凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間u凝結(jié)時(shí)間：凝結(jié)時(shí)間：水泥凈漿從加水至失去流動(dòng)性水泥凈漿從加水至失去流動(dòng)性所需要的時(shí)間。所需要的時(shí)間。u國標(biāo)規(guī)定：國標(biāo)規(guī)定：水泥的凝結(jié)時(shí)間必須采用標(biāo)準(zhǔn)水泥的凝結(jié)時(shí)間必須采用標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿，在標(biāo)準(zhǔn)溫、濕條件下用水稠度的水泥凈漿，在標(biāo)準(zhǔn)溫、濕條件下用水泥凝結(jié)時(shí)間測定儀測定。泥凝結(jié)時(shí)間測定儀測定。 標(biāo)準(zhǔn)稠度：標(biāo)準(zhǔn)稠度：試錐下沉深度為試錐下沉深度為282mm或或距底板距底板61mm時(shí)的稠度。時(shí)的稠度。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量：標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量：水泥漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)水泥漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)的用水量，以水占水泥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示。的用水量，以水占水泥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示。標(biāo)準(zhǔn)稠度測定儀標(biāo)準(zhǔn)

20、稠度測定儀標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測試方法有標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測試方法有固定水量法固定水量法和調(diào)整水量法兩種。和調(diào)整水量法兩種。u初凝：初凝：從水泥加水拌和起至標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始失去可塑性所從水泥加水拌和起至標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始失去可塑性所需的時(shí)間。需的時(shí)間。國標(biāo)規(guī)定：國標(biāo)規(guī)定：初凝時(shí)間初凝時(shí)間 45min，國產(chǎn)水泥一般為，國產(chǎn)水泥一般為1-3h。實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：以試針距離底板以試針距離底板41mm為準(zhǔn)。為準(zhǔn)。工程意義：工程意義：水泥的初凝時(shí)間不宜過早，以便施工時(shí)有充分的時(shí)水泥的初凝時(shí)間不宜過早，以便施工時(shí)有充分的時(shí)間攪拌、運(yùn)輸、澆搗和砌筑等操作。間攪拌、運(yùn)輸、澆搗和砌筑等操作。u終凝：終凝：從水泥加水拌和起至標(biāo)準(zhǔn)稠

21、度凈漿完全失去可塑性并從水泥加水拌和起至標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。國標(biāo)規(guī)定：國標(biāo)規(guī)定：終凝時(shí)間終凝時(shí)間 6.5h，國產(chǎn)水泥一般為，國產(chǎn)水泥一般為5-6h。實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：以試針下沉以試針下沉0.5mm為準(zhǔn)。為準(zhǔn)。工程意義：工程意義：終凝時(shí)間不宜過遲，以便施工完畢后更快硬化，達(dá)終凝時(shí)間不宜過遲，以便施工完畢后更快硬化，達(dá)到一定的強(qiáng)度，以利于下一步施工工藝的進(jìn)行。到一定的強(qiáng)度，以利于下一步施工工藝的進(jìn)行。u影響水泥凝結(jié)時(shí)間的因素：影響水泥凝結(jié)時(shí)間的因素：熟料的礦物組成、石膏摻量、混熟料的礦物組成、石膏摻量、混合材的品種與摻量、水泥細(xì)度、溫度、水灰比等。

22、合材的品種與摻量、水泥細(xì)度、溫度、水灰比等。(四四) 體積安定性體積安定性u 定義：定義：是指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻程度。是指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻程度。u體積安定性不良：體積安定性不良：水泥在凝結(jié)硬化過程中產(chǎn)生不均勻的體水泥在凝結(jié)硬化過程中產(chǎn)生不均勻的體 積變化。積變化。u安定性不良的原因：安定性不良的原因： 熟料中含有過多的熟料中含有過多的f-CaO 熟料中含有過多的熟料中含有過多的f-MgO 石膏摻量過多石膏摻量過多 生成鈣礬石生成鈣礬石過燒過燒體積安定性不良的水泥應(yīng)作廢品處理，禁止用于任何工程中體積安定性不良的水泥應(yīng)作廢品處理，禁止用于任何工程中 GB17520

23、06和和GB/T13462001規(guī)定：硅酸鹽水泥的體規(guī)定：硅酸鹽水泥的體積安定性用沸煮積安定性用沸煮法法3h( (分試餅法和雷氏夾法分試餅法和雷氏夾法) )必須必須合格。合格。 試餅法試餅法是用是用標(biāo)準(zhǔn)稠度標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿按規(guī)定方法制成規(guī)定的的水泥凈漿按規(guī)定方法制成規(guī)定的試餅，經(jīng)養(yǎng)護(hù)、沸煮后，觀察餅的外形變化，如未發(fā)現(xiàn)翹曲試餅，經(jīng)養(yǎng)護(hù)、沸煮后，觀察餅的外形變化，如未發(fā)現(xiàn)翹曲和裂紋，即為安定性合格，反之則為安定性不良。和裂紋，即為安定性合格，反之則為安定性不良。 雷氏法雷氏法是按規(guī)定方法制成是按規(guī)定方法制成圓柱體試件，然后測定沸煮后圓柱體試件，然后測定沸煮后試件的尺寸變化，即膨脹值，試件的尺寸

