材料教案(一、二章)Microsoft Word 文檔

1、天津市市政工程局教育中心教師備課教案年 月 日 共 頁(yè) 第 頁(yè)一、新課導(dǎo)入 工程材料是專門(mén)研究材料性能及其應(yīng)用的一門(mén)學(xué)科，所謂工程材料廣義的說(shuō)，除了使用工程本身的各種材料之外，還包括我們施工過(guò)程中臨時(shí)使用的腳手架、模板、磨具等材料。但是，根據(jù)課程安排和我們的專業(yè)所需，我們主要講授狹義的工程材料，即：用于地基、基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)體本身等建設(shè)，并最終構(gòu)成建筑物的材料。市政工程材料是我們市政建設(shè)施工與管理，市政企業(yè)經(jīng)濟(jì)管理的重要基礎(chǔ)。這是因?yàn)椋褐挥形覀兂浞值牧私夂驼莆崭鞣N材料的特點(diǎn)、性質(zhì)后，才能做到合理的選擇，正確的使用。對(duì)我們所學(xué)的專業(yè)來(lái)說(shuō)，也才能更好地進(jìn)行施工、預(yù)算，從而提高經(jīng)濟(jì)效益、施工和管理。所以說(shuō)

2、材料學(xué)科是建設(shè)單位施工管理與經(jīng)濟(jì)管理的必修課程。下面開(kāi)始講課：二、新課內(nèi)容（見(jiàn)下頁(yè)） 緒 論一、工程材料的發(fā)展及作用： 在原始時(shí)代，人們已經(jīng)能做到采集樹(shù)枝、樹(shù)葉遮蓋洞穴，收集石塊堵塞洞口，力求一個(gè)舒服，安全的棲身之處，這就是早期的天然材料。我們的先人在使用泥土、石塊、木料等天然材料，從事土木工程方面取得了輝煌的成績(jī)。如：公元600年建成的趙州石拱橋全石結(jié)構(gòu)；公元200年修建的長(zhǎng)城，有三分之一的材料是磚石。17世紀(jì)中葉開(kāi)始使用生鐵，到19世紀(jì)初已開(kāi)始用熟鐵建橋了。出現(xiàn)了建筑鋼材，如：1905年建成的鄭州黃河鐵路橋；1968年建成的南京長(zhǎng)江大橋。19世紀(jì)20年代出現(xiàn)了水泥，之后隨著混凝土與鋼筋混凝

3、土在工程上的使用，19世紀(jì)30年代又出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土，從此土木工程進(jìn)入了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土占統(tǒng)治地位的歷史階段。從1956年開(kāi)始廣泛使用預(yù)應(yīng)力混凝土建橋。隨著化工技術(shù)的發(fā)展，1949年以后，我國(guó)開(kāi)始使用自產(chǎn)的路用瀝青材料鋪設(shè)路面。如今，瀝青路面已廣泛應(yīng)用于城市道路和公路。二、工程材料的分類：1、按來(lái)源分： 天然材料、人工材料 兩種。2、按用途分： 結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料、防水材料、保溫材料、隔音材料等。3、按材料的成份分：（1）非金屬材料：無(wú)機(jī)材料：砂、石、砼、石灰等有機(jī)材料：木材、石油瀝青、塑料等（2）金屬材料：鋼、鐵等（3）復(fù)合材料：聚合物砼、玻璃纖維等三、工程材料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：為確保材

4、料質(zhì)量，適應(yīng)工程的需要，我國(guó)對(duì)各種材料制定了專門(mén)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，目前我國(guó)工程材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有：1、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：（GB） 簡(jiǎn)稱“ 國(guó)標(biāo)” 在全國(guó)內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。2、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：簡(jiǎn)稱“ 部標(biāo)”指全國(guó)性的各專業(yè)范圍內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。如：JCJ08597 指1997年頒布的第85號(hào)國(guó)家建材工業(yè)總局行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。3、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：（QB）：簡(jiǎn)稱“ 企標(biāo)”四、建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)：1、研制和生產(chǎn)高強(qiáng)輕質(zhì)材料，以降低結(jié)構(gòu)自重，同時(shí)降低運(yùn)輸費(fèi)用和勞動(dòng)強(qiáng)度；2、發(fā)展適應(yīng)機(jī)械化施工的材料，以提高效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；3、發(fā)展具有特殊功能和多功能材料，以滿足工程需要；4、充分利用工農(nóng)業(yè)的廢料，發(fā)展綜合利用，以降低造價(jià)，節(jié)約能源，同時(shí)也改善了環(huán)

5、境；5、研制各種新型的裝飾材料。具有節(jié)能環(huán)保、綠色和健康等特點(diǎn)的建筑材料應(yīng)運(yùn)而生。建筑材料正向追求功能多樣性、全壽命周期經(jīng)濟(jì)性以及可循環(huán)再生利用性等方向發(fā)展。五、學(xué)習(xí)工程材料課程的目的和方法： 1、目的： 通過(guò)學(xué)習(xí)，了解并掌握工程材料的品種，其物理，力學(xué)性能及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，明了其保管、使用方法，為今后合理選用材料打好基礎(chǔ)。2、學(xué)習(xí)方法：工程材料是建筑施工與管理，建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)管理的重要基礎(chǔ)，為了今后能做到合理的選擇和使用材料，在學(xué)習(xí)中應(yīng)做到理解、聯(lián)系四個(gè)字。同時(shí)，要注意試驗(yàn)，材料試驗(yàn)是鑒定材料質(zhì)量和熟悉材料性能的主要手段，是學(xué)好材料的重要環(huán)節(jié)，所以必須認(rèn)真上好實(shí)驗(yàn)課。1 氣硬性膠凝材料一、膠凝材料：

6、工程上把能將單個(gè)而松散的礦質(zhì)材料膠結(jié)為整體的材料，稱為膠凝材料。膠凝材料的分類：1、無(wú)機(jī)膠凝材料：（1）氣硬性膠凝材料（石灰） （2）水硬性膠凝材料（水泥）2、有機(jī)膠凝材料：（瀝青）二、氣硬性膠凝材料：氣硬性膠凝材料：只能在空氣中硬化，產(chǎn)生強(qiáng)度，并在空氣中能長(zhǎng)久地保持強(qiáng)度或繼續(xù)提高強(qiáng)度的材料。此材料抗水性能差，不易在地下工程等潮濕地方使用。1.1石 灰石灰是由碳酸鈣（CaCO3）為主要成分的巖石經(jīng)高溫煅燒而得到的一種膠凝材料，主要成分為氧化鈣（CaO）和氧化鎂（MgO）。1.11石灰的生產(chǎn)（1）將生產(chǎn)石灰的原料（天然的石灰?guī)r）經(jīng)900以上的高溫煅燒，排出CO2CaCO3 CaOCO2 如原料中

