水泥基礎(chǔ)知識課件

1、水泥基礎(chǔ)知識2011.11.22一、水泥起源、水泥工業(yè)簡史及發(fā)展趨勢、水泥起源于膠凝材料。、膠凝材料膠凝材料的發(fā)展可分為四個時期：四個時期天然粘土：新石器時代，距今400010000年石膏-石灰：公元前20003000年石灰-火山灰：公元初至18世紀人工配料制得水硬性膠凝材料：1756年以后一、水泥起源、水泥工業(yè)簡史及發(fā)展趨勢、水泥工業(yè)發(fā)展簡史天然水泥硅酸鹽水泥多品種水泥水泥工業(yè)發(fā)展簡史原始水泥可追溯到5000年前，埃及的金字塔、古希臘和古羅馬時代用石灰摻砂制成的混和沙漿，曾被用于砌筑石塊和磚塊，這種用來做砌筑用的膠凝材料被稱為原始水泥。1824年英國人J.阿斯普丁發(fā)明水泥，因外觀和當(dāng)時常用于

2、建筑中的應(yīng)該波特蘭島上出產(chǎn)的巖石相似，稱之為“波特蘭水泥”（Portland Cement)。1825-1843年水泥首次大規(guī)模使用在泰晤士河隧道工程。1877年回轉(zhuǎn)窯水泥熟料獲得專利；繼而出現(xiàn)了單筒冷卻機、立式磨及單倉鋼球磨等，從而有效地提高了水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量。1905年濕法回轉(zhuǎn)窯出現(xiàn)。 一、水泥起源、水泥工業(yè)簡史及發(fā)展趨勢、水泥工業(yè)發(fā)展趨勢水泥裝備大型化1水泥生產(chǎn)工藝節(jié)能化2操作管理自動化3環(huán)保措施生態(tài)化41910年實現(xiàn)機立窯機械化連續(xù)生產(chǎn)。1928年德國的立列波博士和波利休斯公司發(fā)明帶回轉(zhuǎn)爐篦子的“立波爾窯”。1950年懸浮余熱器窯由德國發(fā)明成功并開始應(yīng)用，大幅度降低了熟料生產(chǎn)的熱耗，極

3、大地提高了生產(chǎn)規(guī)模。20世紀60年代初，日本將德國的懸浮預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯技術(shù)引進后， 1971年發(fā)明窯外分解窯，新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)形成。 一、水泥起源、水泥工業(yè)簡史及發(fā)展趨勢5、中國的水泥工業(yè)概況1889年：河北唐山啟新洋灰公司，現(xiàn)為啟新水泥廠，其后建設(shè)了大連、上海、中國、廣州水泥廠等；至1949年全國解放：全國生產(chǎn)能力300多萬噸，實際生產(chǎn)66萬噸；1952年，年產(chǎn)量286萬噸；至1987年：年產(chǎn)量1.86億噸；中國在1952年制訂了第一個全國統(tǒng)一標準，確定水泥生產(chǎn)以多品種多標號為原則，并將波特蘭水泥按其所含的主要礦物組成改稱為矽酸鹽水泥，后又改稱為硅酸鹽水泥至今。 一、水泥起源、水泥工業(yè)簡史

4、及發(fā)展趨勢2010年，中國水泥產(chǎn)量達到18.68 億噸，產(chǎn)量占比全球50%以上。你知道吧！新型干法水泥生產(chǎn)總結(jié)為“八個字”優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、環(huán)保二、基本概念、水泥的定義、分類、命名及標準1、膠凝材料1.1膠凝材料定義膠凝材料：即膠結(jié)料。它是指在物理、化學(xué)作用下，能從漿體變成堅固石狀體，并能膠結(jié)其他物料而具有一定機械強度的物質(zhì)。1.2膠凝材料分類無機非水硬性膠凝材料水硬性水泥瀝青和各種樹脂石膏、石灰、水玻璃、菱苦土有機拌水后只能在空氣中硬化而不能在水中硬化拌水后既能在空氣中硬化又能在水中硬化二、基本概念、水泥的定義、分類、命名及標準2、水泥 cement2.1水泥定義凡細磨成粉末狀，加入適量水后

