建筑材料与检测 教学课件 ppt 作者 肖忠平 张苏俊 主编三水泥.ppt

情境三 水泥的性能检测与选用 扬州工业职业技术学院 建筑材料教研室 水泥的特点和适用范围 水泥的特点 水泥是一种粉末状材料，加水后拌合均匀形成的浆体，不仅能够在干燥环境中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或发展其强度，形成具有堆聚结构的人造石材。 水泥适用范围 不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适合用于潮湿环境及水中的工程部位。 水泥的分类 按性能和用途分 水泥的分类 按主要水硬性物质分 一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺 1、硅酸盐水泥的原材料 生产硅酸盐水泥熟料的原材料 石灰质原料 天然石灰石。也可采用与天然石灰石化学成分相似的材料如白垩等。 粘土质原料 主要为粘土，其主要化学成分为SiO2，其次为Al2O3和少量Fe2O3。 铁矿粉 采用赤铁矿，化学成分为Fe2O3。 石膏主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等 。 混合材料：包括活性混合材料（粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料等）和非活性混合材料（石灰石粉、磨细石英砂等）。 2、硅酸盐水泥的生产工艺 硅酸盐水泥的生产工艺——“两磨一烧”工艺 生产水泥的方法主要有干法立窑生产和湿法回转窑生产两种 ； 硅酸盐水泥分为：Ⅰ型硅酸盐水泥（不掺混合材料）和Ⅱ型硅酸盐水泥（掺不超过5%混合材料）。 3、熟料的矿物组成及其特性 熟料的矿物组成 水泥熟料矿物的主要特性 熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反应，其特点见上表。 例．现有甲、乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物组成如下表所示，试估计和比较这两厂生产的硅酸盐水泥的强度增长速度和水化热等性质上有何差异?为什么？ 熟料矿物组成（%）：C3S C2S C3A C4AF 甲厂： 56 17 12 15 乙厂： 42 35 7 16 解:由甲厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度发展速度、水化热、２８d时的强度均高于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥．但耐腐蚀性则低于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥。 二、硅酸盐水泥的凝结和硬化 1、熟料矿物的水化反应 硅酸三钙 2（3CaO·SiO2）＋6H2O == 3CaO·2SiO2·3H2O＋3Ca（OH）2 硅酸二钙 2（2CaO·SiO2）＋4H2O == 3CaO·2SiO2·3H2O＋Ca（OH）2 铝酸三钙 3CaO·Al2O3＋H2O == 3CaO·Al2O3·6H2O 3CaO·Al2O3·6H2O＋3（CaSO4·2H2O）＋19H2O == 3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O 铁铝酸四钙 4CaO·Al2O3·Fe2O3＋7H2O == 3CaO·Al2O3·6H2O＋CaO·Fe2O3·H2O 水泥水化产物： 晶体－氢氧化钙 20～25％ 水化铝酸钙 水化硫铝酸钙（石膏作用下生成） 胶体－水化硅酸钙（C-S-H） 70％ 水化铁酸钙 2、硅酸盐水泥的凝结和硬化 凝结硬化的概念 水泥水化后，生成各种水化产物，随着时间推延，水泥浆的塑性逐渐失去，而成为具有一定强度的固体，这一过程称为水泥的凝结硬化。 水泥的凝结过程和硬化过程是连续进行的。凝结过程较短暂，一般几个小时即可完成；硬化过程是一个长期的过程，在一定温度和湿度下可持续几十年。 初 凝： 水泥加水拌合后的剧烈水化反应，一方面使水泥浆中起润滑作用的自由水分逐渐减少；另一方面，水化产物在溶液中很快达饱和或过饱和状态而不断析出，水泥颗粒表面的新生物厚度逐渐增大，使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐减小，越来越多的颗粒相互连接形成了骨架结构。此时，水泥浆便开始慢慢失去可塑性，表现为水泥的初凝。 终 凝： 当掺入水泥的石膏消耗殆尽时，水泥颗粒表面的钙矾石覆盖层一旦被水泥水化物的积聚物所胀破，铝酸三钙等矿物的再次快速水化得以继续进行，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。 硬 化： 水泥凝结后产生明显的强度并逐渐变成坚硬的人造石——水泥石，这一过程称为水泥的“硬化”。 三、硅酸盐水泥的主要技术性质 1、细度 细度是指水泥颗粒的粗细程度。 水泥颗粒的粗细，直接影响其水化反应速度、活性和强度。 国家标准中规定，水泥的细度用筛析法和比表面积法来测定。硅酸盐水泥的细度为其比表面积大于300m2/kg。 试验方法: 2、密度、堆积密度和各成分含量 3、烧失量：