《建筑材料》第二章

第二章水泥水泥質(zhì)量評(píng)定及驗(yàn)收保管3

1824年10月21日，英國(guó)利茲〔Leeds〕城的泥水匠阿斯普丁〔J.Aspdin〕獲得英國(guó)第5022號(hào)“波特蘭水泥〞專(zhuān)利證書(shū)，從而一舉成為流芳百世的水泥發(fā)明人。水泥：是一種多組分的人造礦物粉料，它與水拌和后成為塑性膠體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂石等資料膠結(jié)成具有一定強(qiáng)度的整體?！菜嗍撬残阅z凝資料?！?5普通水泥彩色水泥彩色水泥彩色水泥62、檢驗(yàn)工程〔1〕化學(xué)目的不溶物：是指水泥經(jīng)酸和堿處置，不能被溶解的殘留物。其主要成分是結(jié)昌SiO2，其次是R2O3，它屬于水泥中非活性組分之一。燒失量：水泥燒失量是指水泥在950～1000℃高溫下熄滅失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。三氧化硫：強(qiáng)度下降，溫脹率上升，硬化后水泥的體積膨脹，甚至構(gòu)造破壞氧化鎂：水泥中氧化鎂含量過(guò)高時(shí)，由于其緩慢的水化和體積膨脹效應(yīng)可使水泥硬化體構(gòu)造破壞。氯離子：銹蝕7〔2〕凝結(jié)時(shí)間定義：水泥從加水開(kāi)場(chǎng)到失去流動(dòng)性，即從可塑性形狀開(kāi)展到固體形狀所需求的時(shí)間。分初終時(shí)間和終凝時(shí)間兩種。初凝時(shí)間：是指水泥加水拌和到規(guī)范稠度凈漿開(kāi)場(chǎng)失去塑性的時(shí)間。

終凝時(shí)間：是指水泥加水拌和起到規(guī)范稠度凈漿完全失去塑性的時(shí)間。

8水泥凈漿攪拌機(jī)水泥砂漿攪拌機(jī)9一、質(zhì)量評(píng)定1、檢驗(yàn)批確定〔1〕〔2〕散裝袋裝d.水泥規(guī)范稠度凈漿1.目的：實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有可比性，用于測(cè)定凝結(jié)時(shí)間和安定性。2.測(cè)定：實(shí)驗(yàn)儀器：維卡儀實(shí)驗(yàn)方法：規(guī)范法/調(diào)整水量法3.規(guī)范稠度凈漿規(guī)范:試桿距底板間隔為6mm±1mm。4.規(guī)范稠度用水量:到達(dá)規(guī)范稠度凈漿時(shí)的用水量。測(cè)定水泥稠度滑動(dòng)部分總質(zhì)量為300g±1g規(guī)范稠度測(cè)定儀凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀圓模和試針初凝時(shí)間：試桿距底板間隔為4mm±1mm。終凝時(shí)間：當(dāng)試針沉入試體0.5mm時(shí)，即環(huán)形附件開(kāi)場(chǎng)不能在試體上留下痕跡時(shí)。e.凝結(jié)時(shí)間測(cè)定14〔3〕安定性定義：水泥硬化后體積變化的均勻性稱(chēng)為水泥體積安定性，簡(jiǎn)稱(chēng)安定性。假設(shè)水泥中某些成分的化學(xué)反響發(fā)生在水泥水化過(guò)程中甚至硬化后，致使猛烈而不均勻的體積變化〔體積膨脹〕足以使建筑物強(qiáng)度明顯降低，甚至潰裂，這種景象便是水泥安定性不良。引起水泥安定性不良的緣由主要有三種:游離氧化鈣、游離氧化鎂及水泥中石膏摻加量過(guò)多。實(shí)驗(yàn)方法:試餅法雷氏法▲——發(fā)生爭(zhēng)議以雷氏法為主雷氏法〔1〕雷氏夾試件的成型：規(guī)范稠度水泥凈漿。〔2〕丈量A取下試件，丈量雷氏夾指針尖端間的間隔A?！?〕沸煮〔4〕丈量C沸煮后，冷卻，取出試件丈量雷氏夾指針尖端的間隔C?！?〕結(jié)果斷定當(dāng)兩個(gè)試件煮后添加間隔C-A平均值≯5.0mm時(shí)，安定性合格；當(dāng)兩個(gè)試件C-A值相差超越4.0mm時(shí)，應(yīng)重做一次實(shí)驗(yàn)。再如此，那么以為該水泥安定性不合格。雷氏夾16〔4〕強(qiáng)度抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)方法〔ISO法〕水泥:規(guī)范砂:水=1:3:0.5，制成40mm×40mm×160mm棱柱體試件,規(guī)范養(yǎng)護(hù)3d、28d。17二、質(zhì)量控制三、驗(yàn)收四、儲(chǔ)存1、期限2、散裝儲(chǔ)存3、袋裝儲(chǔ)存硅酸鹽系水泥主要原料19硅酸鹽水泥系列——是以硅酸鈣為主要成分的水泥熟料、一定量的混合資料和適量石膏，經(jīng)共同磨細(xì)而成。1.原料〔1〕石灰質(zhì)原料：主要提供CaO。采用石灰?guī)r、凝灰?guī)r和貝殼等。〔2〕粘土質(zhì)原料：主要SiO2、Al2O3及Fe2O3。采用粘土、黃土、頁(yè)巖、泥巖、粉砂巖及河泥等。主要原料〔3〕校正原料〔輔助原料〕：為滿足成分要求用。如：鐵礦粉的鐵質(zhì)原料補(bǔ)充氧化鐵的含量。砂巖的硅質(zhì)原料添加二氧化硅的成分等。1.硅酸鹽水泥的消費(fèi)工藝概述〔1〕消費(fèi)工藝兩磨一燒——生料制備、熟料煅燒和水泥粉磨三個(gè)過(guò)程〔2〕消費(fèi)原料石灰石質(zhì)原料——石灰石、白堊等粘土質(zhì)原料——粘土、頁(yè)巖等校正原料〔少量〕——鐵粉CaOSiO2、Al2O3、Fe2O3Fe2O321兩磨一燒：制備生料〔一磨〕

