建筑材料課件章

黎明職業(yè)大學(xué)土木建筑工程系第4章無機膠凝材料的

檢測與應(yīng)用黎明職業(yè)大學(xué)第4章無機膠凝材料的

檢測與應(yīng)用1膠凝材料的定義和分類膠凝材料的定義

經(jīng)過一系列的物理和化學(xué)變化，能夠產(chǎn)生凝結(jié)硬化，將塊狀或粉狀材料膠結(jié)起來，形成為一個具有一定強度整體的材料。膠凝材料的分類如瀝青、聚合物等膠凝材料無機膠凝材料有機膠凝材料氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料石灰、石膏、水玻璃通稱為“水泥”膠凝材料的定義和分類膠凝材料的定義如瀝青、聚合物等膠凝材料無2無機膠凝材料氣硬性膠凝材料

加水拌合均勻后形成的漿體，只能在空氣中凝結(jié)硬化，而不能在水中硬化的膠凝材料。如石灰、石膏、水玻璃、鎂質(zhì)膠凝材料等。水硬性膠凝材料

加水拌合均勻后形成的漿體，不僅能在空氣中凝結(jié)硬化，而且能更好地在水中硬化，繼續(xù)保持或增長其強度。如各種水泥。無機膠凝材料氣硬性膠凝材料3§4－1石膏§4－1石膏4一、石膏膠凝材料的生產(chǎn)

石膏膠凝材料的生產(chǎn)通常是把二水石膏在一定的溫度和壓力下，經(jīng)過煅燒、脫水，再經(jīng)磨細而成。在不同的煅燒溫度下，得到的產(chǎn)品是不同的。具體過程如下所示：二水石膏CaSO4·2H2OCaSO4·0.5H2OCaSO4·0.5H2O107～170℃加熱、脫水125℃0.13MPa蒸壓鍋β型建筑石膏α型高強石膏一、石膏膠凝材料的生產(chǎn)石膏膠凝材料5一、石膏膠凝材料的生產(chǎn)β-CaSO4·0.5H2O晶粒細小，此表面積大，需水量大，強度低。α-CaSO4·0.5H2O晶粒粗大，此表面積小，需水量小，強度高。建筑工程中常用建筑石膏；高強石膏用于生產(chǎn)建筑石膏制品。一、石膏膠凝材料的生產(chǎn)β-CaSO4·0.5H2O晶粒細小6二、建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏加水后，與水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：β-CaSO4·0.5H2O+1.5H2O=CaSO4·2H2O建筑石膏的凝結(jié)硬化過程可以表示如下：建筑石膏+水漿體凝結(jié)硬化二、建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏加水后，與水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下7二、建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏凝結(jié)過程，是一個溶解、反應(yīng)、沉淀、結(jié)晶的過程；硬化過程則是二水石膏晶體之間，結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成過程。晶體之間互相交叉連生，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；隨著反應(yīng)的繼續(xù)進行，結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)逐漸密實，從而使石膏晶體逐漸硬化。二、建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏凝結(jié)過程，是一個溶解、反應(yīng)、沉8三、建筑石膏的等級與技術(shù)性質(zhì)建筑石膏的質(zhì)量等級建筑石膏按其細度、強度、凝結(jié)時間等指標(biāo)，劃分為優(yōu)等品、一等品、合格品三個等級。具體指標(biāo)見下表：技術(shù)指標(biāo)名稱優(yōu)等品一等品合格品強度抗折強度≥2.52.11.8抗壓強度≥4.93.92.9細度（0.2mm方孔篩篩余）≤5.010.015.0凝結(jié)時間初凝不早于6min，終凝不遲于30min三、建筑石膏的等級與技術(shù)性質(zhì)建筑石膏的質(zhì)量等級技術(shù)指標(biāo)名稱優(yōu)9四、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)空隙率高，表觀密度小，強度較低；凝結(jié)硬化快(一般在30min內(nèi)可安全凝結(jié))；有較好的功能性(導(dǎo)熱系數(shù)小，隔熱保溫好，吸光性強，具有一定調(diào)溫調(diào)濕性)；凝結(jié)時體積產(chǎn)生微膨脹；吸濕性強，耐水性和抗凍性差；具有較好的防火性能。具有良好的裝飾性。四、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)空隙率高，表觀密度小，強度較低；10五、建筑石膏的應(yīng)用室內(nèi)抹灰與粉刷生產(chǎn)建筑石膏制品生產(chǎn)水泥時作為緩凝劑加入水泥中五、建筑石膏的應(yīng)用室內(nèi)抹灰與粉刷11§4－2石灰§4－2石灰12一、石灰的生產(chǎn)原材料生產(chǎn)石灰的原材料包括以碳酸鈣為主要成分的天然巖石和化工副產(chǎn)品。主要成分為CaCO3，其含量≮90%，粘土雜質(zhì)≯8%。生產(chǎn)工藝——煅燒

