道路建筑材料__第二章_石灰和水泥

1、第二章 石灰和水泥知知識(shí)識(shí)教教學(xué)學(xué)點(diǎn)點(diǎn)和和學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)要要求求l 知識(shí)教學(xué)點(diǎn)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)石灰石灰（石灰的生產(chǎn)與分類、消化和硬化過程、技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、石灰的應(yīng)用和儲(chǔ)存）硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥（定義與生產(chǎn)，熟料礦物組成及特性，水泥的水化、凝結(jié)硬化，水泥的主要技術(shù)性質(zhì)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及硅酸鹽水泥的腐蝕與防止）摻混合材料水泥摻混合材料水泥其他品種水泥其他品種水泥l(xiāng)學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求了解石灰的種類，掌握石灰水化硬化機(jī)理石灰水化硬化機(jī)理，熟悉石灰的技術(shù)要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用和儲(chǔ)存。了解硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝及腐蝕及防止的技術(shù)措施，重點(diǎn)掌握硅酸鹽水重點(diǎn)掌握硅酸鹽水泥的礦物組成及其特性泥的礦物組成及其特性，掌握硅酸鹽水泥主要技

2、術(shù)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)。 熟悉水泥混合材的主要種類，重點(diǎn)掌握混合材對(duì)水泥性能的作用和影響混合材對(duì)水泥性能的作用和影響機(jī)理機(jī)理，掌握摻混合材硅酸鹽水泥主要技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用范圍等。了解其他品種水泥的生產(chǎn)及性能特點(diǎn)。1、膠凝材料（結(jié)合料）定義、膠凝材料（結(jié)合料）定義: 物理化學(xué)作用物理化學(xué)作用（能膠結(jié)其它物料）（能膠結(jié)其它物料）堅(jiān)強(qiáng)固體堅(jiān)強(qiáng)固體塑性漿體塑性漿體散粒狀材料散粒狀材料(砂、石砂、石)塊狀材料塊狀材料(磚、石塊磚、石塊)第二章 石灰和水泥 2、膠凝材料分類、膠凝材料分類 有機(jī)有機(jī)-瀝青、樹脂瀝青、樹脂 氣硬性氣硬性只能在空氣中硬化，保持并繼續(xù)提高強(qiáng)度只能在空氣中硬化，保持并繼續(xù)提高強(qiáng)度。 無機(jī)無機(jī) 水

3、硬性水硬性不僅能在空氣中硬化，而且能更好的在水不僅能在空氣中硬化，而且能更好的在水中硬化，保持并繼續(xù)提高強(qiáng)度中硬化，保持并繼續(xù)提高強(qiáng)度。 分類的意義：分類的意義： 氣硬性膠凝材料氣硬性膠凝材料 耐水性差，只能用于干燥環(huán)境。耐水性差，只能用于干燥環(huán)境。 水硬性膠凝材料水硬性膠凝材料 耐水性好，可用于潮濕環(huán)境。耐水性好，可用于潮濕環(huán)境。第一節(jié)第一節(jié) 石石 灰灰 石石 灰灰 吟吟（明）于謙（明）于謙 千錘萬鑿出深山千錘萬鑿出深山， 烈火焚燒若等閑。烈火焚燒若等閑。 粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間。粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間。第一節(jié) 石灰n石灰的分類（1）塊狀生石灰：由原料煅燒，主要成分CaO（2

4、）生石灰粉：塊狀生石灰磨細(xì)得的細(xì)粉（3）消石灰：生石灰加水消化得粉末，稱為熟石灰（4）石灰漿：生石灰加過多的水消化得可塑性漿體。一、石灰的生產(chǎn)工藝概述一、石灰的生產(chǎn)工藝概述原料原料 含碳酸鈣質(zhì)礦石（石灰石，白堊，白云質(zhì)石灰石），電石含碳酸鈣質(zhì)礦石（石灰石，白堊，白云質(zhì)石灰石），電石渣。成分：渣。成分： CaCO3，MgCO3(little)，粘土，粘土(8%)生產(chǎn)生產(chǎn) 分類分類 加工工藝加工工藝MgO的含量的含量 鈣質(zhì)和鎂質(zhì)鈣質(zhì)和鎂質(zhì)煅燒溫度和煅燒時(shí)間煅燒溫度和煅燒時(shí)間CaCO3 CaO CO2 10001200oC塊狀生石灰塊狀生石灰生石灰粉生石灰粉粉磨粉磨+H2O消石灰粉消石灰粉石灰膏石灰

