《土木工程材料》 課件 第四章 水泥_第1頁
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文檔簡介

水泥第四章目錄01水泥概述02通用硅酸鹽水泥03特性水泥與專用水泥學(xué)習目標的速度入文字1.了解通用硅酸鹽水泥的定義和分類;2.了解通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)和應(yīng)用范圍。3.通用硅酸鹽水泥的礦物組成、水化、凝結(jié)硬化過程;4.掌握如何合理地選用水泥品種。案例引入的速度入文字某水泥廠在一段時間內(nèi)由于煤的質(zhì)量較差導(dǎo)致熟料燒成率降低,輕燒料較多,且熟料中的Al2O3含量較高。為了保證生產(chǎn)42.5P?O水泥的強度,所用13%混合材料由燒頁巖改為活性較高的?;郀t礦渣。經(jīng)檢驗,各項指標均符合普通水泥的國家標準要求,其中水泥細度不變。但客戶反映,在施工較規(guī)范的情況下使用該段時間生產(chǎn)的水泥鑲貼瓷磚卻出現(xiàn)較多的空鼓脫落現(xiàn)象(見圖4-1),請分析原因。圖4-1瓷磚空鼓脫落01水泥概述的速度入文字水泥呈粉末狀,與水混合后,經(jīng)過一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)后能由可塑性漿體變成堅硬如石的固體,并能將散粒狀材料膠結(jié)成為整體,所以水泥是一種良好的礦物膠凝材料。按膠凝材料的硬化條件來看,水泥漿體不僅能在空氣中硬化,還能更好地在水中硬化,保持并繼續(xù)增長其強度,故水泥屬于水硬性膠凝材料。4.1水泥概述的速度入文字目前水泥已有百余種,可按下列方法分類:按其礦物組成,水泥可分為:

硫鋁酸鹽類水泥鋁酸鹽類水泥硅酸鹽類水泥氟鋁酸鹽類水泥鐵鋁酸鹽類水泥4.1水泥概述的速度入文字按其用途和性能,水泥又可分為化學(xué)組成礦物組成相組成4.1水泥概述的速度入文字通用水泥是指大量用于一般土木建筑工程的水泥,按混合材料的品種和摻量,又分為:4.1水泥概述

硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字專用水泥是指有專門用途的水泥,如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥等。特性水泥是指具有比較突出的某種性能的水泥,如快硬硅酸鹽水泥、膨脹水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥、中熱水泥等。在水泥的諸多品種中,通用硅酸鹽水泥是應(yīng)用最廣、被研究得較多并占主導(dǎo)地位的水泥品種,所以我們以通用硅酸鹽水泥為例,從礦物組成、水化、凝結(jié)硬化過程、腐蝕與防治、技術(shù)特性及應(yīng)用等方面來介紹通用水泥。4.1水泥概述02通用硅酸鹽水泥的速度入文字生產(chǎn)硅酸鹽類水泥的原料主要是石灰質(zhì)原料和黏土質(zhì)原料兩類。石灰質(zhì)原料主要提供CaO,它可以采用石灰石、白聖、石灰質(zhì)凝灰?guī)r、貝殼等。黏土質(zhì)原料主要提供SiO2、Al2O3及少量Fe2O3,它可以采用黏土、黃土、頁巖、泥巖、粉砂巖及河泥等。如果所選用的石灰質(zhì)原料和黏土質(zhì)原料按一定比例配合不能滿足化學(xué)組成要求,則要摻加相應(yīng)的校正原料。校正原料有鐵質(zhì)校正原料、硅質(zhì)校正原料和鋁質(zhì)校正原料。4.2.1通用硅酸鹽水泥的生產(chǎn)的速度入文字鐵質(zhì)校正原料主要補充生料中Fe2O3的不足,它可以采用鐵礦粉、黃鐵礦渣、硫鐵礦渣和鉛礦渣等。硅質(zhì)校正原料主要補充生料中SiO2的不足,它可以采用硅藻土、砂巖、粉砂巖等。鋁質(zhì)校正原料主要補充生料中Al2O3的不足,它可以采用鋁礬土、煤砰石、鐵鑰土等。4.2.1通用硅酸鹽水泥的生產(chǎn)的速度入文字此外,為了改善煅燒條件,常常加入少量的礦化劑、晶種等。硅酸鹽類水泥的生產(chǎn)是先把幾種原材料按適當比例配合后在粉磨機中磨成生料,然后將制得的生料入窯進行煅燒,再把燒好的熟料配以適當?shù)氖嗪突旌喜牧显诜勰C中磨成細粉,即得到水泥。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程可簡單地概括為“兩磨一燒”,其生產(chǎn)流程可用圖4-2表示。4.2.1通用硅酸鹽水泥的生產(chǎn)圖4-2硅酸鹽水泥生產(chǎn)過程的速度入文字水泥生料在窯內(nèi)的煅燒過程雖各具差異,但是主要過程包括:干燥、預(yù)熱、分解、熟料燒成、冷卻等幾個階段。其中最關(guān)鍵的一環(huán)是煅燒時形成所要求的熟料礦物必須需要有足夠的時間,以保證水泥熟料的質(zhì)量。硅酸鹽水泥熟料主要由以下四種礦物組成,其名稱、化學(xué)成分、縮寫符號、含量見表4-1。(表4-1請見本書46頁)4.2.1通用硅酸鹽水泥的生產(chǎn)的速度入文字在以上的四種熟料礦物中,硅酸三鈣和硅酸二鈣的總含量約占75%以上,而鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣的總含量僅占25%左右,硅酸鹽占絕大部分,故名硅酸鹽水泥。除主要熟料礦物外,水泥中還含有少量游離氧化鈣、游離氧化鎂和堿,但對其總含量應(yīng)加以限制。水泥是幾種熟料礦物組成的混合物,改變熟料中礦物組成的相對含量,水泥的技術(shù)性能也隨之發(fā)生變化,由此可制成具有不同特性的水泥。4.2.1通用硅酸鹽水泥的生產(chǎn)的速度入文字硅酸鹽水泥加水后,其礦物成分與水作用,生成一系列新的化合物,稱為水化。生成的新化合物稱為水化產(chǎn)物。硅酸鹽水泥是多礦物、多組分的物質(zhì),因此其水化是一個復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)過程,生成水產(chǎn)物的同時產(chǎn)生水化熱,不同的礦物成分產(chǎn)生的水化熱量不同,釋放熱量的速度也不一樣。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化1.硅酸鹽水泥的水化的速度入文字為了討論方便,首先研究水泥單礦物的水化,然后在此基礎(chǔ)上討論硅酸鹽類水泥的水化作用。將以下講解熟料礦物的水化反應(yīng):4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化1.硅酸鹽水泥的水化硅酸三鈣的水化硅酸二鈣的水化鋁酸三鈣的水化鐵鋁酸四鈣的水化的速度入文字硅酸三鈣與水作用時,反應(yīng)較快,水化放熱量大,在常溫下的水化反應(yīng)產(chǎn)物是水化硅酸鈣(C-S-H凝膠)和氫氧化鈣。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化1.硅酸鹽水泥的水化1)硅酸三鈣的水化

簡寫為

的速度入文字硅酸二鈣與水作用時,反應(yīng)較慢,水化放熱小,水化反應(yīng)產(chǎn)物是水化硅酸鈣(C-S-H凝膠)和氫氧化鈣。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化1.硅酸鹽水泥的水化2)硅酸二鈣的水化

簡寫為

的速度入文字鋁酸三鈣與水作用時,反應(yīng)極快,放熱大,其水化產(chǎn)物是水化鋁酸三鈣。水化鋁酸三鈣是立方晶體,易溶于水。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化1.硅酸鹽水泥的水化3)鋁酸三鈣的水化

