《材料-水泥》課件

材料——水泥水泥是現(xiàn)代建筑不可或缺的材料。本課程將深入探討水泥的特性、制造過程和應(yīng)用。讓我們開始這段關(guān)于這種神奇材料的旅程。什么是水泥定義水泥是一種粉狀水硬性無機(jī)膠凝材料。主要成分主要由硅酸鈣、鋁酸鈣等化合物組成。特性與水混合后能凝結(jié)硬化，具有粘結(jié)性和強(qiáng)度。水泥的歷史1古羅馬時(shí)期使用火山灰和石灰制作類似水泥的材料。21824年約瑟夫·阿斯普丁發(fā)明了波特蘭水泥。320世紀(jì)水泥技術(shù)迅速發(fā)展，成為主要建筑材料。水泥的原料石灰石提供鈣質(zhì)原料，占比約80%。粘土提供硅、鋁、鐵等元素，占比約20%。石膏調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間，添加量約3-5%。水泥的制造過程原料準(zhǔn)備破碎、配料、粉磨煅燒在回轉(zhuǎn)窯中高溫煅燒，形成熟料冷卻熟料快速冷卻粉磨熟料與石膏等添加劑一起粉磨水泥的種類普通硅酸鹽水泥最常見的水泥類型，適用于一般工程。礦渣水泥添加高爐礦渣，具有良好的耐久性。粉煤灰水泥添加粉煤灰，提高工作性能和耐久性。特種水泥包括白水泥、低熱水泥等，用于特殊工程。普通硅酸鹽水泥組成主要由硅酸三鈣和硅酸二鈣組成。特點(diǎn)早期強(qiáng)度高，耐久性好，適用范圍廣。應(yīng)用廣泛用于建筑、橋梁、道路等工程。礦渣水泥組成由普通硅酸鹽水泥熟料和高爐礦渣粉磨而成。特點(diǎn)水化熱低，耐硫酸鹽腐蝕性好，后期強(qiáng)度高。應(yīng)用適用于水工建筑、海港工程等。粉煤灰水泥原料添加20-30%的粉煤灰。強(qiáng)度早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度高。耐久性抗?jié)B性和抗凍性好。白水泥1顏色純白色，美觀度高2原料選用低鐵含量的原料3用途裝飾性工程，藝術(shù)品制作4價(jià)格比普通水泥昂貴低熱水泥定義水化熱較低的特種水泥。特點(diǎn)水化熱低，收縮小，抗裂性好。應(yīng)用適用于大體積混凝土工程，如大壩。硫鋁酸鹽水泥組成主要礦物為硫鋁酸鈣和硅酸二鈣。特點(diǎn)快凝快硬，早期強(qiáng)度極高。應(yīng)用用于緊急搶修、冬季施工等。水泥的物理性質(zhì)比重影響水泥的密實(shí)度和強(qiáng)度。比表面積決定水泥的水化速度和強(qiáng)度發(fā)展。膠凝性水泥最重要的特性，使其能凝結(jié)硬化。水化熱水泥水化過程中釋放的熱量。比重3.1普通水泥比重一般在3.0-3.2之間。2.9礦渣水泥比重由于添加礦渣，比重略低。3.3特種水泥比重部分特種水泥比重可達(dá)3.3以上。比表面積定義單位質(zhì)量水泥顆粒的表面積總和。測量方法通常使用布萊恩法測定。影響比表面積越大，水泥水化速度越快，早期強(qiáng)度越高。膠凝性1水化反應(yīng)水泥與水接觸開始水化2凝結(jié)失去塑性，開始硬化3硬化逐漸獲得強(qiáng)度4強(qiáng)度發(fā)展繼續(xù)水化，強(qiáng)度增長水化熱定義水泥水化過程中釋放的熱量。影響因素水泥組成、細(xì)度、水灰比等。重要性影響混凝土內(nèi)外溫差，可能導(dǎo)致裂縫。水泥的化學(xué)性質(zhì)主要化合物硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣等。水化反應(yīng)與水反應(yīng)形成水化產(chǎn)物。堿性水泥漿體呈強(qiáng)堿性，pH值約12-13。水泥水化反應(yīng)溶解水泥礦物在水中溶解水解形成各種離子結(jié)晶離子重新結(jié)合形成水化產(chǎn)物凝結(jié)硬化水化產(chǎn)物交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水泥水化過程1初始期水泥與水接觸，開始溶解。2誘導(dǎo)期反應(yīng)速度減慢，漿體保持流動(dòng)性。3加速期水化反應(yīng)加快，強(qiáng)度迅速增長。4減速期反應(yīng)逐漸減慢，強(qiáng)度繼續(xù)增長。水泥水化產(chǎn)物C-S-H凝膠主要強(qiáng)度來源，占水化產(chǎn)物的50-60%。氫氧化鈣占20-25%，影響水泥的堿性。鈣礬石占15-20%，影響早期強(qiáng)度。水化鋁酸鈣占少量，影響早期強(qiáng)度。水泥的工程性質(zhì)強(qiáng)度抗壓、抗拉、抗折強(qiáng)度。耐久性抵抗環(huán)境侵蝕的能力。體積穩(wěn)定性收縮、膨脹等變形特性。強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度水泥最重要的強(qiáng)度指標(biāo)，通常用28天強(qiáng)度表示?？估瓘?qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的1/10，通過添加鋼筋等增強(qiáng)?？拐蹚?qiáng)度介于抗壓和抗拉之間，對(duì)裂縫控制很重要?？箟盒?2.5普通強(qiáng)度32.5MPa級(jí)水泥，適用于一般工程。42.5中等強(qiáng)度42.5MPa級(jí)水泥，用于較高強(qiáng)度要求工程。52.5高強(qiáng)度52.5MPa級(jí)水泥，用于特殊高強(qiáng)度工程?？估灾苯涌估瓘?qiáng)度通常為抗壓強(qiáng)度的1/10-1/15。劈裂抗拉強(qiáng)度比直接抗拉強(qiáng)度高15-20%。改善方法添加鋼筋、纖維等增強(qiáng)材料。耐久性1環(huán)境因素溫度、濕度、化學(xué)侵蝕等2抗凍融性抵抗凍融循環(huán)的能力3抗?jié)B性阻止水分滲透的能力4抗碳化性抵抗大氣中CO2侵蝕的能力5抗氯離子滲透性抵抗氯離子侵蝕的能力耐化學(xué)腐蝕性酸性環(huán)境普通水泥抗酸性差，需使用特種水泥。硫酸鹽侵蝕使用抗硫酸鹽水泥或摻加礦物摻合料。堿骨料反應(yīng)選用低堿水泥或非活性骨料。水泥的存儲(chǔ)和運(yùn)輸存儲(chǔ)環(huán)境干燥、通風(fēng)、防潮。存儲(chǔ)時(shí)間散裝水泥不超過3個(gè)月，袋裝不超過6個(gè)月。運(yùn)輸方式散裝罐車或防水包裝袋。影響水泥性能的因素化學(xué)組成礦物組成影響水泥的各項(xiàng)性能。細(xì)度影響水化速度和早期強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)條件溫度、濕度影響強(qiáng)度發(fā)展