煅燒熟料〔一燒〕粉磨水泥〔二磨〕石灰石粘土按比例混合—生料進(jìn)窯————熟料輔助原料

煅燒1450℃磨細(xì)磨細(xì)石膏水泥廢品生料CaO：62%~67%SiO2:20%~24%Al2O3:4%~7%Fe2O3：2.5%~6.0%

生料在窯內(nèi)閱歷：枯燥——預(yù)熱——分解——燒成——冷卻φ3.5×10m中卸烘干磨〔生料粉磨〕生料粉磨工藝熟料煅燒工藝五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器CDC窯外分解系統(tǒng)電收塵器φ3.3×50m旋轉(zhuǎn)窯篦式冷卻機(jī)水泥粉磨及包裝φ3.8×13m水泥磨水泥皮帶保送機(jī)八嘴回轉(zhuǎn)式微機(jī)包裝機(jī)水泥庫(kù)30硅酸三鈣〔C3S〕硅酸二鈣〔C2S〕鋁酸三鈣〔C3A〕鐵鋁酸四鈣〔C4AF〕〔四種主要熟料礦物中，C3A是決議性要素?！乘嗍慕M成：凝膠體〔水化硅酸鈣凝膠和氫氧化鈣晶體〕未水化的水泥顆粒內(nèi)核毛細(xì)孔及凝膠孔它們?cè)诓煌瑫r(shí)期相對(duì)數(shù)量的變化，使水泥石的性質(zhì)隨之而改動(dòng)。水泥石的構(gòu)造A-未水化水泥顆粒；B-膠體粒子〔C-S-H等〕；C-晶體粒子〔Ca(OH)2等〕;D-毛細(xì)孔〔毛細(xì)孔水〕；E-凝膠孔〔1〕硅酸鹽水泥熟料〔簡(jiǎn)稱(chēng)為熟料〕1〕硅酸鹽水泥熟料的礦物組成硅酸三鈣主要礦物組成分子式分子簡(jiǎn)式3CaO·SiO2C3SC2SC3AC4AF2CaO·SiO23CaO·Al2O34CaO·Al2O3·Fe2O3硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣名稱(chēng)注意水泥中的其它成分：緣由：煅燒水泥中反響：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〕硅酸鹽水泥熟料礦物組成的反響特性礦物組成硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣C3SC2SC3AC4AF含量/%37～60最多15～37次之

