建筑材料3 通用硅酸盐水泥.ppt

3 通用硅酸盐水泥( cement ) 3.1.1 硅酸盐水泥的生产和矿物组成 1）原材料与生产简介 工艺：“二磨一烧” 快硬水泥： C3A、C3S含量高，3d抗压强度高。 适于紧急抢修工程、军事工程、冬季施工工程。 道路水泥： C4AF、C2S含量高。抗折强度高，耐磨、抗冲击、抗冻和抗酸性好、缩小。 适用于道路路面、机场道面、城市广场等工程。 3.1.2 硅酸盐水泥的水化凝结硬化 1）硅酸盐水泥的水化 Ca(OH)2——羟钙石(portlandite) 体积含量占水泥石体积的20%~25 %；表面积较小、次价键力弱? 耐久性和强度。六方片状晶体。 水化硫铝酸钙Calcium Sulfoaluminate Hydrates 占水泥石体积的 15%~20 %。初期形成三硫型硫铝酸钙（钙钒石 ettringite，AFt)。后期转变为单硫型硫铝酸钙（monosulfate hydrates, Afm)。AFt—针状晶体；Afm—六方片状晶体。 第一阶段：拌水起至初凝时，C3S迅速反应生成Ca(OH)2。石膏和C3A反应生成AFt。水泥浆呈塑性状态。 第二阶段：从初凝起至24h，水化加速，生成较多的Ca(OH)2、AFt、C-S-H凝胶，水泥凝结。 第三阶段：24h以后直到水化结束。所有水化产物生成，数量不断增加，结构更加致密，强度不断提高。 水泥硬化研究理论(P) 水化过程在不同的情况下会有不同的水化机理； 不同的矿物在不同的阶段，水化机理也会不完全相同。 [缓凝机理]: C3A水化极快，水泥很快凝结，为有足够的操作时间，加入适量石膏。一旦C3A开始水化，石膏会与C3AH6反应生成针状难溶于水的AFt，形成保护膜覆盖水泥颗粒，阻碍C3A的水化，阻止了颗粒表面水化产物的向外扩散，降了水泥的水化速度，使水泥的初凝时间得以延缓。 石膏耗尽时，钙矾石覆盖层一旦被水泥水化物所胀破，C3A等矿物再次快速水化，水泥颗粒间逐渐相互靠近，直至连接形成骨架。水泥浆的塑性逐渐消失，直到终凝。 水化产物： 水化硅酸钙(约50%)、氢氧化钙(约25%)、水化铝酸钙、水化铁酸钙及水化硫铝酸钙等。 水化很慢，颗粒内部很难完全水化。硬化后水泥石由晶体、胶体、未完全水化颗粒、游离水及气孔等组成的不均质体。 未水化的水泥颗粒内核处于水化物包裹中 水灰比越小，其含量越多 （１）矿物组成及细度 各种矿物的凝结硬化特点不同，矿物的相对含量不同，水泥的凝结硬化特点就不同。 水泥磨得愈细，水泥颗粒平均粒径小，比表面积大，水化时与水的接触面大，水化快，凝结硬化快，早期强度就高。  （２）水泥浆的水灰比 加水较多时，水灰比较大，水泥初期水化反应充分进行；但颗粒被水隔开的距离较远，连接形成骨架结构所需时间长，凝结较慢。 水灰比较大时，多余水分蒸发后形成的孔隙较多, 造成水泥石强度较低，因此水灰比过大会明显降低水泥石的强度。 3.1.3 硅酸盐水泥的技术性质 1）化学品质指标 ① 不溶物——主要指煅烧过程中存留的残渣，不溶物的含量会 影响水泥的粘结质量。 ② 烧失量——水泥煅烧不理想或者受潮后，会导致烧失量增加 因此，烧失量是检验水泥质量的一项指标。 ③ 氧化镁 2） 细度(fineness) (选择性指标) 3）标准稠度用水量(water requirement for normal consistency ) 水泥浆达到一定流动度时的需水量。 国家标准规定检验水泥凝结时间和体积安定性时需用“标准稠度”的水泥净浆。人为规定稠度，其用水量采用水泥标准稠度测定仪测定。 硅酸盐水泥的标准稠度用水量 一般在21%～28%之间。 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.试验仪器：维卡仪 试验方法：标准法/调整水量法 4）凝结时间(set time) 水泥加水拌和起至水泥浆失去可塑性所需的时间。 初凝时间(initial setting time)： 试杆距底板距离为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