5、，可成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料，通稱為水泥。2.2水泥詞語來源 cement一詞由拉丁文caementum發(fā)展而來，是碎石及片石的意思。水泥品種已發(fā)展到100多種。 2.3水泥分類 水泥按用途及性能分為：水泥的種類很多，按其用途和性能，可分為：通用水泥，專用水泥以及特性水泥三大類。二、基本概念、水泥的定義、分類、命名及標準各品種硅酸鹽水泥的組分品種代號組分（質(zhì)量分數(shù)）%熟料+石膏?；郀t礦渣火山灰質(zhì)混合材料粉煤灰石灰石硅酸鹽水泥P.100P.955955普通硅酸鹽水泥P.O80且955且20礦渣硅酸鹽水泥P.S.A50且8

6、020且50P.S.B30且5050且70火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥P.P60且8020且40粉煤灰硅酸鹽水泥P.F60且8020且40復(fù)合硅酸鹽水泥P.C50且8020且50二、基本概念、水泥的定義、分類、命名及標準3、水泥的組分材料3.1硅酸鹽水泥熟料：凡適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的產(chǎn)物稱為硅酸鹽水泥熟料（簡稱熟料）。 3.2石膏：包括天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)石膏、質(zhì)量必須符合標準。石膏天然工業(yè)副產(chǎn)品硬石膏（CaSO4）石膏（CaSO42H2O）二、基本概念、水泥的定義、分類、命名及標準3.3混合材火山灰性或潛在水硬性的材料（一般含活性Al2O3和SiO2)不具有潛在水硬性砂巖、

7、石灰石、塊狀的高爐礦渣粉煤灰火山灰質(zhì)混合材?；郀t礦渣活性指標不符合要求粉煤灰火山灰質(zhì)混合材料粒化高爐礦渣活性混合材料非活性混合材料混合材料的分類水泥膠砂28d抗壓強度比大于和等于75的為活性混合材料；小于75的為非活性混合材料。二、基本概念、水泥的定義、分類、命名及標準3.4窯灰：從水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣中收集下的粉塵。3.5助磨劑：水泥粉磨時允許加入助磨劑，其加入量應(yīng)不大于水泥質(zhì)量的0.5%，助磨劑應(yīng)符合JC/T667的規(guī)定。粉煤灰三大效應(yīng) 粉煤灰的“形態(tài)效應(yīng)”粉煤灰的“活性效應(yīng)”粉煤灰的微集料效應(yīng)你知道吧！形態(tài)效應(yīng)微集料效應(yīng)火山灰效應(yīng)填充作用潤滑作用減水作用需水性粉煤灰效應(yīng)微粒強度密實作用活

8、性微集料孔徑分布蒸養(yǎng)粉煤灰-石灰-水系統(tǒng)熱力學(xué)計算粉煤灰懸浮液的pH值理論分析粉煤灰-水泥漿體性能力學(xué)性能水化速率水化程度摻量粉煤灰-水泥漿體性能微觀結(jié)構(gòu)品質(zhì)水膠比養(yǎng)護制度物理作用化學(xué)作用改善顆粒粒徑分布化學(xué)激發(fā)顆粒分布粒徑與強度關(guān)聯(lián)度比強度法與純水泥相比界面過渡區(qū)密實性顆粒填充粉煤灰總體作用物理作用 化學(xué)作用？二、基本概念、水泥的定義、分類、命名及標準4、水泥標準標準就是對某項技術(shù)實行統(tǒng)一執(zhí)行的要求。4.1類型：國家標準建材行業(yè)標準企業(yè)標準國際標準化組織標準推薦性標準強制性標準 代號GB推薦性標準強制性標準代號JC/T代號JC代號QB代號ISO標準代號GB/T100多個水泥專業(yè)標準二、基本概

9、念、水泥的定義、分類、命名及標準4.2標準號表示方法：GB175-2007硅酸鹽水泥標準名稱制訂或修標準編號標準代號你知道吧！三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)1、水泥生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)工藝流程(簡稱為“兩磨一燒”)水泥生產(chǎn)的“兩磨一燒”工藝流程生料校正原料 (鋁礬土)鈣質(zhì) (石灰石)校正原料 (鐵礦粉)生料粉磨水泥粉磨熟料煅燒硅質(zhì)(粘土)1450石膏熟料混合材燃料水 泥助磨劑三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)生料制備熟料煅燒水泥制成水泥出廠原料進廠干法水泥生產(chǎn)過程描述三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)新型干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)2、生產(chǎn)方法 硅酸鹽類水泥的生產(chǎn)工藝在水泥生產(chǎn)中具有代表性，是以石灰石和粘土為主要原料，經(jīng)破