5、膏欠火石灰：欠火石灰：未燒透的內(nèi)核，利用率低未燒透的內(nèi)核，利用率低過火石灰：過火石灰：內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，鼓包、隆起、開裂等內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，鼓包、隆起、開裂等正火石灰正火石灰（1）石灰的消化）石灰的消化二、石灰的消化與硬化二、石灰的消化與硬化CaO+H2O Ca(OH)2 +64.9kJ+(1.52)V 粉狀粉狀消石灰：只用少量水消石灰：只用少量水(約約70) (理論值為理論值為 32.1%) 漿狀漿狀石灰漿：加過量水石灰漿：加過量水(2.53倍倍) 石灰在消解的期間石灰在消解的期間應(yīng)嚴(yán)格控制應(yīng)嚴(yán)格控制加水量加水量和和加水加水速度速度，防止出現(xiàn)，防止出現(xiàn)“過燒過燒”或或“過冷過冷”現(xiàn)象?，F(xiàn)象?！瓣惙?/p>

6、伏”兩星期兩星期（2）石灰的硬化）石灰的硬化晶體交錯(cuò)生長干燥(空氣中)CO2+H2O(空氣中)石灰石灰漿體漿體硬化硬化漿體漿體Ca(OH)2結(jié)晶析出結(jié)晶析出 CaCO3結(jié)晶析出結(jié)晶析出結(jié)晶作用結(jié)晶作用與與碳化作用碳化作用二、石灰的消化與硬化二、石灰的消化與硬化請(qǐng)觀察圖中請(qǐng)觀察圖中A、B兩種已經(jīng)硬化的石灰砂漿產(chǎn)生的裂紋有何差別，并討論其成因。兩種已經(jīng)硬化的石灰砂漿產(chǎn)生的裂紋有何差別，并討論其成因。 石灰砂漿石灰砂漿A為為凸出放射性裂紋凸出放射性裂紋，這是由于石灰漿的陳伏時(shí)間不足，致使其中部分，這是由于石灰漿的陳伏時(shí)間不足，致使其中部分過火石灰在石漿砂漿制作時(shí)尚未水化，導(dǎo)致在硬化的石灰砂漿中繼續(xù)水

7、化成過火石灰在石漿砂漿制作時(shí)尚未水化，導(dǎo)致在硬化的石灰砂漿中繼續(xù)水化成Ca(OH)2，產(chǎn)生體積膨脹，從而形成的膨脹性裂紋。產(chǎn)生體積膨脹，從而形成的膨脹性裂紋。石灰砂漿石灰砂漿B為為網(wǎng)狀干縮性裂紋網(wǎng)狀干縮性裂紋，是因石灰砂漿在硬化過程中干燥收縮所致。尤其，是因石灰砂漿在硬化過程中干燥收縮所致。尤其是水灰比過大，石灰過多，易產(chǎn)生此類裂紋。是水灰比過大，石灰過多，易產(chǎn)生此類裂紋。 石灰砂漿石灰砂漿A石灰砂漿石灰砂漿B三、石灰的技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)三、石灰的技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品產(chǎn)品建筑生石灰建筑生石灰(JC /T 479-1992)建筑生石灰粉建筑生石灰粉(JC /T 480-1992)建筑消石灰粉建