CaCO3=====CaO+CO2MgCO3=====MgO+CO21000-1200℃750-850℃生石灰一、石灰的生產(chǎn)原材料CaCO3=====CaO13一、石灰的生產(chǎn)石灰生產(chǎn)過程，是石灰石煅燒過程。根據(jù)煅燒程度可分為欠火石灰、正火石灰、過火石灰。欠火石灰(溫度過低或時間不足)，降低石灰利用率。過火石灰(溫度過高，時間過長)保質(zhì)石灰使用后產(chǎn)生膨脹引起崩裂或隆起現(xiàn)象。一、石灰的生產(chǎn)石灰生產(chǎn)過程，是石灰石煅燒過程。根據(jù)煅燒程度可14二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種生石灰的熟化熟化的過程:

生石灰+水熟石灰熟化的方式:淋灰——生石灰粉（消石灰粉）化灰——熟石灰膏MgO+H2O==Mg（OH）2CaO+H2O==Ca（OH）2+65KJ二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種生石灰的熟化15二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種熟化過程的特點熟化速度快，放出大量的熱；體積膨脹1.5～3.5倍；又是可逆的熟化過程的注意事項熟石灰在使用前必須陳伏14d以上——防止過火石灰的危害；在化灰池表面保留一層水——防止石灰碳化。二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種熟化過程的特點16二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種石灰的硬化Ca（OH）2從飽和溶液中析出，晶體互相交叉連生，從而提高強度。Ca（OH）2空氣中的CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成CaCO3使石灰的強度逐漸提高。二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種石灰的硬化17二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種石灰的品種按石灰中的氧化鎂含量的高低分按成品的加工方法分塊狀生石灰、磨細生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。生石灰鈣質(zhì)石灰鎂質(zhì)石灰白云質(zhì)石灰MgO≤5%MgO為5%~20%MgO為20%~40%二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種石灰的品種生石灰鈣質(zhì)石灰鎂18三、石灰的技術(shù)性質(zhì)石灰的質(zhì)量等級

建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaO＋MgO的含量，可分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個等級。具體指標(biāo)見教材。石灰的特性1.保水性和可塑性好；2.凝結(jié)硬化慢、強度低；3.硬化后體積收縮大，易開裂；4.耐水性差。三、石灰的技術(shù)性質(zhì)石灰的質(zhì)量等級19四、石灰的應(yīng)用配制石灰砂漿和石灰乳；配制三合土和灰土(石灰占灰土總重的10-30%，即一九、二八及三七灰土)；制作碳化石灰板；生產(chǎn)無熟料水泥和硅酸鹽制品。四、石灰的應(yīng)用配制石灰砂漿和石灰乳；20四、石灰的儲存生石灰儲存時間不宜過長，一般不超過一個月。做到“隨到隨化”。(以防止碳化)不得與易燃、易爆等危險液體物品混合存放和混合運輸，(受潮熟化放出大量熱量)。熟石灰在使用前必須陳伏14d以上，以防止過火石灰對建筑物產(chǎn)生的危害。四、石灰的儲存生石灰儲存時間不宜過長，一般不超過一個月。做到21§4－3水玻璃§4－3水玻璃22一、水玻璃的硬化和性質(zhì)水玻璃的概念水玻璃又稱泡花堿，是由堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成。是一種能夠溶解于水的硅酸鹽材料。一、水玻璃的硬化和性質(zhì)水玻璃的概念23一、水玻璃的硬化和性質(zhì)水玻璃的硬化

液體水玻璃吸收空氣中的二氧化碳，形成無定型硅酸凝膠，并逐漸干燥硬化，具體反應(yīng)式如下：Na2O?nSiO2+CO2+mH2O＝Na2CO3+nSiO2?mH20