7、含有碳酸鎂，碳酸鎂遇熱也會(huì)熱分解 ，其反應(yīng)式為：MgCO3 MgOCO2 優(yōu)質(zhì)的石灰，質(zhì)白或略帶灰色，質(zhì)輕，堆積密度為8001000kg/m3，是一種多孔材料。石灰在燒制過(guò)程中，往往由于石灰石原料的尺寸過(guò)大、窯中溫度不勻或煅燒溫度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等原因，會(huì)生成“欠火”或“過(guò)火”石灰。欠火石灰內(nèi)部有未燒透的內(nèi)核，顏色發(fā)青，有效氧化鈣和氧化鎂含量低，使用時(shí)不能完全消化且缺乏粘結(jié)力。過(guò)火石灰表面出現(xiàn)裂縫或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色呈灰黑色，塊體密度大，消化緩慢，因這種石灰用于建筑結(jié)構(gòu)物中仍能繼續(xù)消化，以致引起體積膨脹，導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫等破壞現(xiàn)象，所以它的危害極大。（2）石灰的分類：按煅燒溫度不同分為

8、：欠火石灰、過(guò)火石灰、正火石灰；按原材料成分不同分為：鈣質(zhì)石灰、鎂質(zhì)石灰；按石灰的化學(xué)成分分為：生石灰、熟石灰（消石灰）；按石灰的狀態(tài)分為：塊狀石灰、膏狀石灰、粉狀石灰、乳狀石灰。1.1.2 （1）石灰的消化 燒制成的生石灰為塊狀的，在使用時(shí)必須加水使其“消化”成為粉末狀的“消石灰”，這一過(guò)程稱為“消化”或“熟化”，故消石灰亦稱“熟石灰”。其化學(xué)反應(yīng)式為 CaOH2O Ca（OH）264.9kJ/mol （熱量） 石灰加水后，會(huì)放出大量的熱，而且體積膨脹，質(zhì)純、煅燒好的石灰體積會(huì)增大12倍。根據(jù)生石灰加水后的消化速度的快慢，其加水速度也應(yīng)不同?？焓焓遥褐赶俣刃∮?0min的石灰，由于熟化

9、快，放熱量大，加水量大，其加水速度應(yīng)較快，并加以攪拌來(lái)幫助散熱，以防溫度過(guò)高，。中熟石灰：指消化速度在1030min的石灰。慢熟石灰：指消化速度在30min以上的石灰，加水量應(yīng)少而慢，以保持較高溫度，促使熟化較快完成。 為了使石灰消化完全，同時(shí)減少過(guò)火石灰的危害，石灰消化后要在淋灰池中“陳伏”兩個(gè)星期左右才能使用?！瓣惙逼陂g，石灰漿表面應(yīng)覆有一層水分，使之與空氣隔絕，以免發(fā)生碳化。（2）石灰的四種成品：塊灰：白色疏松塊狀物；（如P2 圖1.3）石灰粉：生石灰粉和熟石灰粉；（如P4 圖1.8和圖1.9）石灰膏：由生石灰在化灰池和儲(chǔ)灰池中陳伏而形成的膏狀物；石灰乳：由石灰加過(guò)量的水而得到的漿體。

10、（2）石灰的硬化 指石灰漿體在空氣中逐漸硬化并產(chǎn)生強(qiáng)度。石灰硬化包括結(jié)晶作用和碳化作用兩部分。 結(jié)晶作用 由于游離水分的蒸發(fā)，引起氫氧化鈣溶液過(guò)飽和而析出氫氧化鈣晶體，并產(chǎn)生“結(jié)晶強(qiáng)度”，此強(qiáng)度增長(zhǎng)不顯著。碳化作用 石灰漿體經(jīng)碳化后獲得的最終強(qiáng)度，稱為“碳化強(qiáng)度”。其化學(xué)反應(yīng)式為 Ca（OH）2CO2nH2O CaCO3（n1）H2O 石灰的結(jié)晶作用和碳化作用同時(shí)進(jìn)行，碳化作用在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)只限于表面，而結(jié)晶作用則主要在內(nèi)部發(fā)生，所以，石灰漿體硬化后是由碳酸鈣和氫氧化鈣晶體共同組成的。純的石灰漿硬化時(shí)會(huì)發(fā)生收縮開(kāi)裂，所以工程上常配制成石灰砂漿使用。 1.1.3石灰的特性：（1）良好的保水性：生石

11、灰熟化成的熟石灰膏具有良好的保水性能，因此摻入水泥砂漿中，可提高砂漿的保稅能力，以提高其砌體強(qiáng)度；使砂漿具有良好的和易性。（2）凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低：石灰漿在空氣中的碳化和結(jié)晶過(guò)程慢，最終的強(qiáng)度不高，石灰不能用于強(qiáng)度要求較高的部位。（3）耐水性差：硬化后的石灰若長(zhǎng)期受潮或被水浸泡會(huì)發(fā)生潰散，所以石灰不能用于潮濕和水中環(huán)境。（4）體積收縮大：石灰漿體硬化時(shí)，由于水分的蒸發(fā)，引起體積收縮，會(huì)使石灰制品開(kāi)裂，因此，石灰除調(diào)制成石灰乳做粉刷外，不宜單獨(dú)使用。1.1.4 （1）氧化鈣和氧化鎂（CaO+MgO）的含量 石灰中產(chǎn)生粘結(jié)性的有效成分是活性氧化鈣和氧化鎂。它們的含量高低是評(píng)價(jià)石灰質(zhì)量的首要指針。有

12、效氧化鈣含量指石灰中活性的游離氧化鈣占石灰試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)；氧化鎂含量指石灰中氧化鎂占石灰試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。有效氧化鈣的測(cè)定方法采用中和滴定法，氧化鎂含量的測(cè)定采用絡(luò)合滴定法。 （2）生石灰產(chǎn)漿量和未消化殘?jiān)暮慨a(chǎn)漿量是單位質(zhì)量（1kg）的生石灰經(jīng)消化后，所產(chǎn)石灰漿體的體積（L）。石灰產(chǎn)漿量越高，則表示其質(zhì)量越好。未消化殘?jiān)渴侵干蚁?，未能消化而存留?mm圓孔篩上的殘?jiān)|(zhì)量占石灰試樣質(zhì)量的百分率。石灰中未消化殘?jiān)吭礁?，則表示其質(zhì)量越差。 （3）二氧化碳的含量生石灰或生石灰粉中二氧化碳（CO2 ）的含量越高，說(shuō)明石灰石在煅燒時(shí)“欠火”造成的未分解完全的碳酸鹽的含量越高，影響石灰