水泥水化過程緩凝的機理為調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間,需摻入適量石膏。在有石膏存在的情況下,C3A水化的最終產(chǎn)物與石膏摻入量有關(guān),形成三硫型水化硫鋁酸鈣(簡稱鈣礬石,常用AFt表示),是針狀晶體,難溶于水。若石膏在C3A完全水化前耗盡,則鈣礬石與C3A作用轉(zhuǎn)化為單硫型水化硫鋁酸鈣(AFm)。的速度入文字鐵鋁酸四鈣與水作用時,反應(yīng)較快,放熱中等,生成水化鋁酸三鈣和水化鐵酸鈣(凝膠)。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化1.硅酸鹽水泥的水化4)鐵鋁酸四鈣的水化

四種熟料礦物單獨與水作用表現(xiàn)出的特性各不相同,因此對水泥的強度、凝結(jié)硬化速度及水化放熱等的影響也不相同。四種熟料礦物水化特性列于表4-2,水泥熟料各礦物強度增長曲線見圖4-3。(表4-2、圖4-3請見本書47-48頁)的速度入文字以上討論了硅酸鹽水泥熟料單礦物的水化作用,但是水泥顆粒除上述的主要礦物外,還有少量次要的組成。如果忽略一些次要的和少量的成分,則硅酸鹽水泥與水作用后,主要水化產(chǎn)物是C-S-H凝膠和水化鐵酸鈣凝膠,氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣等晶體。在完全水化的水泥石中,C-S-H凝膠約占70%,氫氧化鈣約占20%,水化硫鋁酸鈣(包括鈣礬石和單硫型水化硫鋁酸鈣)約占7%。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化1.硅酸鹽水泥的水化的速度入文字水泥加水拌合后,成為具有可塑性的漿體,然后逐漸變稠并失去可塑性,但尚不具有強度的過程,稱為水泥的“凝結(jié)”。隨后,水泥漿產(chǎn)生明顯的強度并逐漸發(fā)展而成為堅硬的石狀固體(水泥石),這一過程稱為水泥的“硬化”。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化2.硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化的速度入文字硅酸鹽水泥的水化和凝結(jié)硬化是一個連續(xù)、復(fù)雜的物理、化學(xué)變化過程。水化是凝結(jié)硬化的前提,凝結(jié)硬化是水化的結(jié)果。凝結(jié)與硬化是同一過程的不同階段,而且凝結(jié)硬化的各階段是交錯進行的,不能截然分開。水泥加水拌合后,未水化的水泥顆粒迅速分散在水中,成為水泥漿體,如圖4-4(a)所示。(圖4-4請見本書48頁)4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化2.硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化的速度入文字水泥顆粒的水化從其表面開始,水和水泥接觸后,水泥顆粒表面的水泥熟料先溶解于水,然后與水反應(yīng),或水泥熟料在固態(tài)直接與水反應(yīng),形成相應(yīng)的水化物,水化物溶解于水。各種水化物的溶解度很小,水化物的生成速度大于水化物向溶液中擴散的速度,一般在幾分鐘內(nèi),水泥顆粒周圍的溶液就成為水化物的過飽和溶液,先后析出水化硅酸鈣凝膠、水化硫鋁酸鈣、氫氧化鈣和水化鋁酸鈣晶體等水化產(chǎn)物,包在水泥顆粒表面。在水化初期,水化產(chǎn)物的數(shù)量較少,包有水化物膜層的水泥顆粒之間還是分離著的,水泥漿還具有良好的可塑性,如圖4-4(B)所示。(圖4-4請見本書48頁)4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化2.硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化的速度入文字隨著時間的推移,水泥顆粒不斷水化,新生水化物增多,包在水泥顆粒表面的水化物膜層增厚,顆粒間的空隙逐漸縮小,而包有凝膠體的水泥顆粒則逐漸接近,以致相互接觸,在接觸點借助于范德華力,凝結(jié)成多孔的空間網(wǎng)絡(luò),形成凝聚結(jié)構(gòu),如圖4-4(c)所示。這種結(jié)構(gòu)在振動的作用下可以被破壞。凝聚結(jié)構(gòu)的形成使水泥漿開始失去可塑性,也就是水泥的初凝,但是這時還不具有強度。(圖4-4請見本書48頁)4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化2.硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化的速度入文字隨著以上過程的進行,固態(tài)的水化物不斷增多,顆粒間的接觸點數(shù)目增加,結(jié)晶體和凝膠體互相貫穿形成的凝聚-結(jié)晶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不斷加強。而固相顆粒之間的空隙(毛細孔)不斷減小,結(jié)構(gòu)逐漸緊密,使水泥漿體完全失去可塑性,達到能擔負一定荷載的強度,水泥表現(xiàn)為終凝,并開始進入硬化階段,如圖4-4(d)所示。水泥進入硬化期后,水化速度逐漸減慢,水化物隨時間的增長而逐漸增加,擴展到毛細孔中,使其結(jié)構(gòu)更趨致密,強度相應(yīng)提高。(圖4-4請見本書48頁)4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化2.硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化的速度入文字水泥的水化和凝結(jié)硬化從水泥顆粒表面開始,逐漸往水泥顆粒的內(nèi)核深入進行。開始時水化速度較快,水泥的強度增長快;但是由于水化的不斷進行,堆積在水泥顆粒周圍的水化物不斷增多,阻礙了水和水泥未水化部分的接觸,使水化速度減慢,強度增長也逐漸減慢,但無論時間多久,水泥顆粒的內(nèi)核很難完全水化。因此,在硬化水泥石中,同時包含有水泥熟料礦物水化的凝膠體和結(jié)晶體、未水化的水泥顆粒內(nèi)核、水(自由水和吸附水)和孔隙(毛細孔和凝膠孔)。它們在不同時期相對數(shù)量的變化,使水泥石的性質(zhì)也隨之發(fā)生改變。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化2.硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化的速度入文字水泥的凝結(jié)硬化過程,也是水泥強度發(fā)展的過程。為了正確使用水泥,并能在生產(chǎn)中采取效措施,調(diào)節(jié)水泥的性能,必須了解水泥水化硬化的影響因素,主要有以下幾個方面:4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化3.影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素水泥的熟料礦物組成和細度水泥漿的水灰比石膏的摻量養(yǎng)護時間環(huán)境的溫度和濕度的速度入文字(1)水泥的熟料礦物組成和細度由前文介紹及表4-2可知,水泥熟料中各種礦物成分的凝結(jié)硬化特點不同,當水泥中各礦物成分的相對含量不同時,水泥的凝結(jié)硬化特點也就不同。另外,水泥磨得越細,水泥顆粒平均粒徑越小,比表面積越大,水化時與水的接觸面就越大,因而水化速度更快,凝結(jié)硬化更快,早期的強度更高。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化3.影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素的速度入文字(2)水泥漿的水灰比水泥漿的水灰比是指水泥漿中水與水泥的質(zhì)量之比。當水泥漿中加水較多時,水灰比較大,此時水泥的初期水化反應(yīng)得以充分進行,但是水泥顆粒間被水隔開的距離就較遠,顆粒間相互連接形成骨架結(jié)構(gòu)所需的凝結(jié)時間更長,所以水泥漿會凝結(jié)較慢且空隙多,將因此降低水泥石的強度。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化3.影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素的速度入文字(3)石膏的摻量硅酸鹽水泥中加入適量的石膏,可起到良好的緩凝效果。摻入石膏后,由于鈣礬石晶體的生成,還能改善水泥石的早期強度。但石膏的摻量過多時,不僅不能緩凝,還可能引起水泥安定性不良。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化3.影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素的速度入文字(4)環(huán)境的溫度和濕度水泥的水化反應(yīng)速度與環(huán)境的溫度和濕度有關(guān)。溫度對水泥的凝結(jié)硬化有明顯影響。只有處于適當溫度下,水泥的水化、凝結(jié)和硬化才能進行。當溫度升高時,水化反應(yīng)加快,水泥強度增加也較快;當溫度降低時,水化反應(yīng)減緩,強度增加緩慢。當溫度低于5℃時,水化硬化大大減慢;當溫度低于0℃時,水化反應(yīng)基本停止。由于溫度低于0℃,水會結(jié)冰,還會破壞水泥的結(jié)構(gòu)。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化3.影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素的速度入文字(4)環(huán)境的溫度和濕度水泥的水化、凝結(jié)硬化過程必須在水分充足的條件下進行。潮濕環(huán)境下,水分不易蒸發(fā),就有足夠的水分保證水泥進行充分的水化、凝結(jié)和硬化。保持環(huán)境的溫度和濕度,使水泥石強度不斷增大的措施稱為養(yǎng)護。因此,使用水泥時必須注意養(yǎng)護條件,使水泥在適宜的溫度和濕度環(huán)境中進行凝結(jié)硬化,不斷增強其強度。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化3.影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素的速度入文字(5)養(yǎng)護時間水泥的水化是從表面開始向內(nèi)部逐漸深入進行的。隨著時間的延續(xù),水泥的水化程度不斷增大,水化產(chǎn)物也不斷增加。因此,水泥石強度的發(fā)展是隨養(yǎng)護時間而增長的。一般在28天內(nèi)水化速度較快,強度發(fā)展也快,28天后顯著減慢。但是,只要維持適當?shù)臏囟群蜐穸?,水泥的水化將會不停地進行,其強度在幾個月、幾年、甚至幾十年后還會繼續(xù)增長。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化3.影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素的速度入文字根據(jù)國家標準《通用硅酸鹽水泥》(GB175-2007/XG3-2018)的規(guī)定,硅酸鹽類水泥的主要技術(shù)要求有三點:4.2.3通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)堿含量(選擇性指標)細度(選擇性指標)化學(xué)指標的速度入文字硅酸鹽類水泥的化學(xué)指標應(yīng)符合表4-3的規(guī)定。(1)不溶物

