《建筑材料31sj》PPT課件.ppt

四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì),（一）細(xì)度 （1）定義:水泥顆粒的粗細(xì)程度。 （2）細(xì)度與性質(zhì)關(guān)系：細(xì)度決定了水泥與水接觸的表面積，從而影響水泥的凝結(jié)時(shí)間和性質(zhì)。,水泥細(xì)度和性質(zhì)關(guān)系,（3）指標(biāo)（ GB175-2007）,比表面積：是指單位質(zhì)量的水泥粉末所具有的表面積的總和（m2/kg，cm2/g） 勃氏法（適用于硅酸鹽水泥比表面積300 m2/kg ） 篩 析 法: 通過0.08mm方孔篩的篩余量（%） 負(fù)壓篩法（適用于其它水泥）,負(fù)壓篩,勃氏透氣儀,（1）定義 初凝時(shí)間：從水泥加水拌合起到水泥漿開始失去塑性所需的時(shí)間 終凝時(shí)間：從水泥加水拌合起到水泥漿完全失去塑性，并開始產(chǎn)生強(qiáng)度（但還沒有強(qiáng)度）的時(shí)間 （2）工程意義 水泥的初凝時(shí)間不宜過早，以便施工時(shí)有充分時(shí)間攪拌、運(yùn)輸、澆注和砌筑等操作；否則在施工前已失去流動(dòng)性和塑性而無法施工。 水泥的終凝不宜過遲，以便施工完畢后盡快硬化，達(dá)到一定的強(qiáng)度，以利于下一步施工工藝的進(jìn)行；否則將延長(zhǎng)施工進(jìn)度和模板的周轉(zhuǎn)率。 （3）標(biāo)準(zhǔn)要求 初凝時(shí)間不得早于45min，終凝不得遲于390min,（二）凝結(jié)時(shí)間,（5）凝結(jié)時(shí)間測(cè)定,儀器：采用凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀（維卡儀） 水泥漿體：采用水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿。 初凝時(shí)間：試針距底板距離為4mm1mm。 終凝時(shí)間：當(dāng)試針沉入試體0.5mm時(shí)，即 環(huán)形附件開始不能在試體上留下痕跡時(shí)。,請(qǐng)觀察 凝結(jié)時(shí)間測(cè)定.swf,思考：現(xiàn)有四種白色粉末，已知其為建筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白色硅酸鹽水泥，請(qǐng)加以鑒別（化學(xué)分析除外）。,（1）定義： 安定性：水泥漿在硬化過程中，體積變化均勻的性能。 體積安定性不良：水泥硬化后產(chǎn)生不均勻的體積變化（裂縫后彎曲） （2）安定性不良的原因： 熟料中f-CaO過多 熟料中f-MgO 過多 石膏摻量過多 （3）測(cè)定方法（沸煮法加速實(shí)驗(yàn)法） 餅法：觀察水泥凈漿在煮沸后的外形變化 雷氏夾法：測(cè)量水泥石煮沸后的膨脹值,（三）體積安定性,雷氏夾法 雷氏夾試件的成型：標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿。 測(cè)量雷氏夾指針尖端間的距離A。 沸煮 沸煮后，冷卻，取出試件測(cè)量雷氏夾指針尖端的距離C。 結(jié)果判定 當(dāng)兩個(gè)試件煮后增加距離C-A平均值 5.0mm時(shí)，安定性合格； 當(dāng)兩個(gè)試件C-A值相差超過4.0mm時(shí)，應(yīng)重做一次試驗(yàn)。再如此，則認(rèn)為該水泥安定性不合格。,請(qǐng)觀察 安定性動(dòng)畫.swf,上述方法僅適用于測(cè)出f-CaO 是否過量。 f-MgO 和石膏不能通過加速實(shí)驗(yàn)的方法檢測(cè)。所以，它們必須在生產(chǎn)工藝中嚴(yán)格控制，避免過量 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： f-MgO 5% SO33.5%,（4）限制,某些體積安定性不合格的水泥，在存放一段時(shí)間后變?yōu)楹细?，為什么?