《建筑材料》第七次課第四章

《土木工程材料》

第四章水泥第四章水泥4.1水泥概述4.2硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥4.3摻大量混合材料的硅酸鹽水泥水泥是能與水發(fā)生物理化學(xué)作用，使其由可塑性漿體硬化成堅(jiān)硬的人造石材的一種粉末狀水硬性膠凝材料。它是重要的建筑材料，用水泥制成的砂漿或混凝土，堅(jiān)固耐久，廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國防等工程。水泥的種類繁多，目前生產(chǎn)和使用的水泥品種已達(dá)200余種。水泥分類硅酸鹽系水泥鋁酸鹽系水泥硫鋁酸鹽系水泥鐵鋁酸鹽水泥少熟料或無熟料水泥(2)按性能和用途分類通用水泥專用水泥特性水泥⑴按化學(xué)成分??盡管水泥的品種很多，但是，工程中90%以上使用的是硅酸鹽水泥。所以，在學(xué)習(xí)這一章的內(nèi)容時(shí)，以硅酸鹽水泥的內(nèi)容為基礎(chǔ)，主要學(xué)習(xí)硅酸鹽水泥的組成、技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用等知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，再學(xué)習(xí)其它摻混合材料的硅酸鹽水泥等內(nèi)容。素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。4.1水泥概述本次課學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解水泥的生產(chǎn)工藝，掌握水泥的生產(chǎn)原料及其四大熟料的組成。掌握水泥熟料水化的特點(diǎn)及其產(chǎn)物的組成。4.1水泥概述4.1.1、水泥的發(fā)展過程cement一詞由拉丁文caementum發(fā)展而來，是碎石及片石的意思。水泥的歷史可追溯到古羅馬人在建筑工程中使用的石灰和火山灰的混合物。1796年英國人J.帕克用泥灰?guī)r燒制一種棕色水泥，稱羅馬水泥或天然水泥。1824年英國人J.阿斯普丁用石灰石和粘土燒制成水泥，硬化后的顏色與英格蘭島上波特蘭地方用于建筑的石頭相似，被命名為波特蘭水泥，并取得了專利權(quán)。

中國水泥行業(yè)將進(jìn)入“三國時(shí)代”中國建材（中聯(lián)水泥、南方水泥、北方水泥）中國中材（天山水泥、賽馬實(shí)業(yè)、中材水泥）海螺水泥海螺集團(tuán)：規(guī)模大、競爭力強(qiáng)

公司產(chǎn)銷量已連續(xù)11年位居全國第一，是目前亞洲最大的水泥、熟料供應(yīng)商。長期、廣泛應(yīng)用于舉世矚目的標(biāo)志性工程，如：上海東方明珠電視塔、上海磁懸浮列車（軌道梁）、連云港田灣核電站、浦東國際機(jī)場、海滄大橋、杭州灣跨海大橋等工程。同時(shí)，產(chǎn)品現(xiàn)已出口美國、歐洲、非洲、亞洲等二十多個(gè)國家和地區(qū)。海螺水泥：中國建材集團(tuán)：勇于嘗試，重組深得民心中國中材集團(tuán)：要做北方最大的水泥企業(yè)水泥具有以下優(yōu)點(diǎn)，因此，在土木工程領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。多樣性低成本可塑性工藝簡單耐久性與鋼筋粘結(jié)性好水硬性水泥的優(yōu)點(diǎn)4.1.2硅酸鹽系水泥的生產(chǎn)

硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝概述（1）生產(chǎn)工藝

兩磨一燒——生料制備、熟料煅燒和水泥粉磨三個(gè)過程（2）生產(chǎn)原料石灰石質(zhì)原料——石灰石、白堊等粘土質(zhì)原料——粘土、頁巖等校正原料（少量）——鐵粉SiO2、Al2O3、Fe2O3Fe2O3CaO4.1.3硅酸鹽水泥的組成材料1.硅酸鹽水泥熟料注意水泥中的其它成分：原因：煅燒水泥中反應(yīng)：危害：影響水泥體積安定性石灰石質(zhì)原料富含潛在危害非常嚴(yán)重2.石膏石膏是硅酸鹽水泥中必不可少的組成材料，主要作用是調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間，常采用天然的或合成的二水石膏，也可用含有二水石膏的化工廢渣。3.混合材料是硅酸鹽系水泥生產(chǎn)中經(jīng)常采用的組成材料，按其性能不同，可分為活性與非活性兩大類。活性類：?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)材料（沸石、火山灰）、粉煤灰及燒煤矸石等；非活性類：石灰石、石英砂、鋼渣、慢冷礦渣等。4.2硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥4.2.1硅酸鹽水泥的定義按《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》規(guī)定：凡由硅酸鹽水泥熟料、0～5％的石灰石或?；郀t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（國外通稱波特蘭水泥）。當(dāng)硅酸鹽水泥中不摻混合材料時(shí)，稱為Ⅰ型硅酸鹽水泥，代號(hào)P.Ⅰ。當(dāng)硅酸鹽水泥中混合材料摻量不超過5%時(shí)，稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號(hào)P.Ⅱ。4.2.2硅酸鹽水泥的水化和凝結(jié)硬化1.硅酸鹽水泥的水化水泥顆粒與水接觸時(shí)，其表面的熟料礦物立即與水發(fā)生水解或水化作用，生成新的水化產(chǎn)物并放出一定熱量的過程。（1）硅酸三鈣水化生成水化硅酸鈣凝膠和氫氧化鈣晶體。該水化反應(yīng)的速度快，形成早期強(qiáng)度并生成早期水化熱。

3CaO·SiO2+H2O

CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2（2）叼硅酸二抓鈣水化而生成水齊化硅酸部鈣凝膠集和氫氧尿化鈣晶膠體。該水化竊反應(yīng)的壓速度慢綠，對后棚期齡期料混凝土攻強(qiáng)度的籃發(fā)展起淋關(guān)鍵作循用。水菜化熱釋末放緩慢醋。

2CaO·SiO2+H2O3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2（3）制鋁酸三幸鈣水化出生成水討化鋁酸犁鈣晶體哨。該水化伶反應(yīng)速熟度極快剝，并且宵釋放出田大量的累熱量。如果不檔控制鋁拾酸三鈣救的反應(yīng)爹速度，壯將產(chǎn)生覆閃凝現(xiàn)純象，水笨泥將無饅法正常散使用。通常通侵過在水甩泥中摻辟有適量鐘石膏，耳可以避鍬免上述列問題的胖發(fā)生。3CaO·Al2O3+H2O3CaO·Al2O3·6H2O緩凝機(jī)御理：石膏與水工化鋁酸鈣箭反應(yīng)生成水化硫礎(chǔ)鋁酸鈣禁針狀晶薦體（鈣道礬石）旅。該晶體購難溶，另包裹在癢水泥熟悼料的表鳳面上，臣形成保伴護(hù)膜，犧阻礙水柜分進(jìn)入高水泥內(nèi)希部，使蚊水化反驕應(yīng)延緩依下降，軟從而避龍免了純糊水泥熟偵料水化秀產(chǎn)生閃垮凝現(xiàn)象典。所以，需石膏在塌水泥中盞起調(diào)節(jié)騙凝結(jié)時(shí)需間的作泛用。為什么異石膏用北量不能貧過多？隨這個(gè)問沿題將通查過水泥蜂石腐蝕乳的學(xué)習(xí)絲式得到答抹案。

3CaO·Al2O3·6H2O+H2O+CaSO4·2H2O3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O

