NCYUYu-WenLiu4卜特兰水泥的水化反应.PPT

第四章 水泥 4-1 水泥的演化與發展 4-2 水泥的種類 4-3 水泥的製造 4-4 水泥成分與水泥化學 4-1水泥的演化與發展 水泥的發展 3000年前埃及人始用非水硬性黏結料，經過水硬性石灰 才於180年前發展成今日的水泥材料 水泥的發展以歐洲為主流 分成兩個時期 (1)非水硬性黏結材 (2)水硬性石灰 (3)卜特蘭水泥 4-1水泥的演化與發展 非水硬性粘結材 石膏:由不純天然石膏煅燒而成 石灰:由石灰煅燒而得 4-1水泥的演化與發展 水硬性石灰 今使用之卜特蘭水泥，即由早期的石膏及石灰發展過來的 公元前100年希臘人，以火山熔岩(卜作嵐石Pozzoland)研磨成似水硬性石灰材料 4-1水泥的演化與發展 卜特蘭水泥 卜特蘭水泥的發展，基本上承續早期石膏及石灰的經驗 表4-1為卜特蘭水泥的發展史 從1756年起至1824年Aspdin取得水泥專利，大量使用各種工程建設 中國至18世紀引進水泥 4-2水泥的種類 廣義的水泥 非水硬性 水硬性:天然水泥、卜特蘭水泥、爐石水泥、高鋁水泥 卜特蘭水泥 1824英人Aspdin研發出水泥材料，水泥+石+砂+水 近似portland岩石，故命名portland水泥，獲專利 4-2水泥的種類 台灣NS(R2001)規定 卜特蘭水泥 輸氣卜特蘭水泥 卜特蘭水泥 第一型:一般用 第二型:中度抗硫鹽，中度水化熱 第三型:早強 第四型:低水化熱 第五型:高抗硫酸鹽 4-2水泥的種類 輸氣卜特蘭水泥:(卜特蘭水泥+輸氣水泥) 輸氣第一型:同I 輸氣第二型:同Ⅱ 輸氣第三型:同Ⅲ 美國 ASTM規範分:卜特蘭水泥與特殊卜特蘭水泥 波特蘭水泥之類型及用途 4-2水泥的種類 特殊水泥: Type IA,ⅡA,ⅢA(A表輸氣)(ASTM C150)為(Type I,Ⅱ,Ⅲ+輸氣劑) Type,IS,ISA,(ASTM C205)(S表高爐爐石) TypeIP,IPA ,(ASTM C340)(P表pozzolan)卜作嵐(portland-pozzolan cement) 4-2水泥的種類 Type N、NA 、 (ASTM C10)為天然水泥(N表天然) 爐石水泥，爐石含量≧70%，具良好抗硫性 高鋁水泥，氧化鋁( ) ≒40%早強、耐火性 汙工水泥(ASTM CP1) 白水泥(ASTM C150) 4-2水泥的種類 英國規範(BS) ，將portland水泥分6種: 普通卜特蘭水泥(OC)(B.S.12) 速凝卜特蘭水泥(RHC)(B.S.1370) 高強卜特蘭水泥(HSC) 低熱卜特蘭水泥(LHC)(B.S.1370) 抗硫卜特蘭水泥(SRC)(B.S.4027) 輸氣卜特蘭水泥 4-2水泥的種類 日本 日本工業標準JIS(R5210)規定三種卜特蘭水泥: 普通水泥 早強水泥 低熱水泥 4-2水泥的種類 混合水泥: 高爐水泥(JIS 5211): 爐石含量分:A(30%)、B(30~60%)、C(60~70%) 卜特蘭水泥(JIS 5211): 卜特蘭含量分:A(10%)、B(10~20% )C(20~30%) 飛灰水泥(JIS 5213): 依飛灰含量: A(10%)、B(10~20% )C(20~30%) 4-3水泥製造 水泥的製造:煅燒+研磨 適當比例的石灰岩+黏土原料 磨細混合後 高溫煅燒成熟料 熟料+石膏加以研磨成粉(即水泥) 水泥原料取自自然界，如(表4-3) P.73 水泥原料=(石灰石)+黏土 4-3水泥製造 水泥的製造方法分: 乾式法～品質、空汙、能源、經濟 濕式法～品質、空汙、能源、經濟 水泥生產流程圖 4-4水泥成分與水泥化學 卜特蘭水泥的組成 氧化鈣(64%) 二氧化矽(22%) 氧化鋁(5%) 三氧化二鎂(4%) 三氧化硫(3%) (氧化鎂、氧化鈉、氧化鉀) 4-4-1水泥的組成 三相平衡圖 4-4-1水泥的組成 卜特蘭水泥中，四個主要的複合物 4-4-1水泥的組成 水泥熟料之複合物須具均衡比例，依CNS 61(ASTM-C150)化學分析如下式計算而得: 當 ≧0.64時? 當 ＜0.64時? 4-4-1水泥的組成 水化作用 當水泥與水接觸時，不同的複合物各別產生水化反應，進而硬化而形成強度 水泥的強度主要由 控制 近年來增加C3S 則水化熱多，而強度發展快。 增加C2S則水化反應慢，但有利於水泥的晚期強度 4-4-1水泥的組成 1953年: 1850年: 今日Typ