不溶物是指經(jīng)鹽酸處理后的不溶殘渣,以氫氧化鈉溶液處理,經(jīng)鹽酸中和、過濾后所得的殘渣,再經(jīng)高溫灼燒所剩的物質(zhì)。不溶物含量高會對水泥質(zhì)量有不良影響。I型硅酸鹽水泥中不溶物的含量不得超過0.75%;Ⅱ型硅酸鹽水泥中不溶物的含量不得超過1.50%。(表4-3請見本書50頁)4.2.3通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)1.化學(xué)指標的速度入文字(2)燒失量燒失量用來表示石膏和混合材料中雜質(zhì)含量,以保證水泥質(zhì)量。I型硅酸鹽水泥中的燒失量不得超過3.0%,Ⅱ型硅酸鹽水泥中的燒失量不得超過3.5%。(3)三氧化硫三氧化硫過量會與鋁酸鈣礦物生成較多的鈣礬石,進而產(chǎn)生較大的體積膨脹,引起水泥的安定性不良。水泥中三氧化硫的含量不得超過3.5%。4.2.3通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)1.化學(xué)指標的速度入文字(4)氧化鎂如果水泥經(jīng)壓蒸安定性試驗合格,則水泥中氧化鎂含量允許放寬到6.0%。水泥中氧化鎂的含量不宜超過5.0%。氧化鎂結(jié)晶粗大,水化緩慢,且水化生成的Mg(OH)2體積膨脹達1.5倍,過量會引起水泥定性不良。因此,需以壓蒸的方法加快其水化,方可判斷其安定性。4.2.3通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)1.化學(xué)指標的速度入文字(5)氯離子水泥中氯離子的含量不大于0.06%。檢驗結(jié)果如不符合以上標準中的任何一項技術(shù)要求,則認定該水泥為不合格品。4.2.3通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)1.化學(xué)指標的速度入文字水泥中堿含量按Na2O+0.658K2O計算值表示。若使用活性骨料,則要限制水泥中的堿含量泥中堿含量應(yīng)不大于0.60%或由供需雙方商定。水泥的強度是水泥的重要技術(shù)指標。根據(jù)國家標準《通用硅酸鹽水泥》(GB175-2007/XG3-2018)和《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》(GB/T17671-2021)的規(guī)定,膠砂(即水泥、標準砂、水)的質(zhì)量配合比為1:3:0.5,按規(guī)定的方法一鍋膠砂成三條試體,將做好標記的試件水平或豎直放在(20±1)節(jié)的水中養(yǎng)護,水平放置時刮平面應(yīng)朝上,測定3d和28d的強度。4.2.3通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)2.堿含量(選擇性指標)的速度入文字根據(jù)測定結(jié)果,將硅酸鹽水泥的強度等級分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個等級。普通硅酸鹽水泥的強度等級分為42.5、42.5R、52.5、52.5R四個等級。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、復(fù)合硅酸鹽水泥的強度等級分為32.5、32.5R、42.5、52.5、52.5、52.5R六個等級,其中代號R表示早強型水泥。不同品種、不同強度等級的通用硅酸鹽水泥,其不同齡期的強度應(yīng)符合表4-4的規(guī)定。檢驗結(jié)果不符合標準要求的水泥為不合格品(表4-4請見本書51頁)4.2.3通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)2.堿含量(選擇性指標)的速度入文字細度是指水泥顆粒的粗細程度。水泥顆粒的粗細對水泥的性質(zhì)有很大的影響。水泥顆粒越細,與水起反應(yīng)的表面積就越大,因而水化較快也較充分,早期強度和后期強度都較高,但在空氣中的硬化收縮性較大,磨制成本也較高。一般認為水泥顆粒小于40μm(0.04mm)時才具有較高的活性,大于100μm(0.1mm)時活性就很小了。4.2.3通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)3.細度(選擇性指標)的速度入文字國家標準《通用硅酸鹽水泥》(GB175-2007/XG3-2018)規(guī)定,硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的細度以比表面積表示,不小于300m2/kg;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)合硅酸鹽水泥的細度以篩余表示,80μm方孔篩篩余不大于10%或45μm方孔篩篩余不大于30%。4.2.3通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)3.細度(選擇性指標)的速度入文字硅酸鹽類水泥硬化后,在正常的使用條件下會有較好的耐久性,但是在某些腐蝕性液體或氣體介質(zhì)中會逐漸受到腐蝕。我們將用以下三個方面來講解:4.2.4水泥石的腐蝕與防止水泥石腐蝕的防止水泥石的腐蝕類型水泥石腐蝕的主要原因的速度入文字引起水泥石腐蝕的原因有很多,作用也非常復(fù)雜。下面介紹以下幾種典型介質(zhì)的腐蝕作用:4.2.4水泥石的腐蝕與防止1.水泥石的腐蝕類型鹽類腐蝕軟水侵蝕(溶出性腐蝕)強堿的腐蝕酸類腐蝕的速度入文字雨水、雪水、蒸餾水、工廠冷凝水及含重碳酸鹽很少的河水與湖水等都屬于軟水。水泥石長期與這些水相接觸,最先溶出的是氫氧化鈣。在靜水及無水壓的情況下,由于周圍的水易為溶出的氫氧化鈣所飽和,使溶解作用中止,因此溶出僅限于表層,影響不大。在流水及壓力水作用下,氫氧化鈣會不斷溶解流失,其濃度繼續(xù)降低,還會引起其他水化物的分解溶蝕,使水泥石結(jié)構(gòu)遭受進一步的破壞,這種現(xiàn)象稱為溶析。4.2.4水泥石的腐蝕與防止1.水泥石的腐蝕類型1)軟水侵蝕(溶出性腐蝕)的速度入文字(1)硫酸鹽的腐蝕在海水、湖水、鹽沼水、地下水、某些工業(yè)污水及流經(jīng)高爐礦渣或煤渣的水中常含有鈉、鉀、鎖等硫酸鹽,它們與水泥石中的氫氧化鈣起置換作用,生成硫酸鈣。硫酸鈣與水泥石中的固態(tài)水化鋁酸鈣作用生成高硫型水化硫鋁酸鈣。生成的高硫型水化硫鋁酸鈣含有大量結(jié)晶水,比原有體積增加1.5倍以上,由于上述反應(yīng)是在已經(jīng)固化的水泥石中產(chǎn)生的,因此對水泥石起極大的破壞作用。高硫型水化硫鋁酸鈣呈針狀晶體結(jié)構(gòu),通常稱為“水泥桿菌”,如圖4-5所示。(圖4-5請見本書53頁)4.2.4水泥石的腐蝕與防止1.水泥石的腐蝕類型2)鹽類腐蝕的速度入文字(2)鎂鹽的腐蝕在海水和地下水中,常含有大量的鎂鹽,主要是硫酸鎂和氯化鎂。它們與水泥石中的氫氧化鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng):4.2.4水泥石的腐蝕與防止1.水泥石的腐蝕類型2)鹽類腐蝕

