第04章水泥.ppt

胶凝材料 胶凝材料是指经过自身的物理化学作用，在由可塑性浆体变成坚硬石状体的过程中，能将散粒的或块状物料胶结成一个整体的材料。 气硬性胶凝材料：只能在空气（干燥环境）中硬化，并保持或继续提高其强度的胶凝材料。 水硬性胶凝材料：不仅能在空气（干燥环境）中，而且能在水中更好地硬化，保持并继续提高其强度的胶凝材料。 概 述 什么是水泥(cement)？ 水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。 水泥的种类有哪些？ 一、概 述 什么是水泥(cement)？ 水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。 水泥的种类有哪些？ 概 述 什么是水泥(cement)？ 水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。 水泥的种类有哪些？ 水泥在土木建筑工程中的重要作用 水泥是当今产量与用量最大的建筑材料！ 水泥及其砂浆、混凝土与纤维水泥等水泥基材料普遍用于各种土木建筑工程和钢筋混凝土结构！ 水泥的性能和正确选用对土木建筑工程的功能与质量至关重要！ 1. 硅酸盐水泥的生产(硅酸盐水泥是怎样制造的？) 原 料： 硅质：粘土，(SiO2、Al2O3)， 占1/3 钙质：石灰石、白垩等，(CaO)，占2/3 调节原料：铁矿与砂，调节与补充Fe2O3 与SiO2 制造工艺： 原料经粉磨混合后得到水泥生料 生料经窑内煅烧得到水泥熟料 水泥熟料＋石膏(或再＋混合材）一起经粉磨混合后得到水泥 自动化生产过程 e、其它成分 游离氧化钙（f-CaO）,它是在煅烧过程中未能反应结合而残存下来的过烧并呈游离态的CaO。如果含量较高，则由于其滞后的水化，产生结晶膨胀而导致水泥石开裂，甚至破坏，造成水泥安定性不良。熟料中游离氧化钙控制在1%到2%以下。 游离氧化镁（f-MgO ），是一种有害成分，含量多时会使水泥安定性不良。不得超过5%。 e、其它成分 SO3，它主要是粉磨熟料时掺入石膏带来的。当石膏掺量合适时 既可以调节水泥的凝结时间，又可以提高水泥的性能；但当石膏掺入量超过一定值时，会使水泥的性能变差。SO3的含量不得超过3.5%。 碱分（K2O，Na2O），可以增加PH值到13.5，对保护钢筋有利。然而，太高的碱含量会产生碱骨料反应和引起浆体的收缩变形。因此，熟料中的量应控制。 2、 硅酸盐水泥的凝结和硬化 五、水泥工业污染 消耗资源 消耗能源 二氧化碳 粉尘 水泥的强度等级GB与ISO比较……. 7、碱含量 水泥中的碱含量按Na2O+0.658K2O计算。 水泥中的碱含量规定≤0.60%。 碱骨料反应………. 8、水化热 水泥在水化过程中放出的热量，称为水化热（kJ/kg）,水泥水化热的大部分是在水化初期（7d前）放出的，后期放热逐渐减少。 水泥水化热的大小及放热速率，主要决定于水泥熟料的矿物组成及细度等因素，通常，强度等级高的水泥，水化热较大。 测定水化热的方法：直接法和溶解热法。 大体积混凝土……….. 水化热的危害 水泥的放热性能，对大体积混凝土建筑物是非常不利的。它能使建筑物内部与表面产生较大的温差，产生局部拉应力，使混凝土产生裂缝。因此，大体积混凝土工程一般应采用放热量较低的水泥。 导致水泥石侵蚀性破坏的原因 外因： 环境中的腐蚀性介质，如：软水；酸、碱、盐的水溶液等。 内因： 水泥石内存在原始裂缝和孔隙，为腐蚀性介质侵入提供了通道； 水泥石内有在某些腐蚀性介质下不稳定的组分，如：Ca(OH)2，水化铝酸钙等； 腐蚀与毛细孔通道的共同作用 加剧水泥石结构的破坏。 软水侵蚀（溶出性侵蚀） 机理： 当水泥石处在软水中，软水能使水泥石中的Ca(OH)2溶解，并溶出水泥石，留下孔隙； 另一方面，水泥石中游离的钙离子的减少，使钙离子的浓度低于水化物的溶度积，导致水化物分解、溶失和转变，产生大量孔隙。尤其是处于压力水或流水条件下，腐蚀越快。 破坏形式： 水化物的分解、溶失，造成水泥石密实度下降，孔缝增多、强度降低，直至整体破坏。 盐类腐蚀 硫酸盐的腐蚀 腐蚀机理： 硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙反应，生成硫酸钙。硫酸钙再与水泥石中未水化的铝酸钙反应，生成钙矾石，其体积增加2.22倍，引起水泥石的破坏。 当硫酸钙浓度高时，他们可直接结晶，造成膨胀压力，引起破坏。 镁盐的腐蚀 腐蚀机理： 主要是硫酸镁和氯化镁，他们与氢氧化钙反应，生成氢氧化镁和硫酸钙或氯化钙，造成双重腐蚀作用。 酸类腐蚀 腐蚀机理： 水泥石中的水化物都是碱性化合物，与碳酸、盐酸、硫酸、醋酸、蚁酸等酸反应生成可溶性盐。 另一方面，氢氧化钙浓度的降低，会导