10、碎、配料、磨細制成生料，然后喂入水泥窯中煅燒成熟料，再將熟料加適量石膏（有時還摻加混合材料或外加劑）磨細而成。2.1分類水泥生產(chǎn)分類一生料制備窯的結(jié)構(gòu)立窯生產(chǎn)干法(包括半干法)濕法（包括半濕法）回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)3 粉磨設(shè)備粉磨設(shè)備工作原理球磨機的工作原理球磨機筒體被傳動裝置帶動回轉(zhuǎn)時，研磨體由于慣性離心力的作用，貼附在磨機簡體內(nèi)壁的襯板面上與之一起回轉(zhuǎn)，被帶到一定高度后，借重力作用自由落下，此時研磨體將簡體內(nèi)物料擊碎，同時研磨體在回轉(zhuǎn)的磨機內(nèi)有上升、下落的循環(huán)運動，產(chǎn)生滑動和滾動，致使研磨體、襯板和被磨物料之間發(fā)生研磨作用使物料磨細。輥壓機粉碎原理輥壓機工作時兩輥相向旋轉(zhuǎn)。輥子上

11、方為一喂料斗，料位保持一定的高度，在物料的重力作用下，松散物料強制給入兩個相向運動的輥子之間。同時，輥子旋轉(zhuǎn)時借助于輥子對物料的摩擦力 (即鉗入力) 將物料拉入。在重力和鉗入力的共同作用下，物料擠入輥間，兩輥間的物料在高壓力作用下被壓實成料餅，物料顆粒被粉碎或出現(xiàn)微裂紋。三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)粉磨設(shè)備工作原理立磨工作原理筒輥磨工作原理物料(包括經(jīng)選粉后的回料)經(jīng)導(dǎo)料管進入磨盤中央，后由離心力作用喂入磨輥、磨盤之間的壓力區(qū)，經(jīng)粉磨后排出磨盤，由風(fēng)力帶到選粉機去分選。物料從回轉(zhuǎn)磨盤中心喂入，由于受離心力的作用而向磨盤周圍移動，進入軌道。磨輥在加壓機構(gòu)的作用下，向軌道中的物料床施加粉磨力，物料受到壓縮

12、和剪切作用后繼續(xù)向盤邊緣移動。熱風(fēng)從圍繞磨盤的環(huán)形噴嘴中高速向上噴出，把粉磨后的物料帶進磨機上部的選粉機進行分級，同時烘干物料，成品由熱風(fēng)帶出磨機由收塵器收集下來，粗粉則返回磨盤與新喂入的物料一起再重新粉磨，如此循環(huán)往復(fù)進行粉磨作業(yè)。喂入物科靠超臨界轉(zhuǎn)速緊貼于磨機內(nèi)壁由磨輥進行擠壓，擠壓后的物料用刮刀鏟下，通過物料流速控制裝置，穩(wěn)流倉兩輥之間的壓力區(qū)，擠壓后的物料靠重力排出，由機械或風(fēng)力送至分選設(shè)備分選或進入后續(xù)設(shè)備繼續(xù)粉磨。三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)3.1球磨機3.1.1球磨機構(gòu)造三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)3.1.2 球磨機研磨體的三種運動狀態(tài)三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)3.2輥壓機3.2.2輥壓機構(gòu)造三、硅酸

13、鹽水泥的生產(chǎn)3.3立磨立磨結(jié)構(gòu)組成立磨組成： 1 傳動機構(gòu)； 2 粉磨機構(gòu) ； 3 選粉機構(gòu)； 4 加壓及潤滑機構(gòu)； 5 殼體及機架三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)3.4筒輥磨筒輥磨結(jié)構(gòu)三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)4、粉磨工藝4.1開路（開流）粉磨 4.2閉路（圈流）粉磨三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)粉磨工藝流程圖三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5、 生產(chǎn)工序水泥的生產(chǎn)，一般可分生料制備、熟料煅燒和水泥制成等三個工序。三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5.1生料制備5.1.1物料粉碎的基本概念粉碎的定義固體物料在外力作用下克服其內(nèi)聚力使之破碎的過程稱之為粉碎。粉碎的分類根據(jù)處理物料要求的不同，一般可將粉碎分為破碎和粉磨兩個階段。破碎又可分為粗碎、中