7～15少

10～18少

水化速度較快慢快中水化熱中低高中強(qiáng)度高早期低后期高低中（抗折強(qiáng)度）耐化學(xué)侵蝕中良差優(yōu)干縮性中小大小實(shí)例快硬水泥：3d抗壓強(qiáng)度高，熟料中C3A、C3S含量高。適用于緊急搶修工程、軍事工程、冬季施工工程。道路水泥：抗折強(qiáng)度高，耐磨、抗沖擊、抗凍和抗硫酸性好、干縮性小。C4AF、C2S含量高。適用于道路路面、機(jī)場(chǎng)道面、城市廣場(chǎng)等工程。大壩水泥：簡(jiǎn)稱(chēng)中熱水泥低熱礦渣水泥：參與礦渣適用于大壩工程、大型構(gòu)筑物、大型房屋的根底等大體積工程。水化放熱較低，C2S含量高，C3A含量低〔二〕硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程分為：早、中、晚三個(gè)時(shí)期1.水化早期，初始反響期〔凝膠膜的生成期〕〔誘導(dǎo)期〕20℃，3h3.水化后期，硬化更長(zhǎng)時(shí)間水化反響減慢——水化產(chǎn)物填充由水占據(jù)的空間——晶體相互搭接——整體——水泥石——硬化硬化：漿體的強(qiáng)度逐漸提高并變成鞏固的石狀固體——水泥石2.水化中期，凝結(jié)20~30h，30%的水泥曾經(jīng)水化——包裹膜——增厚凝結(jié)：水泥加水拌和初期構(gòu)成具有可塑性的漿體，然后逐漸變稠并失去可塑性的過(guò)程。終凝凝結(jié)硬化誘導(dǎo)期稠硬不流動(dòng)漿體剛性固體隨時(shí)間加強(qiáng)塑性流動(dòng)漿體初凝時(shí)間終凝時(shí)間水泥凝結(jié)時(shí)間與水泥漿體情況的關(guān)系加水初凝第一階段：大約在水泥拌水起至初凝時(shí)止，C3S迅速反響生成Ca(OH)2。石膏和C3A反響生成鈣礬石晶體。水泥漿呈塑性形狀。第二階段：大約從初凝起至24h止，水泥水化加速，生成較多的Ca(OH)2、鈣礬石晶體、水化硅酸鈣凝膠。水化產(chǎn)物大量生成，水泥凝結(jié)。第三階段：指24h以后直到水化終了。一切水化產(chǎn)物生成，數(shù)量不斷添加，構(gòu)造更加致密，強(qiáng)度不斷提高?！?〕水泥的硬化水泥硬化研討實(shí)際水化過(guò)程在不同的情況下會(huì)有不同的水化機(jī)理；不同的礦物在不同的階段，水化機(jī)理也會(huì)不完全一樣?！?〕石膏作用：緩凝劑水泥熟料磨成細(xì)粉與水相遇會(huì)很快凝結(jié)，無(wú)法施工。參與適量的石膏會(huì)延緩凝結(jié)時(shí)間，同時(shí)還有利于提高水泥早期強(qiáng)度、降低干縮變形等性能。石膏種類(lèi)：主要采用天然石膏、工業(yè)副產(chǎn)石膏?！?〕混合資料1〕活性混合資料2〕非活性混合資料1〕活性混合資料——系指具有火山灰性或潛在水硬性的混合料。煉鋼廠冶煉生鐵時(shí)的副產(chǎn)品。主要成分：CaO、Al2O3、SiO2。具有較高的化學(xué)潛能，但穩(wěn)定性差。?；郀t礦渣火山灰質(zhì)混合資料粉煤灰火力發(fā)電廠煤粉燃料排出的細(xì)顆粒廢渣。主要成分：較多的SiO2、Al2O3和少量的CaO具有較高的活性。天然的人工的主要成分：Al2O3、SiO2。本身不硬化，+石灰+水起膠凝作用。2〕非活性混合資料定義：在水泥中主要起填充作用，本身不具有〔或具有微弱的〕潛在的水硬性或火山灰性。目的：調(diào)理水泥強(qiáng)度，添加水泥產(chǎn)量，降低水化熱。常用種類(lèi)：磨細(xì)的石灰石、石英巖、粘土、慢冷礦渣、高硅質(zhì)爐灰等。通用硅酸鹽水泥六大種類(lèi)硅酸鹽水泥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(fù)合硅酸鹽水泥不摻混合材+少量混合材〔≤水泥量5%〕硅酸鹽水泥熟料+適量石膏+多量混合材P·ⅠP·Ⅱ+少量混合材〔水泥量6%～15%〕P·O?；郀t礦渣P·PP·FP·S·A/P·S·B火山灰粉煤灰P·C兩種混合材〔2〕物理力學(xué)性質(zhì)①細(xì)度

0.08mm方孔篩篩余量:%——負(fù)壓篩法〔適用于其它水泥〕比外表積：m2/kg，cm2/g——勃氏法〔適用于硅酸鹽水泥〕a.目的b.實(shí)驗(yàn)方法1.篩析實(shí)驗(yàn)前：調(diào)理負(fù)壓至4000～6000Pa范圍內(nèi)。2.稱(chēng)取試樣25g，置于負(fù)壓篩，篩析2min。3.篩畢，稱(chēng)量篩余物ms。4.結(jié)果計(jì)算(1)水泥試樣篩余百分?jǐn)?shù)：篩余結(jié)果的修正:C——修正系數(shù)，0.80～1.20硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度(MPa)抗折強(qiáng)度(MPa)3d28d3d28d42.5≥17.0≥42.5