建筑材料项目三任务水硬性胶凝材料.ppt

任务2 水硬性胶凝材料永城职业学院建筑工程系主讲教师 孟亚飞 水泥的特点和适用范围ì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。ì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。 水泥的分类硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥石灰石硅酸盐水泥ì按性能和用途分通用水泥水 泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等专用水泥如白色硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等特性水泥 水泥的分类ì按主要水硬性物质分水泥种类主要水硬性物质主 要 品 种绝大多数通用水泥、专用水泥和特性水泥硅酸盐水泥硅酸钙铝酸钙高铝水泥、自应力铝酸盐水泥、快硬高强铝酸盐水泥等。铝酸盐水泥硫铝酸盐水泥铁铝酸盐水泥氟铝酸盐水泥无水硫铝酸钙硅酸二钙有自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥等铁相、无水硫铝酸 有自应力铁铝酸盐水泥、膨胀铁铝酸钙、硅酸二钙 盐水泥、快硬铁铝酸盐水泥等氟铝酸钙、硅酸二钙氟铝酸盐水泥等以火山灰或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要组分的水泥活性二氧化硅活性氧化铝石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、低热钢渣矿渣水泥等 1 硅酸盐水泥 一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺ì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、石灰华等。? 粘土质原料 主要为粘土，其主要化学成分为SiO ，其次2为Al O 和少量Fe O 。2 32 3? 铁矿粉 采用赤铁矿，化学成分为Fe O2 。3?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）。 一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺ì硅酸盐水泥的生产工艺——“两磨一烧”工艺石灰石石 膏按比例混合1350℃～1450℃粘 土生 料熟 料硅酸盐水泥磨细煅烧磨细混合材料铁矿 粉?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）。 二、熟料的矿物组成及其特性ì熟料的矿物组成硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙3CaO?SiO ，C S232CaO?SiO ，C S223CaO?Al O ，C A2 33水泥熟料矿物铁铝酸四钙，4CaO?Al O ?Fe O C AF23234游离氧化钙和氧化镁碱类及杂质f－CaO和f－MgO化学式及简写 二、熟料的矿物组成及其特性ì水泥熟料矿物的主要特性矿物名称硅酸三钙50～60硅酸二钙15～37慢铝酸三钙7～15铁铝酸四钙10～18快含量范围（质量％）水化反应速度强 度快高最快低早期低，后期高低（含量多时对抗折强度有利）水 化 热较高低最高中熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反应，其特点见上表。 三、硅酸盐水泥的凝结和硬化ì凝结硬化的概念?凝结：水泥加水拌合而成的浆体，经过一系列物理化学变化，浆体逐渐变稠失去可塑性而成为水泥石的过程；?硬化：水泥石强度逐渐发展的过程称为硬化。?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。 三、硅酸盐水泥的凝结和硬化ì熟料矿物的水化反应?硅酸三钙2（3CaO·SiO ）＋6H O == 3CaO·2SiO ·3H O＋3Ca（OH）22222?硅酸二钙2（2CaO·SiO ）＋4H O == 3CaO· SiO ·3H O＋Ca（OH）222222?铝酸三钙3CaO·Al O ＋H O == 3CaO·Al O ·6H O2 322 323CaO·Al O ·6H O＋3（CaSO ·2H O）＋19H O ==2 324223CaO·Al O ·3CaSO ·31H O2 342?铁铝酸四钙4CaO·Al O ·Fe O ＋7H O == 3CaO·Al O ·6H O＋CaO·Fe O ·H O2 32 322 322 32 三、硅酸盐水泥的凝结和硬化ì熟料矿物的水化反应过程?水化初期? 熟料矿物与水反应的速度较快，使水化产物不断地从液相中析出并聚集在水泥颗粒表面，形成以水化硅酸钙凝胶为主体的凝胶薄膜，大约在1h左右即在凝胶薄膜外侧及液相中形成粗短的针状钙矾石晶体。?水化中期? 以水化硅酸钙（C－S－H）和氢氧化钙的快速形成为特征。?水化后期? 由于新生成的水化产物的压力，水泥颗粒薄膜的凝胶薄膜破裂，使水进入未水化水泥颗粒的表面，水化反应继续进行。水化产物之间互相交叉连生，不断密实，固体之间的空隙不