水泥(CEMENNT)

1、 水水 泥泥 （CEMENNT)建建筑筑材材料料 本章內(nèi)容本章內(nèi)容X水泥簡介水泥簡介X硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥X摻混合材的硅酸鹽水泥摻混合材的硅酸鹽水泥X特種水泥特種水泥基本要求基本要求v教學目標教學目標v掌握硅酸鹽水泥熟料礦物成分與特性、水化與凝結(jié)硬掌握硅酸鹽水泥熟料礦物成分與特性、水化與凝結(jié)硬化的機理和主要技術性質(zhì)；化的機理和主要技術性質(zhì)；v掌握摻加混合材硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)、特點以及應掌握摻加混合材硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)、特點以及應用；用；v了解其他品種水泥的特點、性質(zhì)及應用了解其他品種水泥的特點、性質(zhì)及應用。v教學重點教學重點v通用硅酸鹽系列水泥的技術性質(zhì)、特點以及應用通用硅酸鹽系列水泥的技

2、術性質(zhì)、特點以及應用水泥簡介水泥簡介v 水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)狀水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)狀v 水泥發(fā)展前景水泥發(fā)展前景v水泥定義與分類水泥定義與分類（一）中國古代的建筑膠凝材料（一）中國古代的建筑膠凝材料|公元前新石器時代仰韶文化時期公元前新石器時代仰韶文化時期 用用“白灰面白灰面”涂抹山洞，涂抹山洞，用黃泥漿砌筑土坯墻；用黃泥漿砌筑土坯墻；|至公元前至公元前7世紀世紀 出現(xiàn)出現(xiàn)石灰石灰； 公元公元5世紀南北朝時代世紀南北朝時代 出現(xiàn)了出現(xiàn)了“三合土三合土”| 1806年年 “波特蘭水泥波特蘭水泥”-Portland Cement（ 歐美國家）歐美國家）|過去中國把水泥稱為過去中國把水泥稱為“洋灰洋灰”。

3、一、一、水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)狀狀（一）中國水泥發(fā)展史（一）中國水泥發(fā)展史u 中國水泥史上設備國產(chǎn)化進程的中國水泥史上設備國產(chǎn)化進程的4個里程碑個里程碑（1）昆明水泥廠建設立窯廠；）昆明水泥廠建設立窯廠；（2）湘鄉(xiāng)水泥廠建設濕法回轉(zhuǎn)窯廠；）湘鄉(xiāng)水泥廠建設濕法回轉(zhuǎn)窯廠；（3）江西水泥廠建設日產(chǎn)）江西水泥廠建設日產(chǎn)2000（3）安徽海螺集團有限責任公司建設日產(chǎn)）安徽海螺集團有限責任公司建設日產(chǎn)5000噸噸 熟熟 料預分解料預分解 窯新型干法廠窯新型干法廠 一、一、水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)狀狀立窯立窯回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)窯-預分解干法預分解干法立窯立窯 一、一、水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)水泥發(fā)展歷史與

4、現(xiàn)狀狀 中國：中國：v目前我國有目前我國有7000多家多家水泥企業(yè)，水泥年產(chǎn)水泥企業(yè)，水泥年產(chǎn)量占世界水泥總產(chǎn)量的量占世界水泥總產(chǎn)量的40以上，僅就數(shù)以上，僅就數(shù)量而言，是量而言，是世界第一水泥生產(chǎn)大國世界第一水泥生產(chǎn)大國。v“十五十五”期間，水泥產(chǎn)量平均期間，水泥產(chǎn)量平均增速為增速為12%，水泥生產(chǎn)企業(yè)得到較快發(fā)展，水泥行業(yè)正水泥生產(chǎn)企業(yè)得到較快發(fā)展，水泥行業(yè)正處于處于高速發(fā)展階段高速發(fā)展階段。 一、一、水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)狀狀2003年：年：v水泥年產(chǎn)量已達水泥年產(chǎn)量已達8.6億噸；億噸；v世界總產(chǎn)量的世界總產(chǎn)量的40，居，居世界第一位世界第一位2006年：vEstimated