13、的膠凝性能。（4）消石灰粉游離水的含量游離水的含量指化學(xué)結(jié)合水以外的含水量。游離水的含量越多，表明質(zhì)量越差。 （5）體積安定性體積安定性是指消石灰粉在消化、硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。（6）細(xì)度 細(xì)度與石灰的質(zhì)量有密切聯(lián)系，細(xì)度大，表明消化硬化速度越快。 1.1.4 石灰的儲(chǔ)存和保管（1）石灰的儲(chǔ)存時(shí)，要防潮、防火；防潮：石灰硬化只能在空氣中進(jìn)行，硬化后的強(qiáng)度不高，受潮后，強(qiáng)度更低，在水中還會(huì)溶解潰散。防火：熟化石灰時(shí)，要放出大量的熱，容易引起火災(zāi)。（2）塊狀生石灰存放時(shí)間不宜超過(guò)一個(gè)月；因石灰會(huì)吸收空氣中的水分而自動(dòng)熟化成熟石灰粉，再與空氣中的CO2作用還原為CaCO3，失去膠結(jié)能力。（3）

14、石灰會(huì)侵蝕人體的呼吸系統(tǒng)，腐蝕皮膚，所以在施工及裝卸石灰時(shí)應(yīng)注意安全防護(hù)，必要時(shí)配防護(hù)用品。五、小結(jié)、 本次課主要講解了氣硬性膠凝材料石灰的生產(chǎn)、消化、硬化、特性和技術(shù)要求。 六、作業(yè)、 P10（1、2） 七、反饋： 石灰中產(chǎn)生粘結(jié)性的有效成分是活性氧化鈣和氧化鎂。一、舊課復(fù)習(xí)： 1. 什么是石灰陳伏？ 答：為了使石灰消化完全，同時(shí)減少過(guò)火石灰的危害，石灰消化后要在淋灰 池中“陳伏”兩個(gè)星期左右才能使用。 2. 欠火石灰和過(guò)火石灰的區(qū)別？答：欠火石灰內(nèi)部有未燒透的內(nèi)核，顏色發(fā)青，有效氧化鈣和氧化鎂含量低，使用時(shí)不能完全消化且缺乏粘結(jié)力。 過(guò)火石灰表面出現(xiàn)裂縫或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色呈

15、灰黑色，塊體密度大，消化緩慢，因這種石灰用于建筑結(jié)構(gòu)物中仍能繼續(xù)消化，以致引起體積膨脹，導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫等破壞現(xiàn)象，所以它的危害極大。二、新課導(dǎo)入： 上節(jié)課我們介紹了氣硬性膠凝材料石灰，初步了解了氣硬性膠凝材料的一些特性，知道了氣硬性膠凝材料是指只能在空氣中硬化產(chǎn)生強(qiáng)度，提高并保持強(qiáng)度的材料。石灰中產(chǎn)生粘結(jié)性的有效成分是活性氧化鈣和氧化鎂。它們的含量高低是評(píng)價(jià)石灰質(zhì)量的首要指針。有效氧化鈣的測(cè)定方法采用中和滴定法，氧化鎂含量的測(cè)定采用絡(luò)合滴定法。下面將進(jìn)行測(cè)定：三、新課內(nèi)容 （在下頁(yè)） 試驗(yàn)： 石灰中有效氧化鈣、氧化鎂含量的測(cè)定按我國(guó)現(xiàn)行公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程JTJ0571994（T0

16、8011，T08012）規(guī)定，有效氧化鈣的測(cè)定方法采用中和滴定法，氧化鎂含量的測(cè)定采用絡(luò)合滴定法。（1)有效氧化鈣含量的測(cè)定：測(cè)定原理是根據(jù)有效氧化鈣（CaO）ef能與蔗糖（C12H22O11）化合生成水溶性的蔗糖鈣（CaO. C12H22O11.2H2O），然后采用中和滴定法，用已知濃度的鹽酸進(jìn)行滴定（以酚酞為指示劑），直至粉紅色消失，并保持在30秒內(nèi)不復(fù)現(xiàn)為止，記錄滴定終點(diǎn)時(shí)的鹽酸耗量，則：有效氧化鈣含量的計(jì)算公式 100% 式中：（CaO）ef 石灰有效氧化鈣含量（%）V 滴定時(shí)消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（ml） N 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度0.028 氧化鈣毫克當(dāng)量 m 石灰試樣質(zhì)量（g）

17、（2）氧化鎂含量的測(cè)定：將石灰試樣在水中用鹽酸酸化，使石灰中的氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵、氧化鋁離解為鈣、鎂、鐵、鋁離子，然后用三乙醇胺和酒石碳酸鉀鈉為掩蔽劑，使鐵、鋁離子掩蔽。若用氨性溶液做為緩沖劑，將溶液的PH值調(diào)整為10，以酸性鉻蘭K萘酚綠B為指示劑，用乙二胺四乙酸（EDTA）為滴定劑，滴定至溶液由酒紅色還原為藍(lán)色止，記錄消耗的EDTA溶液的體積V1；若用NaOH為緩沖劑，將溶液的PH值調(diào)整為12，以鈣指示劑為指示劑，用乙二胺四乙酸（EDTA）為滴定劑，滴定至溶液由酒紅色還原為藍(lán)色止，記錄消耗的EDTA溶液的體積V2；則：氧化鎂含量的計(jì)算公式 100% 式中：CMgO 石灰氧化鎂含量（%）V

18、1 滴定鈣鎂合量時(shí)消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（ml）V2 滴定鈣消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（ml）10 總?cè)芤簩?duì)分溶液的體積倍數(shù) m 石灰試樣質(zhì)量（g） 五、小結(jié)、 本次課主要講解了石灰中有效氧化鈣、氧化鎂含量的測(cè)定方法、步驟。 六、作業(yè)、 書(shū)寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告 七、反饋、 中和滴定法和絡(luò)合滴定法的不同。一、舊課復(fù)習(xí)：提問(wèn)：1. 什么是氣硬性膠凝材料？ 答：該材料只能在空氣中硬化，產(chǎn)生并保持強(qiáng)度。 2什么是水硬性膠凝材料？ 答：材料不僅能在空氣中硬化，而且能更好的在水中硬化，產(chǎn)生并保持強(qiáng)度。3、寫(xiě)出石灰制取反應(yīng)方程式？4、說(shuō)說(shuō)石灰儲(chǔ)存和保管。5、說(shuō)一說(shuō)氧化鎂含量的測(cè)定的過(guò)程。二、新課導(dǎo)入：初步了解了氣

