水泥材料学5-1特种水泥定义种类_....ppt

第5章 特性水泥 特性水泥定义和特点 具有特殊性能：快凝、快硬、耐火等 满足特殊用途：抢修工程、装饰工程等 包括了三个系列 特性水泥 1、快硬高强水泥 2、抗硫酸盐型硅酸盐水泥 3、油井水泥 4、白色水泥 5、彩色水泥 6、道路水泥 7、补偿收缩水泥 8、砌筑水泥 9、防辐射水泥 10、耐高温水泥 快硬高强水泥 （1）特点：凝结时间短、硬化快、早期强度高 以3天强度来划分等级 （2）组成：PC系列（硅酸盐水泥） CSA系列（硫铝酸盐水泥） （3）用途：需要快速施工的工程、抢修工程、 冬季施工 抗硫酸盐型硅酸盐水泥 （1）特点：有较强的抵抗硫酸根离子腐蚀 的能力、水化热低 （2）组成：硅酸盐系列改变熟料矿物组成（降低硅酸三钙≤50%和铝酸三钙含量≤5% ） （3）用途：水利工程、地下工程、海港工 程、隧道工程、桥梁基础等 油井水泥 （1）特点：流动性好、快凝 初凝、终凝时间间隔短 在高温高压环境中凝结硬化 （2）组成：硅酸盐系列改变矿物比例 （3）用途：用于油田固井 白色水泥 （1）特点：颜色为白色，白度是重要的性 能指标 （2）组成：控制Fe含量 （3）用途：建筑装饰 彩色水泥 （1）特点：按照使用要求可配制出红色、 绿色等彩色水泥 （2）组成：一般为硅酸盐系列 （3）制备方法：白水泥+颜料 在原材料中配入着色剂烧制 （4）用途：建筑装饰 道路水泥 （1）性能特点：耐磨性好、抗冻性好、抗冲击 性好、收缩小、弹性好 （2）组成：硅酸盐系列水泥中增加含铁矿物 （3）用途：公路路面 补偿收缩水泥 （1）特点：具有微膨胀性 （2）组成：CSA系列 （3）用途：防止混凝土开裂 砌筑水泥 （1）特点：强度要求不高，流动性好 （2）组成：硅酸盐系列 （3）用途：用于砌筑和抹灰 防辐射水泥 （1）特点：密度大、水化热小、抗拉强度高 （2）组成：含有Ba、Sr等重金属离子 （3）用途：用于阻挡或防护原子核反应堆辐射 耐高温水泥 （1）特点：耐高温、耐腐蚀 （2）组成：主要为铝酸盐系列 另外还有磷酸盐系列 （3）用途：窑炉内衬（电力、石化、冶金、建材） 硫铝酸盐水泥 定义 我国硫铝酸盐水泥应用市场用量及品种 原料和燃料要求 矾土： Al2O3 ＞60%， SiO2 ＜15% 石灰石：CaO ＞50% ， SiO2 ＜3.5% 二水石膏： SO3 ＞38%。硬石膏：SO3 ＞38% 工业烟煤：发热量＞23826kJ/kg，灰分＜3.5%， 挥发分＞25% 原料总有害成分：R2O ＜0.5% 硫铝酸盐水泥熟料矿物组成相图 无水硫铝酸钙 3CaO?3Al2O3?CaSO4 晶体结构：多孔结构 （高活性的原因） 形貌：六角形板状或四边形柱状 晶体尺寸：5~10μm 硅酸二钙 2CaO?SiO2 四种晶型 形貌：不规则圆形，细小、破碎（工业熟料） 尺寸：5~10μm 铁相 4CaO·Al2O3·Fe2O3 2CaO·Fe2O3~6CaO·2Al2O3·Fe2O3固溶体 斜方晶系，棱柱状 形成：2CaO·Fe2O3矿物随温度的升高，不断固溶各类铝酸钙矿物 少量矿物 游离石膏（游离CaSO4） 方镁石（MgO） 钙钛矿（CaO·TiO2） 煅烧不正常或配料不当时： 钙黄长石（2CaO·Al2O3·SiO2） 硫硅酸钙（4CaO·SiO2·CaSO4） 游离石灰（游离CaO） 硫铝酸盐水泥熟料微观形貌 导向作用 硫铝酸盐水泥的水化 主要水化产物： 水化硫铝酸钙（Aft、AFm) 铝胶 铁胶 水化硅酸钙凝胶 C4A3?水化—早期水化活性高 铁相的水化 水泥名称 熟料矿物组成w% 普通硫铝酸盐水泥 C4A3? C2S C4AF 55-75 8-37 3-10 高铁硫铝酸盐水泥 C4A3? C3A C6AF2 33-63 14-37 15-35 铝酸盐水泥 CA C2A C2AS 40-45 15-30 20-36 硅酸盐水泥 C3S C2S C3A C4AF 42-60 15-35 5-14 10-16 不同水泥熟料的矿物组成 各种水泥熟料化学成分w% 水泥名称 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO SO3 普通硫铝酸盐水泥熟料 3-13 30-38 1-3 38-45 8-15 高铁硫铝酸盐水泥熟料 5