5、 current production=1240 vEstimated % of world total = 45% 中國：中國： 一、一、水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)狀狀2009年：年：Annual output: 1.65 billion tons (中國產(chǎn)量中國產(chǎn)量: 16.5億噸億噸)Chinas /worlds 55%Cement (水泥水泥) 2020年：年：Estimated production =2500 Estimated % world total=60%中國：中國： 一一、水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)狀、水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)狀Total:2.83 billion tonsCO2 e

6、mission from cement: 2.46 billion tons其他國家（其他國家（2008年）：年）： 一、一、水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)狀狀198520032020 EDeveloped Countries320400500Developing Countries36012002500Total68016004000M. Betts, World Cement, November 2003(millions of tonnes)水泥耗用量水泥耗用量世界各國世界各國: 一、一、水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)水泥發(fā)展歷史與現(xiàn)狀狀二、二、 水泥發(fā)展前景水泥發(fā)展前景 我國我國2008年新建成投

7、產(chǎn)新型干法水泥生產(chǎn)線年新建成投產(chǎn)新型干法水泥生產(chǎn)線120條，條，新增水泥熟料產(chǎn)能新增水泥熟料產(chǎn)能1.433億噸億噸，新型干法水泥占總量，新型干法水泥占總量比重已接近比重已接近70%。水泥需求大省結(jié)構比例已經(jīng)達到。水泥需求大省結(jié)構比例已經(jīng)達到70%以以上，欠發(fā)達地區(qū)在建項目今年投產(chǎn)后也將達到上，欠發(fā)達地區(qū)在建項目今年投產(chǎn)后也將達到70%以以上。上。 2009年我國年我國： Emissions: CO2 0.97 billion tons; SO2 0.48 million tons; NOx 1.9 million tons. Consumption: limestone 1.46 billio

8、n tons; clay 0.24 billiontons; electricity 182 billion kWh; coal 0.19 billion tons. The second in CO2 emission; 7% of the national energy consumption.二、二、 水泥的發(fā)展前景水泥的發(fā)展前景v 環(huán)境負荷大、資源能源難以支撐持續(xù)發(fā)展環(huán)境負荷大、資源能源難以支撐持續(xù)發(fā)展 呼喚呼喚生態(tài)水泥生態(tài)水泥工藝及技術的誕生！工藝及技術的誕生！v 生態(tài)水泥生態(tài)水泥u 節(jié)能和減排節(jié)能和減排用高新技術改造傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝用高新技術改造傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝, 達到節(jié)能達到節(jié)能

9、減排和環(huán)境保護目的。減排和環(huán)境保護目的。u 工業(yè)廢棄物的利用工業(yè)廢棄物的利用 二、二、 水泥的發(fā)展前景水泥的發(fā)展前景u節(jié)能和減排節(jié)能和減排用高新技術改造傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝用高新技術改造傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝,達到節(jié)能減排和達到節(jié)能減排和環(huán)境保護的目環(huán)境保護的目。u工業(yè)廢棄物的利用工業(yè)廢棄物的利用 用大量含有硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物的工業(yè)固體廢棄用大量含有硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物的工業(yè)固體廢棄物部分或全部地替代水泥熟料，制造性能優(yōu)良的生物部分或全部地替代水泥熟料，制造性能優(yōu)良的生態(tài)水泥和混凝土，通過鋼鐵、建材、化工、能源等態(tài)水泥和混凝土，通過鋼鐵、建材、化工、能源等工業(yè)的循環(huán)，實現(xiàn)資源和能源的節(jié)約，環(huán)境和生態(tài)工

10、業(yè)的循環(huán)，實現(xiàn)資源和能源的節(jié)約，環(huán)境和生態(tài)的友好。的友好。三、水泥的定義與分類三、水泥的定義與分類v水泥定義：水泥定義：指加水拌和成塑性漿體后，能指加水拌和成塑性漿體后，能膠結(jié)砂、石等適當材料，并能在空氣和水膠結(jié)砂、石等適當材料，并能在空氣和水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料。中硬化的粉狀水硬性膠凝材料。v水泥分類：水泥分類：l 根據(jù)化學組成分類根據(jù)化學組成分類 硅酸鹽硅酸鹽水泥（常水泥（常用）用） 鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥 硫鋁酸鹽水泥硫鋁酸鹽水泥 鐵鋁酸鹽鐵鋁酸鹽水泥水泥l(xiāng) 根據(jù)用途分類根據(jù)用途分類 通通用水泥用水泥：如硅酸鹽系列：如硅酸鹽系列水泥（水泥（六大品種水泥六大品種水泥） 特種水泥：特種水