8、筑消石灰粉(JC /T 481-1992)質(zhì)量質(zhì)量評(píng)定評(píng)定指標(biāo)指標(biāo)有效有效CaO和和MgO含量含量CO2含量含量游離水含量游離水含量產(chǎn)漿量產(chǎn)漿量細(xì)度細(xì)度未消化殘?jiān)课聪瘹堅(jiān)?體積安定性體積安定性優(yōu)等品優(yōu)等品、一等品和合格品、一等品和合格品四、石灰的應(yīng)用與儲(chǔ)存四、石灰的應(yīng)用與儲(chǔ)存原料原料 石灰砂漿和石灰水泥砂漿加固軟土地基石灰土和三合土石灰穩(wěn)定土和石灰粉煤灰穩(wěn)定土儲(chǔ)存儲(chǔ)存防水防碳化 石灰石石灰石 CaCO3生石灰生石灰 CaO熟石灰熟石灰 Ca(OH)2+水水成品成品 Ca(OH)2 CaCO3煅燒煅燒熟化熟化碳化碳化結(jié)晶結(jié)晶復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)干燥干燥第二節(jié)第二節(jié) 水水 泥泥1.水泥的定義 國外稱

9、硅酸鹽水泥為波特蘭水泥（Portland Cement）2.水泥的分類 (1) 水泥按用途和性能分類 分 類 品 種通用水泥通用水泥硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥專用水泥專用水泥道路水泥道路水泥、砌筑水泥、耐酸水泥、耐堿水泥、油井水泥特種水泥特種水泥高鋁水泥、快硬硅酸鹽水泥快硬硅酸鹽水泥、膨脹水泥、自應(yīng)力水泥膨脹水泥、自應(yīng)力水泥、白色硅酸鹽水泥2.1 硅酸鹽水泥的定義2.2 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)及成分2.3 硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化2.4 硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.5 硅酸鹽水泥的腐蝕與防止

10、第二節(jié)第二節(jié) 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥 2.1 硅酸鹽水泥的定義與代號(hào)定定義義分分類類 硅酸鹽硅酸鹽 水水 泥泥普通水泥普通水泥 礦渣水泥礦渣水泥 火山灰火山灰 水水 泥泥 粉煤灰粉煤灰 水水 泥泥復(fù)合水泥復(fù)合水泥 I 型混合材料 0% 5 % 且且20%混合材料 A 型20%且且50%?；郀t礦渣 20% 且且40% 火山灰質(zhì) 混合材料 20% 且且40% 粉煤灰 20% 且且50%兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料 II 型混合材料 5% B 型50%且且70%粒化高爐礦渣 P I PO( ordinary portland cement ) PS( portland bl- astfurnace

11、slag cement ) PP( portland pozzolane cement ) PF ( portland flyash cement ) PC( composite portland cement ) PII混混合合材材料料含含量量代代號(hào)號(hào)第二節(jié)第二節(jié) 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料混合材料混合材料石膏石膏磨細(xì)為成品磨細(xì)為成品+ + +通用硅酸鹽水泥通用硅酸鹽水泥GB175-20072.2 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)及成分兩兩 磨磨 一一 燒燒硅酸鹽水泥熟料 硅酸鹽水泥熟料的主要礦物名稱、代號(hào)及含量 礦 物 名 稱 化 學(xué) 式 代 號(hào) 含 量硅酸三鈣硅酸三鈣 3CaOSi

12、O2 C3S 37% 60%硅酸二鈣硅酸二鈣 2CaOSiO2 C2S 15% 37%鋁酸三鈣鋁酸三鈣 3CaOAl2O3 C3A 7% 15%鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣4CaO Al2O3 Fe2O3 C4AF 10% 18%游離氧化鈣、氧化鎂F-CaO、 f-MgO 少量堿Na2O +0.658K2O 少量硅酸鹽水泥熟料的特性 名 稱 硅酸三鈣 硅酸二鈣 鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣凝結(jié)硬化速度凝結(jié)硬化速度 快 慢 最 快 快 28d水化熱水化熱 多 少 最 多 中 強(qiáng)強(qiáng) 度度早期高,強(qiáng)度增長率較大早期低,后期高早期較高,后期低中 耐化學(xué)腐蝕耐化學(xué)腐蝕 中 良 差 優(yōu)Addition of waterSt