14、碎和細碎三類。粉磨又可分為粗磨、細磨、超細磨三類。三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5.1.2生料粉磨生料磨流程球磨機生料粉磨流程三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)立磨生料粉磨流程三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)輥壓機生料粉磨流程三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5.2生料均化三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5.3煤粉制備三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5.4熟料煅燒三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5.4.1預(yù)分解窯的關(guān)鍵技術(shù)裝備筒，旋風(fēng)筒；管，換熱管道；爐，分解爐；窯，回轉(zhuǎn)窯；機，冷卻機。熟料煅燒過程是指生料出均化庫后的預(yù)熱、煅燒和熟料冷卻等環(huán)節(jié)。其簡要生產(chǎn)流程是：計量喂料系統(tǒng)熟料輸送預(yù)分解窯熟料煅燒熟料簡要生產(chǎn)流程生料均化庫回轉(zhuǎn)窯煅燒熟料庫貯預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)冷卻機冷卻三、硅酸鹽水

15、泥的生產(chǎn)5.4.2回轉(zhuǎn)窯（旋窯）的工作原理回轉(zhuǎn)窯（旋窯）是一個有一定斜度的圓筒狀物，斜度為33.5%，借助窯的轉(zhuǎn)動來促進料在回轉(zhuǎn)窯（旋窯）內(nèi)攪拌，使料互相混合、接觸進行反應(yīng)。窯頭噴煤燃燒產(chǎn)生大量的熱，熱量以火焰的輻射、熱氣的對流、窯磚(窯皮)傳導(dǎo)等方式傳給物料。物料依靠窯筒體的斜度及窯的轉(zhuǎn)動在窯內(nèi)向前運動。三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5.4.3熟料煅燒：將生料制備過程中制得的生料送入煅燒窯，經(jīng)高溫煅燒，發(fā)生一系列物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)變化后形成熟料的工藝過程。熟料煅燒物料可分為：水分蒸發(fā)熟料冷卻生料分解熟料煅燒生料預(yù)熱干燥帶預(yù)熱帶分解帶放熱帶、燒成帶冷卻帶回轉(zhuǎn)窯（旋窯）熟料煅燒工藝過程三、硅酸鹽水泥

16、的生產(chǎn)5.4.4回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)為使回轉(zhuǎn)窯筒體適應(yīng)各帶物料反應(yīng)的不同要求，往往將筒體做成各種形狀。主要是直筒型和各種局部擴大型兩類。三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯筒體規(guī)格回轉(zhuǎn)窯的長度是從前窯口到后窯口的總長，常用符號“L”表示。直徑是指窯筒體的內(nèi)徑，通常用符號“D”表示。為了保護筒體，筒體內(nèi)鑲砌有100-230mm厚的耐火材料。一般窯筒體(金屬鋼材制成)能承受溫度400左右，窯襯能承受1600左右。三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5.5冷卻機的分類三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5.6水泥制成5.6.1當(dāng)代水泥工業(yè)粉磨裝備的選型主要為以下四種， 即：立式磨+風(fēng)機+收塵器等組成的粉磨系統(tǒng)；球（管） 磨+選粉機+收塵器+風(fēng)

17、機等組成的圈流系統(tǒng)； 輥壓機+打散機+選粉機+收塵器等組成的終粉磨系統(tǒng)（主要用作生料粉磨） ，以及輥壓機+球磨機+選粉機+收塵器等組成的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)；筒輥磨+風(fēng)機+收塵器等組成的粉磨系統(tǒng)。三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5.6.2水泥粉磨流程水泥制成過程指水泥組分（除熟料外）的破碎、組分配料和粉磨以及水泥均化等環(huán)節(jié)。其簡要生產(chǎn)流程是：水泥制成簡要生產(chǎn)流程水泥配料庫水泥庫貯存水泥粉磨系統(tǒng)穩(wěn)流稱重倉組分計量配料站輸送設(shè)備三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)水泥粉磨系統(tǒng)管球磨粉磨系統(tǒng)立式磨粉磨系統(tǒng)擠壓粉磨系統(tǒng)擠壓粉磨管球磨三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5.6.3水泥粉磨 三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)5.6.3水泥粉磨三、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)三、硅酸