11、泥：如白水泥、膨如白水泥、膨脹水泥等脹水泥等 專用水泥專用水泥：油井水泥、大：油井水泥、大壩壩水泥、道路水泥等水泥、道路水泥等 硅酸鹽水泥的概念硅酸鹽水泥的概念 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)硅酸鹽水泥的生產(chǎn) 硅酸鹽水泥的礦物組成硅酸鹽水泥的礦物組成 硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥的水化 硅酸鹽水泥的凝結(jié)、硬化硅酸鹽水泥的凝結(jié)、硬化 硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)硅酸鹽水泥的技術性質(zhì) 硅酸鹽水泥石的腐蝕與防治硅酸鹽水泥石的腐蝕與防治 硅酸鹽水泥的性能與應用硅酸鹽水泥的性能與應用3.1 硅酸鹽水泥教學目標教學目標v重點：重點：硅酸鹽水泥的礦物組成、技術性質(zhì)硅酸鹽水泥的礦物組成、技術性質(zhì)v難點：難點：硅酸鹽水泥的水化及凝結(jié)硬

12、化硅酸鹽水泥的水化及凝結(jié)硬化v知識目標：知識目標：掌握掌握硅酸鹽水泥的礦物組成與技術性質(zhì)；硅酸鹽水泥的礦物組成與技術性質(zhì)；掌握水泥石腐蝕的類型與腐蝕機理；掌握水泥石腐蝕的類型與腐蝕機理；掌握掌握硅酸鹽水泥的儲存與應用；硅酸鹽水泥的儲存與應用；了解硅酸鹽水泥的水化及凝結(jié)硬化了解硅酸鹽水泥的水化及凝結(jié)硬化機理機理3.1.1 硅酸鹽水泥的概念硅酸鹽水泥的概念凡由硅酸鹽水泥熟料、凡由硅酸鹽水泥熟料、0 5 %石灰或粒化高爐石灰或?；郀t礦渣、礦渣、適量石膏適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為稱為硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）（波特蘭水泥）硅酸鹽水泥分硅酸鹽水泥分P 和和

13、P兩種類型：兩種類型：vP ：不摻加混合材料；不摻加混合材料；vP：摻加不超過水泥質(zhì)量摻加不超過水泥質(zhì)量 5% 的混合材（石的混合材（石灰石或?；郀t礦渣）?；沂蛄；郀t礦渣）。3.1.2 3.1.2 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)硅酸鹽水泥的生產(chǎn)u生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝：“二磨一燒二磨一燒”u 原料：原料：石灰質(zhì)原料石灰質(zhì)原料：如石灰石、白堊等，提供：如石灰石、白堊等，提供氧化鈣）氧化鈣）黏土質(zhì)原料黏土質(zhì)原料：如黏土，提供氧化硅、氧：如黏土，提供氧化硅、氧化鋁）化鋁）輔助原料輔助原料： 如鐵礦石如鐵礦石礦化劑礦化劑： 如螢石如螢石3.1.2 3.1.2 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)硅酸鹽水泥的生產(chǎn)u 生產(chǎn)工藝流程圖生產(chǎn)工

14、藝流程圖3.1.2 3.1.2 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)硅酸鹽水泥的生產(chǎn)u 生產(chǎn)設備生產(chǎn)設備3.1.2 3.1.2 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)硅酸鹽水泥的生產(chǎn)3.1.3 3.1.3 水泥熟料礦物組成與特水泥熟料礦物組成與特性性水泥顆粒顯微外貌水泥顆粒顯微外貌水泥實物水泥實物硅酸三鈣硅酸三鈣分子式分子式分子簡式分子簡式 3CaOSiO23CaOSiO2C C3 3S SC C2 2S SC C3 3A AC C4 4AFAF2CaOSiO22CaOSiO23CaOAl2O33CaOAl2O34CaOAl2O3Fe2O34CaOAl2O3Fe2O3硅酸二鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣名名 稱稱含含

