水泥材料學2匯總課件

2010水泥材料學22.2

通用水泥用于建筑結(jié)構(gòu)工程的量大面廣的一類水泥，通常為硅酸鹽系列水泥。國家標準ＧＢ１７５—２００７《通用硅酸鹽水泥》規(guī)定通用水泥分為6個品種：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥。以上6個品種的水泥產(chǎn)量占水泥總產(chǎn)量的80%以上。表1通用水泥的組成水泥品種熟料石膏混合材料Ⅰ型硅酸鹽水泥（P．Ⅰ）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜3.5%）不摻任何混合材Ⅱ型硅酸鹽水泥（P．Ⅱ）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜3.5%）摻加不超過水泥質(zhì)量

5%的石灰石或高爐礦渣混合材普通硅酸鹽水泥（P．O）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜3.5%）摻加6～20%混合材礦渣硅酸鹽水泥（P．S）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜4.0%）摻加21～70%高爐礦渣混合材（A、

B)Ａ：＞２０％且≤５０％，

Ｂ：＞５０％且≤７

０％火山灰硅酸鹽水泥（P．P）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜3.5%）摻加21～40%火山灰質(zhì)混合材粉煤灰硅酸鹽水泥（P．F）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜3.5%）摻加21～40%粉煤灰混合材復合硅酸鹽水泥（P．C）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜3.5%）摻加兩種或兩種以上的混合材，總摻量按質(zhì)量分數(shù)計占水泥質(zhì)量的21～50%關于通用水泥組成的規(guī)定通用水泥=硅酸鹽水泥熟料+適量石膏+混合材混合材：主要是礦渣、粉煤灰、火山灰

少量的石灰石、砂巖、窯灰石膏：二水石膏

二水石膏+硬石膏不允許單獨使用硬石膏關于通用水泥組成的規(guī)定石灰石作為混合材的有關規(guī)定１）Ｐ·Ⅱ硅酸鹽水泥中允許摻不大于水泥質(zhì)量

５％的石灰石。２）普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥中允許摻不超過水泥質(zhì)量 ８％的非活性混合材料，而非活性混合材料中包含有石灰石和砂巖。３）火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥中不允許摻石灰石。４）復合硅酸鹽水泥中允許摻石灰石，其摻量可以在 ２０％～５０％范圍內(nèi)調(diào)整。通用水泥的強度和標號以水泥28天抗壓強度，將水泥分為不同的等級，這些等級又叫做水泥的標號。表2

硅酸鹽水泥強度等級及相應指標水泥品種強度等級抗壓強度(MPa)抗折強度(MPa)3d28d3d28d硅酸鹽水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0表3

普通硅酸鹽水泥強度等級及相應指標指標強度抗壓強度抗折強度水泥等級(MPa)(MPa)品種3d28d3d28d普通32.511.032.52.55.5硅酸32.5R17.032.53.55.5鹽水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.0表4

其他通用水泥強度等級及相應指標(MPa)強度等級P．S、P．F、P．PP．CP．S、P．F、P．P、P．C3d3d3d3d28d28d抗壓抗折抗壓抗折抗壓抗折32.510.02.511.02.532.55.532.5R15.03.516.03.532.55.542.515.03.516.03.542.56.542.5R19.04.021.04.042.56.552.521.04.022.04.052.57.0水泥品種性能特點使用范圍P．ⅠⅡ、P．凝結(jié)硬化快、早強高、強度等級高;抗凍性、耐磨性好水化熱高;耐酸、堿、硫酸鹽類化學侵蝕性差配制高強度等級混凝土;用于早強要求高的工程;在低溫條件下需要強度發(fā)展快的工程;一般地上工程和不受侵蝕的地下工程;非腐蝕性水中的受凍工程凝結(jié)硬化較快、早強較高;抗凍性較好;水化熱較高;耐酸、堿、硫酸鹽類化學侵蝕性較差配制一般強度等級混凝土;在低溫條件下需要強度發(fā)展較快的工程;一般地上工程和不受侵蝕的地下工程;非腐蝕性水中的受凍工程P．OP．S早強較低、凝結(jié)較慢;抗硫酸鹽類化學侵蝕性好、抗水性好;水化熱較低、抗凍性較差;干縮較大;在潮濕環(huán)境中后期強度增長率較大地下、水中、海工工程大體積混凝土工程P．F早強較低、凝結(jié)較慢;抗硫酸鹽類化學侵蝕性好、抗水性好;水化熱較低、抗凍性較差;易吸水、干縮較大;在潮濕環(huán)境中后期強度增長率較大大體積混凝土工程地下、水下工程P．P抗硫酸鹽類化學侵蝕性好、抗水性好;水化熱較低、抗凍性較差;早強較低、后期強度增長快;干縮小、體積穩(wěn)定性好;抗拉強度高、抗裂性較好;抗碳化性能差水工大體積混凝土