18、鹽水泥的生產(chǎn)5.6.4當(dāng)前水泥粉磨技術(shù)和設(shè)備發(fā)展的情況水泥粉磨設(shè)備大型化粉磨效率高，能耗低采用高效選粉設(shè)備實現(xiàn)操作自動化3421四、硅酸鹽水泥的組成1、硅酸鹽水泥的原料1.1生產(chǎn)質(zhì)量要求用作生產(chǎn)硅酸鹽水泥原料的石灰?guī)r和泥灰?guī)r，其質(zhì)量要求如下表GB 502952008水泥工廠設(shè)計規(guī)范成分 CaO MgO f-SiO2（燧石或石英） SO3 堿 氯離子 含量() 48 3 8(石英質(zhì))或4(燧石質(zhì)) 0.5 0.6 0.03 四、硅酸鹽水泥的組成1.2硅鋁質(zhì)原料主要質(zhì)量指標 1.3生料配料 硅酸率鋁氧率氧化鎂SO3堿氯離子指標3.004.001.503.003140.03 四、硅酸鹽水泥的組成2硅

19、酸鹽水泥熟料2.1硅酸鹽水泥熟料定義即國際上的波特蘭水泥熟料由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按適當(dāng)比例磨成細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)。其中硅酸鈣礦物不小于66%，氧化鈣和氧化硅質(zhì)量比不小于2.0。2.2熟料的形成生料在煅燒過程中，經(jīng)歷干燥、預(yù)熱、分解、燒成，冷卻階段，發(fā)生了一系列物理化學(xué)變化。四、硅酸鹽水泥的組成2.3硅酸鹽水泥熟料的化學(xué)成分硅酸鹽水泥熟料中主要氧化物含量波動范圍：氧化物 簡寫 含量 總量 CaO C 62%67% 95%SiO2 S 20%24% Al2O3 A 4%7% Fe2O3 F 2%6% MgO、K2O、Na2

20、O、SO3、P2O5等。 5% 四、硅酸鹽水泥的組成2.4硅酸鹽水泥熟料的礦物成分水泥熟料是結(jié)晶體細小的多種礦物的集合體。除四種主要成分外，水泥中尚含有少量游離CaO、MgO、SO3、及堿（K2O、Na2O）這些均為有害成分，國家標準中有嚴格限止化合物名稱氧化物成分縮寫符號含量% 附注硅酸三鈣3CaO.SiO2 C3S 4462 75 硅酸鹽礦物 硅酸二鈣2CaO.SiO2 C2S 1830 鋁酸三鈣3CaO.Al2O3 C3A 512 22 熔劑礦物鐵鋁酸四鈣4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF 1018 四、硅酸鹽水泥的組成2.5水泥熟料化學(xué)成分與礦物成分的簡寫形式氧化物簡寫礦物分子

21、式礦物名稱簡寫CaO C 3CaO.SiO2 硅酸三鈣 C3S SiO2 S 2CaO.SiO2 硅酸二鈣 C2S Al2O3 A 3CaO.Al2O3 鋁酸三鈣 C3A Fe2O3 F 4CaO.Al2O3.Fe2O3 鐵鋁酸四鈣 C4AF MgO M Ca2SO42H2O 二水石膏 CH2 SO3 Ca2SO4無水石膏 C H2O H 四、硅酸鹽水泥的組成2.6 硅酸鹽水泥熟料的率值四、硅酸鹽水泥的組成2.6 硅酸鹽水泥熟料的率值四、硅酸鹽水泥的組成2.8 水泥熟料單礦物水化時特征名稱 硅酸三鈣 硅酸二鈣 鋁酸三鈣 鐵鋁酸四鈣 凝結(jié)硬化速度 快 慢 最快 快 28d水化放熱量 多 少 最多