13、art of hydrationSettingHardening2.3 硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化 1、硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥的水化2.3 硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化 1. 硅酸鹽水泥的水化 混合材料少混合材料少, ,主要為熟料礦物和石膏的水主要為熟料礦物和石膏的水化化熟料礦物C3SC2SC3AC4AFH2O+ +C-S-H 凝膠(水化硅酸鈣) C-A-H 晶體(水化鋁酸鈣)CH 晶體(氫氧化鈣)C-F-H C-F-H 凝膠( (水化鐵酸鈣) + +C-A-H 晶體(水化鋁酸鈣)+ + +H2OH2O+ +石膏CaSO4 2H2O+ +AFt AFt 晶體(高硫型水化硫鋁酸鈣)C-A-HC

14、-A-HAFm AFm 晶體(單硫型水化硫鋁酸鈣)石膏耗盡時(shí)石膏耗盡時(shí)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 電鏡下的水泥水化產(chǎn)物圖電鏡下的水泥水化產(chǎn)物圖 水泥漿掃描電鏡照片（水泥漿掃描電鏡照片（7d7d齡期齡期）C-S-H鈣礬石鈣礬石水化反應(yīng)的基本特點(diǎn)水化反應(yīng)的基本特點(diǎn)n反應(yīng)是需水的。反應(yīng)是需水的。 水泥應(yīng)用時(shí)必須提供足夠水分。水泥應(yīng)用時(shí)必須提供足夠水分。n反應(yīng)是放熱的。反應(yīng)是放熱的。 水泥應(yīng)用時(shí)必須注意溫度應(yīng)力。水泥應(yīng)用時(shí)必須注意溫度應(yīng)力。n溫度越高，反應(yīng)越快。溫度越高，反應(yīng)越快。 水泥應(yīng)用時(shí)必須注意季節(jié)的影響。水泥應(yīng)用時(shí)必須注意季節(jié)的影響。

15、n反應(yīng)自水泥顆粒表面開始，由表及里。反應(yīng)自水泥顆粒表面開始，由表及里。 反應(yīng)需要時(shí)間，水泥應(yīng)足夠細(xì)。反應(yīng)需要時(shí)間，水泥應(yīng)足夠細(xì)。 初始反應(yīng)期初始反應(yīng)期 誘導(dǎo)期誘導(dǎo)期 凝結(jié)期凝結(jié)期 硬化期硬化期 2.3 硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化 2. 硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化水泥的凝結(jié)水泥的凝結(jié)：水泥加水拌和最初形成具有可塑性的漿體，然后逐漸變稠失：水泥加水拌和最初形成具有可塑性的漿體，然后逐漸變稠失 去可塑性的過程稱為凝結(jié)。去可塑性的過程稱為凝結(jié)。水泥的硬化水泥的硬化：水泥失去可塑性后強(qiáng)度逐漸提高并變成具有一定強(qiáng)度的固體水泥失去可塑性后強(qiáng)度逐漸提高并變成具有一定強(qiáng)度的固體 水泥石的過程稱為硬化。水泥石的過程稱為

16、硬化。水泥的凝結(jié)硬化過程分為四個(gè)階段：水泥的凝結(jié)硬化過程分為四個(gè)階段：凝結(jié)硬化的影響因素凝結(jié)硬化的影響因素細(xì)度：細(xì)度細(xì)，硬化快，但干燥收縮大細(xì)度：細(xì)度細(xì)，硬化快，但干燥收縮大溫度：溫度高，硬化快溫度：溫度高，硬化快濕度：濕度高，硬化快濕度：濕度高，硬化快養(yǎng)護(hù)時(shí)間：養(yǎng)護(hù)是溫度、濕度的保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間：養(yǎng)護(hù)是溫度、濕度的保證水泥礦物組成水泥礦物組成加水量：提供水化用水，決定顆粒間距加水量：提供水化用水，決定顆粒間距 項(xiàng)項(xiàng) 目目 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥普通水泥PO 礦渣水泥 PS火山灰水泥 PP粉煤灰水泥 PF復(fù)合水泥PC PP 細(xì)細(xì) 度度比表面積比表面積300m2/kg 0.08mm方孔篩篩余量10%凝