19、硬性膠凝材料的一些特性，知道了氣硬性膠凝材料是指只能在空氣中硬化產(chǎn)生強(qiáng)度，提高并保持強(qiáng)度的材料。有效氧化鈣的測(cè)定方法采用中和滴定法，氧化鎂含量的測(cè)定采用絡(luò)合滴定法。三、新課內(nèi)容（在下頁(yè)） 1.2 石 膏在工程上經(jīng)常使用的氣硬性膠凝材料還有石膏、水玻璃。1.2.1石膏的概述：（1）石膏是一種理想的高效節(jié)能新型建筑材料。建筑石膏是采用天然二水石膏（CaSO42H2O）經(jīng)過(guò)破碎、加熱、磨細(xì)制得的一種白色粉末狀材料。如圖P7 圖1.10和圖1.11。（2）二水石膏（生石膏）在加工時(shí)隨溫度和壓力等條件的不同，會(huì)得到結(jié)構(gòu)和性能都不同的高強(qiáng)石膏與建筑石膏，二者統(tǒng)稱為熟石膏。如圖P8 圖1.12和圖1.13。

20、1.2.2 建筑石膏：（1）制?。簩⑸嘟?jīng)過(guò)107170 c的煅燒撐成半水石膏，再經(jīng)磨細(xì)而成的。（2）特性：凝結(jié)快、硬化快建筑石膏與適當(dāng)?shù)乃旌?，在滲水后幾分鐘內(nèi)成可塑的漿體，但很快就失去塑性，產(chǎn)生強(qiáng)度，這個(gè)過(guò)程稱為凝結(jié)。以后迅速產(chǎn)生強(qiáng)度，并發(fā)展成為堅(jiān)硬的固體，這個(gè)過(guò)程稱為硬化。強(qiáng)度低：雖石膏的強(qiáng)度產(chǎn)生快，但強(qiáng)度卻很低，上等石膏的R壓約10MPa。硬化后體積膨脹：石膏和石灰相反，硬化后體積不僅不收縮反而膨脹，膨脹率約1%，而一般膠凝材料體積縮小。容重小，孔隙大：孔隙大約占總體積的5060%，所以保溫性能好，但吸濕性較強(qiáng)。耐水性、抗凍性差：因?yàn)榻ㄖ嘤鏊w溶解而引起破壞，吸水后受凍，將因孔

21、隙中水分結(jié)冰而崩裂。防熱性好：遇水受熱后，石膏中的結(jié)晶水蒸發(fā)，吸取熱量，表面生成的無(wú)水石膏是良好的熱絕緣體。（3）用途：室內(nèi)裝修，做天花板，內(nèi)墻板等；做石膏制品；作為緩凝劑加入水泥中。1.2.3 高強(qiáng)石膏：（1）制作：將生石膏加熱到124175C以后加壓到1.3大氣壓后得到的半水石膏為高強(qiáng)石膏。（2）特性： 硬化后，密實(shí)度大，強(qiáng)度高?？捎糜诮ㄖɑ一蛑瞥墒嘀破?，但成本高。但建筑石膏低，生產(chǎn)方便，使用廣泛。五、小結(jié)、 1、石膏的制取和條件； 2、建筑石膏的制取、特性、用途； 3、高強(qiáng)度石膏的制取、特性、用途。 六、作業(yè)、 P11 5、6、8 七、反饋、 石膏硬化后體積膨脹，石灰硬化后體積收縮一

22、、舊課復(fù)習(xí)：1、生石膏的的成分？答：天然二水石膏（CaSO42H2O） 2、建筑石膏的制取條件、特性、用途？ 答：生石膏經(jīng)過(guò)107170 c的煅燒撐成半水石膏，再經(jīng)磨細(xì)而成的。凝結(jié)快、硬化快、強(qiáng)度低、硬化后體積膨脹、容重小，孔隙大、耐水性、抗凍性差、防熱性好室內(nèi)裝修，做天花板，內(nèi)墻板等；做石膏制品；作為緩凝劑加入水泥中。 3、高強(qiáng)度石膏的制取條件、特性？答：生石膏加熱到124175C以后加壓到1.3大氣壓后得到。硬化后，密實(shí)度大，強(qiáng)度高。二、新課導(dǎo)入：水泥屬水硬性膠凝材料，是建筑工程中用量最大的建筑材料之一。水泥品種很多，在道路與橋梁工程中通常應(yīng)用的水泥有：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸

23、鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥等五大品種；由于道路路面工程對(duì)水泥的特殊要求，近年來(lái)還生產(chǎn)了道路水泥；此外，在某些特殊工程中，還使用高鋁水泥、膨脹水泥、快硬水泥等，但在道路建筑中仍以硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥為主。三、新課內(nèi)容：（見(jiàn)下頁(yè)）2水硬性膠凝材料水泥水硬性膠凝材料：是指既能在空氣中硬化，也能更好的在水中硬化，并產(chǎn)生強(qiáng)度，且能長(zhǎng)久的保持和提高強(qiáng)度，這樣的無(wú)機(jī)膠凝材料叫水硬性膠凝材料。2.1水泥的概述：水泥是建筑業(yè)的基本材料，使用廣泛，用量大。2.1.1硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝（1）硅酸鹽水泥生產(chǎn)原料 主要是石灰質(zhì)原料和粘土質(zhì)原料兩類。石灰質(zhì)原料提供CaO；粘土質(zhì)原料提供SiO2 、A

24、l2O3、Fe2O3 ，有時(shí)還要加入少量輔助原料（如黃鐵礦渣）等進(jìn)行調(diào)整。（2）硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝 硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝如圖所示。由圖可知硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程是：1）把幾種原材料按適當(dāng)比例配合，在磨機(jī)中磨細(xì)成生料。2）將準(zhǔn)備好的生料放入窯內(nèi)（立窯或回轉(zhuǎn)窯）進(jìn)行煅燒，至1450左右生成以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥“熟料”3）為調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)速度，在燒成的熟料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%左右的石膏（CaSO42H2O）共同磨細(xì)，即為型硅酸鹽水泥；由熟料、適量石膏和小于5%的混合料共同磨細(xì)，即為型硅酸鹽水泥。因此，硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝概括起來(lái)可稱為“兩磨一燒”。（3）硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、（05）%