為了加速水玻璃的硬化，可加熱或摻入12%~15%的促硬劑氟硅酸鈉。水玻璃的性質(zhì)1.粘結(jié)力強 2.耐酸性好 3.耐熱性好 4.強度高一、水玻璃的硬化和性質(zhì)水玻璃的硬化24二、水玻璃的應(yīng)用涂刷或浸漬材料；加固地基；修補裂縫、堵漏；配制耐酸砂漿和耐酸混凝土；配制耐熱砂漿和耐熱混凝土。二、水玻璃的應(yīng)用涂刷或浸漬材料；25§4－4菱苦土§4－4菱苦土26菱苦土菱苦土的生產(chǎn)鎂質(zhì)膠凝材料是將菱鎂礦或白云石經(jīng)煅燒、磨細而制成。煅燒的菱苦土為白色或淺黃色粉末?？列园自剖癁榘咨勰Ａ饪嗤恋乃不话闩cMgCl2溶液按一定比例混合，硬化快，強度高。但吸濕性強，耐水性差。形成的水化產(chǎn)物主要為氯氧化鎂和氫氧化鎂。菱苦土菱苦土的生產(chǎn)27菱苦土菱苦土的應(yīng)用生產(chǎn)木屑地板、木絲板、刨花板等。菱苦土板材用于機械包裝材料，可以節(jié)約大量木材。只能用于干燥狀態(tài)下，而不能受潮、遇水或酸性介質(zhì)侵蝕的部位。菱苦土菱苦土的應(yīng)用28§5－5硅酸鹽水泥§5－5硅酸鹽水泥29水泥的特點和適用范圍水泥的特點水泥是一種粉末狀材料，加水后拌合均勻形成的漿體，不僅能夠在干燥環(huán)境中凝結(jié)硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或發(fā)展其強度，形成具有堆聚結(jié)構(gòu)的人造石材。水泥適用范圍不僅適合用于干燥環(huán)境中的工程部位，而且也適合用于潮濕環(huán)境及水中的工程部位。水泥的特點和適用范圍水泥的特點30水泥的分類按性能和用途分水泥通用水泥專用水泥特性水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥石灰石硅酸鹽水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大壩水泥等如白色硅酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥等水泥的分類按性能和用途分水泥通用水泥專用水泥特性水泥硅酸鹽水31水泥的分類按主要水硬性物質(zhì)分水泥種類主要水硬性物質(zhì)主要品種硅酸鹽水泥硅酸鈣通用水泥、專用水泥和特性水泥等鋁酸鹽水泥鋁酸鈣高鋁水泥、自應(yīng)力鋁酸鹽水泥、快硬高強鋁酸鹽水泥等。硫鋁酸鹽水泥無水硫鋁酸鈣硅酸二鈣有自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、低堿度硫鋁酸鹽水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥等鐵鋁酸鹽水泥鐵相、無水硫鋁酸鈣、硅酸二鈣有自應(yīng)力鐵鋁酸鹽水泥、膨脹鐵鋁酸鹽水泥、快硬鐵鋁酸鹽水泥等氟鋁酸鹽水泥氟鋁酸鈣、硅酸二鈣氟鋁酸鹽水泥等以潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥活性二氧化硅活性氧化鋁石灰火山灰水泥、石膏礦渣水泥、低熱鋼渣礦渣水泥等水泥的分類按主要水硬性物質(zhì)分水泥種類主要水硬性物質(zhì)主要32一、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝硅酸鹽水泥的原材料生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的原材料石灰質(zhì)原料:天然石灰石。也可采用與天然石灰石化學(xué)成分相似的材料如白堊、石灰華等。粘土質(zhì)原料:主要為粘土，其主要化學(xué)成分為SiO2，其次為Al2O3和少量Fe2O3。校正原料:采用赤鐵礦，化學(xué)成分為Fe2O3。石膏主要為天然石膏礦、無水硫酸鈣等。混合材料包括活性混合材料（?；郀t礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料等）和非活性混合材料（石灰石粉、磨細石英砂等）。一、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝硅酸鹽水泥的原材料33硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝——“兩磨一燒”工藝生產(chǎn)水泥的方法主要有干法立窯生產(chǎn)和濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)兩種；硅酸鹽水泥分為：Ⅰ型硅酸鹽水泥（不摻混合材料）和Ⅱ型硅酸鹽水泥（摻不超過5%混合材料）。一、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝石灰石粘土鐵礦粉生料石膏硅酸鹽水泥混合材料熟料按比例混合磨細1350℃～1450℃煅燒磨細硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝——“兩磨一燒”工藝一、硅酸鹽水泥的原材34二、熟料的礦物組成及其特性熟料的礦物組成水泥熟料礦物硅酸二鈣鐵鋁酸四鈣鋁酸三鈣硅酸三鈣2CaO?SiO2，C2S4CaO?Al2O3?Fe2O3，C4AF3CaO?Al2O3，C3A3CaO?SiO2，C3S化學(xué)式及簡寫二、熟料的礦物組成及其特性熟料的礦物組成水泥熟料礦物硅酸二鈣35二、熟料的礦物組成及其特性水泥熟料礦物的主要特性

熟料礦物磨細加水，均能單獨與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其特點見上表。礦物名稱硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣含量范圍（質(zhì)量％）37～6015～377～1510～18水化反應(yīng)速度快慢最快快強度高早期低，后期高低低（含量多時對抗折強度有利）水化熱較高低最高中二、熟料的礦物組成及其特性水泥熟料礦物的主要特性礦物名稱硅酸36三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化凝結(jié)硬化的概念凝結(jié)：水泥加水拌合而成的漿體，經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化，漿體逐漸變稠失去可塑性而成為水泥石的過程；硬化：水泥石強度逐漸發(fā)展的過程稱為硬化。水泥的凝結(jié)過程和硬化過程是連續(xù)進行的。凝結(jié)過程較短暫，一般幾個小時即可完成；硬化過程是一個長期的過程，在一定溫度和濕度下可持續(xù)幾十年。三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化凝結(jié)硬化的概念37三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化熟料礦物的水化反應(yīng)硅酸三鈣2（3CaO·SiO2）＋6H2O==3CaO·2SiO2·3H2O＋3Ca（OH）2硅酸二鈣2（2CaO·SiO2）＋4H2O==3CaO·2SiO2·3H2O＋Ca（OH）2

