土木工程材料建筑材料第四講.ppt

1,2.2硅酸鹽水泥,2.2.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)、礦物成分及其水化特性 1.定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、05石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）。,2,2.分類： I型硅酸鹽水泥（代號為：PI）：不摻加混合材料的水泥； 型硅酸鹽水泥（代號為P）:在硅酸鹽水泥熟料粉磨時，摻加不超過水泥質(zhì)量5的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的水泥。,3,3.生產(chǎn),4,5.煅燒過程 生料煅燒 脫水和分解 產(chǎn)生CaO,SiO2,Al2O3,和Fe2O3 更高溫度產(chǎn)生水泥熟料礦物。,5,6.水泥熟料的礦物成分 硅酸三鈣：3CaOSiO2，簡寫為C3S，含量37%60%; 硅酸二鈣：2CaOSiO2，簡寫為C2S，含量15%37%; 鋁酸三鈣：3CaOAl2O3，簡寫為C3A，含量7%15%; 鐵鋁酸四鈣：4CaOAl2O3Fe2O3，簡寫為C4AF，含量10%18%;,6,7.水泥的水化反應 .硅酸三鈣水化 2(3CaOSiO2)+6H2O=3CaOSiO23H2O(水化硅酸鈣)+3Ca(OH)2 特點：速度快，水化熱大，強度高，收縮一般。 .硅酸二鈣水化 2(2CaOSiO2)+4H2O=3CaOSiO23H2O(水化硅酸鈣)+ Ca(OH)2 特點：速度特別慢，水化熱小，強度早期低、后期高，收縮較大，水化產(chǎn)物中氫氧化鈣比較少。,7,.鋁酸三鈣水化 3CaOAl2O3+6H2O=3CaOAl2O36H2O (水化鋁酸三鈣) 特點：反應迅速，水化放熱大，強度低，收縮大 在有石膏存在時，鋁酸三鈣開始水化生成高硫型水化硫鋁酸鈣(AFt)，見下式： 3CaOAl2O3+3(CaSO42H2O)+26H2O = 3CaOAl2O33 CaSO432H2O（高硫型水化硫鋁酸鈣） 當石膏耗盡時，鋁酸三鈣還會與鈣礬石反應生成單硫型水化硫鋁酸鈣（AFm）： 3CaOAl2O33 CaSO432H2O+2(3CaOAl2O3) +4H2O = 3(3CaOAl2O3CaSO412H2O)（單硫型水化硫鋁酸鈣）,8,. 鐵鋁酸四鈣水化 4CaOAl2O3Fe2O3+7H2O=3CaOAl2O36H2O+ CaOFe2O3H2O 特點：反應速度快，水化熱較低，強度較低，收縮小。,9,8.水泥中主要熟料的水化反應對比,10,2.2.2硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化,1.定義: 水泥的“凝結(jié)”:水泥加水拌合后，成為可塑的水泥漿，水泥漿逐漸變稠失去可塑性（尚不具有強度）的過程。 水泥的“硬化”: 水泥的“凝結(jié)”后后產(chǎn)生明顯的強度，并逐漸發(fā)展而成為堅硬的人造石-水泥石的過程。,11,2.凝結(jié)硬化過程,12,3.凝結(jié)硬化的特點 .水泥的強度是隨著硬化齡期的增加而逐漸增大的。 .水泥強度的發(fā)展與環(huán)境濕度和溫度條件有關。 在摻入適量石膏可以調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)速度。,13,2.2.3硅酸鹽水泥的技術性質(zhì) 1.細度 細度是指水泥顆粒的粗細程度。 檢測方法:篩析法和比表面積法檢驗,14,2.凝結(jié)時間 初凝時間:水泥凈漿加水拌合至開始失去可塑性所需的時間； 終凝時間:水泥凈漿加水拌合至完全失去可塑性，并開始產(chǎn)生強度所需的時間。 硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于6.5h。實際上，國產(chǎn)硅酸鹽水泥的初凝時間一般為13h，終凝時間一般為34h。,15,3.體積安定性 定義:水泥的體積安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過程中，體積變化的均勻性 原因:引起水泥體積安定性不良的原因有熟料中游離氧化鈣過多或游離氧化鎂過多或摻人的石膏過多。 檢測方法：測試方法有試餅法和雷氏法。,16,4.強度及強度等級 測試方法：膠砂法 硅酸鹽水泥分為 42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5和62.5R六個強度等級,17,5.水化熱 水泥在水化過程中放出的熱量稱為水化熱。 在實際工程中應消除水