《建筑材料》第三章水泥解读.ppt

　　 3.1 硅酸盐水泥 　　硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。 　　硅酸盐水泥分两种类型： 　　I 型硅酸盐水泥（P·I）：（熟料+石膏）100% 　　II型硅酸盐水泥（P·II）： 　　　　　　　　　　（熟料+石膏）≥95% 　　　　　+（矿渣或石灰石）≤5% 1　硅酸盐水泥的生产及矿物组成 2　硅酸盐水泥的凝结硬化 3　硅酸盐水泥的主要技术性质 4　水泥石的腐蚀和防止措施 5　硅酸盐水泥的特点与应用 　　硅酸盐水泥是以石灰质原料(如石灰石等)与粘土质原料(如粘土、页岩等)为主，有时加入少量的校正原料（铁矿粉等），按一定比例配合，磨细成生料粉，经均化后送入回转窑或立窑中煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的水泥熟料，再与适量石膏、混合材料共同磨细，即可得到硅酸盐水泥。 　　其生产工艺流程(简称为“两磨一烧”)如图3.1所示。 　　矿物组成主要是： 　　（1）硅酸三钙(3CaO·SiO2，简写为C3S，占37%~60%) 　　（2）硅酸二钙(2CaO·SiO2，简写成C2S，占15%~37%) 　　（3）铝酸三钙(3CaO·Al2O3，简写成C3A，占7%~15%) 　　（4）铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3，简写为C4AF，占10%~18%)。 　　综上所述，硅酸盐水泥与水作用后，水化产物有： 凝胶类：水化硅酸钙凝胶、水化铁酸钙凝胶； 晶体类：氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙晶体。 在完全水化的水泥石中，水化硅酸钙约占70%，氢氧化钙约占20%。　 影响水泥凝结硬化的主要因素 　　1）水泥矿物成分的影响 水泥矿物组成及各组分的比例，是影响水泥凝结硬化的最主要因素。如前面所述，不同矿物单独和水反应时，所表现出来的特点是不同的。如水泥中提高C3A的含量，将使水泥的凝结硬化加快，同时水化热加大。一般来讲，若在水泥熟料中掺加混合材料，将使水泥的抗侵蚀性提高，水化热降低，早期强度降低。 　　2）水泥细度的影响 水泥颗粒的粗细直接影响水泥的水化、凝结硬化、强度增长及水化热等。这是因为水泥颗粒越细，其总表面积越大，与水的接触面积也越多，因此水化迅速，凝结硬化也相应加快，早期强度较高。但是，水泥颗粒如果过细，硬化时产生的收缩也较大，而且耗能多，成本也高。 　　3）石膏掺量的影响 　石膏掺量若少，缓凝效果不显著；掺量过多，其本身会生成一种促凝物质，反而使水泥产生快凝。适宜的石膏掺量，主要取决于水泥中C3A的含量和石膏中SO3的含量。 　石膏掺量一般为水泥重量的3%-5%。若水泥中石膏掺量超过规定的限量，会引起水泥强度的降低，严重时会引起水泥体积安定性不良，使水泥石产生膨胀性破坏。 　　4）养护条件的影响 　养护环境有足够的温度和湿度，有利于水泥的水化、凝结硬化和早期强度的发展。如果环境湿度十分干燥，水泥中的水分会迅速蒸发，导致水泥不能充分水化，同时硬化也将停止，严重时会使水泥石发生裂缝。 　通常，养护时温度升高，水泥的水化速度加快，早期强度发展也快。当温度低于0℃以下时，水泥的水化反应停止，强度不但不会增长，甚至会因水结冰而导致水泥石结构破坏。 　　5）养护龄期的影响 　　水泥的水化、凝结硬化是一个较长时期内不断进行的过程，水泥石的强度随龄期增长而增加。实践证明:水泥一般在7d内的强度发展最快，28d内的强度发展较快，28d以后增长缓慢。 　6）外加剂的影响 　　凡对C3S和C3A的水化能产生影响的外加剂，都能改变水泥的水化、凝结硬化性能。如加入适量促凝剂就能促进水泥的水化、凝结硬化，提高早期强度。相反，掺加缓凝剂就会延缓水泥的水化、凝结硬化，影响水泥早期强度的发展。 　　7）贮存条件的影响 　水泥如果贮存不当，会使水泥受潮，颗粒表面发生水化而结块，严重降低强度。即便有良好的贮存条件，在空气中的水分和CO2的作用下，也会发生缓慢的水化和碳化。 　储存三个月，强度约降低10%-20%；储存六个月，强度约降低20%-30%；储存一年后，强度将降低25%-40%。因此，水泥的有效贮存期一般为三个月。 1）软水腐蚀（淡水侵蚀、溶出性侵蚀） 　雨水、雪水、蒸馏水、工业冷凝水及含重碳酸盐很少的河水及湖水都属于软水。 　　当水泥石长期与这些水分相接触时，水泥中的氢氧化钙最先溶出（每升水中能溶解氢氧化钙1.3g以上）。在静水及无压力水作用下，由于周围的水易被溶出的氢氧化钙所饱和而使溶解作用停止，溶出仅限于结构的表面，所以影响不大。 　　　但是，若水泥石在流动的水中或有压力的水中，溶出的氢氧化钙不断被冲走。由于氢氧化钙浓度的继续降低