鋁酸三鈣3CaO·Al2O3＋H2O==3CaO·Al2O3·6H2O3CaO·Al2O3·6H2O＋3（CaSO4·2H2O）＋19H2O==3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3＋7H2O==3CaO·Al2O3·6H2O＋CaO·Fe2O3·H2O(C-S-H)(C-S-H)(C-A-H)(AFt)(C-A-H)(C-F-H)三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化熟料礦物的水化反應(yīng)(C-S-H)(38三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化熟料礦物的水化反應(yīng)過程水化初期熟料礦物與水反應(yīng)的速度較快，使水化產(chǎn)物不斷地從液相中析出并聚集在水泥顆粒表面，形成以水化硅酸鈣凝膠為主體的凝膠薄膜，大約在1h左右即在凝膠薄膜外側(cè)及液相中形成粗短的針狀鈣礬石晶體。

三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化熟料礦物的水化反應(yīng)過程39三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化水化中期以水化硅酸鈣（C－S－H）和氫氧化鈣的快速形成為特征。水化后期由于新生成的水化產(chǎn)物的壓力，水泥顆粒薄膜的凝膠薄膜破裂，使水進入未水化水泥顆粒的表面，水化反應(yīng)繼續(xù)進行。水化產(chǎn)物之間互相交叉連生，不斷密實，固體之間的空隙不斷減小，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不斷加強，結(jié)構(gòu)逐漸緊密。三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化水化中期40三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化A——凝膠體（C－S－H凝膠，水化硅酸鈣凝膠）；B——晶體（氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣）；C——孔隙（毛細孔、凝膠孔、氣孔等）；D——未水化的水泥顆粒水泥石的結(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)物的種類及相對含量、孔的結(jié)構(gòu)）對其性能影響最大。三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化水泥石的結(jié)構(gòu)41四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能1.密度、堆積密度和各成分含量建筑性能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)密度，kg/m33100～3200堆積密度，kg/m31300～1600不溶物Ⅰ型：不溶物不得超過0.75％；Ⅱ型：不溶物不得超過1.50％燒失量Ⅰ型：燒失量不得大于3.0％；Ⅱ型：燒失量不得大于3.5％氧化鎂水泥中氧化鎂含量不宜超過5.0％。如果水泥經(jīng)壓蒸法檢驗安定性合格，則水泥中氧化鎂含量可放寬至6.0％三氧化硫3.5％堿含量水泥中堿含量按Na2O＋0.658K2O計算值來表示。若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時，水泥中堿含量不得大于0.60％或由供需雙方商定(注：表中百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。)四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能1.密度、堆積密度和各成分含量建42四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能2.細度細度是指水泥顆粒的粗細程度。水泥顆粒的粗細，直接影響其水化反應(yīng)速度、活性和強度。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，水泥的細度用篩析法和比表面積法來測定。硅酸鹽水泥的細度為其比表面積大于300m2/kg。四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能2.細度43四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能3.凝結(jié)時間凝結(jié)時間分為初凝時間和終凝時間。初凝時間是從加水至水泥漿開始失去塑性的時間；終凝時間是從加水至水泥漿完全失去塑性的時間。水泥初凝時間不宜過早，終凝時間不宜過遲。國家標(biāo)準(zhǔn)GB175－1999規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝不得早于45min，終凝不得遲于6.5h。四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能3.凝結(jié)時間44四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能4.體積安定性體積安定性是指水泥漿體硬化后體積變化的穩(wěn)定性。水泥在硬化過程中體積變化不穩(wěn)定，即為體積安定性不良。水泥安定性不良的原因：熟料中含有過量的游離氧化鈣（f－CaO），或含有過量的游離氧化鎂（f－MgO）；生產(chǎn)水泥時摻入的石膏過量。

國家標(biāo)準(zhǔn)GB175－1999規(guī)定，硅酸鹽水泥的安定性用沸煮法檢驗必須合格。體積安定性不良的水泥嚴(yán)禁用于工程中。四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能4.體積安定性45四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能5.強度及強度等級（1）膠砂強度國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂和水按1:3.0:0.5質(zhì)量比配制成膠砂，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)試驗方法攪拌成型。制成40mm×40mm×160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件（1d溫度為20±1℃，相對濕度95％以上的空氣中帶模養(yǎng)護；1d以后拆模，放入20±1℃的水中養(yǎng)護）下養(yǎng)護。根據(jù)水泥品種不同，分別測定3d、28d的抗折強度和抗壓強度，即為水泥的膠砂強度。