某些體積安定性輕度不合格的水泥，在空氣中放置2-4周以上，水泥中的部分f-CaO可以吸收空氣中的水蒸氣而水化（消解），即在空氣中存放一段時(shí)間后由于f-CaO的膨脹作用被減小或消除，因而水泥的體積安定性可能由于輕度不合格變?yōu)楹细瘛?必須注意的是，這樣的水泥在重新檢驗(yàn)并確認(rèn)體積安定性合格后方可使用。若在放置一段時(shí)間后體積安定性仍不合格則仍然不得使用。安定性合格的水泥也必須重新標(biāo)定水泥的標(biāo)號(hào)，按標(biāo)定的標(biāo)號(hào)值使用。,(1)試驗(yàn)方法（ISO法） 水泥的強(qiáng)度是按照GB/T17961-1999水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO）法的方法制作的水泥膠砂試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期時(shí)檢測(cè)的強(qiáng)度值,抗壓強(qiáng)度,C：S：W=1：3：0.5,標(biāo)準(zhǔn)試件 40mm40mm160mm,201C的水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)3d、28d,抗折強(qiáng)度,（四）強(qiáng)度,JJ-55ISO行星式攪拌機(jī),水泥膠砂三聯(lián)試模,水泥膠砂試體成型振實(shí)臺(tái),水泥電動(dòng)抗折機(jī),硅酸鹽水泥各齡期的強(qiáng)度值(GB175-2007),定義:單位質(zhì)量水泥水化放出的熱量(J/g) 影響因素:(大部分的水化熱在水化反應(yīng)的初期釋放出來） 水泥的化學(xué)組成 水泥細(xì)度 礦物摻合料 工程意義 水化熱大，對(duì)冬季施工有利 水化熱大，對(duì)大體積混凝土工程不利。,（五）水化熱,？某大體積的混凝土工程，澆筑2周后拆模，發(fā)現(xiàn)擋墻有多道貫穿型的縱向裂縫。該工程使用某水泥廠生產(chǎn)的42.5R型硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成如下：,思考,分析續(xù)下頁(yè),【原因分析】由于該工程所使用的水泥C3A和C3S含量高，導(dǎo)致該水泥的水化熱高。在澆注混凝土后，混凝土的內(nèi)外溫差高，造成混凝土貫穿型的縱向裂縫。 【防治措施】首先，對(duì)大體積的混凝土工程宜選用低水化熱，即C3A和C3S的含量較低的水泥。其次，水泥用量及水灰比也需適當(dāng)控制。再次，大體積混凝土工程施工時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施，如外部保溫、內(nèi)部降溫等。,水泥的許多性質(zhì)與新拌水泥的稀稠有關(guān)。 標(biāo)準(zhǔn)法：標(biāo)準(zhǔn)法維卡儀、試桿沉入凈漿并距底板61mm 代用法：試錐下沉深度為282mm時(shí)的凈漿這時(shí)的用水量即為標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。 固定水量 (142.5ml) 調(diào)整水量 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量一般為水泥重量的21%28%。,（六）標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度試驗(yàn).swf,（七）堿含量：按Na2O0.658K2O的計(jì)算值來表示 。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，水泥中堿含量不得大于0.6%或由供需雙方商定。 （八）密 度： =3.03.15 （四川加鐵粉偏重是3.15） 表觀密度： 0=1.21.3 （九）不溶物和燒失量 不溶物是指水泥經(jīng)酸和堿處理后，不能被溶解的殘余物。燒失量是指水泥經(jīng)高溫灼燒處理后的質(zhì)量損失率。