22、 中 強度 高 早期低，后期高 低 低 四、硅酸鹽水泥的組成2.9 熟料礦物對水泥性質(zhì)的影響礦物名稱特 性 水化速度 強度發(fā)展 凝結(jié)時間 水化熱 耐腐蝕能力 干縮 早期 后期 C3S較快 大 大 正常 中中中C2S較慢 小 大緩慢 小大小C3A迅速 大 小 很快 大小大C4AFC3A后期慢 小 中 正常 小大小五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化水化物質(zhì)由無水狀態(tài)變?yōu)橛兴疇顟B(tài)，由低含水變?yōu)楦吆?，統(tǒng)稱為水化凝結(jié)水泥加水拌和初期形成具有可塑性的漿體，然后逐漸變稠并失去可塑性的過程稱為凝結(jié)硬化此后，漿體的強度逐漸提高并變成堅硬的石狀固體（水泥石），這一過程稱為硬化水泥水（流體）可塑性漿體（塑性體）固體五

23、、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化1、硅酸鹽水泥熟料礦物的水化硅酸鹽水泥熟料礦物的水化鋁酸三鈣石膏調(diào)凝劑水化鋁酸三鈣高硫型水化硫鋁酸鈣難溶于水的針狀晶體阻礙了水分的進入單硫型水化硫鋁酸鈣劇烈水化迅速五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化1.1水化作用各礦物與水的作用，稱為“一次水化作用”水化物之間的相互作用稱“二次水化作用”在水泥的水化過程中，一次作用、二次作用是交織在一起進行的1.2水化過程第一個峰：AFt相的形成 ；第二個峰：相當(dāng)于C3S的水化 ；第三個峰：水泥中硫酸鹽含量一般不足以將全部C3A轉(zhuǎn)化為AFt相，因而剩余的C3A與AFt相將轉(zhuǎn)化為AFm即單硫酸鹽相。五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化1.3水泥

24、的水化反應(yīng)2(3CaOSiO2)+6H2O=3CaO2SiO23H2O+3Ca(OH)22(2CaOSiO2)+4H2O=3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)23CaOAl2O3+6H2O=3CaOAl2O36H2O4CaOAl2O3Fe2O3+7H2O=3CaOAl2O36H2O+CaOFe2O3H2O3CaOAl2O36H2O+3(CaSO42H2O)+20H2O=3CaOAl2O33CaSO432H2O五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化1.4水泥水化產(chǎn)物水化產(chǎn)物的基本特征五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化1.5水化熱定義：水泥水化時會放出熱量。水化過程中所放出的熱量，稱為水泥的水化熱。2、水

25、泥硬化2.1凝結(jié)時間分初凝和終凝。初凝時間指從水泥全部加入水中到水泥開始失去可塑性所需的時間。終凝時間是指從水泥全部加入水中到水泥完全失去可塑性開始產(chǎn)生強度所需的時間。五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化水泥凝結(jié)時間初凝時間終凝時間指從水泥全部加入水中到水泥開始失去可塑性所需的時間指從水泥全部加入水中到水泥完全失去可塑性開始產(chǎn)生強度所需的時間。 結(jié)論1：水泥的初凝時間不能過短，否則在施工前即已失去流動性和可塑性而無法施工結(jié)論2：水泥的終凝時間不能過長，否則將延長施工進度和模板周轉(zhuǎn)期五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.2水泥漿的凝結(jié)硬化水泥水 溶解擴散沉淀水泥漿的凝結(jié)硬化示意圖五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)

26、硬化2.3硅酸鹽水泥熟料礦物的硬化初始510min基本保持塑性初始反應(yīng)期放熱速率劇增然后降至很低潛伏期凝結(jié)期硬化期約12h水化24h后滲透作用水化十分緩慢繼續(xù)水化放熱增大放熱速率降到最低逐漸失去塑性產(chǎn)生強度水化的水泥只是極少的一部分五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.4硬化機理：有多種說法，如階段學(xué)說硬化機理-階段學(xué)說1溶解階段32膠化階段結(jié)晶階段五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.5硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過程初凝：失去塑性，尚無強度。終凝：開始具有強度時。硬化：強度發(fā)展形成水泥石。凝結(jié)硬化過程五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化水泥凝結(jié)硬化過程示意五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.6凝結(jié)硬化過程中體系結(jié)