生成的氫氧化鎂松軟而無膠凝能力,氯化鈣易溶于水,二水石膏則引起硫酸鹽的破壞作用。因此,硫酸鎂對水泥石起鎂鹽和硫酸鹽的雙重腐蝕作用。的速度入文字(1)碳酸腐蝕在工業(yè)污水、地下水中常溶解有較多的二氧化碳,這種水對水泥石的腐蝕作用是通過以下方式進行的。開始時,二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用生成碳酸鈣。4.2.4水泥石的腐蝕與防止1.水泥石的腐蝕類型3)酸類腐蝕

的速度入文字生成的碳酸鈣再與含碳酸的水作用轉(zhuǎn)變成重碳酸鈣,這是可逆反應(yīng),生成的重碳酸鈣易溶于水。4.2.4水泥石的腐蝕與防止1.水泥石的腐蝕類型3)酸類腐蝕

當水中含有較多的碳酸并超過平衡濃度時,上述反應(yīng)向右進行。因此,水泥石中的氫氧化鈣通過轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹艿闹靥妓徕}而溶失。氫氧化鈣濃度降低,還會導(dǎo)致水泥石中其他水化物的分解,使腐蝕作用進一步加劇。(1)碳酸腐蝕的速度入文字(2)一般酸的腐蝕在工業(yè)廢水、地下水、沼澤水中常含有無機酸和有機酸,工業(yè)窯爐中的煙氣常含有氧化硫,遇水后即生成亞硫酸。各種酸類對水泥石都有不同程度的腐蝕作用。它們與水泥石中的氫氧化鈣作用后生成的化合物,或者易溶于水,或者體積膨脹,在水泥石內(nèi)造成內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致破壞。4.2.4水泥石的腐蝕與防止1.水泥石的腐蝕類型3)酸類腐蝕的速度入文字(2)一般酸的腐蝕腐蝕作用最快的是無機酸中的鹽酸、氫氟酸、硝酸、硫酸和有機酸中的醋酸、蟻酸和乳酸。例如,鹽酸與水泥石中的氫氧化鈣作用,生成的氯化鈣易溶于水。4.2.4水泥石的腐蝕與防止1.水泥石的腐蝕類型3)酸類腐蝕

的速度入文字(2)一般酸的腐蝕又如,硫酸與水泥石中的氫氧化鈣作用:4.2.4水泥石的腐蝕與防止1.水泥石的腐蝕類型3)酸類腐蝕

生成的二水石膏或者直接在水泥石孔隙中結(jié)晶產(chǎn)生膨脹,或者再與水泥石中的水化鋁酸鈣作用,生成高硫型水化硫鋁酸鈣,其破壞性更大。的速度入文字堿類溶液如濃度不大時一般是無害的。但是鋁酸鹽含量較高的硅酸鹽水泥遇到強堿(如氫氧化鈉)作用后也會破壞。例如,氫氧化鈉與水泥熟料中未水化的鋁酸鹽作用,生成易溶的鋁酸鈉。4.2.4水泥石的腐蝕與防止1.水泥石的腐蝕類型4)強堿的腐蝕

的速度入文字當水泥石被氫氧化鈉浸透后又在空氣中干燥,與空氣中的二氧化碳作用而生成碳酸鈉,它會在水泥石毛細孔中結(jié)晶沉積,使水泥石產(chǎn)生脹裂。4.2.4水泥石的腐蝕與防止1.水泥石的腐蝕類型4)強堿的腐蝕除上述腐蝕類型外,對水泥石有腐蝕作用的還有一些其他物質(zhì),如糖、氨鹽、動物脂肪、含環(huán)燒酸的石油產(chǎn)品等。

的速度入文字水泥石的腐蝕是一個極為復(fù)雜的物理化學(xué)作用過程。水泥石在遭受腐蝕時,很少僅有單一的侵蝕作用,往往是幾種作用同時存在,相互影響。水泥石產(chǎn)生腐蝕的根本原因有以下幾點:(1)水泥石中存在著易被腐蝕的成分(如氫氧化鈣和水化鋁酸鈣)。(2)水泥石結(jié)構(gòu)不致密,存在較多毛細孔,侵蝕性介質(zhì)可通過毛細孔進入水泥石內(nèi)部。(3)侵蝕性介質(zhì)以液相的形式與水泥石接觸并具有適宜的環(huán)境溫度、濕度和介質(zhì)濃度等。4.2.4水泥石的腐蝕與防止2.水泥石腐蝕的主要原因的速度入文字根據(jù)水泥石腐蝕的原因,可以采取以下預(yù)防措施:(1)根據(jù)環(huán)境侵蝕特點,合理選用水泥品種,減少水泥中易被腐蝕物質(zhì),即氫氧化鈣、水化鋁酸鈣的含量。(2)降低水泥石的孔隙率,提高水泥石的密實度。(3)在水泥石的表面涂抹或鋪設(shè)保護層,隔斷水泥石和外界腐蝕性介質(zhì)的接觸。4.2.4水泥石的腐蝕與防止3.水泥石腐蝕的防止的速度入文字硅酸鹽類水泥的品種很多,而不同品種水泥間的差別也較大,可以滿足各種工程的不同需要。工程中最常用的硅酸鹽類水泥主要有硅酸鹽水泥、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)合硅酸鹽水泥六大類,統(tǒng)稱為通用硅酸鹽水泥。它們的主要區(qū)別是混合材料的品種和摻量不同。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用的速度入文字根據(jù)國家標準《通用硅酸鹽水泥》(GB175-2007/XG3-2018)規(guī)定,凡由硅酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或?;郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料,統(tǒng)稱為硅酸鹽水泥(波特蘭水泥)。硅酸鹽水泥分兩種類型:不摻加混合材料的稱為I型硅酸鹽水泥,其代號為P?I;在硅酸鹽水泥熟料粉磨時摻加不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥,其代號為P?Ⅱ。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用1.硅酸鹽水泥(波特蘭水泥)的速度入文字硅酸鹽水泥特點:(1)強度等級高硅酸鹽水泥主要用于重要結(jié)構(gòu)的高強度混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程。(2)凝結(jié)硬化較快硬化后的硅酸鹽水泥密實,耐凍性優(yōu)于其他通用水泥,適用于要求凝結(jié)快、早期強度高、冬季施工及嚴寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的工程。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用1.硅酸鹽水泥(波特蘭水泥)的速度入文字硅酸鹽水泥特點:(3)抗碳化能力強空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣的過程叫碳化。硅酸鹽水泥堿性強,密實度高,因此抗碳化能力強,適用于二氧化碳濃度較高的環(huán)境,如翻砂、鑄造車間等,特別適用于重要的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土工程。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用1.硅酸鹽水泥(波特蘭水泥)的速度入文字硅酸鹽水泥特點:(4)干縮小