25、石灰石或粒化高爐礦渣，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為（即波特蘭水泥）。2.1.2硅酸鹽水泥礦物組成及特性(1)硅酸鹽水泥熟料的主要礦物組成 硅酸鹽水泥熟料的主要礦物組成及含量 化合物名稱氧化物分子組成簡(jiǎn)寫(xiě)方式含量（%）硅酸三鈣3CaOSiO2C3S4462硅酸二鈣2CaOSiO2C2S1040鋁酸三鈣3CaOAl2O3C3512鐵鋁酸四鈣4 CaOAl2O3Fe2O3C4AF515硅酸鹽水泥熟料中還含有少量有害成分，如游離氧化鈣（fCaO）、游離氧化鎂（fMgO）、硫酸鹽（折合成SO3計(jì)算）以及不溶物等，這些成分的存在會(huì)降低水泥的使用質(zhì)量，因此需控制它們的含量。國(guó)標(biāo)規(guī)定：水泥熟料中Mg

26、O含量不得超過(guò)5%，SO3含量不得超過(guò)3.5%。(2)硅酸鹽水泥各礦物組成性能比較 硅酸鹽水泥的主要礦物組成與特性 性 質(zhì)硅 酸 三 鈣（C3S）硅 酸 二 鈣（C2S）鋁 酸 三 鈣（C3A鐵 鋁 酸 四 鈣（C4AF）反應(yīng)速度較快最慢最快較快釋熱量較大最小最大中等強(qiáng)度最高，故C3S為水泥強(qiáng)度主要來(lái)源早期低，但后期增長(zhǎng)較大強(qiáng)度不高對(duì)抗折強(qiáng)度有利耐化學(xué)侵蝕性中等中等最差最優(yōu)干縮性中等最小最大最小注：由于水泥是由幾種礦物組成的混合物，改變熟料礦物成分間的比例，水泥的性質(zhì)即發(fā)生相應(yīng)的變化：如提高硅酸三鈣的含量，可以制得高強(qiáng)水泥；降低鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量，提高硅酸二鈣含量，可制得低水化熱的大壩水泥

27、；提高鐵鋁酸四鈣含量，可獲得抗折強(qiáng)度較高的水泥，如道路水泥。2.1.3見(jiàn)P16、P152.1.4凝結(jié)：水泥加水拌和后成為可塑的水泥漿，由于水泥的水化作用，水泥漿會(huì)逐漸變稠失去流動(dòng)性和可塑性，但尚未具有強(qiáng)度的過(guò)程。硬化：隨著時(shí)間的增長(zhǎng)產(chǎn)生強(qiáng)度，并逐漸發(fā)展成為堅(jiān)硬的水泥石的過(guò)程。 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(guò)程。 （1）硅酸鹽水泥的水化過(guò)程（也稱溶解期） 當(dāng)水泥顆粒與水接觸時(shí)，熟料礦物即與水發(fā)生水化反應(yīng)，生成一系列新的水化產(chǎn)物并放出一定熱量。（水化產(chǎn)物有水化硅酸鈣等）（2）水泥的凝結(jié)和硬化過(guò)程（也稱膠結(jié)期和結(jié)晶期）由于水泥水化過(guò)程中新的水化產(chǎn)物的形成、溶解

28、和不斷反應(yīng)，溶液很快成為水化物的飽和溶液。在溶液飽和后，水泥繼續(xù)水化所生成的水化物不能再溶解，便形成凝膠體。隨著水化反應(yīng)的不斷進(jìn)行，凝膠體逐漸變濃，水泥漿逐漸失去塑性，出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，隨著時(shí)間的延續(xù)，凝膠體中的結(jié)晶不斷增生，凝膠不斷干燥密實(shí)，使水泥漿硬化成水泥石。（3）影響水泥凝結(jié)硬化的主要因素1）水灰比對(duì)水泥凝結(jié)硬化的影響 水灰比是指水泥拌和所用水量與水泥重量的百分比。水灰比大，新拌水泥漿體內(nèi)毛細(xì)孔的數(shù)量就要增大，由于生成的水產(chǎn)物不能完全填充毛細(xì)孔，必然使水泥的密實(shí)程度減小，強(qiáng)度降低。在不影響拌和、施工的條件下，水灰比小，則水泥漿稠，水泥石的整體結(jié)構(gòu)內(nèi)毛細(xì)孔減小，促使水泥的凝結(jié)硬化速度快，強(qiáng)度

29、顯著提高。2）石膏對(duì)水泥凝結(jié)硬化的影響 為了調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)硬化速度，在磨細(xì)水泥時(shí)，需摻入適量石膏以延緩水泥的凝結(jié)速度。3）溫度與濕度對(duì)水泥凝結(jié)硬化的影響一般來(lái)說(shuō)提高溫度可加速水泥的水化速度，水泥強(qiáng)度增長(zhǎng)的也快；相反，降低溫度，硬化相應(yīng)減慢，所以說(shuō)，在一定范圍內(nèi)，溫、濕度越高，水泥的水化越快，凝結(jié)硬化越快，強(qiáng)度增長(zhǎng)也快。4）水泥強(qiáng)度與齡期的關(guān)系水泥的水化反應(yīng)是從顆粒表面逐漸深入到內(nèi)層的，開(kāi)始37d強(qiáng)度發(fā)展很快，大約4 周以后便顯著減慢，水泥的強(qiáng)度是隨硬化期而逐漸增長(zhǎng)的，同樣早期增長(zhǎng)很快，往后逐漸減緩。但是，只要維持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，水泥的?qiáng)度在幾個(gè)月、幾年，甚至幾十年后，還會(huì)繼續(xù)有所增長(zhǎng)。 此外

30、，水泥礦物成分的含量、水泥顆粒的細(xì)度等，對(duì)水泥的凝結(jié)硬化以及強(qiáng)度，都有一定的影響。2.1.5水泥的應(yīng)用水泥在水化過(guò)程中可以將砂、石等散粒材料膠結(jié)成整體，形成各種水泥制品。水泥主要用于拌制砂漿、混凝土等，砂漿用于砌筑或抹面（P19圖）；混凝土用于制作構(gòu)件（P19圖）。四、小結(jié) 1、硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝為“兩磨一燒”。 2、硅酸鹽水泥的凝結(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(guò)程。 3、影響水泥凝結(jié)硬化的主要因素。五、作業(yè) P31 1、2、3、六、反饋 水泥對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)太熟悉了， 但應(yīng)知道硅酸鹽水泥熟料中還含有少量有害成分，如（fCaO）、（fMgO）、SO3以及不溶物等