17、結(jié)凝結(jié)時(shí)間時(shí)間初凝初凝45min終凝終凝6.5h10h體積體積安定安定性性CaO 沸煮法必須合格沸煮法必須合格(若試餅法與雷氏法發(fā)生爭議若試餅法與雷氏法發(fā)生爭議,以雷氏法為準(zhǔn)以雷氏法為準(zhǔn))MgO 5%6% SO33.5%PS 4% ;其余3.5 % 不溶物不溶物0.75% 1.5% 燒失量燒失量3%3.5%5% 氯離子氯離子0.06%堿含量堿含量 (按按Na2O + 0.658K2O計(jì)算計(jì)算)使用活性骨料時(shí)使用活性骨料時(shí) 0.6%；或由供需雙方商定或由供需雙方商定 強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)42.5、 52.5 、 62.542.5R、52.5R 、62.5R42.5 、42.5R 、52.5R、52.

18、532.5、 42.5 、 52.5 32.5R、42.5R 、52.5R2.4 硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（5）強(qiáng)度）強(qiáng)度水泥膠結(jié)能力的體現(xiàn)水泥膠結(jié)能力的體現(xiàn) 影響因素影響因素: 礦物組成、細(xì)度礦物組成、細(xì)度、水灰比、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)條件和齡期等。 標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法：水泥膠砂強(qiáng)度法（C:S:W=1:3:0.5）規(guī)定的試件尺寸4040160mm，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)至規(guī)定的齡期分別測試試件的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。l水泥的強(qiáng)度等級(jí)及水泥的標(biāo)號(hào)水泥的強(qiáng)度等級(jí)及水泥的標(biāo)號(hào)2.4 硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)石灰石石灰石 CaCO3生石灰生石灰 CaO熟石灰熟石

19、灰 Ca(OH)2+水水成品成品 Ca(OH)2 CaCO3煅燒煅燒熟化熟化碳化碳化結(jié)晶結(jié)晶復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)干燥干燥復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題 4、6、92.3 硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化 1. 硅酸鹽水泥的水化 混合材料少混合材料少, ,主要為熟料礦物和石膏的水主要為熟料礦物和石膏的水化化熟料礦物C3SC2SC3AC4AFH2O+ +C-S-H 凝膠(水化硅酸鈣) C-A-H 晶體(水化鋁酸鈣)CH 晶體(氫氧化鈣)C-F-H C-F-H 凝膠( (水化鐵酸鈣) + +C-A-H 晶體(水化鋁酸鈣)+ + +H2OH2O+ +石膏CaSO4 2H2O+ +AFt AFt 晶體(高硫型水化硫鋁酸鈣)C-A-

20、HC-A-HAFm AFm 晶體(單硫型水化硫鋁酸鈣)石膏耗盡時(shí)石膏耗盡時(shí)A凝膠體（CSH凝膠，水化鐵酸鈣凝膠）；B晶體（氫氧化鈣氫氧化鈣、水化鋁酸水化鋁酸鈣鈣、水化硫鋁酸鈣）；C孔隙（毛細(xì)孔、凝膠孔、氣孔等）；D未水化的水泥顆粒l水泥石的結(jié)構(gòu)水泥石主要由凝膠體、晶體、孔隙、水、空氣和未水化的水泥顆粒等組成，存在固相、液相和氣相。因此硬化后的水泥石是一種多相多孔體系。 水泥石的結(jié)構(gòu)（水化產(chǎn)物的種類及相對(duì)含量、孔的結(jié)構(gòu)）對(duì)其性能影響最大。 DABC水泥漿體水泥漿體水泥石水泥石2.5 水泥石的腐蝕與防止 軟水腐蝕軟水腐蝕不含或僅含少量鈣、鎂可溶性鹽的水。 水泥石長期與軟水(流動(dòng)或有壓力的水)接觸,