24、變化，即膨脹值，來評定體積安定性是否合格。來評定體積安定性是否合格。5.0mm，則不合格，則不合格。u沸煮法只能檢測沸煮法只能檢測f-CaO所造成的體積安定性不良。對于所造成的體積安定性不良。對于f-MgO和石膏造成的體積安定性不良則需分別采用壓蒸和石膏造成的體積安定性不良則需分別采用壓蒸法、長時(shí)間在溫水中浸泡法法、長時(shí)間在溫水中浸泡法 。u標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：f-MgO 5.0%，SO3 3.5%。(五五) 強(qiáng)度強(qiáng)度u膠砂強(qiáng)度膠砂強(qiáng)度GB176711999規(guī)定：將水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂及水按規(guī)定：將水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂及水按1 : 3.0 : 0.5，用規(guī)定方法制成規(guī)格為用規(guī)定方法制成規(guī)格為4040160mm

25、的標(biāo)準(zhǔn)試件，在的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件(1d內(nèi)為內(nèi)為201、RH90%的空氣中，的空氣中，1d后后放入放入20 1的水中的水中)下養(yǎng)護(hù)，測定下養(yǎng)護(hù)，測定3d和和28d時(shí)的抗折強(qiáng)度時(shí)的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。和抗壓強(qiáng)度。根據(jù)水泥品種不同，分別測定根據(jù)水泥品種不同，分別測定3d、28d的抗的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，即為水泥的膠砂強(qiáng)度。折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，即為水泥的膠砂強(qiáng)度。 36圖圖1 水泥膠砂攪拌機(jī)水泥膠砂攪拌機(jī)圖圖2 撥料器和振實(shí)臺(tái)撥料器和振實(shí)臺(tái)試驗(yàn)儀器：試驗(yàn)儀器：（四）、水泥膠砂強(qiáng)度（四）、水泥膠砂強(qiáng)度37抗折強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)抗折強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)壓力機(jī)夾具壓力機(jī)夾具試驗(yàn)儀器試驗(yàn)儀器（四）、水泥膠砂強(qiáng)

26、度（四）、水泥膠砂強(qiáng)度38（1）試件受壓面為非成型面試件受壓面為非成型面;（2）試件放入前杠桿應(yīng)調(diào)成平衡狀態(tài)）試件放入前杠桿應(yīng)調(diào)成平衡狀態(tài);（3）加荷速度為）加荷速度為5010N/s;（4）單塊抗折強(qiáng)度的計(jì)算（精確到）單塊抗折強(qiáng)度的計(jì)算（精確到0.01MPa):u 抗折強(qiáng)度的試驗(yàn)方法：抗折強(qiáng)度的試驗(yàn)方法：抗折強(qiáng)度以三個(gè)抗折結(jié)果的平均值計(jì)算抗折強(qiáng)度以三個(gè)抗折結(jié)果的平均值計(jì)算(精確到精確到0.1MPa).當(dāng)三個(gè)強(qiáng)度值中當(dāng)三個(gè)強(qiáng)度值中有超出平均值的有超出平均值的10%時(shí)時(shí),應(yīng)剔除后再取平均值作為抗折強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果；應(yīng)剔除后再取平均值作為抗折強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果；如果有如果有 兩個(gè)超兩個(gè)超出平均值的出平均值的1

27、0%時(shí)時(shí),則必須重做試驗(yàn)。則必須重做試驗(yàn)。（四）、水泥膠砂強(qiáng)度（四）、水泥膠砂強(qiáng)度39例題：有三組抗折強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下，試確定最后的試驗(yàn)結(jié)果。例題：有三組抗折強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下，試確定最后的試驗(yàn)結(jié)果。 （1）9.3，10.0，10.7（MPa） =10.0 （MPa） 抗折強(qiáng)度抗折強(qiáng)度=10.0 （MPa） (2) 10.8 ，10.2，13.0 (MPa） 平均值平均值Rf=11.3 （MPa），其中（），其中（13.0-11.3）/11.3=14.7%10% 抗折強(qiáng)度抗折強(qiáng)度=( 10.8 +10.2)/2 =10.5（MPa） (3) 8.5, 10.0, 11.5 （MPa） 平均值平均

28、值Rf=10.0（MPa），最大和最小值均平均值的超過），最大和最小值均平均值的超過10%。 此組試驗(yàn)應(yīng)重做。此組試驗(yàn)應(yīng)重做。（四）、水泥膠砂強(qiáng)度（四）、水泥膠砂強(qiáng)度40u 抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)方法抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)方法(1)受壓面為非成型面受壓面為非成型面;(2)加荷速率為加荷速率為2400200N/s;(3)單塊抗壓強(qiáng)度按試計(jì)算單塊抗壓強(qiáng)度按試計(jì)算(精確精確0.1MPa):(4)抗壓強(qiáng)度以抗壓強(qiáng)度以六個(gè)六個(gè)抗壓強(qiáng)度測地值的平均值為試驗(yàn)結(jié)果抗壓強(qiáng)度測地值的平均值為試驗(yàn)結(jié)果(精確精確0.1MPa)。如六個(gè)測定值中有一個(gè)超出六個(gè)平均值的。如六個(gè)測定值中有一個(gè)超出六個(gè)平均值的10%時(shí)，應(yīng)時(shí)，應(yīng)剔除這個(gè)值，以

29、剩下的五個(gè)平均值作為結(jié)果。若五個(gè)測定值中再剔除這個(gè)值，以剩下的五個(gè)平均值作為結(jié)果。若五個(gè)測定值中再有超過它們平均值的有超過它們平均值的10%時(shí)，則此組結(jié)果作廢。時(shí)，則此組結(jié)果作廢。（四）、水泥膠砂強(qiáng)度（四）、水泥膠砂強(qiáng)度強(qiáng)度等級強(qiáng)度等級抗壓強(qiáng)度（抗壓強(qiáng)度（MPa）抗折強(qiáng)度（抗折強(qiáng)度（MPa）3d28d3d28d42.542.5R17.022.042.542.53.54.06.56.552.552.5R23.027.052.552.54.05.07.07.062.562.5R28.032.062.562.55.05.58.08.0硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級u強(qiáng)度等級強(qiáng)度等級 根據(jù)水泥的

