第3章胶凝材料Convertor.doc

第3章 胶凝材料(2) 一、硅酸盐水泥的概念 二、硅酸盐水泥的生产及矿物组成 三、硅酸盐水泥的凝结硬化 四、硅酸盐水泥的技术性质 五、硅酸盐水泥石的腐蚀与防治 六、硅酸盐水泥的应用与存放 凡由硅酸盐水泥熟料、0?5%石灰或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（波特兰水泥） 分两种：⑴不掺加混合材料的称?型硅酸盐水泥，其代号为P??。 ⑵在熟料粉磨时掺加≯5%水泥质量的石灰石或粒化高炉矿渣混合料的称?型硅酸盐水泥，代号为P??。 1、生产 原料： ①石灰质原料：提供CaO，有石灰石、贝壳、石灰质凝灰岩。 ②粘土质原料：提供SiO2、Al2O3，少量Fe2O3，有粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩、河泥等。 ③铁矿粉：提高Fe2O3的含量，有黄铁矿渣。 另外还有少量的矿化剂（如萤石）改善煅烧条件。 2、矿物组成 主要熟料矿物的名称和含量范围如下： 硅酸三钙 3CaO?SiO2 ，简写为C3S，含量37%?60% 硅酸二钙 2CaO?SiO2 ，简写为C2S，含量15%?37% 铝酸三钙 3CaO?Al2O3，简写为C3A，含量7%?15% 铁铝酸四钙 4CaO?Al2O3?Fe2O3 ，简写为C4AF， 含量10%?18% 1、各熟料矿物单独与水作用时表现出的特征 2、水泥的水化反应 ① 2C3S + 6H2O == 3CaO?2SiO2?3H2O + 3Ca(OH)2 ② 2C2S + 4H2O == 3CaO?2SiO2?3H2O + Ca(OH)2 ③ C3A + 6H2O == 3CaO?Al2O3?6H2O ④ C3A + Ca(OH)2 + 12H2O == 4CaO?Al2O3?13H2O ⑤ 2C4AF + 7H2O == 3CaO?Al2O3 ?6H2O + CaO?Fe2O3?H2O ⑥ 4CaO?Al2O3?13H2O + 3(CaSO4?2H2O) + 14H2O == 3CaO?Al2O3?3CaSO4? 31H2O + Ca(OH)2 ⑦ 2C3A + 3CaO?Al2O3?3CaSO4?31H2O + 4H2O == 3(3CaO?Al2O3?CaSO4?12H2O ) 3、水泥的水化产物 4、凝结硬化 凝结：水泥加水拌和后，成为可塑的浆体，逐渐变稠，失去塑性，但尚不具有强度的过程。 硬化：随后产生明显的强度，并逐渐发展而成为坚硬的人造石。 凝结硬化过程 硬化后的水泥石包含：凝胶体、结晶体、未水化的水泥内核、水和孔隙。 5、影响凝结硬化的因素： ⑴养护时间。 ⑵温度和湿度 ⑶石膏掺量 2、标准稠度 3、凝结时间 4、体积安定性 5、强度 细度 细度是指水泥的粗细程度，水泥颗粒粒径一般在0.007—0.2mm范围内。 测定方法：筛析法（80?m的方孔筛）和比表面积法（单位质量的粉末所具有的总表面积） 《硅酸盐、普通硅酸盐水泥》（GB175—1999）规定：硅酸盐水泥比表面积应300㎡/kg。 标准稠度需水量：为了使水泥凝结时间、体积安定性等的测定具有准确的可比性，按GB规定，用标准稠度仪测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量。 凝结时间 初凝：加水拌和到标稠，标稠净浆开始失去可塑性所需的时间。 终凝：加水拌和至标稠净浆完全失去可塑性，并产生强度所需的时间。 GB规定：初凝≮45min，终凝≯390min。初凝不合格者为废品，终凝不合格者为不合格品。 体积安定性 指水泥浆在硬化过程中，体积变化的均匀性能。 原因：①熟料中f-CaO，f-MgO过多或过烧。②石膏过量。 测定方法：沸煮法（饼法、雷氏法） GB规定: f-MgO≯5%，SO3≯3.5%；体积安定性不合格为废品水泥，禁止使用。 强度 GB规定：用水泥胶砂强度测定。 试件标准尺寸：40?40?160mm；配比 水泥 : 中国ISO标准砂 : 水=1:3:0.5 原因： ①水泥净浆体积收缩，易产生裂缝，不利于强度的测定。 ②实际中均用砂浆，而很少用净浆。 ③可测多方面的强度。 水化热 1—3d龄期内水化放热量为总放热量的50%；7d为75%；6个月为83—91%。 水化热大对大体积砼结构不利。 措施：可采用低热水泥等。 1、水泥石腐蚀的类型 亦称“溶析”，即溶出性侵蚀。雨 水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水 及含重碳酸盐甚少的河水与湖水 等都属于软水 Ca(OH)2+Ca(HC