[教育]第三章水泥.ppt

第三章 水泥 1、什么是水泥(cement)？ 水泥是以水化活性矿物为主要成分，粉末状的水硬性胶凝材料。他与适量水混合后，经过物理化学过程，由可塑性浆体，变成坚硬的石状体，并能将散粒材料胶结成整体的混凝土。既能在空气中硬化，也能在水中硬化，属于水硬性胶凝材料 2、水泥的种类有哪些？ 3、水泥在土木工程中的重要作用 1、水泥是用量最大的建筑工程材料之一！它和钢材、木材是基本建设的三大材料。 2、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工程和钢筋混凝土结构！ 3、水泥的性能和正确选用对建筑工程的功能与质量至关重要！ 一、硅酸盐水泥是怎样制造的？ 1、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 2、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 硅酸盐水泥熟料制造工艺流程 水泥生料煅烧回转窑 二、常用水泥--硅酸盐水泥的组成 1、硅酸盐水泥是由下列物质混合组成的水泥 1、硅酸盐水泥熟料 2、石膏(CaSO4?2H2O) 3、混合材(矿渣或石灰石粉末) 2、各物质的作用 熟料：主要胶凝物质，能水化硬化； 石膏：调节水泥的凝结时间； 混合材：调节水泥的强度等级； 三、水泥浆如何转变成坚硬固体？ 应用水泥凝结硬化机理分析与解答问题 1、水泥生产中为什么掺加石膏？ 答：1、主要是为了调节水泥的凝结时间。C3A在水中溶解度大，反应很快，引起水泥浆闪凝； 2、水泥的凝结速度取决于水泥浆体中水化物凝胶微粒的聚集，Al3＋对凝胶微粒聚集有促进作用； 3、石膏与C3A反应形成难溶的硫铝酸钙水化物，反应速度减缓，并减少了溶液中的Al3＋浓度，延缓了水泥浆的凝结速度。 问题？ 水泥凝结硬化速度快，好吗？ 影响水泥性能的因素 水泥成分 水泥细度 养护条件 龄期 拌合用水量 储存条件 硅酸盐水泥应满足哪些技术性质 细度 凝结时间 体积安定性 强度 碱含量 耐腐蚀性 软水侵蚀 盐类侵蚀 酸类腐蚀 强碱腐蚀 防腐措施 1. 细 度 定义 细度是指水泥粉体的粗细程度。颗粒越细，与水反应的表面积越大，水化迅速完全，凝结硬化速度快，早期强度高。但是粉磨过细，能耗增加很多。 测量方法 筛分析法 以80?m方孔筛的筛余量表示； 比表面积法 以1kg水泥颗粒所具有的总表面积来表示。 国标要求 硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。 普通水泥80?m方孔筛的筛余量不得超过10.0%。 细度不符合要求的水泥为不合格品！ 问题：为什么需要规定水泥的细度？ 解答： 水泥颗粒细度影响水化活性和凝结硬化速度，水泥颗粒太粗，水化活性越低，不利于凝结硬化； 虽然水泥越细，凝结硬化越快，早期强度会越高，但是水化放热速度也快，水泥收缩也越大，对水泥石性能不利； 水泥越细，生产能耗越高，成本增加； 水泥越细，对水泥的储存也不利，容易受潮结块，反而降低强度。 2. 凝结时间 概念： 凝结时间—水泥加水开始到水泥浆失去流动性，即从可塑性发展到固体状态所需要的时间。 初凝时间 从水泥加水拌和到水泥浆开始失去可塑性所需的时间； 终凝时间 从水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性，并开始具有强度所需的时间。 测定方法： 用标准稠度的水泥净浆，在规定的温、湿度下，用凝结时间测定仪来测定。 国标要求：硅酸盐水泥 初凝时间≥45min； 终凝时间＜390min。 国标 规定：凡初凝时间不符合规定的水泥为废品；终凝时间不符合规定的水泥为不合格品。为什么？ 3. 体积安定性 基本概念： 水泥凝结硬化过程中，体积变化是否均匀适当的性质称为体积安定性。 若水泥石的体积变化均匀适当，则水泥的体积安定性良好； 若水泥石发生不均匀体积变化：翘曲、开裂等，则水泥的体积安定性不良。 体积安定性不良的水泥为废品！ 检测方法： 试饼法 雷氏夹法 水泥体积安定性不良的原因： 1、水泥熟料中含有过多的游离CaO、MgO和石膏。 2、因为水泥熟料中的游离CaO、MgO都是过烧的。水化速度很慢。在已硬化的水化石中继续与水反应，其固体体积增大1.98%和2.48倍。产生不均匀体积变化，造成水泥石开裂、翘曲(国标规定：氧化镁含量小于5％，三氧化硫含量小于3.5％）。 3、石膏量过多，在水泥凝结硬化后，会有钙钒石形成，产生膨胀 。 体积安定性不合格的水泥为废品。 4. 强度 －取决于熟料的矿物组成和细度 检验