30、膠砂強(qiáng)度劃分的級別稱為強(qiáng)度等級。硅酸鹽根據(jù)水泥的膠砂強(qiáng)度劃分的級別稱為強(qiáng)度等級。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級劃分為水泥的強(qiáng)度等級劃分為42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六個(gè)等級。共六個(gè)等級。注：注：R型為早強(qiáng)型，主要是型為早強(qiáng)型，主要是3d強(qiáng)度較高。強(qiáng)度較高。42u影響水泥強(qiáng)度的因素：影響水泥強(qiáng)度的因素：l影響水泥石強(qiáng)度影響水泥石強(qiáng)度 的關(guān)鍵因素是的關(guān)鍵因素是孔隙率孔隙率P： Powerss公式：公式： k(1-P3)l影響孔隙率的因素均影響水泥石的強(qiáng)度影響孔隙率的因素均影響水泥石的強(qiáng)度水灰比水灰比 水灰比越大，孔隙率越大，強(qiáng)度越低；水灰比越大，孔隙率越大，強(qiáng)度越低；水

31、泥組成：熟料礦物、混合材；水泥組成：熟料礦物、混合材；養(yǎng)護(hù)條件：溫度、濕度、齡期；養(yǎng)護(hù)條件：溫度、濕度、齡期；水泥細(xì)度：水泥顆粒越細(xì)，強(qiáng)度發(fā)展越快。水泥細(xì)度：水泥顆粒越細(xì)，強(qiáng)度發(fā)展越快。（四）、水泥膠砂強(qiáng)度（四）、水泥膠砂強(qiáng)度 水泥在出廠和使用前必須檢驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)有水泥在出廠和使用前必須檢驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)有四項(xiàng)：四項(xiàng)：化學(xué)指標(biāo)、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度和體積安定化學(xué)指標(biāo)、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度和體積安定性（其中細(xì)度作為選擇性指標(biāo)）性（其中細(xì)度作為選擇性指標(biāo)）。這四項(xiàng)指標(biāo)。這四項(xiàng)指標(biāo)中，中，除強(qiáng)度外，其它任何一項(xiàng)指標(biāo)不合格，則除強(qiáng)度外，其它任何一項(xiàng)指標(biāo)不合格，則水泥不能使用水泥不能使用；反之，若僅強(qiáng)度一項(xiàng)指標(biāo)不合；反

32、之，若僅強(qiáng)度一項(xiàng)指標(biāo)不合格，而其它三項(xiàng)指標(biāo)合格，則水泥可降等級使格，而其它三項(xiàng)指標(biāo)合格，則水泥可降等級使用。用。(五五) 其他性質(zhì)其他性質(zhì)u 水化熱水化熱水化熱的高低與熟料礦物的相對含量有關(guān)水化熱的高低與熟料礦物的相對含量有關(guān) C3AC3SC4AFC2S水化熱還與水泥細(xì)度、所摻混合材料及外加劑的品種、水化熱還與水泥細(xì)度、所摻混合材料及外加劑的品種、 數(shù)量等有關(guān)。數(shù)量等有關(guān)。水化熱越大對冬季施工有利，但對大體積混凝土有害。水化熱越大對冬季施工有利，但對大體積混凝土有害。u堿含量堿含量 以以Na2O+0.658K2O計(jì)算值表示，以防止堿計(jì)算值表示，以防止堿-骨料的反應(yīng)。骨料的反應(yīng)。低堿水泥含堿量低

33、堿水泥含堿量 0.6%。u 密度和堆積密度密度和堆積密度 硅酸鹽水泥的密度一般在硅酸鹽水泥的密度一般在3.053.15g/cm3，平均可取，平均可取3.1g/cm3；水泥的堆積密度一般在；水泥的堆積密度一般在10001600kg/m3，通常取，通常取1300kg/m3。 不溶物不溶物是指經(jīng)鹽酸處理后的殘?jiān)?，再以氫氧化鈉溶液處理，是指經(jīng)鹽酸處理后的殘?jiān)?，再以氫氧化鈉溶液處理，經(jīng)鹽酸中和過濾后所得的殘?jiān)?jīng)高溫灼燒所剩的物質(zhì)。不溶物經(jīng)鹽酸中和過濾后所得的殘?jiān)?jīng)高溫灼燒所剩的物質(zhì)。不溶物含量高對水泥質(zhì)量有不良影響。含量高對水泥質(zhì)量有不良影響。 型硅酸鹽水泥中不溶物不得型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過超過0

34、.75%；型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過1.50%。u 燒失量燒失量燒失量又稱灼減量，是指坯料在燒成過程中所排出的燒失量又稱灼減量，是指坯料在燒成過程中所排出的結(jié)晶水，碳酸鹽分解出的結(jié)晶水，碳酸鹽分解出的CO2，硫酸鹽分解出的，硫酸鹽分解出的SO2，以及有，以及有機(jī)雜質(zhì)被排除后物量的損失。相對而言，灼減量大且熔劑含量機(jī)雜質(zhì)被排除后物量的損失。相對而言，灼減量大且熔劑含量過多的，燒成偏高的制品的收縮率就愈大。還易引起變形、缺過多的，燒成偏高的制品的收縮率就愈大。還易引起變形、缺陷等。燒失量是用來限制石膏和混合材中雜質(zhì)的，以保證水泥陷等。燒失量是用來限制石膏和混合材中雜質(zhì)