鈣礬石石膏調(diào)繳節(jié)凝結(jié)昨時(shí)間的摧原理（4）鐵延鋁酸四鈣享水化生成仇水化鋁酸粱鈣晶體和碧水化鐵酸煩鈣凝膠該水化反痕應(yīng)的速度鎖較快，僅巖次于鋁酸肆三鈣，水鏟化放熱量綠均屬中等廈。4CaO·Al2O3·Fe2O3+H2O3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O對水泥禿強(qiáng)度的額影響：抗壓強(qiáng)度價(jià)值較低，絞但抗折強(qiáng)拜度相對較米高，所以喂提高鐵鋁酸四要鈣的含量皇，可降呆低水泥吧的脆性易。因而則，抗沖柳擊性好賞。總結(jié)礦物鞋組成性質(zhì)礦物種類硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣縮寫C3SC2SC3AC4AF含量（%）37-6015-377-1510-18水化速度快慢最快快水化熱多少最多較多強(qiáng)度高早低后高低低抗腐蝕性中好差極好收縮中較大大小水化硅塵酸鈣(貢70%雅)氫氧化鈣綁(20氣%)水化鋁酸隆鈣水化鐵嘗酸鈣水化硫鋁拉酸鈣水化產(chǎn)物水泥熟料閉水化后的倍主要水化墻產(chǎn)物有：思考題現(xiàn)有甲詠、乙兩禍水泥廠冷生產(chǎn)的百硅酸鹽千水泥熟喘料，其隆礦物成喝分如下神：若用上述譯熟料分別敵制成硅酸暗鹽水泥，侍試估計(jì)它鵝們的強(qiáng)度獨(dú)發(fā)展速度順、水化熱妙、28d述齡期強(qiáng)度間有何差異氧？生產(chǎn)廠C3S（%）C2S（%）C3A（%）C4AF（%）甲55201015乙42297221）C3也S在最初昆四個(gè)星期切內(nèi)強(qiáng)度發(fā)臺(tái)展迅速，奸它實(shí)際上源決定著硅輕酸鹽水泥肺四個(gè)星期秋以內(nèi)的強(qiáng)患度；C3軍S的水化錦熱較多，細(xì)其含量也廊最多，故牽它放出的維熱量最多侵。礙2）C跨2S的硬議化速度慢喂，在大約件4個(gè)星期恢后才發(fā)揮愈其強(qiáng)度作往用，約一步年左右達(dá)棄到C3S洪四個(gè)星期帽的發(fā)揮程殖度；而其筍水化熱少過。怠3）C3樹A硬化速惰度最快，乞但強(qiáng)度低者，其對硅籮酸鹽水泥壺在1～3仍d或稍構(gòu)長的時(shí)間統(tǒng)內(nèi)的強(qiáng)度范起到一定檢作用；C架3A的水滾化熱多。榜4犧）C4A忽F的硬化養(yǎng)速度也較期快，但強(qiáng)矩度低，其退對硅酸鹽雄水泥的強(qiáng)該度貢獻(xiàn)小疊；其水化院熱屬中等睛。5）由上爭表可知甲撤廠硅酸鹽司水泥熟料印配制的硅暗酸鹽水泥塞的強(qiáng)度發(fā)匠展速度、都水化熱、猾28d補(bǔ)時(shí)的強(qiáng)度敞均高于由豪乙廠的硅故酸鹽水泥仙。習(xí)題硅酸鹽醫(yī)水泥熟娘料的主勒要礦物回成分有、_、___和_。硅酸鹽翼水泥的詢主要水舒化產(chǎn)物率有___、_賄__、_傾__和___。硅酸鹽水俊泥熟料中療，___凝結(jié)鉗硬化后腔強(qiáng)度最撫高，_悟_水化速度亮最快，_腿_水化放風(fēng)熱量最載高，_暴__干縮性翻最大。硅酸鹽水誘泥熟料中愚對強(qiáng)度貢主獻(xiàn)最大的怎是___憤。為了調(diào)襯節(jié)硅酸烤鹽水泥部的凝結(jié)炎時(shí)間，蜘常摻入無適量的雪__談_。The具en軍do究ft犧his救Pa洽rt.Than育ks!謝謝觀看/歡迎下載BY昏FAI架TH蹦IM尼EAN創(chuàng)A恥VIS行IO