硅酸鹽水泥在硬化過程中,形成大量的水化硅酸鈣凝膠,使水泥石密實,其游離水分少,不易產(chǎn)生干縮裂紋,可用于干燥環(huán)境中的混凝土工程。(5)耐磨性好硅酸鹽水泥強度高,耐磨性好,適用于有耐磨要求的混凝土工程,如路面與地面工程。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用1.硅酸鹽水泥(波特蘭水泥)的速度入文字硅酸鹽水泥特點:(6)耐腐蝕性差硅酸鹽水泥石中含有大量的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣,易引起軟水、酸類和鹽類的腐蝕。因此,它不適用于經(jīng)常與流動的淡水接觸及有水壓作用的工程,也不適用于受海水、其他腐蝕性介質(zhì)等作用的工程。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用1.硅酸鹽水泥(波特蘭水泥)的速度入文字硅酸鹽水泥特點:(7)水化熱高硅酸鹽水泥熟料中硅酸三鈣和鋁酸三鈣含量高,早期放熱量大,放熱速度快,早期強度高,用于冬季施工常可避免凍害。但高放熱量對大體積混凝土工程不利,如無可靠的降溫措施,不宜用于大體積混凝土工程。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用1.硅酸鹽水泥(波特蘭水泥)的速度入文字硅酸鹽水泥特點:(8)耐熱性差硅酸鹽水泥石在溫度為250節(jié)時水化物開始脫水,水泥石強度下降;當溫度達到700節(jié)以上時,水化產(chǎn)物分解,水泥石的結(jié)構(gòu)開始破壞。因此,硅酸鹽水泥不宜單獨用于有耐熱、高溫要求的混凝土工程。(9)濕熱養(yǎng)護效果差硅酸鹽水泥在常規(guī)養(yǎng)護條件下硬化快、強度高。但是經(jīng)過蒸汽養(yǎng)護后,再經(jīng)自然養(yǎng)護至28d測得的抗壓強度往往低于未經(jīng)蒸汽養(yǎng)護的28d的抗壓強度。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用1.硅酸鹽水泥(波特蘭水泥)的速度入文字普通硅酸鹽水泥簡稱為普通水泥。普通硅酸鹽水泥是指熟料和石膏組分大于或等于80%且小于95%,摻加大于5%且不超過20%的?;郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料、粉煤灰、石灰石等活性混合材料,其中允許用不超過水泥質(zhì)量8%的非活性混合材料或不超過水泥質(zhì)量5%的窯灰代替活性混合材料共同磨細制成的水硬性膠凝材料,其代號為P?O。普通硅酸鹽水泥由于摻入了少量混合材料,故某些性能與硅酸鹽水泥相比稍有差異,但大部分性能相同。普通硅酸鹽水泥被廣泛用于各種混凝土或鋼筋混凝土工程,是我國目前主要的水泥品種之一。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用2.普通硅酸鹽水泥的速度入文字礦渣硅酸鹽水泥簡稱礦渣水泥。礦渣硅酸鹽水泥有兩個品種:一種是熟料和石膏組分大于或等于50%且小于80%,摻加大于20%且不超過50%的活性混合材料?;郀t礦渣,其中允許用不超過水泥質(zhì)量8%的其他活性混合材料、非活性混合材料或窯灰中的任一種材料代替,代號為P?S?A;另一種是熟料和石膏組分不少于30%且少于50%,摻加大于50%且不超過70%的活性混合材料?;郀t礦渣,其中允許用不超過水泥質(zhì)量8%的其他活性混合材料、非活性混合材料或窯灰中的任一種材料代替,代號為P?S?B。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用3.礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字礦渣水泥的顏色較淡,主要特點如下:(1)抗溶出性侵蝕及抗硫酸鹽侵蝕能力強,適用于受溶出性或硫酸鹽侵蝕的水工建筑工程、海港工程及地下工程。但是在酸性水(包括碳酸)及含鎂鹽的水中,礦渣水泥的抗侵蝕性能卻較硅酸鹽水泥及普通水泥差。(2)水化熱低。礦渣水泥由于熟料減少,因此水化熱低,宜用于大體積混凝土工程。(3)早期(3d、7d)強度低,但是在后期(28d以后),由于水化硅酸鈣凝膠數(shù)量增多,強度不斷增長,最后甚至超過同強度等級的普通硅酸鹽水泥。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用3.礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字礦渣水泥的顏色較淡,主要特點如下:(4)環(huán)境溫度、濕度對凝結(jié)硬化影響較大,采用蒸汽養(yǎng)護或壓蒸養(yǎng)護等濕熱處理方法,能顯著加快硬化速度。(5)耐熱性強,可用于耐熱混凝土工程,如制作冶煉車間、鍋爐房等高溫車間。(6)保水性差,泌水性較大,干縮性較大。礦渣水泥中混合材料摻量較多,且磨細?;郀t礦渣有尖銳棱角,所以礦渣水泥的標準稠度需水量較大。但是其保持水分的能力較差,泌水性也較大,故礦渣水泥的干縮性較大,如果養(yǎng)護不當,易產(chǎn)生裂紋。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用3.礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字礦渣水泥的顏色較淡,主要特點如下:(7)抗凍性較差,耐磨性較差。礦渣水泥的抗凍性、抗?jié)B性、耐磨性和抵抗干濕交替循環(huán)的性能均不及硅酸鹽水泥和普通水泥。因此,礦渣水泥不宜用于嚴寒地區(qū)和水位經(jīng)常變動的部位,也不宜用于高速挾沙水流沖刷或其他具有耐磨要求的工程。(8)抗碳化能力較差。礦渣水泥硬化后堿度較低,因此表層的碳化作用進行得較快,碳化深度也較大。這對鋼筋混凝土不利,當碳化深入到達鋼筋表面時,就會導(dǎo)致鋼筋銹蝕。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用3.礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥簡稱火山灰水泥。火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥是指熟料和石膏組分不少于60%且少于80%,摻加大于20%且不超過40%的火山灰質(zhì)活性混合材料磨細制成的水硬性膠凝材料,其代號為P?P。火山灰水泥的凝結(jié)硬化特性、水化放熱、強度發(fā)展、碳化等性能都與礦渣水泥基本相同,但是其抗凍性、耐磨性都比礦渣水泥差,故應(yīng)避免用于有抗凍及耐磨要求的部位。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用4.火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥的速度入文字火山灰水泥干燥收縮較大,在干熱條件下會產(chǎn)生起粉現(xiàn)象,所以火山灰水泥不宜用于干熱環(huán)境施工的工程?;鹕交屹|(zhì)混合材料在潮濕環(huán)境下,會吸收石灰而產(chǎn)生膨脹膠化作用,使水泥石結(jié)構(gòu)致密,因而有較高的密實度和抗?jié)B性,適宜用于抗?jié)B要求較高的工程。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用4.火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥的速度入文字粉煤灰硅酸鹽水泥簡稱粉煤灰水泥。