31、，這些成分的存在會(huì)降低水泥的使用質(zhì)量，因此需控制它們的含量。一、舊課復(fù)習(xí)： 1. 什么是硅酸鹽水泥？ 答：凡由硅酸鹽水泥熟料、（05）%石灰石或粒化高爐礦渣，適量石膏磨細(xì) 制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（即波特蘭水泥）。 2什么是硅酸鹽水泥的凝結(jié)？答：水泥加水拌和后成為可塑的水泥漿，由于水泥的水化作用，水泥漿會(huì)逐漸變稠失去流動(dòng)性和可塑性，但尚未具有強(qiáng)度的過(guò)程。二、新課導(dǎo)入：水泥是建筑業(yè)普遍使用的材料，使用它，就要了解它的各項(xiàng)性能，才能針對(duì)工程特點(diǎn)選擇不同水泥，此次課我們將進(jìn)行講解水泥的性質(zhì)。三、新課內(nèi)容： （見(jiàn)下頁(yè)） 2.2 水泥的性質(zhì)2.2.1物理力學(xué)性質(zhì)（1）細(xì)度： 指水泥顆粒的粗細(xì)

32、程度。細(xì)度越大，水泥與水接觸的面積越大，水化速度越快越完全，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)度的提高，使水泥在空氣中的硬化收縮也較大，發(fā)生裂縫的可能性增加。而且粉磨過(guò)程中能耗大，使水泥成本提高，因此，對(duì)水泥細(xì)度必須進(jìn)行合理控制。測(cè)試方法有兩種：A）篩分法 （P21 圖2.10） B）比表面積法（勃氏法） （P21 圖2.9） 按我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥（GB1751999）規(guī)定：硅酸鹽水泥細(xì)度比表面積不小于300m2普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥在80方孔篩上篩余量不大于10%或45方孔篩上篩余量不大于30%。（2）凝結(jié)時(shí)間 凝結(jié)時(shí)間是指從水

33、泥加水開(kāi)始，到水泥漿完全失去可塑性，成為固體狀態(tài)所需要的時(shí)間。凝結(jié)時(shí)間可分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間是從水泥加水開(kāi)始，到水泥漿開(kāi)始失去塑性的時(shí)間 。終凝時(shí)間是水泥加水開(kāi)始，到水泥漿完全失去塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度的時(shí)間。水泥的凝結(jié)時(shí)間用維卡儀測(cè)定，維卡儀見(jiàn)P21圖2.11所示。維卡儀測(cè)定：當(dāng)初凝針沉至距底板4mm1mm時(shí)，為水泥達(dá)到初凝狀態(tài)；當(dāng)終凝針沉入0.5mm時(shí)，為水泥達(dá)到終凝狀態(tài)；水泥的凝結(jié)時(shí)間對(duì)混凝土施工有重要意義。凝結(jié)過(guò)快，混凝土?xí)芸焓チ鲃?dòng)性，以致無(wú)法澆筑，所以初凝時(shí)間不宜過(guò)早，以便有足夠的時(shí)間在初凝之前完成混凝土各工序的施工操作；但終凝時(shí)間又不宜太遲，以便混凝土在澆搗完畢后，盡早

34、完成凝結(jié)硬化，否則影響工期。我國(guó)所產(chǎn)水泥的初凝時(shí)間一般為13小時(shí)；終凝時(shí)間一般為46小時(shí)。按我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥（GB1752007）規(guī)定：硅酸鹽水泥：初凝時(shí)間45min、終凝時(shí)間390min（6.5h）；普通硅酸鹽水泥：初凝時(shí)間45min、終凝時(shí)間600min（10h）。（3）體積安定性 指水泥硬化后體積變化的均勻穩(wěn)定性。它是評(píng)介水泥質(zhì)量的一個(gè)重要指針。引起體積安定性不良的原因：一般是由于熟料中所含的游離氧化鈣、游離氧化鎂過(guò)多或摻入的石膏量過(guò)多造成的，這些成分水化速度慢，致使水泥已經(jīng)凝結(jié)硬化后，甚至已經(jīng)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)物中時(shí)，這些成分才開(kāi)始水化，水化時(shí)會(huì)引起不均勻的體積膨脹，

35、造成水泥石結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。 按我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法（GB/T13462001）規(guī)定：采用沸煮法測(cè)定，具體方法見(jiàn)P22 圖2.12（水泥體積安定性的測(cè)定采用雷氏法（標(biāo)準(zhǔn)法）或試餅法（代用法），當(dāng)發(fā)生爭(zhēng)議時(shí)，以雷氏法為準(zhǔn)。）（4）水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度 為使水泥凝結(jié)時(shí)間和安定性的測(cè)定結(jié)果具有準(zhǔn)確的可比性，必須配制標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿。國(guó)標(biāo)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法（GB/T13462011）規(guī)定：當(dāng)試桿（P21圖）沉入水泥凈漿并距底板6mm1mm時(shí)，此時(shí)的稠度即為水泥凈漿稠度。水泥需水量大小主要與水泥熟料成分、細(xì)度、混合材料的種類與摻量有關(guān)，一般硅酸鹽水泥凈漿

36、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量為21%28%。（5）強(qiáng)度 是水泥重要的技術(shù)性質(zhì)之一水泥的強(qiáng)度是指水泥抵抗外力破壞的能力。影響因素：水泥的強(qiáng)度除了與水泥本身的性質(zhì)（如熟料的礦物組成、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)間等有關(guān)。水泥強(qiáng)度包括抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度兩種。我國(guó)測(cè)定水泥強(qiáng)度的方法是水泥膠砂法，即水泥:標(biāo)準(zhǔn)砂：水=1:3：0.5的比例拌和，制成40mm40mm160mm的長(zhǎng)方體膠砂時(shí)間，在（201）C的水中養(yǎng)護(hù)，測(cè)定其抗折和抗壓強(qiáng)度。見(jiàn)P23 圖。國(guó)標(biāo)通用硅酸鹽水泥（GB1752007）規(guī)定：水泥強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)劃分。見(jiàn)P24表2.2（6）水化熱：水泥與水發(fā)生水化反

