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第三章 水 泥 黑龙江八一农垦大学工程学院 土木教研室 一、水泥的发展 三、水泥的分类 1、按性能和用途分 三、水泥的分类 2、按主要水硬性物质分 一、硅酸盐水泥的原材料 硅酸盐水泥熟料 石灰质原料 天然石灰石、白垩。CaO及少量MgO 粘土质原料 主要成分SiO2，其次Al2O3和少量Fe2O3。 铁 矿 粉 采用赤铁矿，化学成分为Fe2O3。 石膏 混合材料 活性混合材料 粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料等 非活性混合材料 石灰石粉、磨细石英砂等 二、硅酸盐水泥的生产工艺 三、熟料的矿物组成及其特性 熟料的矿物组成 三、熟料的矿物组成及其特性 水泥熟料矿物的主要特性 熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反应 四、硅酸盐水泥的水化及其产物 硅酸三钙C3S 2（3CaO·SiO2）＋6H2O == 3CaO·2SiO2·3H2O＋3Ca（OH）2 硅酸二钙C2S 2（2CaO·SiO2）＋4H2O == 3CaO·2SiO2·3H2O＋Ca（OH）2 铝酸三钙C3A 3CaO·Al2O3＋H2O == 3CaO·Al2O3·6H2O 3CaO·Al2O3·6H2O＋3（CaSO4·2H2O）＋19H2O == 3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O（Aft) Aft +CaO·Al2O3·6H2O== Afm 铁铝酸四钙C4AF 4CaO·Al2O3·Fe2O3＋7H2O == 3CaO·Al2O3·6H2O＋CaO·Fe2O3·H2O 五、硅酸盐水泥的凝结、硬化 六、水泥石的结构 A——凝胶体（水化硅酸钙凝胶，水化铁酸钙） B——晶体（氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙） C——孔隙（毛细孔、凝胶孔、气孔等） D——未水化的水泥颗粒 观察与讨论： 某工地使用某厂生产的硅酸盐水泥，加水拌和后，水泥浆体在短时间内迅速凝结。后经剧烈搅拌，水泥浆体又恢复塑性，随后过3小时才凝结。请讨论形成这种现象的原因。 一、硅酸盐水泥的主要技术性质 1.密度、堆积密度和各成分含量 一、硅酸盐水泥的主要技术性质 2.细度 细度是指水泥颗粒的粗细程度。 方法一：比表面积法（适合硅酸盐水泥） 以1kg水泥所具有的总的表面积（m2/kg)表示；（一般硅酸盐水泥300 m2/kg） 方法二：筛析法（适合其他种类水泥） 包括负压筛析法（0.045mm筛)、水筛法(0.08mm筛)和手工干筛法(0.08mm筛) 。 一、硅酸盐水泥的主要技术性质 3.凝结时间 是指水泥从加水开始到失去流动性所用的时间，即从可塑状态到固体状态所需要的时间，分初凝时间、终凝时间； 初凝时间：是指水泥从加水到水泥浆开始失去流动性所用的时间； 终凝时间：是指水泥从加水到水泥浆完全失去流动性所用的时间； 一、硅酸盐水泥的主要技术性质 国家标准规定：硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min,终凝时间不得迟于6.5h； 原因：初凝时间过早，下一道工序无充足的施工时间，终凝时间过迟，会拖延整个工程的施工工期； 水泥凝结时间的测定：凝结时间测定仪 一、硅酸盐水泥的主要技术性质 4.体积安定性 水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。 引起体积安定性不良原因： 熟料中含有过量的（f－CaO）或（f－MgO） 生产水泥时掺入的石膏过量。 一、硅酸盐水泥的主要技术性质 5.强度及强度等级 （1）胶砂强度 国家标准规定，水泥和标准砂按1：3混合，用水灰比为0.50，经标准试验方法搅拌成型。制成40mm×40mm×160mm的标准试件，在标准条件下养护。根据水泥品种不同，分别测定3d、28d的抗折强度和抗压强度，根据测定结果，查表课本表3.4规定，可确定该水泥的强度等级。 一、硅酸盐水泥的主要技术性质 （2）强度等级 一、硅酸盐水泥的主要技术性质 6.碱含量 是指水泥中Na2O和K2O的含量。 废品水泥： 氧化镁、三氧化硫、安定性、初凝时间任一项不符合标准。 不合格水泥： 细度、凝结时间、强度、碱含量任一项不符合标准。 一、硅酸盐水泥的主要技术性质 7.水化热 水泥的水化热是指在水化过程中的放热量，单 位为kJ/kg。 C3A 、 C3S的水化热高，而C4AF 、 C2S的水 化热较低。 水化热主要对大体积混凝土工程有影响。对于 大体积混凝土工程，应选择水化热较低的水 泥，或者采取特殊措施降低水化热的危害