四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能5.強度及強度等級46四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能（2）強度等級根據(jù)水泥的膠砂強度劃分的級別稱為強度等級。硅酸鹽水泥的強度等級劃分為42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六個等級。見表的規(guī)定。強度等級抗壓強度，MPa抗折強度，MPa3d28d3d28d42.542.5R52.552.5R62.562.5R17.022.023.027.028.032.042.542.552.552.562.562.53.54.04.05.05.05.56.56.57.07.08.08.0（注：R型為早強型，主要是3d強度較高。）四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能（2）強度等級強度等級抗壓強度，47四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能6.水化熱水泥的水化熱是指在水化過程中的放熱量，單位為kJ/kg。水化熱的高低與熟料礦物的相對含量有關(guān)。鋁酸三鈣、硅酸三鈣的水化熱高，而鐵鋁酸四鈣、硅酸二鈣的水化熱較低。因此要降低水化熱，可適當(dāng)減少鋁酸三鈣和硅酸三鈣的含量。水化熱主要對大體積混凝土工程有影響。對于大體積混凝土工程，應(yīng)選擇水化熱較低的水泥，或者采取特殊措施降低水化熱的危害。四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能6.水化熱48四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能７抗凍性和抗?jié)B性

（1）抗凍性抗凍性是指水泥石抵抗凍融循環(huán)的能力．在嚴(yán)寒地區(qū)，抗凍性是水泥石的重要性質(zhì)之一．影響因素水泥各成分的含量：當(dāng)Ｃ3Ｓ含量高時，其抗凍性好，適當(dāng)提高石膏含量也可提高抗凍性．水灰比：Ｗ／Ｃ＜０.4，抗凍性好；Ｗ／Ｃ＞０.55，抗凍性顯著下降．

（2）抗?jié)B性抗?jié)B性是指水泥石抵抗液體滲透作用的能力．Ｗ／Ｃ小水化程度高，水泥中凝膠物含量高，抗?jié)B性高．四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能７抗凍性和抗?jié)B性49五、水泥石的腐蝕及防止水泥石腐蝕的方式（1）軟水（Ca離子濃度很低）侵蝕（溶出性侵蝕）（2）酸的腐蝕（溶解性化學(xué)腐蝕）一般酸的腐蝕碳酸水的腐蝕（3）硫酸鹽腐蝕（膨脹性化學(xué)腐蝕）（4）強堿腐蝕五、水泥石的腐蝕及防止水泥石腐蝕的方式50五、水泥石的腐蝕及防止水泥石腐蝕的根本原因（1）水泥石生成物中有易被腐蝕成分(Ca(OH)2和C-A-H)（2）水泥石本身不密實，開口孔隙率大（3）腐蝕介質(zhì)的存在以及水泥石所處的外界物理條件（如海水沖擊、流動等）防止水泥石腐蝕的措施（1）根據(jù)工程的環(huán)境特點，合理選擇水泥品種。（2）提高混凝土的密實度。（3）在水泥石結(jié)構(gòu)的表面設(shè)置保護層。五、水泥石的腐蝕及防止水泥石腐蝕的根本原因51六、硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用凝結(jié)硬化快，早期及后期強度均高，適用于有早強要求的工程?？箖鲂院茫m合水工混凝土和抗凍性要求高的工程。耐腐蝕性差，因水化后氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的含量較多。水化熱高，不宜用于大體積混凝土工程。但有利于低溫季節(jié)蓄熱法施工。六、硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用凝結(jié)硬化快，早期及后期強度均高，適52六、硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用抗碳化性好。因水化后氫氧化鈣含量較多，故水泥石的堿度不易降低，對鋼筋的保護作用強。適用于空氣中二氧化碳濃度高的環(huán)境。耐熱性差。因水化后氫氧化鈣含量高。不適用于承受高溫作用的混凝土工程。耐磨性好，適用于高速公路、道路和地面工程。六、硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用抗碳化性好。因水化后氫氧化鈣含量較53§4－6摻混合材料的硅酸鹽水泥§4－6摻混合材料的硅酸鹽水泥54混合材料及其分類混合材料的概念

所謂混合材料就是為了改善水泥性能、提高水泥的產(chǎn)量，在生產(chǎn)時摻入的天然或人工礦物質(zhì)材料。分為活性混合材料和非活性混合材料兩大類。非活性混合材料不具有活性或活性很低的人工或天然的礦物材料?；旌喜牧霞捌浞诸惢旌喜牧系母拍?5混合材料及其分類活性混合材料混合材料磨成細粉，與碳或石灰和石膏拌合在一起，加水后在常溫下，能生成具有膠凝性的水化產(chǎn)物，既能在潮濕空氣中硬化，也能在水中硬化的混合材料。?；郀t礦渣；粉煤灰；火山灰質(zhì)混合材料混合材料及其分類活性混合材料56一、普通硅酸鹽水泥（代號P·O）定義硅酸鹽水泥熟料＋6％～1５％的混合材料＋適量石膏技術(shù)性質(zhì)要求（與硅酸鹽水泥相比）相同點