37、應(yīng)時(shí)放出的熱量。水化熱大，對(duì)冬期施工有利，利于水泥的正常凝結(jié)硬化和強(qiáng)度的發(fā)展；水化熱大，對(duì)大體積混凝土工程不利，容易使混凝土產(chǎn)生裂縫。2.2.2化學(xué)性質(zhì) 即要求控制水泥中有害化學(xué)成分的含量。（1）游離氧化鎂的含量 氧化鎂水化速度緩慢，且水化時(shí)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，若其含量超過(guò)最大允許限量，會(huì)引起水泥安定性不良。國(guó)標(biāo)規(guī)定：水泥中氧化鎂的含量不得超過(guò)5%。（2）三氧化硫的含量 三氧化硫主要是由于加入調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間的石膏而產(chǎn)生的。適量的石膏能夠改善水泥性能，但石膏超過(guò)一定限量后，會(huì)影響水泥性能，甚至引起硬化后的水泥石體積膨脹，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物破壞。國(guó)標(biāo)規(guī)定：水泥中三氧化硫的含量不得

38、超過(guò)3.5%。（3）燒向量 指水泥在一定的溫度和灼燒時(shí)間內(nèi)失去的質(zhì)量百分率。水泥煅燒不佳或受潮后，均會(huì)導(dǎo)致燒向量增加。（4）不溶物 水泥中不溶物是用鹽酸溶解濾去不溶殘?jiān)?，?jīng)碳酸鈉處理再用鹽酸中和，高溫灼燒至恒重后稱量，灼燒后不溶物質(zhì)量占試樣總質(zhì)量比例為不溶物。（5）堿含量 水泥中堿的含量用Na2O+0.658K2O計(jì)算值表示。四、小結(jié)： 硅酸鹽水泥主要性質(zhì)有細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性、水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度、強(qiáng)度和水化熱等規(guī)定。 五、作業(yè)： P31 4、5 P32 1（17） 六、反饋： 能基本上聽(tīng)明白，但還是沒(méi)有真正明白水泥的這幾個(gè)性質(zhì)。一、舊課復(fù)習(xí)1、水泥的性質(zhì)包括幾項(xiàng)？答：細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、體積

39、安定性、水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度、強(qiáng)度和水化熱等。2、 水泥強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸是多少？ 答：用標(biāo)準(zhǔn)方法制成40mm40mm160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件。 3、水泥的養(yǎng)護(hù)條件是什么？答：在201的水中養(yǎng)護(hù)。二、新課導(dǎo)入為了改善硅酸鹽水泥的某些性能，如調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)、提高產(chǎn)量、增加品種、擴(kuò)大使用范圍和降低成本、綜合利用工業(yè)廢料以及節(jié)約能源，可在硅酸鹽水泥熟料中摻加適量的混合材料，制成摻混合材料的硅酸鹽水泥。三、新課內(nèi)容： （見(jiàn)下頁(yè)）2.3水泥的主要特性及選用2.3.1 通用硅酸鹽水泥的特性在生產(chǎn)水泥時(shí)，能起到改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，以及節(jié)約能耗，降低成本等目的，而加到水泥中去的人工和天然的礦質(zhì)材料，稱為水泥

40、混合材料。通用硅酸鹽水泥：以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏，以及規(guī)定的混合材料制成水硬性膠凝材料。（1）硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、（05）%石灰石或?；郀t礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。有兩種類型：型：不摻混合材料；代號(hào)P.型：摻5%以下的混合材料；代號(hào)P. 主要特性：凝結(jié)硬化快，早期強(qiáng)度高，水化熱大，抗凍性好，干縮性小，耐腐蝕性差，耐熱性差。（2）普通硅酸鹽水泥：（普通水泥）普通硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、（620）%的混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥。 代號(hào)P.O主要特性：凝結(jié)硬化較快，早期強(qiáng)度較高，水化熱較大，抗凍性較好

41、，干縮性小，耐腐蝕性較差，耐熱性較差。（3）礦渣硅酸鹽水泥 （礦渣水泥）礦渣硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料、?；郀t礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱礦渣水泥。代號(hào):P.S。主要特性：凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，水化熱較低，抗凍性差，干縮性大，耐腐蝕性較好，耐熱性好，泌水性大。（4）火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料、火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱火山灰水泥。水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻加量按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為20%50%。代號(hào)：P.P 主要特性：凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，

42、水化熱較低，抗凍性差，干縮性大，耐腐蝕性較好，耐熱性較好，抗?jié)B性較好。（5）粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥。水泥中粉煤灰摻加量按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為20%40%。代號(hào)：P.F主要特性：凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，水化熱較低，抗凍性差，干縮性大，耐腐蝕性較好，耐熱性較好，抗裂性較好。（6）復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料，兩種或兩種以上的混合材料、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。代號(hào)：P.C主要特性：凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較

43、快，水化熱較低，抗凍性差，耐腐蝕性較好，其他性能與所摻入的兩種或兩種以上混合材料的種類、摻量有關(guān)。232水泥的選用 水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇，應(yīng)與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，所選擇的水泥強(qiáng)度等級(jí)也應(yīng)越高。見(jiàn)P27表2.5常用水泥品種的選用233其它專用水泥和特性水泥（1）道路硅酸鹽水泥道路硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱道路水泥）：是以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融后，得到的以硅酸鈣為主要成分和較多量的鐵鋁酸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。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、抗硫酸性比較好的專用水泥，主

44、要用于道路路面和有以上要求的其它工程。（2）快硬硅酸鹽水泥快硬硅酸鹽水泥：凡以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏磨細(xì)制成的，以3d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）。根據(jù)3d抗壓強(qiáng)度分為325、375、425三個(gè)標(biāo)號(hào)。特點(diǎn)：具有早期強(qiáng)度增進(jìn)率高，其3d抗壓強(qiáng)度即可達(dá)到標(biāo)號(hào)，且后期強(qiáng)度仍有一定增長(zhǎng)，因此適用于緊急搶修工程、冬季施工工程。用于制造預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土或混凝土預(yù)制構(gòu)件時(shí)，可提高早期強(qiáng)度，縮短養(yǎng)護(hù)期，加快周轉(zhuǎn)。不宜用于大體積工程。（3） 高鋁水泥高鋁水泥：凡以鋁酸鈣為主，氧化鋁含量約50%的熟料，經(jīng)磨細(xì)而得的水硬性膠凝材料稱為高鋁水泥，又稱礬土水泥。特點(diǎn)：高鋁水泥的