35、的，以保證水泥質(zhì)量。質(zhì)量。 48總總 結(jié)結(jié)l技術(shù)性質(zhì)技術(shù)性質(zhì) 不符合要求不符合要求l細(xì)細(xì) 度度 選擇性指標(biāo)選擇性指標(biāo)l化學(xué)指標(biāo)化學(xué)指標(biāo) 不合格品不合格品l凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間 （初凝）廢品（初凝）廢品l （終凝）不合格品（終凝）不合格品l體積安定性體積安定性 廢廢 品品l強(qiáng)強(qiáng) 度度 不合格品或降低等級不合格品或降低等級l不溶物和燒失量不溶物和燒失量 不合格品不合格品五、水泥石的腐蝕與防止五、水泥石的腐蝕與防止 (一一) 水泥石腐蝕的種類水泥石腐蝕的種類1. 軟水侵蝕軟水侵蝕(溶出型侵蝕溶出型侵蝕) 當(dāng)水泥石受到蒸餾水、天然的雨水、雪水以及含重碳酸當(dāng)水泥石受到蒸餾水、天然的雨水、雪水以及含重碳酸鹽很

36、少的河水、湖水等軟水作用時(shí)，水泥石中的氫氧化鈣不鹽很少的河水、湖水等軟水作用時(shí)，水泥石中的氫氧化鈣不斷溶解流失，特別是處于流水或有壓力的水中時(shí)，斷溶解流失，特別是處于流水或有壓力的水中時(shí)，氫氧化鈣氫氧化鈣的溶解使得水泥石的密實(shí)度下降，強(qiáng)度和耐久性也降低；而的溶解使得水泥石的密實(shí)度下降，強(qiáng)度和耐久性也降低；而且由于氫氧化鈣濃度的下降，還引起了水泥石中的其它水化且由于氫氧化鈣濃度的下降，還引起了水泥石中的其它水化產(chǎn)物的分解。產(chǎn)物的分解。Ca(OH)2+Ca(HCO3)2CaCO3 +H2O2. 酸類腐蝕酸類腐蝕 碳酸水腐蝕碳酸水腐蝕 在某些工業(yè)廢水和地下水中，常溶有一定量的在某些工業(yè)廢水和地下水中

37、，常溶有一定量的CO2及其鹽及其鹽類，天然水中也溶有類，天然水中也溶有CO2，它們會(huì)與水泥石中的，它們會(huì)與水泥石中的Ca(OH)2反應(yīng)：反應(yīng)： CO2+H2O+Ca(OH)2CaCO3+2H2O CO2+CaCO3+H2OCa(HCO3)2一般酸腐蝕一般酸腐蝕 在一些工業(yè)廢水、地下水和沼澤水中，經(jīng)常含有各種不同在一些工業(yè)廢水、地下水和沼澤水中，經(jīng)常含有各種不同濃度的無機(jī)酸或有機(jī)酸，而水泥石由于含有濃度的無機(jī)酸或有機(jī)酸，而水泥石由于含有Ca(OH)2呈堿性，呈堿性，這些酸與堿會(huì)發(fā)生反應(yīng)：這些酸與堿會(huì)發(fā)生反應(yīng)：H+OH H2O 酸的濃度越高，侵蝕越劇烈。酸的濃度越高，侵蝕越劇烈。3. 鹽類腐蝕鹽類

38、腐蝕硫酸鹽腐蝕硫酸鹽腐蝕 在海水、湖泊水、地下水及某些工業(yè)廢水中，常含有不同在海水、湖泊水、地下水及某些工業(yè)廢水中，常含有不同程度的鉀、鈉、氨的硫酸鹽，程度的鉀、鈉、氨的硫酸鹽，硫酸鹽侵蝕的特征是某些鹽類的硫酸鹽侵蝕的特征是某些鹽類的結(jié)晶體逐漸在水泥石的毛細(xì)管中積累并長大，水泥石由于內(nèi)應(yīng)結(jié)晶體逐漸在水泥石的毛細(xì)管中積累并長大，水泥石由于內(nèi)應(yīng)力而遭到嚴(yán)重破壞力而遭到嚴(yán)重破壞。 當(dāng)硫酸鹽濃度不高時(shí)，生成含有大量結(jié)晶水的鈣釩石，體當(dāng)硫酸鹽濃度不高時(shí)，生成含有大量結(jié)晶水的鈣釩石，體積增大積增大1.5倍以上，產(chǎn)生極大的膨脹應(yīng)力而破壞。當(dāng)硫酸鹽濃度倍以上，產(chǎn)生極大的膨脹應(yīng)力而破壞。當(dāng)硫酸鹽濃度較高時(shí)，產(chǎn)生

39、二水石膏結(jié)晶，也會(huì)導(dǎo)致水泥石開裂破壞。較高時(shí)，產(chǎn)生二水石膏結(jié)晶，也會(huì)導(dǎo)致水泥石開裂破壞。 Na2SO4+ Ca(OH)2+2H2OCaSO42H2O +2NaOH 鎂鹽腐蝕鎂鹽腐蝕 海水和某些鹽沼水、地下水中常含有大量的鎂鹽，主要是海水和某些鹽沼水、地下水中常含有大量的鎂鹽，主要是硫酸鎂和氯化鎂，它們與水泥石接觸后，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：硫酸鎂和氯化鎂，它們與水泥石接觸后，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)： MgSO4+ Ca(OH)2+2H2OCaSO42H2O+Mg(OH)2MgCl2+ Ca(OH)2+H2OCaCl2+Mg(OH)2+H2O 生成的生成的Mg(OH)2松軟而無膠結(jié)能力，松軟而無膠結(jié)能力，CaC