27、構(gòu)的變化第二階段大約從初凝到24小時為止，水化開始加速，連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，隨著水化物的繼續(xù)增多，孔隙率明顯減少，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不斷致密，強度不斷增長第三階段24小時后到水化結(jié)束，孔隙率不斷減小，結(jié)構(gòu)致密，強度增加第一階段初凝時間內(nèi)，晶體太小，不能連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水泥漿成塑性狀態(tài)，孔隙率沒顯著下降五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.7硬化水泥漿體的組成與結(jié)構(gòu)硅酸鹽水泥硬化體的結(jié)構(gòu)水泥水化產(chǎn)物晶體CHC3AH膠體C-S-H未水化的殘存水泥顆粒內(nèi)核孔隙（含水和空氣）五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.7硬化水泥漿體的組成與結(jié)構(gòu) 硬化水泥石結(jié)構(gòu)A-未水化的水泥顆粒B-水化產(chǎn)物凝膠體C-水化產(chǎn)物晶體D-毛細孔E-凝

28、膠孔五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.8水泥漿體在硬化過程中產(chǎn)生的體積變化有：化學(xué)減縮濕脹干縮213碳化收縮五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.9水泥石腐蝕基本概念水泥石的各種水化產(chǎn)物必須在一定的Ca(OH)2濃度(PH12.513.5 )下才能穩(wěn)定存在。在使用環(huán)境中，硅酸鹽水泥石受某些腐蝕性介質(zhì)的作用，會使水泥石堿度降低，其組成和結(jié)構(gòu)會逐漸發(fā)生變化或受到損害，導(dǎo)致性能改變、強度下降等。水泥石抵抗環(huán)境破壞作用而保持性能不變的能力稱為耐腐蝕性。五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.9.1水泥石腐蝕的原因水泥石腐蝕的原因侵蝕性介質(zhì)較快流速的介質(zhì)較高的溫度化學(xué)組成外因內(nèi)因聯(lián)系結(jié)構(gòu)本身環(huán)境中有害介質(zhì)（軟水、

29、酸、鹽等）的存在水泥石存在不穩(wěn)定的Ca(OH)2和介穩(wěn)的水化硫鋁酸鈣水泥石中的孔縫系統(tǒng)，產(chǎn)生有害介質(zhì)的侵蝕、交換作用五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.9.2腐蝕的主要方式132鹽類的腐蝕酸類腐蝕軟水的腐蝕五、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.9.3水泥石腐蝕的防止措施：提高水泥石的密實度1加作保護層石材、陶瓷、瀝青2根據(jù)侵蝕環(huán)境特點，合理選用水泥品種3六、水泥的技術(shù)性質(zhì)水泥質(zhì)量評價水泥質(zhì)量評價化學(xué)指標物理指標主要是控制水泥中有害物質(zhì)的化學(xué)成分不超過一定限量，若超過了最大允許限量，即意味著對水泥性能和質(zhì)量可能產(chǎn)生有害的或潛在有害的影響。主要是保證水泥具有一定的物理力學(xué)性能，滿足水泥使用要求，保證工程

30、質(zhì)量。 六、水泥的技術(shù)性質(zhì)1、硅酸鹽水泥技術(shù)要求技術(shù)要求即品質(zhì)指標，是衡量水泥品質(zhì)及保證水泥質(zhì)量的重要依據(jù)。水泥質(zhì)量可以通過化學(xué)指標和物理指標加以控制和評定?；瘜W(xué)指標主要控制水泥中有害物質(zhì)的化學(xué)成分不超過一定限量；水泥物理指標主要是保證水泥具有一定的物理力學(xué)性能，滿足水泥使用要求，保證工程質(zhì)量；水泥標號是根據(jù)水泥強度等級的高低來劃分水泥產(chǎn)品質(zhì)量的等級。六、水泥的技術(shù)性質(zhì)1.1硅酸鹽水泥技術(shù)指標。硅酸鹽水泥其它通用水泥不大于600六、水泥的技術(shù)性質(zhì)水泥標號按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度來劃分，各標號水泥的各齡期強度不得低于下表數(shù)值(MPa) 。六、水泥的技術(shù)性質(zhì)1.2.袋裝水泥外觀與數(shù)量的驗收水泥包裝袋上應(yīng)清楚