MgO含量、SO3含量、初凝時間、安定性的技術(shù)要求相同。不同點細度：80μm方孔篩篩余量不超過10.0%；終凝時間：不遲于10h；燒失量：不得大于5.0%。一、普通硅酸鹽水泥（代號P·O）定義57一、普通硅酸鹽水泥強度等級：普通硅酸鹽水泥分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個強度等級。各齡期的強度不低于下表的規(guī)定。強度等級抗壓強度，MPa抗折強度，MPa3d28d3d28d32.532.5R42.542.5R52.552.5R11.016.016.021.022.026.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.05.05.55.56.56.57.07.0一、普通硅酸鹽水泥強度等級：普通硅酸鹽水泥分為32.5、3258一、普通硅酸鹽水泥主要特性（1）早期強度、強度等級略低，后期強度高。（2）水化熱略低。（3）抗?jié)B性、抗凍性、抗碳化能力略低。（4）抗侵蝕、抗腐蝕能力稍好。（5）耐磨性、耐熱性能略有提高。應(yīng)用

由于性能上與硅酸鹽水泥有一點差異，普通水泥的應(yīng)用比硅酸鹽水泥較廣泛。一、普通硅酸鹽水泥主要特性59二、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥定義技術(shù)性質(zhì)要求（與普通水泥相比）相同點MgO含量、細度、凝結(jié)時間、安定性的技術(shù)要求相同。不同點熟料＋適量石膏＋20%～70%?；郀t礦渣20%～40%粉煤灰20%～50%火山灰混合材礦渣水泥（P·S）粉煤灰水泥（P·F）火山灰水泥（P·P）磨細磨細磨細二、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥定義熟料＋適量石膏＋2060二、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥三氧化硫含量：礦渣水泥不超過4.0％；火山灰質(zhì)水泥、粉煤灰水泥不得超過3.5％。強度等級：強度等級劃分為32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R共六個等級。各齡期的強度要求見下表。強度等級抗壓強度，MPa）抗折強度，MPa3d28d3d28d32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.0二、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥三氧化硫含量：礦渣水泥不61二、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥主要特性（與硅酸鹽水泥、普通水泥相比）三種水泥的共同特性凝結(jié)硬化較慢，早強強度較低，但后期強度較高；水化熱較低，放熱速度慢；抗腐蝕能力強；硬化時對濕熱敏感性強；抗凍性、耐磨性及抗碳化性能較差。二、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥主要特性（與硅酸鹽水泥、62二、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥三種水泥各自特性礦渣水泥保水性差、易泌水、抗?jié)B性較差，但耐熱性好，因此用于高溫環(huán)境。火山灰水泥具有較高的抗?jié)B性和耐水性。但在干燥環(huán)境易產(chǎn)生干縮裂縫，Co2使水化硅酸鈣分解成CaCo3和氧化硅的粉狀物，即發(fā)生“起粉”現(xiàn)象。粉煤灰水泥具有抗裂性好的特性，原因是其獨特的球狀玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)，吸水力弱，干縮小，裂紋也小，抗裂性好。

二、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥三種水泥各自特性63三、復(fù)合硅酸鹽水泥和石灰石硅酸鹽水泥