21、CH會(huì)被溶出,導(dǎo)致水泥 石堿度降低，導(dǎo)致其它水化物分解溶失，使水泥石結(jié)構(gòu)破壞。 硫酸鹽腐蝕硫酸鹽腐蝕海水、污水中含有鈉、鉀等硫酸鹽 Na2SO4 + Ca(OH)2 CaSO42H2O + NaOH CaSO42H2O + C-A-H AFt (高硫型水化硫鋁酸鈣,又名水泥桿菌水泥桿菌) 硫酸鹽濃度高時(shí), CaSO42H2O 直接在孔隙中結(jié)晶,體積膨脹。 鎂鹽腐蝕鎂鹽腐蝕海水、污水中含有大量鎂鹽,如硫酸鎂和氯化鎂 MgSO4 + Ca(OH)2 CaSO42H2O + Mg (OH)2 松軟無膠結(jié)力 MgCl2 + Ca(OH)2 CaCl2 + Mg (OH)2 CaCl2易溶于水, CaS

22、O42H2O引起硫酸鹽腐蝕 故硫酸鎂對(duì)水泥石有雙重腐蝕 碳碳酸的腐蝕酸的腐蝕腐腐蝕蝕類類型型水泥桿菌水泥桿菌硫硫酸酸鹽鹽腐腐蝕蝕水泥石腐蝕的原因 基本原因 水泥石(水化物)中存在CH晶體和C-A-H晶體 腐蝕原因 水泥石本身不密實(shí) 外在因素 介質(zhì)、溫度、流速、壓力等。 水泥石的腐蝕是一個(gè)極為復(fù)雜的物理化學(xué)過程，水泥石的腐蝕很少僅是單一的侵蝕作用，而是幾種侵蝕同時(shí)存在，互相影響，共同作用。 合理選擇水泥品種 提高耐腐蝕的措施 提高水泥石的密實(shí)度 做保護(hù)層石料、玻璃、陶瓷、瀝青等 第三節(jié)第三節(jié) 摻混合材料水泥摻混合材料水泥資源、能源和環(huán)境問題資源、能源和環(huán)境問題3.1 混合材料1.1.定義定義在水

23、泥生產(chǎn)過程中，摻入的人工的或天然的礦物材料。在水泥生產(chǎn)過程中，摻入的人工的或天然的礦物材料。2.2.分類分類活性活性混合材料混合材料與石灰和水拌合后,常溫下能使石灰成為水硬性膠凝材料的礦物材料非活性非活性混合材料混合材料與石灰和水拌合后,常溫下不能使石灰成為水硬性膠凝材料的礦物材料粒化高爐礦渣粒化高爐礦渣火山灰質(zhì)混合材料火山灰質(zhì)混合材料粉煤灰粉煤灰磨細(xì)石英砂、石灰石粉、慢冷礦渣等磨細(xì)石英砂、石灰石粉、慢冷礦渣等活性活性SiO2、活性、活性Al2O3玻璃體結(jié)構(gòu)玻璃體結(jié)構(gòu)?；郀t礦渣粒化高爐礦渣火山灰質(zhì)混合材料火山灰質(zhì)混合材料粉粉 煤煤 灰灰呈實(shí)心或空心玻璃態(tài)的球狀顆粒呈實(shí)心或空心玻璃態(tài)的球狀顆粒

24、表面的結(jié)構(gòu)致密表面的結(jié)構(gòu)致密疏松多孔、內(nèi)比表面積大、易吸水疏松多孔、內(nèi)比表面積大、易吸水3. 活性混合材料的水化SiOSiO2 2C-S-H 凝膠(水化硅酸鈣)AlAl2 2O O3 3C-A-H C-A-H 晶體(水化鋁酸鈣)H H2 2O OCa(OH)Ca(OH)2 2+ + +CaSOCaSO4 4 2H 2H2 2O O+ +Aft Aft 晶體(高硫型水化硫鋁酸鈣)C-A-HC-A-HH H2 2O OCa(OH)Ca(OH)2 2+ + +堿性激發(fā)劑堿性激發(fā)劑硫酸鹽激發(fā)劑硫酸鹽激發(fā)劑定定義義分分類類 硅酸鹽硅酸鹽 水水 泥泥普通水泥普通水泥 礦渣水泥礦渣水泥 火山灰火山灰 水水