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 型硅酸鹽水泥中的不溶物0.75% 型硅酸鹽水泥中的不溶物 1.5% 型硅酸鹽水泥中的燒失量3.0% 型硅酸鹽水泥中的燒失量 3.5%,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：凡化學(xué)指標(biāo)（不溶物、燒失量、SO3、氧化鎂、氯離子）凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度均合格，則為合格品，其中任意一項(xiàng)不合格的則為不合格品。,（一）軟水腐蝕,水泥石長(zhǎng)期接觸軟水,Ca(OH)2不斷被溶出,PH 下 降,其它含鈣礦物可能分解 （C-S-H，C3AH6等）,Ca(OH)2,SiO2,無膠凝性，水泥石結(jié)構(gòu)破壞,軟水：雨水、雪水、蒸餾水、冷凝水及含重碳酸鹽甚少的河水與湖水等 腐蝕機(jī)理： Ca(OH)2溶解流失 腐蝕條件：流水破壞性大；靜止水破壞性不大,五、硅酸鹽水泥的腐蝕,（二）膨脹型腐蝕（硫酸鹽腐蝕）,腐蝕源：海水、地下水、工業(yè)污水 舉例：Na2SO4 Ca(OH)2+Na2SO410H2O CaSO42H2O+2NaOH+8H2O 然后，C3AH6+3CSH2+19HC6AS3H31 C6AS3H31膨脹1.5倍，破壞很大。俗稱 “水泥桿菌”。硫酸鹽濃度高時(shí)，硫酸鈣會(huì)在毛 細(xì)孔中直接結(jié)晶，體積增大，引起水泥石的破壞。,硫酸鹽對(duì)水泥石的腐蝕作用，是指水或環(huán)境中的硫酸鹽與水泥石中水泥水化生成的氫氧化鈣Ca(OH)2、水化鋁酸鈣C3AH6反應(yīng)，生成水化硫鋁酸鈣，產(chǎn)生1.5倍的體積膨脹。由于這一反應(yīng)是在變形能量很小的水泥石內(nèi)產(chǎn)生的，因而造成水泥石破壞，對(duì)水泥石具有腐蝕作用。 生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏也會(huì)和水化產(chǎn)物水化鋁酸鈣C3AH6反應(yīng)生成膨脹性產(chǎn)物水化硫鋁酸鈣，但該水化產(chǎn)物主要在水泥漿體凝結(jié)前產(chǎn)生，凝結(jié)后產(chǎn)生的較少。由于此時(shí)水泥漿還未凝結(jié)，尚具有流動(dòng)性和可塑性，因而對(duì)水泥漿體的結(jié)構(gòu)無破壞作用。并且硬化初期的水泥石中毛細(xì)孔的含量較高，可以容納少量膨脹的鈣礬石，而不會(huì)使水泥石開裂，因而生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏對(duì)水泥石不產(chǎn)生腐蝕作用，只起到了緩凝的作用。,既然硫酸鹽對(duì)水泥石具有腐蝕作用，那么為什么在生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏對(duì)水泥石不產(chǎn)生腐蝕作用？,（三）鎂鹽的腐蝕（松散無膠結(jié)型腐蝕）,腐蝕源：主要是硫酸鎂和氯化鎂。它們與水泥 石中的氫氧化鈣發(fā)生如下反應(yīng)： MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2 MgSO4+Ca(OH)2+2H2O=CaSO42H2O+Mg(OH)2 破壞形式： 生成的氫氧化鎂松軟而無膠凝能 力，氯化鈣易溶于水；生成的二水石 膏則引起硫酸鹽腐蝕。,易溶于水,無膠凝性,結(jié)晶膨脹 生成AFt,（四）碳酸腐蝕,腐蝕源：含有大量游離的CO2工業(yè)污水造成 腐蝕機(jī)理 Ca(OH)2 +CO2 +H2O = CaCO3+2H2O CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2 重碳酸鹽大量溶于水，使生成物大量被帶走，消耗Ca(OH)2, Ca(OH)2 濃度的降低，還會(huì)導(dǎo)致水泥石中其他水泥水化物的分解，使腐蝕作用進(jìn)一步加劇。,（五）一般酸的侵蝕,原因： 2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O 生成的鈣鹽易溶于水。 H2SO4+Ca(OH)2=CaSO42H2O 生成的二水石膏與水泥石中的水化鋁酸鈣作用，生成水化硫鋁酸鈣或直接在水泥石孔隙中結(jié)晶產(chǎn)生膨脹壓力。 （六）鹽類循環(huán)結(jié)晶腐蝕 主要是干濕循環(huán)下鹽類循環(huán)結(jié)晶