復(fù)合硅酸鹽水泥(P·C) 在硅酸鹽水泥熟料中，加入兩種或兩種以上的混合材料(摻量在15%~50%)。適量石膏磨細而成的水硬性膠凝材料。 與硅酸鹽水泥相比，由于摻入了兩種或兩種以上的混合材料，復(fù)合水泥的水化熱較低；早期強度較高，其強度要求與普通水泥的強度要求相同。但是復(fù)合水泥性能受所用混合材性能影響，使用時應(yīng)針對工程的性質(zhì)加以選用。三、復(fù)合硅酸鹽水泥和石灰石硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥(P·64§4－7其它品種水泥§4－7其它品種水泥65一、鋁酸鹽水泥定義以石灰?guī)r和礬土為主要原料，配制成適當(dāng)成分的生料，燒至全部或部分熔融所得以鋁酸鈣為主要礦物的熟料，經(jīng)磨細而成的水硬性膠凝材料，代號CA。由于熟料中Al2O3含量高于50%故又稱為高鋁水泥。一、鋁酸鹽水泥定義66一、鋁酸鹽水泥主要礦物成分鋁酸一鈣（CaO·Al2O3簡寫CA）凝結(jié)正常，硬化迅速，為鋁酸鹽水泥強度的主要來源。二鋁酸一鈣（CaO·2Al2O3簡寫CA2），其特點是凝結(jié)硬化慢，早期強度較低，后期強度高。此外還有少量水化極快、凝結(jié)迅速而強度不高的七鋁酸十二鈣（Ｃ12Ａ7）以及膠凝性極差的硅酸鹽二鈣（鋁方柱石）（C2AS）、六鋁酸一鈣（CA6）等礦物。一、鋁酸鹽水泥主要礦物成分67一、鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥的水化與硬化當(dāng)溫度低于20℃時，水化生成水化鋁酸鈣（CAH10），當(dāng)溫度在20℃~30℃時水化鋁酸二鈣（C2AH8）、鋁膠（AH3）。CAH10、C2AH8都屬六方晶系，其晶體呈片狀或針狀，互相交錯攀附，重疊結(jié)合，可形成堅強的結(jié)晶共生體，使水泥獲得很高的強度。氫氧化鋁凝膠又填充于晶體骨架的空隙，所以能形成比較致密的結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度高于30℃時，水化生成立方晶系的水化鋁酸三鈣（C3AH6）、鋁膠（AH3）。此時形成的水泥石孔隙率很大，強度較低。因而鋁酸鹽水泥不宜在高于30℃的條件下養(yǎng)護。一、鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥的水化與硬化68一、鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥的技術(shù)要求細度:比表面積不小于300m2/kg或0.045mm篩余不大于20%。凝結(jié)時間：按GB201-2000規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)稠度膠砂測得的凝結(jié)時間應(yīng)符合如下要求：CA-50、CA-70、CA-80鋁酸鹽水泥的初凝時間不早于30min，終凝時間應(yīng)不遲于6ｈ；CA-60鋁酸鹽水泥的初凝時間不早于60min，終凝時間應(yīng)不遲于18ｈ。一、鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥的技術(shù)要求69一、鋁酸鹽水泥強度:鋁酸鹽水泥按照Al2O3含量分為四類。各類型鋁酸鹽水泥的不同齡期強度值不得低于GB201-2000的規(guī)定。(分為6h、1d、3d、28d強度要求)鋁酸鹽水泥受到高溫作用時，由于產(chǎn)生了固相反應(yīng)，燒結(jié)結(jié)合代替了水化結(jié)合，因而具有良好的耐高溫性能。一、鋁酸鹽水泥強度:70一、鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥的建筑性能與應(yīng)用快應(yīng)、早強。高溫下后期強度倒縮，甚至引起結(jié)構(gòu)破壞，故其不宜在高溫、高濕環(huán)境及長期承載結(jié)構(gòu)工程中使用，宜用于工期緊急的工程?？?jié)B性、抗凍性好?？沽蛩猁}腐蝕性好。水化熱高，放熱快，不得應(yīng)用于大體積混凝土工程。耐熱性強。高溫下產(chǎn)生燒結(jié)作用，具有良好的耐高溫性能，較高的強度，故適合耐熱工程。一、鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥的建筑性能與應(yīng)用71二、快硬性水泥1.快硬硅酸鹽水泥（1）定義由硅酸鹽水泥熟料和適量石膏磨細制成的，以3d抗壓強度表示強度等級的水硬性膠凝材料，簡稱快硬水泥．（2）技術(shù)要求細度：一般控制在330～450m2/kg凝結(jié)時間：初凝≮45min，終凝≯10h安定性：沸煮法檢驗合格強度等級：按3d抗壓強度分為32.5、37.5和42.5三個等級二、快硬性水泥1.快硬硅酸鹽水泥72二、快硬性水泥（3）特性具有硬化快、早期強度高、水化熱高、抗凍性好、耐腐蝕性差的特性（4）應(yīng)用適用于緊急搶修工程，早期強度要求高的工程及冬季施工工程，但不適合大體積混凝土工程和有腐蝕介質(zhì)的混凝土工程。二、快硬性水泥（3）特性73二、快硬性水泥2.快硬硫鋁酸鹽水泥（1）定義由適當(dāng)成分的生料，經(jīng)煅燒所得以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的熟料，加入適量石膏和0～10%石灰石磨細而成的早期強度高的水硬性膠凝材料。（2）技術(shù)要求細度：一般控制在≮350m2/kg；凝結(jié)時間：初凝≮25min，終凝≯3h；強度等級：按3d抗壓強度分為425、525、625和725四個標(biāo)號。