25、泥泥 粉煤灰粉煤灰 水水 泥泥復(fù)合水泥復(fù)合水泥 I 型混合材料 0% 5 % 且且20%混合材料 A 型20%且且50%?；郀t礦渣 20% 且且40% 火山灰質(zhì) 混合材料 20% 且且40% 粉煤灰 20% 且且50%兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料 II 型混合材料 5% B 型50%且且70%粒化高爐礦渣 P I PO( ordinary portland cement ) PS( portland bl- astfurnace slag cement ) PP( portland pozzolane cement ) PF ( portland flyash cement ) PC( co

26、mposite portland cement ) PII混混合合材材料料含含量量代代號(hào)號(hào)第三節(jié)第三節(jié) 摻混合材料水泥摻混合材料水泥硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料混合材料混合材料石膏石膏磨細(xì)為成品磨細(xì)為成品+ + +通用硅酸鹽水泥通用硅酸鹽水泥GB175-20074. 4. 礦渣、火山灰及粉煤灰水泥的水化礦渣、火山灰及粉煤灰水泥的水化 混合材料多,熟料礦物少 水化分兩次（步）進(jìn)行熟料礦物水化熟料礦物水化一次水化一次水化CH 晶體混合材料水化混合材料水化二次水化二次水化火山灰反應(yīng)火山灰反應(yīng)激發(fā)劑激發(fā)劑5. 5. 綜上所述，忽略次要成分綜上所述，忽略次要成分, ,通用硅酸鹽水泥的水化反應(yīng)通用硅酸鹽水

27、泥的水化反應(yīng)( (產(chǎn)產(chǎn)) )物物水化（產(chǎn)）物水化（產(chǎn)）物凝膠凝膠晶晶體C-S-H C-S-H 凝膠C-F-H C-F-H 凝膠CH 晶體C-A-HC-A-H 晶體AftAft 晶體、 AfmAfm 晶體 項(xiàng)項(xiàng) 目目 硅酸鹽水泥普通水泥PO 礦渣水泥 PS火山灰水泥 PP粉煤灰水泥 PF復(fù)合水泥PC PP 細(xì)細(xì) 度度比表面積比表面積300m2/kg 0.08mm方孔篩篩余量10%凝結(jié)凝結(jié)時(shí)間時(shí)間初凝初凝45min終凝終凝6.5h10h體積體積安定安定性性安定性安定性 沸煮法必須合格沸煮法必須合格(若試餅法與雷氏法發(fā)生爭議若試餅法與雷氏法發(fā)生爭議,以雷氏法為準(zhǔn)以雷氏法為準(zhǔn))MgO 5%6% SO3

28、3.5%PS 4% ;其余3.5 % 不溶物不溶物0.75% 1.5% 燒失量燒失量3%3.5%5% 氯離子氯離子0.06%堿含量堿含量 (按按Na2O + 0.658K2O計(jì)算計(jì)算)使用活性骨料時(shí)使用活性骨料時(shí) 0.6%；或由供需雙方商定或由供需雙方商定 強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)42.5、 52.5 、 62.542.5R、52.5R 、62.5R42.5 、 52.5 42.5R 、52.5R32.5、 42.5 、 52.5 32.5R、42.5R 、52.5R通用硅酸鹽水泥的技術(shù)要求通用硅酸鹽水泥的技術(shù)要求通用硅酸鹽水泥的特性硅酸鹽硅酸鹽水水 泥泥普通普通水泥水泥礦渣礦渣水泥水泥火山灰火山灰水

29、泥水泥粉煤灰粉煤灰水泥水泥復(fù)合復(fù)合水泥水泥1.凝結(jié)硬化凝結(jié)硬化快快2.早期強(qiáng)度早期強(qiáng)度高高3.水化熱大水化熱大4.抗凍性好抗凍性好5.干縮小干縮小6.耐腐蝕性耐腐蝕性差差7.耐熱性差耐熱性差8.不適合濕不適合濕熱熱 處理處理9.抗碳化性抗碳化性好好1.凝結(jié)硬化較凝結(jié)硬化較快快2.早期強(qiáng)度較早期強(qiáng)度較高高3.水化熱較大水化熱較大4.抗凍性較好抗凍性較好5.干縮較小干縮較小6.耐腐蝕性耐腐蝕性 較差較差7.耐熱性較差耐熱性較差8.抗?jié)B性較好抗?jié)B性較好9.不適合濕熱不適合濕熱 處理處理10.抗碳化性抗碳化性 較好較好共共 性性 1.凝結(jié)硬化慢凝結(jié)硬化慢 2.早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長較快早期強(qiáng)度低，后