40、l2則易溶于水，會(huì)則易溶于水，會(huì)使使Ca(OH)2不斷被消耗；二水石膏則會(huì)進(jìn)一步引起硫酸鹽腐蝕。不斷被消耗；二水石膏則會(huì)進(jìn)一步引起硫酸鹽腐蝕。因此，因此，硫酸鎂對水泥石的腐蝕是雙重腐蝕硫酸鎂對水泥石的腐蝕是雙重腐蝕。4. 強(qiáng)堿腐蝕強(qiáng)堿腐蝕 硅酸鹽水泥基本是耐堿的，堿類溶液濃度不高對水泥石是硅酸鹽水泥基本是耐堿的，堿類溶液濃度不高對水泥石是無害的。但無害的。但鋁酸鹽含量較高的硅酸鹽水泥鋁酸鹽含量較高的硅酸鹽水泥遇到強(qiáng)堿遇到強(qiáng)堿(NaOH、KOH) 時(shí)，強(qiáng)堿會(huì)與水泥進(jìn)行如下反應(yīng)：時(shí)，強(qiáng)堿會(huì)與水泥進(jìn)行如下反應(yīng)：3CaOAl2O3 +6NaOH3Na2OAl2O3+3Ca(OH)2 鋁酸鈉是易溶于水的

41、，從而造成水泥石的腐蝕。鋁酸鈉是易溶于水的，從而造成水泥石的腐蝕。 當(dāng)水泥石被當(dāng)水泥石被NaOH浸透后又在空氣中干燥，與空氣中的浸透后又在空氣中干燥，與空氣中的CO2作用生成碳酸鈉，碳酸鈉在毛細(xì)孔中結(jié)晶而使水泥石脹裂。作用生成碳酸鈉，碳酸鈉在毛細(xì)孔中結(jié)晶而使水泥石脹裂。2NaOH+CO2+9H2O Na2CO310H2O(二二) 防止腐蝕的措施防止腐蝕的措施 1. 水泥石易受腐蝕的原因水泥石易受腐蝕的原因 水泥石內(nèi)存在容易受腐蝕的成分水泥石內(nèi)存在容易受腐蝕的成分 水泥石本身存在孔隙水泥石本身存在孔隙 2. 加速腐蝕的因素加速腐蝕的因素 液態(tài)的腐蝕介質(zhì)液態(tài)的腐蝕介質(zhì) 較高的溫度、壓力較高的溫度、

42、壓力 較快的流速較快的流速 適宜的濕度適宜的濕度 干濕交替干濕交替3. 防止腐蝕的措施防止腐蝕的措施 根據(jù)侵蝕環(huán)境特點(diǎn)，合理選擇水泥品種根據(jù)侵蝕環(huán)境特點(diǎn)，合理選擇水泥品種提高水泥石的密實(shí)度，降低孔隙率提高水泥石的密實(shí)度，降低孔隙率 在水泥石表面設(shè)置保護(hù)層在水泥石表面設(shè)置保護(hù)層 當(dāng)水泥石處于多種介質(zhì)同時(shí)侵蝕時(shí)，應(yīng)分清對當(dāng)水泥石處于多種介質(zhì)同時(shí)侵蝕時(shí)，應(yīng)分清對水泥石侵蝕最嚴(yán)重的介質(zhì)，采取相應(yīng)的措施，提高水泥石侵蝕最嚴(yán)重的介質(zhì)，采取相應(yīng)的措施，提高水泥石的耐腐蝕性。水泥石的耐腐蝕性。六、硅酸鹽水泥的性質(zhì)、應(yīng)用及存放六、硅酸鹽水泥的性質(zhì)、應(yīng)用及存放(一一) 性質(zhì)與應(yīng)用性質(zhì)與應(yīng)用1. 強(qiáng)度高強(qiáng)度高 適用

43、于高強(qiáng)混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土工程。適用于高強(qiáng)混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土工程。2. 硬化快硬化快 適用于要求凝結(jié)快、早強(qiáng)高以及冬季施工等工程。適用于要求凝結(jié)快、早強(qiáng)高以及冬季施工等工程。3. 抗凍性好抗凍性好 適用于冬季施工及嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的工程適用于冬季施工及嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的工程4. 耐蝕性差耐蝕性差 不適用于與淡水及海水等腐蝕性介質(zhì)接觸的工程。不適用于與淡水及海水等腐蝕性介質(zhì)接觸的工程。5. 抗碳化性好抗碳化性好 對鋼筋的保護(hù)作用強(qiáng)，適合對鋼筋的保護(hù)作用強(qiáng)，適合CO2濃度高的環(huán)境。濃度高的環(huán)境。6. 水化熱大水化熱大 不適用于大體積混凝土工程，但有利于冬季施工。不適用于大體積混凝

44、土工程，但有利于冬季施工。7. 耐熱性差耐熱性差 不適用于有耐熱要求的混凝土工程。不適用于有耐熱要求的混凝土工程。8. 耐磨性好耐磨性好 適用于公路、地面工程。適用于公路、地面工程。 (二二) 硅酸鹽水泥的運(yùn)輸與儲(chǔ)存硅酸鹽水泥的運(yùn)輸與儲(chǔ)存 水泥在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中，應(yīng)按不同強(qiáng)度等級、品水泥在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中，應(yīng)按不同強(qiáng)度等級、品種及出廠日期分別儲(chǔ)運(yùn)，并種及出廠日期分別儲(chǔ)運(yùn)，并注意防潮注意防潮、防水。袋裝水泥、防水。袋裝水泥的堆放高度不得超過的堆放高度不得超過10袋。袋。 即使是良好的儲(chǔ)存條件，水泥也不宜久存。在空即使是良好的儲(chǔ)存條件，水泥也不宜久存。在空氣中水蒸氣及氣中水蒸氣及CO2作用下，水泥

