土木工程材料课件作者周爱军第2章节无机胶凝材料第2章节无机胶凝材料2通用水泥.ppt

第2章 无机胶凝材料 1．定义 1. 硅酸盐水泥的生产工艺概述 （1）原料 快硬水泥：提高熟料中C3A、C3S——3d强度高。 适用于紧急抢修工程、军事工程、冬季施工工程。 道路水泥：提高C4AF、C3S含量——抗折强度高，耐磨、 抗冲击、抗冻和抗硫酸性好、干缩性小。 适用于道路路面、机场道面、城市广场等工程。 1.目的：试验结果具有可比性， 用于测定凝结时间和安定性。 2.标准稠度用水量（%）:标准稠度用水量是指水泥拌制成特定的塑性状态（标准稠度）时所需的用水量（以占水泥重量的百分数表示）， P%=用水量mL/水泥g。 3）凝结时间 定义：水泥加水拌和起至水泥浆失去可塑性所需的时间, 称为凝结时间。 初凝时间： 试针距底板距离为4mm±1mm。 终凝时间： 当试针沉入试体0.5mm时，即 环形附件开始不能在试体上 留下痕迹时。 4）安定性 5） 强度 水泥的强度是评定其质量的重要指标，也是划分水泥强度 等级的依据 ①检验方法 按《水泥胶砂强度检验方法》（GB/T 17671—1999）进行。 水泥:标准砂:水=1:3:0.5，制成40mm×40mm×160mm棱柱 体试件, 标准养护3d、28d，分别测定其3d和28d抗折及抗压强度。 硅酸盐水泥硬化后，在通常使用条件下，可以具有良好的耐久性。 水泥石的腐蚀 在某些腐蚀性液体或气体等介质的长期作用下，水泥石将会发生一系列物理、化学变化，使水泥石的结构遭到破坏，强度逐渐降低，甚至全部溃裂的现象。 （1）水泥石腐蚀的几种主要类型 软水侵蚀、酸类腐蚀（碳酸、一般酸）、盐类腐蚀（硫酸盐、镁盐腐蚀）、强碱腐蚀 普通硅酸盐水泥 (P.O) 矿渣硅酸盐水泥 (P.S) 火山灰质硅酸盐水泥 (P.P) 粉煤灰硅酸盐水泥 (P.F) 复合硅酸盐水泥 (P.C) 加水拌和本身并不硬化 但掺加石灰、石膏后 发生二次水化反应 生成水硬性胶凝产物 水泥胶砂振实台 三联试模 水泥标准养护箱 水泥试件 恒温水槽 水泥抗折试验机 水泥抗压试验机 ②强度等级 水泥等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分。 各强度等级水泥的各龄期强度应符合表2-11中的规定。 表2-11 硅酸盐水泥各龄期的强度要求 ≥5.5 ≥32.0 62.5R ≥8.0 ≥5.0 ≥62.5 ≥28.0 62.5 ≥5.0 ≥27.0 52.5R ≥7.0 ≥4.0 ≥52.5 ≥23.0 52.5 ≥4.0 ≥22.0 42.5R ≥6.5 ≥3.5 ≥42.5 ≥17.0 42.5 28d 3d 28d 3d 抗折强度/MPa 抗压强度/MPa 强度等级 型号：早强型R和普通型（根据3d强度） 5. 水泥石的腐蚀与防止 侵蚀介质—软水（不含或含HCO3-少的水，如雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水及部分江水、湖水等和蒸馏水）； 特点：氢氧化钙溶解于水中引起的腐蚀。 侵蚀机理—当水泥石与软水接触时，最先溶出的成分是氢氧化钙。当水泥使处于流水或是有压力的水中时，氢氧化钙不断溶解流失，水泥石的密实度下降，强度和耐久性也降低；而且，由于氢氧化钙浓度的下降，还引起了水泥石中的其它水化产物的分解 1）软水的侵蚀（溶出性侵蚀） 当水泥石与环境中的硬水接触时，在硬水中会发生如下反应 生成的碳酸钙几乎不溶于水，堆积在水泥石的孔隙内中，形成致密的保护层 预防措施 将与软水接触的混凝土，事先在空气中碳化——人工碳化——形成碳酸钙外壳，可对溶出性侵蚀起到保护作用。 2）酸类腐蚀 腐蚀介质：某些工业污水和地下水或沼泽水中常含有无机酸和有机酸，另外，工业锅炉废气中含有氧化硫，遇水会生成亚硫酸。各种酸类对水泥石都有不同程度的腐蚀作用。 腐蚀机理 ①碳酸的腐蚀 特点 某些工业污水和地下水中常溶解有较多的二氧化碳 溶有CO2的水与水泥石中的Ca（OH）2发生反应，生成不溶于水的碳酸钙 生成的碳酸钙接着再与含有碳酸的水反应生成易溶于水的碳酸氢钙 可逆反应，当水中含碳酸较多，并超过平衡浓度时，上述反应向右进行，从而导致水泥石中的Ca（OH）2不断地转变为易溶的Ca（HCO3）2而流失。 特点 以酸性介质为主的工业环境等 各种酸类与水泥石中的Ca（OH）2反应后生成的化合物，或者易溶于水，或者体积膨胀，都对水泥石结构产生破坏作用。 腐蚀过程举例： ②一般酸腐蚀 易溶于水 结晶膨胀 3）盐类腐蚀 腐蚀介质：在海水、湖水、盐沼水、地下水、某些工业污水及流经高炉矿渣或煤渣的水中常含钾、钠、铵等硫酸盐类；在海水及