30、期強(qiáng)度增長較快 3.水化熱低水化熱低 4.耐腐蝕性較好耐腐蝕性較好 5.抗凍性差抗凍性差個(gè)個(gè) 性性1.耐熱性耐熱性高高2.干縮大干縮大3.泌水性泌水性大大1.抗?jié)B性好抗?jié)B性好2.干縮大干縮大3.耐磨性差耐磨性差1.抗裂性抗裂性好好2.干縮小干縮小3.耐磨性耐磨性差差3d強(qiáng)度高于強(qiáng)度高于礦渣水泥礦渣水泥第四節(jié)第四節(jié) 其他品種水泥其他品種水泥水泥按用途和性能分類 分分 類類品品 種種通用水泥通用水泥硅酸鹽水泥；普通水泥；礦渣水泥；火山灰水泥；粉煤灰水泥；復(fù)合水泥硅酸鹽水泥；普通水泥；礦渣水泥；火山灰水泥；粉煤灰水泥；復(fù)合水泥專用水泥專用水泥道路水泥道路水泥；砌筑水泥；耐酸水泥；耐堿水泥；油井水泥；

31、砌筑水泥；耐酸水泥；耐堿水泥；油井水泥特性水泥特性水泥快硬硅酸鹽水泥；膨脹水泥和自應(yīng)力水泥、快硬硅酸鹽水泥；膨脹水泥和自應(yīng)力水泥、白色硅酸鹽水泥；中、低熱硅白色硅酸鹽水泥；中、低熱硅酸鹽水泥；抗硫酸水泥；酸鹽水泥；抗硫酸水泥；適當(dāng)改變熟料中礦物成分的含量適當(dāng)改變熟料中礦物成分的含量加入一定量的混合材料加入一定量的混合材料4.1 道路硅酸鹽水泥1 .定義定義凡由道路硅酸鹽水泥熟料道路硅酸鹽水泥熟料（得到以硅酸鈣硅酸鈣為主要成分和較多量的鐵鐵鋁酸四鈣鋁酸四鈣的硅酸鹽水泥熟料），010%活性混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。2.特點(diǎn)具有較高的抗折和抗壓強(qiáng)度、較高的耐磨和抗凍性、較小的收縮性

32、。3.應(yīng)用公路路面、機(jī)場跑道等工程，要求較高的工廠地面及停車場等工程。機(jī)場跑道機(jī)場跑道收縮裂紋收縮裂紋4.2 快硬硅酸鹽水泥（1）定義）定義凡以硅酸鈣為主要成分的水泥熟料，加入適量石膏，經(jīng)磨細(xì)制成的具有凡以硅酸鈣為主要成分的水泥熟料，加入適量石膏，經(jīng)磨細(xì)制成的具有早期強(qiáng)度增進(jìn)率較快早期強(qiáng)度增進(jìn)率較快的水硬性膠凝材料，稱快硬硅酸鹽水泥，簡稱快硬水泥。的水硬性膠凝材料，稱快硬硅酸鹽水泥，簡稱快硬水泥。 措施：措施： 提高熟料中提高熟料中C3A和和 C3S的含量，適當(dāng)增加石膏的摻量，并提高水泥的粉的含量，適當(dāng)增加石膏的摻量，并提高水泥的粉磨細(xì)度。磨細(xì)度。（2）特性）特性 凝結(jié)硬化快，早期強(qiáng)度增進(jìn)率快。凝結(jié)硬化快，早期強(qiáng)度增進(jìn)率快。 強(qiáng)度與標(biāo)號(hào)：快硬水泥以強(qiáng)度與標(biāo)號(hào)：快硬水