一般民用和工業(yè)建筑需要蒸汽養(yǎng)護的構(gòu)件P．C抗硫酸鹽類化學侵蝕性好、抗水性好;水化熱較低、抗凍性較差;早強較低、后期強度增長快;干縮小、體積穩(wěn)定性好;抗拉強度高、抗裂性較好;抗碳化性能差水工大體積混凝土

一般民用和工業(yè)建筑需要蒸汽養(yǎng)護的構(gòu)件表5

通用水泥性能特點與使用范圍2.3

特性水泥定義和特點：具有特殊性能：快凝、快硬、耐火等滿足特殊用途：搶修工程、裝飾工程等包括了三個以上的系列（1）快硬高強水泥特點：凝結(jié)時間短、硬化快、早期強度高 以3天強度來劃分等級組成：PC系列（硅酸鹽水泥）CSA系列（硫鋁酸鹽水泥）用途：需要快速施工的工程、搶修工程、 冬季施工制備快硬高強水泥的方法調(diào)整礦物組成摻加外加劑（早強劑、促凝劑）硅酸鹽快硬高強水泥增加了對1天強度的要求；采取措施：礦物組成中增加硅酸三鈣、鋁酸三鈣礦物含量；增大比表面積；適當增加石膏含量。優(yōu)點：水化熱大，抗凍性好；缺點：儲存期短，早期干縮大。硫鋁酸鹽快硬水泥主要成分：無水硫鋁酸鈣、硅酸二鈣、石膏特點：凝結(jié)快（初凝8-60分鐘，終凝10-90分鐘）強度發(fā)揮早：4小時可以達到20MPa；強度發(fā)展快：3天強度（55MPa）達到最終強度

（70MPa）的80%左右石膏摻量的作用：通過改變石膏摻量，可以制造不收縮、微膨脹、膨脹以及自應力水泥。氟鋁酸鹽快硬水泥礦物組成中含20%左右的氟鋁酸鈣特點：快凝快硬初凝、終凝時間間隔短（型砂沙水泥：初凝5分鐘，終凝12分鐘；噴射水泥：初凝5分鐘，終凝10分鐘）

（2）抗硫酸鹽型硅酸鹽水泥特點：有較強的抵抗硫酸根離子腐蝕的能力、水化熱低組成：硅酸鹽系列改變熟料礦物組成（降低硅酸三鈣≤50%和鋁酸三鈣含量≤5%

）用途：水利工程、地下工程、海港工程、隧道工程、橋梁基礎等（3）油井水泥特點：流動性好、快凝初凝、終凝時間間隔短在高溫高壓環(huán)境中凝結(jié)硬化組成：硅酸鹽系列改變礦物比例用途：用于油田固井4、白色水泥特點：顏色為白色，白度是重要的性能指標組成：控制Fe含量用途：建筑裝飾（5）彩色水泥特點：按照使用要求可配制出紅色、 綠色等彩色水泥組成：一般為硅酸鹽系列制備方法：白水泥+顏料在原材料中配入著色劑燒制用途：建筑裝飾（6）道路水泥性能特點：耐磨性好、抗凍性好、抗沖擊性好、收縮小、彈性好組成：硅酸鹽系列水泥中增加含鐵礦物用途：公路路面（7）補償收縮水泥特點：具有微膨脹性組成：CSA系列用途：防止混凝土開裂（8）砌筑水泥特點：強度要求不高，流動性好組成：硅酸鹽系列用途：用于砌筑和抹灰（9）防輻射水泥特點：密度大、水化熱小、抗拉強度高組成：含有Ba、Sr等重金屬離子用途：用于阻擋或防護原子核反應堆輻射（10）耐高溫水泥特點：耐高溫、耐腐蝕組成：主要為鋁酸鹽系列另外還有磷酸鹽系列用途：窯爐內(nèi)襯（電力、石化、冶金、建材等）磷酸鹽系列水泥PALC（磷鋁酸鹽水泥，即CPA）是一種 強、高強、具有生物特性的水泥，具有獨立的礦相，CaO—AL2O3一P2O5富鋁區(qū)域存在良好的水硬性組成；PALC是以P-O和A1-O為主體陰離子團的新型水泥，P和Al間不等價取代，結(jié)構(gòu)中形成大量缺陷，增加系統(tǒng)的水化活性，使水泥漿體具有強、高強及后期強度增進的特點。磷鋁酸鹽水泥強度指標1dK149.7851.8146.8547.94K250.5749.7951.6250.68K351.6950.4453.5753.423dK1103.25107.4100.93104.43K2102.7599.7103.3599.81K3104.83103.71106.53106.39作業(yè):要求：任選一題，2000