45、會(huì)發(fā)生部分水化和碳化作用下，水泥會(huì)發(fā)生部分水化和碳化，使水泥的膠結(jié)能力及強(qiáng)度下降。一般儲(chǔ)存，使水泥的膠結(jié)能力及強(qiáng)度下降。一般儲(chǔ)存3個(gè)月后，個(gè)月后，強(qiáng)度降低約強(qiáng)度降低約1020%，6個(gè)月后降低個(gè)月后降低1530%，1年后降年后降低低2540%。因此水泥的。因此水泥的有效儲(chǔ)存期為有效儲(chǔ)存期為3個(gè)月個(gè)月。如果超。如果超過過6個(gè)月，使用時(shí)應(yīng)重新檢測，按實(shí)際強(qiáng)度使用。個(gè)月，使用時(shí)應(yīng)重新檢測，按實(shí)際強(qiáng)度使用。（三）受潮水泥處理（三）受潮水泥處理（1 1）輕微受潮：水泥新鮮有流動(dòng)性，肉眼觀察完全呈細(xì)粉）輕微受潮：水泥新鮮有流動(dòng)性，肉眼觀察完全呈細(xì)粉狀，用手捏碾無硬粒。狀，用手捏碾無硬粒。水泥強(qiáng)度水泥強(qiáng)度降低

46、不超過降低不超過15%15%。此時(shí)水泥。此時(shí)水泥的使用不做改變。的使用不做改變。（2 2）開始受潮：水泥凝結(jié)成小球粒狀，但易散成粉末，用）開始受潮：水泥凝結(jié)成小球粒狀，但易散成粉末，用手捏碾無硬粒，手捏碾無硬粒，水泥強(qiáng)度水泥強(qiáng)度降低降低15%15%以上。此時(shí)，將松塊壓成以上。此時(shí)，將松塊壓成粉末，加強(qiáng)攪拌，可用于要求不嚴(yán)格的工程部位。粉末，加強(qiáng)攪拌，可用于要求不嚴(yán)格的工程部位。（3 3）較重受潮：水泥結(jié)成粒塊狀，有少量硬塊但硬塊較松）較重受潮：水泥結(jié)成粒塊狀，有少量硬塊但硬塊較松，比較容易擊碎，用手捏碾不能變成粉末，有硬粒。水泥，比較容易擊碎，用手捏碾不能變成粉末，有硬粒。水泥強(qiáng)度降低強(qiáng)度降低

47、30%30%50%50%，此時(shí)可用篩網(wǎng)篩去硬粒、硬塊，按實(shí)，此時(shí)可用篩網(wǎng)篩去硬粒、硬塊，按實(shí)際強(qiáng)度用于非受力部位。際強(qiáng)度用于非受力部位。（4 4）嚴(yán)重受潮：水泥中有許多硬粒、硬塊，難以壓碎，用）嚴(yán)重受潮：水泥中有許多硬粒、硬塊，難以壓碎，用手捏碾不動(dòng)，強(qiáng)度降低手捏碾不動(dòng)，強(qiáng)度降低50%50%以上。不能按膠凝材料使用，需以上。不能按膠凝材料使用，需采用再次粉碎的辦法用作混合材料。采用再次粉碎的辦法用作混合材料。4.2 摻混合材料的硅酸鹽水泥摻混合材料的硅酸鹽水泥一、混合材料一、混合材料 在水泥生產(chǎn)過程中，為改善水泥性能、調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度在水泥生產(chǎn)過程中，為改善水泥性能、調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級、降低成本而加

48、入的等級、降低成本而加入的人工或天然的礦物材料人工或天然的礦物材料稱為稱為水泥水泥混合材料?；旌喜牧?。按性能和作用分按性能和作用分活性混合材料活性混合材料（水硬性混合材料）（水硬性混合材料）非活性混合材料非活性混合材料（填充性混合材料）（填充性混合材料）(一一)非活性混合材料非活性混合材料u 定義：定義：凡凡與水泥不發(fā)生化學(xué)作用與水泥不發(fā)生化學(xué)作用或化學(xué)作用甚微的人工的或天或化學(xué)作用甚微的人工的或天然的磨細(xì)礦物質(zhì)材料都屬于非活性混合材料。然的磨細(xì)礦物質(zhì)材料都屬于非活性混合材料。u品種：品種： 磨細(xì)的石灰石、石英砂、粘土、慢冷礦渣及各種廢渣磨細(xì)的石灰石、石英砂、粘土、慢冷礦渣及各種廢渣。(二二)

49、活性混合材料活性混合材料u定義：定義：混合材料磨細(xì)與水拌和后，混合材料磨細(xì)與水拌和后，本身并不具有膠凝性質(zhì)本身并不具有膠凝性質(zhì)，或，或膠結(jié)能力很小，但磨細(xì)的混合材料膠結(jié)能力很小，但磨細(xì)的混合材料與石灰、石膏或硅酸鹽水泥一與石灰、石膏或硅酸鹽水泥一起加水拌和后，在常溫下能生成具有水硬性的水化產(chǎn)物起加水拌和后，在常溫下能生成具有水硬性的水化產(chǎn)物，稱為活，稱為活性混合材料。性混合材料。u品種：品種：粉煤灰、?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料。粉煤灰、粒化高爐礦渣、火山灰質(zhì)混合材料。 1. 粒化高爐礦渣?；郀t礦渣 將煉鐵高爐中的熔融礦渣經(jīng)水淬等急冷方式而成的松軟顆將煉鐵高爐中的熔融礦渣經(jīng)水淬等急冷方式而