粉煤灰硅酸鹽水泥是指熟料和石膏組分不少于60%且少于80%,摻加大于20%且不超過40%的粉煤灰活性混合材料磨細制成的水硬性膠凝材料,代號為P?F。粉煤灰水泥的凝結(jié)硬化過程與火山灰水泥基本相同,性能也與礦渣水泥和火山灰水泥相似。由于粉煤灰水泥具有干縮性較小、抗裂性較好的優(yōu)點,而且水化熱比硅酸鹽水泥和普通水泥低,抗侵蝕性較強,因此適用于水利工程及大體積混凝土程。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用5.粉煤灰硅酸鹽水泥的速度入文字復(fù)合硅酸鹽水泥簡稱復(fù)合水泥。復(fù)合硅酸鹽水泥是指熟料和石膏組分不少于50%且少于80%,摻加大于20%且不超過50%兩種或兩種以上的活性或非活性混合材料,其中允許用不超過水泥質(zhì)量8%的窯灰代替,摻礦渣時混合材料摻量不得與礦渣硅酸鹽水泥重復(fù),磨細制成的水硬性膠凝材料,代號為P?C。用于摻入復(fù)合水泥的混合材料有?;郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料、粉煤灰、石灰石,符合標準要求的?;珶掕F渣、?;鲡}液態(tài)渣及各種新開發(fā)的活性混合材料及各種非活性混合材料。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用6.復(fù)合硅酸鹽水泥的速度入文字復(fù)合水泥同時摻入兩種或兩種以上的混合材料,它們在水泥中不是每種混合材料作用的簡單疊加,而是相互補充。復(fù)合水泥的特性取決于所摻混合材料的種類、摻量及相對比例,與礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥有不同程度的相似性,應(yīng)根據(jù)所摻入的混合材料種類,參照其他摻混合材料水泥的適用范圍和工程實踐經(jīng)驗選用。通用硅酸鹽水泥的特性及選用原則見表4-5。(表4-5請見本書57-58頁)4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用6.復(fù)合硅酸鹽水泥的速度入文字對通用硅酸鹽水泥進行檢驗,檢驗結(jié)果符合化學(xué)指標(不溶物、燒失量、三氧化硫、氧化鎂、氯離子)、凝結(jié)時間、安定性、強度等技術(shù)要求的為合格品;不符合的則為不合格品。具體指標要求見本章“4.2.3通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)”一節(jié)所述。水泥包裝標志中水泥品種、強度等級、生產(chǎn)者名稱和出廠編號不全的也屬于不合格品。4.2.6水泥的質(zhì)量評定、驗收與保管1.水泥的質(zhì)量評定的速度入文字水泥的驗收的注意事項如下:(1)水泥到貨后應(yīng)首先核對包裝袋上的工廠名稱、水泥品種、強度等級、水泥代號、包裝年月日和生產(chǎn)許可證號,然后清點數(shù)量。(2)水泥的28d強度值在水泥發(fā)出日起32d內(nèi)由發(fā)出單位補報;收貨倉庫接到此試驗報告單后,應(yīng)首先與到貨通知書等核對品種、強度等級和質(zhì)量,然后保存此報告單,以備查找。4.2.6水泥的質(zhì)量評定、驗收與保管2.水泥的驗收的速度入文字水泥的驗收的注意事項如下:(3)袋裝水泥一般每袋凈重(50±1)kg,但是快凝快硬硅酸鹽水泥每袋凈重為(45±1)kg,砌筑水泥每袋凈重為(40±1)kg,硫鋁酸鹽早強水泥每袋凈重為(46±1)kg,驗收時應(yīng)特別注意。4.2.6水泥的質(zhì)量評定、驗收與保管2.水泥的驗收的速度入文字水泥的保管注意事項如下:(1)水泥在運輸及儲存時不得受潮和混入雜物,不同品種、強度等級及出廠日期的水泥應(yīng)分開儲運。(2)存放袋裝水泥時,地面墊板要離地300mm,四周離墻300mm;袋裝水泥堆垛不宜太高,以免下部水泥受壓結(jié)硬,一般以10袋為宜,如果存放期短、庫房緊張,也不宜超過15袋。4.2.6水泥的質(zhì)量評定、驗收與保管3.水泥的保管的速度入文字水泥的保管注意事項如下:(3)水泥的儲存應(yīng)按照水泥到貨先后,依次堆放,盡量做到先存先用。(4)水泥儲存期不宜過長,以免受潮而降低水泥強度;一般水泥儲存期為3個月,高鋁水泥為2個月,快硬水泥為1個月。一般水泥存放3個月以上為過期水泥,其強度將降低10%~20%,存放期越長,強度降低越多。過期水泥使用前必須重新檢驗、標定強度等級,否則不得使用。4.2.6水泥的質(zhì)量評定、驗收與保管3.水泥的保管03特性水泥與專用水泥的速度入文字凡以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,稱為快硬硅酸鹽水泥,簡稱快硬水泥。生產(chǎn)快硬硅酸鹽水泥的方法與生產(chǎn)通用硅酸鹽水泥的方法基本相同,只是較嚴格地控制生產(chǎn)工藝條件,要求原料中含有害雜質(zhì)較少,提高熟料中硬化最快的礦物成分含量,即鋁酸三鈣和硅酸三鈣。通常硅酸三鈣的含量為50%~60%,鋁酸三鈣的含量可達8%~14%,再適當增加石膏摻量(可達8%),同時提高水泥的粉磨細度,即制得快硬硅酸鹽水泥。4.3.1特性水泥1.快硬硅酸鹽水泥的速度入文字快硬硅酸鹽水泥的質(zhì)量標準與通用硅酸鹽水泥略有差別,主要有以下幾個方面:(1)氧化鎂:熟料中氧化鎂含量不得超過5.0%。如水泥壓蒸安定性試驗合格,則熟料中氧化鎂的含量允許放寬到6.0%。(2)三氧化硫:水泥中三氧化硫的含量不得超過4.0%。(3)細度:要求在0.080mm方孔篩篩余不得超過10%。4.3.1特性水泥1.快硬硅酸鹽水泥的速度入文字快硬硅酸鹽水泥的質(zhì)量標準與通用硅酸鹽水泥略有差別,主要有以下幾個方面:(4)凝結(jié)時間:初凝不得早于45min,終凝不得遲于10h。(5)安定性:用沸煮法檢驗要求合格。(6)強度等級:快硬水泥的強度等級以3d抗壓強度來表示,分為325、375、425三個強度等級。各齡期強度均不得低于表4-6所列數(shù)值。4.3.1特性水泥1.快硬硅酸鹽水泥的速度入文字由于快硬水泥的細度高,水化活性大,硅酸三鈣和鋁酸三鈣的含量較高,因此其水化熱較高??煊菜嗟脑缙诟煽s率較大。由于水泥石比較致密,不透水性和抗凍性往往優(yōu)于硅酸鹽水泥??煊菜嗟哪Y(jié)硬化速度快,早期強度增長快,可用來配制早強、高強度等級混凝土,適用于緊急搶修工程、低溫施工工程、軍事工程和高強度等級混凝土預(yù)制件等??煊菜嘁资艹弊冑|(zhì),在運輸和儲存時,必須特別注意防止受潮,并應(yīng)與其他品種水泥分開儲存運輸,不得混雜。一般保存期不應(yīng)超過一個月,否則應(yīng)重新進行檢驗,合格后方可使用。4.3.1特性水泥1.快硬硅酸鹽水泥的速度入文字以鋁礬土和石灰石為原料,經(jīng)煅燒(或熔融狀態(tài))得到以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥熟料,磨細制成的水硬性膠凝材料,稱為鋁酸鹽水泥(又名高鋁水泥),代號為CA。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥的速度入文字鋁酸鹽水泥按Al2O3含量百分數(shù)分為四類:(1)CA-50:50%≤Al2O3<60%;(2)CA-60:60%≤Al2O3<68%;(3)CA-70:68%≤Al2O3<77%;(4)CA-80:Al2O3≥77%。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥1)分類的速度入文字(1)細度