15、量量37% 37% 60%60%15% 15% 37%37%7% 7% 15%15%10% 10% 18%18% 水泥中的其它成分：水泥中的其它成分：MgOCaO和游離潛在危害嚴重影響水泥潛在危害嚴重影響水泥體積安定性體積安定性改變四種成分的比例，得到不同品種的硅酸鹽水泥！改變四種成分的比例，得到不同品種的硅酸鹽水泥！3.1.3 3.1.3 水泥熟料礦物組成與特性水泥熟料礦物組成與特性（1）礦物組成）礦物組成名稱名稱簡稱簡稱強度強度水化熱水化熱水化速度水化速度硅酸三鈣硅酸三鈣C3S高高多多快快硅酸二鈣硅酸二鈣C2S早期低后期高早期低后期高少少慢慢鋁酸三鈣鋁酸三鈣C3A低低最多最多最快最快鐵鋁酸

16、四鐵鋁酸四鈣鈣C4AF低低中中快快（2）四種礦物的水化特性）四種礦物的水化特性3.1.3 3.1.3 水泥熟料礦物組成與特性水泥熟料礦物組成與特性2C2C3 3S + 6HS + 6H2 2O = C-S-H + 3Ca(OH)O = C-S-H + 3Ca(OH)2 22C2C2 2S + 4HS + 4H2 2O = C-S-H + Ca(OH)O = C-S-H + Ca(OH)2 2C C3 3A + 6HA + 6H2 2O = 3CaOO = 3CaO AlAl2 2O O3 3 6 6H H2 2O O2C2C4 4AF + 7HAF + 7H2 2O = 3CaOO = 3Ca

17、O AlAl2 2O O3 3 6 6H H2 2O + CaOO + CaO FeFe2 2O O3 3 H H2 2O O 3.1.4 硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥的水化 水化硅酸鈣凝膠水化硅酸鈣凝膠六方板結(jié)晶六方板結(jié)晶水化速度最快；水化速度最快；閃凝閃凝 立方板狀結(jié)晶立方板狀結(jié)晶 水化速度快，早強水化速度快，早強 水化速度慢，后強水化速度慢，后強 立方板狀結(jié)晶立方板狀結(jié)晶 水化速度適中水化速度適中 說明：水化硅酸鈣凝膠一般表示：說明：水化硅酸鈣凝膠一般表示： C-S-H氫氧化鈣：簡寫為氫氧化鈣：簡寫為CHOHCaSOOAlCaOOHOHCaSOOHOAlCaO243222423231331

18、9)2(363高硫型水化硫鋁酸鈣高硫型水化硫鋁酸鈣鈣礬石，鈣礬石，AFtAFt)123 ( 3)62( 2313324322322432OHCaSOOAlCaOOHOAlCaOOHCaSOOAlCaO低硫型水化硫鋁酸鈣低硫型水化硫鋁酸鈣AFmAFm3.1.4 硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥的水化3.1.4 硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥的水化Ca(OH)2C-S-H3.1.4 硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥的水化Ca(OH)2羥鈣石羥鈣石(portlandite) 縮寫：縮寫：CH體積含量體積含量: 占水泥石占水泥石體積體積2025 %；特征：特征： 表面積較小、次價鍵表面積較小、次價鍵力弱力弱結(jié)構特點：

19、結(jié)構特點： 六方片狀晶體六方片狀晶體 Portlandite 相似相似氫氧化鈣晶體形貌氫氧化鈣晶體形貌生長在水泥石孔隙生長在水泥石孔隙中的六方片狀的羥中的六方片狀的羥鈣石晶體鈣石晶體3.1.4 硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥的水化 水化硫鋁酸鈣針狀結(jié)晶體該難溶，包裹在水泥熟料的表面上，水化硫鋁酸鈣針狀結(jié)晶體該難溶，包裹在水泥熟料的表面上，形成保護膜，阻礙水分進入水泥顆粒內(nèi)部，從而形成保護膜，阻礙水分進入水泥顆粒內(nèi)部，從而阻礙了鋁酸三阻礙了鋁酸三鈣鈣的水化，降低了水泥的水化速度，使水泥的凝結(jié)時間得以延的水化，降低了水泥的水化速度，使水泥的凝結(jié)時間得以延緩。緩。 少量石膏在水泥中起調(diào)節(jié)凝結(jié)時間（少量石