50、成的松軟顆粒稱為粒稱為?；郀t礦渣粒化高爐礦渣，又稱，又稱水淬礦渣水淬礦渣。 活性成分為活性成分為活性氧化硅活性氧化硅和和活性氧化鋁活性氧化鋁。 2. 火山灰質(zhì)混合材料火山灰質(zhì)混合材料 是火山噴發(fā)沉積物及其它具有類似活性的材料的統(tǒng)稱。是火山噴發(fā)沉積物及其它具有類似活性的材料的統(tǒng)稱。 按其化學(xué)成分可分為按其化學(xué)成分可分為含水硅酸質(zhì)含水硅酸質(zhì)（如硅藻土等）、（如硅藻土等）、鋁硅玻璃鋁硅玻璃質(zhì)質(zhì)（如火山灰、浮石等）、（如火山灰、浮石等）、燒粘土質(zhì)燒粘土質(zhì)（如燒粘土、煤渣等）。（如燒粘土、煤渣等）。 3. 粉煤灰粉煤灰 從燃煤發(fā)電廠的煙道氣體中收集的粉末，又稱從燃煤發(fā)電廠的煙道氣體中收集的粉末，又稱飛

51、灰飛灰。(三三) 活性混合材料的水化硬化活性混合材料的水化硬化 活性混合材料的主要成分為活性活性混合材料的主要成分為活性SiO2和和Al2O3，即非晶，即非晶態(tài)的氧化硅和氧化鋁，不具有單獨(dú)的水硬性，但在態(tài)的氧化硅和氧化鋁，不具有單獨(dú)的水硬性，但在Ca(OH)2或石膏激發(fā)下，會(huì)發(fā)生顯著的水化作用，生成具有水硬性的或石膏激發(fā)下，會(huì)發(fā)生顯著的水化作用，生成具有水硬性的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣：水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣：xCa(OH)2+ SiO2+nH2OxCaOSiO2(x+n)H2O yCa(OH)2+Al2O3+mH2O yCaOAl2O3(y+m)H2O 當(dāng)有石膏存在時(shí)，石膏可與上述反應(yīng)生成的水

52、化鋁酸鈣當(dāng)有石膏存在時(shí)，石膏可與上述反應(yīng)生成的水化鋁酸鈣進(jìn)一步反應(yīng)生成水硬性的水化硫鋁酸鈣。進(jìn)一步反應(yīng)生成水硬性的水化硫鋁酸鈣。堿性激發(fā)劑：堿性激發(fā)劑：石灰和能在水化時(shí)析出氫氧化鈣的水泥熟料石灰和能在水化時(shí)析出氫氧化鈣的水泥熟料硫酸鹽激發(fā)劑：硫酸鹽激發(fā)劑：各種石膏各種石膏(四四)摻活性混合材料的硅酸鹽水泥的水化特點(diǎn)摻活性混合材料的硅酸鹽水泥的水化特點(diǎn) 由上可知：由上可知：摻活性混合材料的水泥較硅酸鹽水泥的凝摻活性混合材料的水泥較硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化速度慢、早期強(qiáng)度低結(jié)硬化速度慢、早期強(qiáng)度低。但高溫下，水化速度明顯加但高溫下，水化速度明顯加快、強(qiáng)度提高；而低溫下，水化速度很慢。故活性混合材快、強(qiáng)

53、度提高；而低溫下，水化速度很慢。故活性混合材料適合料適合高溫養(yǎng)護(hù)高溫養(yǎng)護(hù)。硅酸鹽水泥中加入活性混合材料硅酸鹽水泥中加入活性混合材料硅酸鹽水泥水化硅酸鹽水泥水化一次水化一次水化二次水化二次水化二、普通硅酸鹽水泥二、普通硅酸鹽水泥(一一) 定義與組成定義與組成 普通水泥普通水泥硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料5%且且20%活性混合材料活性混合材料+適量石膏，代號適量石膏，代號PO。(二二)技術(shù)要求技術(shù)要求 1. 細(xì)度細(xì)度 比表面積應(yīng)比表面積應(yīng)大于大于300m2/kg 2. 凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間 初凝不得早于初凝不得早于45min，終凝不得遲于，終凝不得遲于10h。 3. 強(qiáng)度等級強(qiáng)度等級 根據(jù)根據(jù)3d和和

54、28d的抗折和的抗折和抗壓強(qiáng)度，分為抗壓強(qiáng)度，分為42.5、42.5R 、52.5、52.5R四個(gè)強(qiáng)度等級。四個(gè)強(qiáng)度等級。(二二) 性質(zhì)與應(yīng)用性質(zhì)與應(yīng)用 由于混合材料的摻量較少，故由于混合材料的摻量較少，故與硅酸鹽水泥的性質(zhì)基與硅酸鹽水泥的性質(zhì)基本相同，略有差別本相同，略有差別。 主要表現(xiàn)為：主要表現(xiàn)為：(1)早期強(qiáng)度低；早期強(qiáng)度低；(2)耐腐蝕性略有提高；耐腐蝕性略有提高；(3)耐熱性稍好；耐熱性稍好；(4)水化熱略低；水化熱略低；(5)抗凍性、耐磨性、抗碳抗凍性、耐磨性、抗碳化性略有降低。化性略有降低。 由于普通水泥的性質(zhì)與硅酸鹽水泥差別不大。因此在由于普通水泥的性質(zhì)與硅酸鹽水泥差別不大。