二、快硬性水泥2.快硬硫鋁酸鹽水泥74二、快硬性水泥（3）特性早期強度高、抗硫酸鹽侵蝕強、抗?jié)B性好、水化熱大、耐熱性差的特性。（4）應(yīng)用適用于冬季施工、搶修、修補及有硫酸鹽侵蝕的工程。二、快硬性水泥（3）特性75三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥1.明礬石膨脹水泥（1）定義是以硅酸鹽水泥熟料、天然明礬石、無水石膏和粒化高爐礦渣共同磨細制成的具有膨脹性的水硬性膠凝材料。三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥1.明礬石膨脹水泥76三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥（2）技術(shù)要求細度：一般控制在≮450m2/kg凝結(jié)時間：初凝≮45min，終凝≯6h強度等級：按3.7.28d抗壓強度分為525、625兩個標(biāo)號膨脹率：1d,≮0.15%;28d,≮0.35%和≯1.00%（3）應(yīng)用適用于補償收縮混凝土、防滲混凝土、防滲抹面、預(yù)制構(gòu)件梁、柱的接頭和構(gòu)件拼裝接頭等。三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥（2）技術(shù)要求77三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥2.自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥（1）定義以適當(dāng)成分的生料，經(jīng)煅燒所得以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的熟料，加入適量石膏磨細制成的強膨脹性的水硬性膠凝材料．（2）技術(shù)要求細度：一般控制在≮370m2/kg凝結(jié)時間：初凝≮40min，終凝≯4h抗壓強度：7d≮32.5MPa;28d≮42.5MPa三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥2.自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥78三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥（2）技術(shù)要求膨脹率：7d,≯1.30%;28d,≯1.75%級別：按28d自應(yīng)力值分為30級、40級、50級三個級別28d自應(yīng)力增進率≯0.0070MPa/d（3）應(yīng)用它可用于制造大口徑或較高壓力的水管或輸氣管，也可現(xiàn)場澆制儲罐，儲槽或作為接縫材料使用。三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥（2）技術(shù)要求79四、道路硅酸鹽水泥定義以道路硅酸鹽水泥熟料，０～１０％活性混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱為道路硅酸鹽水泥，簡稱道路水泥。技術(shù)要求(1)細度：0.08μm篩的篩余率≯10%(2)凝結(jié)時間：初凝時間≮1h，終凝時間≯10h(3)體積安定性：沸煮法檢驗合格(4)干縮率和耐磨性：干縮率≯0.10%，磨損量≯3.6kg/m3四、道路硅酸鹽水泥定義80四、道路硅酸鹽水泥技術(shù)要求(5)道路水泥分425、525和625三個標(biāo)號道路水泥中鋁酸三鈣含量不大于5.0％，鐵鋁酸四鈣含量不小于16.0％，游離CaO含量旋窯不大于1.0％，立窯不大于1.8%。特性道路硅酸鹽水泥強度較高，特別是抗折強度高、耐磨性好、較長的初凝時間、干縮率低，抗沖擊性、抗凍性和抗硫酸鹽侵蝕能力比較好。應(yīng)用適用于水泥混凝土路面、機場跑道、車站及公共廣場等工程的面層混凝土中應(yīng)用。四、道路硅酸鹽水泥技術(shù)要求81五、白色硅酸鹽水泥和彩色硅酸鹽水泥白色硅酸鹽水泥的組成、性質(zhì)與硅酸鹽水泥基本相同，所不同的是在配料和生產(chǎn)過程中嚴(yán)格控制著色氧化物（Fe2O3、MnO、Cr2O3、TiO2等）的含量。為提高水泥白度，可用還原氣氛對熟料進行漂白處理；也可在熟料出窯時采取噴水急冷處理；也可在粉磨時提高細度。彩色硅酸鹽水泥簡稱彩色水泥。它是用白水泥熟料，適量石膏和耐堿礦物顏料共同磨細而制成的。白水泥和彩色水泥廣泛地應(yīng)用于建筑裝修中。如制作彩色水磨石、飾面磚、錦磚、玻璃馬賽克以及制作水刷石、斬假石、水泥花磚等。五、白色硅酸鹽水泥和彩色硅酸鹽水泥白色硅酸鹽水泥的組成、性質(zhì)82六、砌筑水泥（1）定義是由一種或一種以上的水泥混合材料，加入適量硅酸鹽水泥熟料和石膏磨細而成的和易性好的水硬性膠凝材料，代號M．（2）技術(shù)要求細度：80mm方孔篩余率≯10%凝結(jié)時間：初凝≮60min，終凝≯12h安定性：沸煮法檢驗合格。六、砌筑水泥（1）定義83六、砌筑水泥（2）技術(shù)要求泌水率：小于12%流動性指標(biāo)：采用灰砂比為1:2.5,W/C=0.46的砂漿測定的流動性＞125mm強度等級：按7d.28d分為175和275兩個標(biāo)號（3）特性和應(yīng)用是種低強度水泥，硬化慢，但和易性好，特別適合配制砂漿，也可用于基礎(chǔ)混凝土墊層或蒸養(yǎng)混凝土砌塊等。六、砌筑水泥（2）技術(shù)要求84§4－8水泥在土木工程中的應(yīng)用§4