鋁酸鹽水泥的比表面積不小于300m2/kg或0.045mm篩篩余不大于20%,由供需雙方商定,在無約定的情況下發(fā)生爭議時以比表面積為準。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥2)物理性能與強度等級的速度入文字(2)凝結(jié)時間

鋁酸鹽水泥的凝結(jié)時間(膠砂)應(yīng)符合表4-7的要求。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥2)物理性能與強度等級水泥類型初凝時間不得早于/min終凝時間不得遲于/hCA-50、CA-70、CA-80306CA-606018表4-7鋁酸鹽水泥凝結(jié)時間的速度入文字(3)強度鋁酸鹽水泥的各類型水泥各齡期強度值不得低于表4-8所列數(shù)值。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥2)物理性能與強度等級水泥類型抗壓強度/MPa抗折強度/MPa6h1d3d28d6h1d3d28dCA-5020①4050—3.0①5.56.5—CA-60—204585—2.55.010.0CA-70—3040——5.06.0—CA-80—2530——4.05.0—的速度入文字(3)強度強度按國標《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》(GB/T17671-2021)規(guī)定的方法進行測定,但其中水灰比做如下修改:CA-50成型時,水灰比按0.44和膠砂流動度達到130~150mm來確定。當用0.44水灰比制成的膠砂流動度正好在130~150mm時,即用0.44水灰比,當膠砂流動度超出該流動度范圍時,應(yīng)在0.44基數(shù)上以0.01的整倍數(shù)增加或減少水灰比,使制成膠砂流動度達到130~140mm或減至50~140mm,試件成型時用達到上述要求流動度的水灰比來制備膠砂。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥2)物理性能與強度等級的速度入文字(3)強度CA-60、CA-70、CA-80成型時,水灰比按0.40和膠砂流動度達到130~150mm來確定,若用0.40水灰比制成膠砂的流動度超出上述范圍,則按CA-50的方法進行調(diào)整。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥2)物理性能與強度等級的速度入文字鋁酸鹽水泥有如下特性:4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥3)性能特點早期強度增長快,后期強度增長不明顯水化熱大抗硫酸鹽侵蝕性強耐熱性高的速度入文字(1)早期強度增長快,后期強度增長不明顯鋁酸鹽水泥的1d強度即可達3d強度的80%以上,屬于快硬型水泥。它適用于緊急搶修工程和早期強度要求高的特殊工程。使用鋁酸鹽水泥時,要控制其硬化溫度,最適宜的硬化溫度為15節(jié)左右,一般不得超過25節(jié)。所以鋁酸鹽水泥不適用于蒸汽養(yǎng)護的混凝土制品,也不適用于在高溫季節(jié)施工的工程。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥3)性能特點的速度入文字(2)水化熱大鋁酸鹽水泥的主要成分是鋁酸鈣,故水化放熱量大,而且集中在水化初期,1d內(nèi)即可放出水化熱總量的70%~80%。因此,鋁酸鹽水泥不宜用于大體積混凝土工程,但適用于寒冷地區(qū)冬季施工的混凝土工程。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥3)性能特點的速度入文字(3)抗硫酸鹽侵蝕性強鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物中沒有氫氧化鈣,且硬化后的結(jié)構(gòu)致密,因此它具有很強的抗硫酸鹽及抗海水腐蝕的性能。同時,它在碳酸水、稀鹽酸等腐蝕性溶液中也表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性。鋁酸鹽水泥對堿液侵蝕無抵抗能力,故應(yīng)注意避免堿性腐蝕。(4)耐熱性高鋁酸鹽水泥在高溫下仍保持較高強度,是高溫下產(chǎn)生固相反應(yīng),燒結(jié)代替水化所致。因此,高鋁水泥可作為耐熱混凝土的膠結(jié)材料。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥3)性能特點的速度入文字鋁酸鹽水泥可以用于配制膨脹水泥、自應(yīng)力水泥、化學(xué)建材的添加劑等,也可以用于配制不定形耐火材料,還可以用于搶建、搶修、抗硫酸鹽侵蝕和冬季施工等特殊需要的工程。CA-50應(yīng)用時需要注意:(1)在施工過程中,為防止凝結(jié)時間失控,一般不得與硅酸鹽水泥、石灰等能析出氫氧化鈣的膠凝物質(zhì)混合,使用前拌合設(shè)備等必須沖洗干凈。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥4)應(yīng)用的速度入文字CA-50應(yīng)用時需要注意:(2)不得用于接觸堿性溶液的工程。(3)鋁酸鹽水泥水化熱集中于早期釋放,從硬化開始應(yīng)立即澆水養(yǎng)護;一般不宜澆筑大體積混凝土。(4)鋁酸鹽水泥混凝土后期強度下降較大,應(yīng)按最低穩(wěn)定強度設(shè)計。(5)CA-50鋁酸鹽水泥混凝土的最低穩(wěn)定強度值以試件脫模后放入(50±2)節(jié)水中養(yǎng)護,取齡期為7d和14d強度值中的較低者來確定。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥4)應(yīng)用的速度入文字CA-50應(yīng)用時需要注意:(6)用蒸汽養(yǎng)護加速混凝土硬化時,養(yǎng)護溫度不得高于50節(jié)。(7)用于鋼筋混凝土時,鋼筋保護層的厚度不得小于60mm。(8)未經(jīng)試驗,不得加入任何外加物。(9)不得與未硬化的硅酸鹽水泥混凝土接觸使用;可以與具有脫模強度的硅酸鹽水泥混凝土接觸使用,但接茬處不應(yīng)長期處于潮濕狀態(tài)。4.3.1特性水泥2.鋁酸鹽水泥4)應(yīng)用的速度入文字將適當成分的生料,經(jīng)煅燒得到以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的水泥熟料,再與石灰石、適量石膏共同磨細制成的具有早期高強度特點的水硬性膠凝材料,稱為快硬硫鋁酸鹽水泥。4.3.1特性水泥3.快硬硫鋁酸鹽水泥的速度入文字自應(yīng)力水泥的線膨脹率一般為1%~3%,膨脹結(jié)果不僅使水泥避免收縮,而且尚有一定的線膨脹極限值,在限制的條件下,則可使混凝土受到壓應(yīng)力,從而達到預(yù)應(yīng)力的目的。膨脹水泥及自應(yīng)力水泥有以下配制途徑:(1)以硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥為主,外加鋁酸鹽水泥和天然二水石膏配制而成,凝結(jié)較慢,俗稱硅酸鹽型。(2)以鋁酸鹽水泥熟料為主,外加適量二水石膏配制而成,凝結(jié)較快,俗稱鋁酸鹽型。4.3.1特性水泥4.自應(yīng)力水泥和膨脹水泥的速度入文字膨脹水泥及自應(yīng)力水泥有以下配制途徑:(3)以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的熟料,外加適量石膏配制而成,俗稱硫鋁酸鹽型。(4)以鐵鋁酸鹽水泥熟料(以鐵相、無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的熟料),外加適量石膏配制而成,俗稱鐵鋁酸鹽型。(5)調(diào)整各種組成的配合比例,可以得到不同膨脹值的水泥。4.3.1特性水泥4.自應(yīng)力水泥和膨脹水泥的速度入文字膨脹水泥適用于補償收縮混凝土,用做防滲混凝土;填灌混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的接縫及管道接頭,結(jié)構(gòu)的加固與修補,澆筑機器底座及固結(jié)地腳螺絲等。自應(yīng)力水泥適用于制造自應(yīng)力鋼筋混凝土壓力管及其配件。4.3.1特性水泥4.自應(yīng)力水泥和膨脹水泥的速度入文字由氧化鐵含量少的硅酸鹽水泥熟料、適量石膏及石灰石或窯灰等混合材料磨細制成的水硬性膠凝材料,稱為白色硅酸鹽水泥(簡稱白水泥),代號為P?W?;旌喜牧蠐搅繛樗噘|(zhì)量的0~10%,石灰石中三氧化二鋁的含量應(yīng)不超過2.5%。硅酸鹽系列水泥的顏色通常呈灰色,主要是因為含有較多氧化鐵及其他雜質(zhì)。白水泥的生產(chǎn)工藝與常用水泥基本相同。為了保持白水泥的白度,在煅燒、粉磨和運輸時均應(yīng)防止著色物質(zhì)混入,常采用天然氣、煤氣或重油作燃料,在磨機中用硅質(zhì)石材或堅硬的白色陶瓷作為襯板及研磨體,不能用鑄鋼板和鋼球。4.3.1特性水泥5.白色硅酸鹽水泥的速度入文字三氧化硫:水泥中三氧化硫的含量應(yīng)不超過3.5%。細度:80μm方孔篩篩余應(yīng)不超過10%。凝結(jié)時間:初凝應(yīng)不早于45min,終凝應(yīng)不遲于10h。安定性:用沸煮法檢驗必須合格。水泥白度:水泥白度值應(yīng)不低于87。強度:水泥強度等級按規(guī)定的抗壓強度和抗折強度來劃分,各強度等級的各齡期強度應(yīng)不低于表4-9中的數(shù)值。(表4-9請見本書63頁)4.3.1特性水泥5.白色硅酸鹽水泥1)白水泥的技術(shù)要求的速度入文字白水泥具有強度高、色澤潔白等特點,多用于裝飾性應(yīng)用,在建筑裝飾工程中常用來配制彩色水泥漿,用于建筑物內(nèi)、外墻的粉刷及天棚、柱子的粉刷,貼面裝飾材料的勾縫處理。白水泥還可用于配制各種彩色砂漿(用于裝飾抹灰),如常用的水刷石、斬假石等,模仿天然石材的色彩、質(zhì)感,具有較好的裝飾效果。此外,白水泥也用于配制彩色混凝土、制作彩色水磨石等。4.3.1特性水泥5.白色硅酸鹽水泥2)白水泥的應(yīng)用的速度入文字在制備混凝土時粗細骨料宜采用白色或彩色的大理石、石灰石、石英砂和各種顏色的石屑,不能摻和其他雜質(zhì),以免影響其白度及色彩。白水泥的施工和養(yǎng)護方法與普通硅酸鹽水泥相同,但施工時底層及攪拌工具必須清洗干凈,以免影響白水泥的裝飾效果。4.3.1特性水泥5.白色硅酸鹽水泥3)白水泥在應(yīng)用中的注意事項的速度入文字中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥是水化放熱較低的水泥品種,適用于澆制水工大壩、大型構(gòu)筑物和大型建筑物的基礎(chǔ)等,常稱為大壩水泥。以適當成分的硅酸鹽水泥熟料,加入適量石膏,磨細制成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料,稱為中熱硅酸鹽水泥(簡稱中熱水泥),代號為P?MH。以適當成分的硅酸鹽水泥熟料,加入適量石膏,磨細制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料,稱為低熱硅酸鹽水泥(簡稱低熱水泥),代號為P?LH。4.3.1特性水泥6.中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字以適當成分的硅酸鹽水泥熟料,加入?;郀t礦渣、適量石膏,磨細制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料,稱為低熱礦渣硅酸鹽水泥(簡稱低熱礦渣水泥),代號P?SLH。低熱礦渣水泥中粒化高爐礦渣摻量按質(zhì)量百分比計為20%~60%。允許用不超過混合材料總量50%的?;姞t磷渣或粉煤灰代替部分?;郀t礦渣。4.3.1特性水泥6.中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字為了降低水泥的水化熱和放熱速率,必須降低熟料中鋁酸三鈣(C3A)和硅酸三鈣(C3S)的含量,相應(yīng)提高鐵鋁酸四鈣和硅酸二鈣的含量。但是,硅酸二鈣的早期強度很低,所以不宜增加過多,硅酸三鈣含量也不應(yīng)過少,否則,水泥強度發(fā)展過慢。因此,在設(shè)計中熱硅酸鹽水泥熟料和低熱硅酸鹽水泥熟料礦物組成時,首先應(yīng)著重減少鋁酸三鈣的含量,相應(yīng)增加鐵鋁酸四鈣的含量。4.3.1特性水泥6.中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字增加水泥粉磨細度,水化熱也增加,尤其是增加早期水化熱。但是水泥磨得過粗,強度下降,單位體積混凝土中的水泥用量將增加,水泥的水化熱雖下降了,但混凝土的放熱量反而增加。所以中熱水泥細度一般與普通硅酸鹽水泥相近。水泥中摻入混合材料,如?;郀t礦渣,可使水化熱按比例下降。例如:摻加50%的?;郀t礦渣,使水泥的3d水化熱下降45%,7d水化熱下降37%。摻入?;郀t礦渣,水泥強度雖有所下降,但下降的程度遠小于水化熱的降低。4.3.1特性水泥6.中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字對中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥及低熱礦渣硅酸鹽水泥的熟料要求如下:(1)中熱硅酸鹽水泥熟料:硅酸三鈣的含量應(yīng)不超過55%,鋁酸三鈣的含量應(yīng)不超過6%,游離氧化鈣的含量應(yīng)不超過1.0%。(2)低熱硅酸鹽水泥熟料:硅酸二鈣的含量應(yīng)不小于40%,鋁酸三鈣的含量應(yīng)不超過6%,游離氧化鈣的含量應(yīng)不超過1.0%。4.3.1特性水泥6.中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字對中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥及低熱礦渣硅酸鹽水泥的熟料要求如下:(3)低熱礦渣硅酸鹽水泥熟料:鋁酸三鈣的含量應(yīng)不超過8%,游離氧化鈣的含量應(yīng)不超過1.2%,氧化鎂的含量不宜超過5.0%;如果水泥經(jīng)壓蒸安定性試驗合格,則熟料中氧化鎂的含量允許放寬到6.0%。4.3.1特性水泥6.中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字