55、因此在應(yīng)用方面兩種水泥基本相同。但是有一些硅酸鹽水泥不能應(yīng)用方面兩種水泥基本相同。但是有一些硅酸鹽水泥不能用的地方，普通水泥可以用，使得用的地方，普通水泥可以用，使得普通水泥成為建筑行業(yè)普通水泥成為建筑行業(yè)應(yīng)用面最廣、使用量最大的水泥品種應(yīng)用面最廣、使用量最大的水泥品種。三、礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥三、礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥(一一) 定義及組成定義及組成 礦渣水泥礦渣水泥硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥熟料熟料+20%且且70%礦渣礦渣，并，并分為分為A型和型和B型。型。A型礦渣摻量型礦渣摻量20%且且50%，代號，代號P.S.A；B型礦渣摻量型礦渣摻量50%且且70%，代號，代號P.S

56、.B。 火山灰水泥火山灰水泥硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料+20%且且40%火山灰火山灰質(zhì)混合材料質(zhì)混合材料+適量石膏，代號適量石膏，代號PP。 粉煤灰水泥粉煤灰水泥硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料+20且且40粉煤灰粉煤灰+適量適量石膏，石膏，代號代號PF。(二二) 技術(shù)要求技術(shù)要求 1. 細(xì)度（選擇性指標(biāo)）、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性細(xì)度（選擇性指標(biāo)）、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性 80篩余篩余 10%或或45 30%，另外兩個(gè)與普通水泥相同。，另外兩個(gè)與普通水泥相同。 2. 強(qiáng)度等級強(qiáng)度等級 根據(jù)根據(jù)3d與與28d的抗折和抗壓強(qiáng)度劃分，分別有的抗折和抗壓強(qiáng)度劃分，分別有32.5、42.5、52.5和和32.

57、5R、42.5R、52.5R六個(gè)強(qiáng)度等級。六個(gè)強(qiáng)度等級。 3. MgO、SO3 MgO 6%，若壓蒸體積安定性合格，則可，若壓蒸體積安定性合格，則可6%；PS中中SO3 4%，PP與與PF則則 3.5%。(三三) 性質(zhì)與應(yīng)用性質(zhì)與應(yīng)用1. 三種水泥的共性三種水泥的共性 u凝結(jié)硬化慢、早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度發(fā)展較快凝結(jié)硬化慢、早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度發(fā)展較快u耐腐蝕性好耐腐蝕性好u水化熱小水化熱小u對溫度敏感，適合高溫養(yǎng)護(hù)對溫度敏感，適合高溫養(yǎng)護(hù) u抗碳化能力差抗碳化能力差u抗凍性差、耐磨性差抗凍性差、耐磨性差28dtRPO或或P或或PPS或或PP或或PF28dtRPS或或PP或或PF低溫低溫常溫常溫

58、高溫高溫PO或或P或或P28dtR低溫低溫常溫常溫高溫高溫2. 三種水泥的特性三種水泥的特性 u礦渣水泥礦渣水泥 礦渣水泥的抗?jié)B性較差，不宜用于有抗?jié)B性要求的混礦渣水泥的抗?jié)B性較差，不宜用于有抗?jié)B性要求的混凝土工程；但耐熱性好，可用于溫度不高于凝土工程；但耐熱性好，可用于溫度不高于200的混凝土的混凝土工程中。工程中。u火山灰水泥火山灰水泥 火山灰水泥的抗?jié)B性好，可用于有抗?jié)B要求的混凝土火山灰水泥的抗?jié)B性好，可用于有抗?jié)B要求的混凝土工程；但干縮較大，不適用于長期處于工程；但干縮較大，不適用于長期處于干燥環(huán)境干燥環(huán)境中的混凝中的混凝土工程。土工程。u粉煤灰水泥粉煤灰水泥 粉煤灰水泥的干縮小、抗裂

59、性好，抗?jié)B性差；且早期粉煤灰水泥的干縮小、抗裂性好，抗?jié)B性差；且早期強(qiáng)度和水化熱最低，特別適用于大體積混凝土工程。強(qiáng)度和水化熱最低，特別適用于大體積混凝土工程。四、復(fù)合硅酸鹽水泥四、復(fù)合硅酸鹽水泥 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥熟料熟料+20且且50的兩種或兩種以上規(guī)定的混合材的兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料料+適量石膏磨細(xì)，代號適量石膏磨細(xì)，代號PC。水泥中允許用不超過。水泥中允許用不超過8%的窯灰代的窯灰代替部分混合材料；摻礦渣時(shí)，混合材料摻量不得與礦渣水泥重復(fù)替部分混合材料；摻礦渣時(shí)，混合材料摻量不得與礦渣水泥重復(fù)。 復(fù)合水泥的水化、凝結(jié)硬化過程基本上與摻混合材料的硅酸復(fù)合水泥的水化、凝結(jié)硬化過程基

60、本上與摻混合材料的硅酸鹽水泥相同。鹽水泥相同。氧化鎂和三氧化硫含量、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、體積安氧化鎂和三氧化硫含量、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性、強(qiáng)度等級要求與普通水泥相同定性、強(qiáng)度等級要求與普通水泥相同。 由于在復(fù)合水泥中摻入了兩種或兩種以上的混合材料，可以由于在復(fù)合水泥中摻入了兩種或兩種以上的混合材料，可以相互取長補(bǔ)短，克服了摻單一混合材料水泥的一些弊病。其早期相互取長補(bǔ)短，克服了摻單一混合材料水泥的一些弊病。其早期強(qiáng)度接近于普通水泥，而其它性能優(yōu)于礦渣水泥、火山灰水泥、強(qiáng)度接近于普通水泥，而其它性能優(yōu)于礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥，因而適用范圍廣。粉煤灰水泥，因而適用范圍廣。石膏石膏混合材