45、特點(diǎn)是早期強(qiáng)度增長(zhǎng)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。它的使用溫度不宜超過(guò)30（4） 膨脹水泥與自應(yīng)力水泥 水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中一般都要產(chǎn)生一定的收縮，引起水泥石制品出現(xiàn)裂縫，而膨脹水泥則克服了這一缺點(diǎn)，在硬化過(guò)程中不產(chǎn)生收縮，而是產(chǎn)生一定的膨脹，提高了水泥石的密實(shí)度，消除了由于收縮帶來(lái)的不利影響。 在道路工程中，膨脹水泥常用于水泥混凝土路面，機(jī)場(chǎng)跑道或橋梁修補(bǔ)混凝土，配置大口徑鋼筋混凝土壓力管及配件。此外還可用于防止?jié)B漏、修補(bǔ)裂縫及管道接頭等工程。2. 4水泥質(zhì)量鑒別2.4.1外觀與數(shù)量的驗(yàn)收水泥外觀驗(yàn)收時(shí)應(yīng)注意核對(duì)包裝上所注明的工廠名稱、生產(chǎn)許可證編號(hào)、水泥品種、代號(hào)、混合

46、材料名稱、出廠日期以及包裝標(biāo)識(shí)等另外還可以通過(guò)水泥顏色鑒別水泥品種：一般硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥為灰綠色；火山灰水泥為淡紅或淡綠色；粉煤灰水泥為灰黑色。一般袋裝水泥，每袋凈重50kg，且不得少于標(biāo)識(shí)質(zhì)量的98%，可隨機(jī)抽取20袋，其總質(zhì)量不得少于1000kg。2.4.2水泥的質(zhì)量驗(yàn)收工程通用6大水泥產(chǎn)品的技術(shù)質(zhì)量應(yīng)符合各自的國(guó)標(biāo)要求，在各項(xiàng)技術(shù)指針檢測(cè)中凡是氧化鎂含量、三氧化硫含量、初凝時(shí)間和體積安定性中，任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定均視為廢品；凡是細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物和燒失量或混合材料摻加量等指針不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，或強(qiáng)度低于商品標(biāo)號(hào)規(guī)定的，均視為不合格品。廢品水泥嚴(yán)禁用于各種工程。2.5水泥的

47、儲(chǔ)存 不同生產(chǎn)廠家、品種、標(biāo)號(hào)和不同出廠日期的水泥應(yīng)分別堆放，不能混雜，貯存水泥時(shí)應(yīng)合理安排庫(kù)存位置，實(shí)行先進(jìn)先出的發(fā)放原則。同時(shí)應(yīng)注意其有效期，一般常用六大通用硅酸鹽水泥的有效期為三個(gè)月，快硬硅酸鹽水泥為一個(gè)月（自出廠日期算起）。此外，水泥貯存時(shí)還要防止受潮風(fēng)化。水泥的受潮風(fēng)化是指水泥中的活性礦物與空氣中的水分、二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使水泥變質(zhì)的現(xiàn)象。若水泥超過(guò)了有效期或已經(jīng)受潮，均應(yīng)重新做試驗(yàn)，根據(jù)測(cè)試結(jié)果決定是否可以繼續(xù)使用、降等使用或在次要部位使用。有關(guān)受潮水泥的鑒別、處理見(jiàn)表。 受潮水泥的鑒別、處理和使用 表214受潮情況處理方法使 用有粉塊，用手可捏成粉末將粉塊壓碎經(jīng)試驗(yàn)后，根據(jù)實(shí)

48、際強(qiáng)度使用部分結(jié)成硬塊將硬塊篩除，粉塊壓碎經(jīng)試驗(yàn)后，根據(jù)實(shí)際強(qiáng)度使用，用于受力小的部位，或強(qiáng)度要求不高的工程，也可用于配制砂漿大部分結(jié)成硬塊將硬塊粉碎磨細(xì)不能作為水泥使用，可摻入新水泥中作為混合材料使用，其摻量25% 五、小結(jié) 本次課主要講解內(nèi)容包括：1、六種通用水泥：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、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)合硅酸鹽水泥的特征和選用；2、水泥的質(zhì)量鑒別；3、水泥的保管。 六、作業(yè) P31 （6、7）；P32 P33 七、反饋 注意五種通用水泥的比較。天津市市政工程局教育中心教師備課教案一、舊課復(fù)習(xí)1、水泥的性質(zhì)包括幾項(xiàng)？答：細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性

49、、水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度、強(qiáng)度和水化熱等。2、 水泥強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸是多少？ 答：用標(biāo)準(zhǔn)方法制成40mm40mm160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件。 3、水泥的養(yǎng)護(hù)條件是什么？答：在201的水中養(yǎng)護(hù)。4、 硅酸鹽水泥體積安定性的測(cè)試方法有哪些？ 答：水泥體積安定性的測(cè)定采用雷氏法（標(biāo)準(zhǔn)法）或試餅法（代用法）。當(dāng)發(fā)生爭(zhēng)議時(shí)，以雷氏法為準(zhǔn)。5、水泥的凝結(jié)時(shí)間的測(cè)試方法？答：凝結(jié)時(shí)間采用標(biāo)準(zhǔn)法維卡儀測(cè)定法。 二、新課導(dǎo)入前面我們講了水泥技術(shù)性質(zhì)以及檢測(cè)方法，水泥強(qiáng)度是水泥重要的技術(shù)性質(zhì)之一，它是確定水泥強(qiáng)度等級(jí)的重要依據(jù)。本次課進(jìn)行水泥強(qiáng)度的測(cè)試。三、新課內(nèi)容： （見(jiàn)下頁(yè)）水泥膠砂強(qiáng)度的測(cè)試水泥強(qiáng)度是水泥重要的技術(shù)性質(zhì)之一，它是確定其所屬?gòu)?qiáng)度等級(jí)的重要依據(jù)。水泥的強(qiáng)度除了與水泥本身的性質(zhì)（如熟料的礦物組成、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)間等有關(guān)。 按我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)（GB/T176711999）簡(jiǎn)稱ISO法規(guī)定：以1：3的比例取水泥和滿足級(jí)配要求的標(biāo)準(zhǔn)砂，并采用0.5的水灰比，用標(biāo)準(zhǔn)方法制成40mm40mm160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在201的水中 抗壓強(qiáng)度的計(jì)算公式 f = 式中： f 水泥的抗壓強(qiáng)度（MPa） F 破壞荷載 (N) A 試件受力面積 (mm2) 抗壓強(qiáng)度值，取決于材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、裂縫的分布等。一般來(lái)說(shuō)，材料的構(gòu)造與