4.3.1特性水泥6.中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥及低熱礦渣硅酸鹽水泥的技術(shù)要求:(3)三氧化硫。水泥中三氧化硫(SO3)含量應(yīng)不大于3.5%。(4)燒失量。中熱水泥和低熱水泥的燒失量應(yīng)不大于3.0%。(5)比表面積。水泥的比表面積應(yīng)不低于250m2/kg。(6)凝結(jié)時間。初凝應(yīng)不早于60min,終凝應(yīng)不遲于12h。(7)安定性。用沸煮法檢驗應(yīng)合格。4.3.1特性水泥6.中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字(8)強度。水泥的強度等級按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度劃分,各齡期的抗壓強度和抗折強度應(yīng)不低于表4-10中的數(shù)值。4.3.1特性水泥6.中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥品種強化等級抗壓強度/MPa抗折強度/MPa3d7d28d3d7d28d中熱水泥42.512.022.042.53.04.56.5低熱水泥42.5—13.042.5—3.56.5低熱礦渣水泥32.5—12.032.5—3.05.5表4-10

中熱、低熱水泥和低熱礦渣水泥的等級及各齡期強度值的速度入文字(9)水化熱。水泥的水化熱允許采用直接法或溶解熱法進行檢驗,各齡期的水化熱應(yīng)不大于表4-11中的數(shù)值。

4.3.1特性水泥6.中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥品種強化等級水化熱/(kJ/kg)3d28d中熱水泥42.5251293低熱水泥42.5230260低熱礦渣水泥32.5197230表4-11中熱、低熱水泥和低熱礦渣水泥強度等級及各齡期水化熱的速度入文字低熱水泥形式檢驗28d的水化熱應(yīng)不大于310kJ/kg。中熱硅酸鹽水泥主要適用于大壩溢流面的面層或大體積建筑物的面層和水位變化區(qū)等部位,其要求低水化熱、較高耐磨性和抗凍性的工程;低熱水泥和低熱礦渣水泥主要適用于大壩或大體積建筑物內(nèi)部及水下等要求低水化熱的工程。4.3.1特性水泥6.中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥的速度入文字由道路硅酸鹽水泥熟料、適量石膏、粉煤灰、?;郀t礦渣、粒化電爐磷渣或鋼渣等混合材料磨細

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