20、膏在水泥中起調(diào)節(jié)凝結(jié)時間（緩凝緩凝）的作用。）的作用。 石膏用量過多引起石膏用量過多引起水泥安定性不良水泥安定性不良，或者引起水泥瞬凝。，或者引起水泥瞬凝。石膏作用原理？石膏作用原理？3.1.4 硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥的水化u 水泥的水化反應及水化產(chǎn)物：水泥的水化反應及水化產(chǎn)物：膠體膠體晶體晶體水化硅酸鈣凝膠水化硅酸鈣凝膠 70%水化鐵酸鈣水化鐵酸鈣Ca(OH)Ca(OH)2 2 六方片狀晶體六方片狀晶體水化鋁酸鈣水化鋁酸鈣 六方晶體六方晶體鈣釩石鈣釩石 針狀晶體針狀晶體3. 1.4 硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥的水化3. 1.5 硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化l 何為凝結(jié)何為凝結(jié)

21、？ 水泥加水拌合后形成具有一定流動性和可塑性的漿體，隨水泥加水拌合后形成具有一定流動性和可塑性的漿體，隨著水化的不斷進行，水分的不斷蒸發(fā)，起潤滑作用的自由水著水化的不斷進行，水分的不斷蒸發(fā)，起潤滑作用的自由水分逐漸減少，水泥漿分逐漸減少，水泥漿逐漸變稠失去可塑性的過程逐漸變稠失去可塑性的過程。有初凝和。有初凝和終凝之分。終凝之分。l 何為硬化何為硬化？失去可塑性的漿體隨著時間的增長產(chǎn)生明顯的強度，并逐漸失去可塑性的漿體隨著時間的增長產(chǎn)生明顯的強度，并逐漸發(fā)展成為堅硬的水泥石的過程。發(fā)展成為堅硬的水泥石的過程。水泥硬化機理cement+waterpaste基本假設溶解沉淀反應理論就地反應理論(局

22、部反應理論)3. 1.5 硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化v溶液中的反應：溶液中的反應： 機理：溶解機理：溶解 擴散擴散 沉淀沉淀離子在水中的擴散C3S表面離子水化弱化晶體中的化學鍵，增加pH值水化產(chǎn)物成核CSH析出、凝聚、脫水離開水相，形成凝膠，CH結(jié)晶生長3. 1.5 硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化v面局部反應：面局部反應：機理：顆粒表面水化物層的形成與機理：顆粒表面水化物層的形成與擴散擴散 水化物層在固液界水化物層在固液界面上形成，并不斷增厚面上形成，并不斷增厚顆粒表面離子的水化和水解顆粒表面離子的水化和水解C-S-H的成核Ca(OH)2的成核和生長3. 1.5 硅酸鹽

23、水泥凝結(jié)、硬化硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化（a）分散在水中未水化的水泥）分散在水中未水化的水泥顆粒顆粒（b）在水泥顆粒表面形成水化）在水泥顆粒表面形成水化物膜層物膜層（c）膜層長大并互相連接（凝）膜層長大并互相連接（凝結(jié)）結(jié)）（d）水化物進一步發(fā)展，填充）水化物進一步發(fā)展，填充毛細孔毛細孔(硬化硬化) 1水泥顆粒水泥顆粒 2水分水分 3凝膠凝膠 4晶體晶體 5水泥顆粒的未水化內(nèi)核水泥顆粒的未水化內(nèi)核 6毛細孔毛細孔凝結(jié)硬化過程示意圖凝結(jié)硬化過程示意圖3. 1.5 硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化凝結(jié)凝結(jié)硬化硬化過程過程初始反應期初始反應期潛伏期潛伏期凝結(jié)期凝結(jié)期硬化期硬化期初始的水解和水化，約

24、持續(xù)初始的水解和水化，約持續(xù)510分鐘。分鐘。流動性可塑性好凝膠體膜層圍繞水泥顆粒生長，流動性可塑性好凝膠體膜層圍繞水泥顆粒生長，1h凝膠膜破裂、水化產(chǎn)物長大并連接，水泥顆粒進一步凝膠膜破裂、水化產(chǎn)物長大并連接，水泥顆粒進一步水化，水化，6h。多孔的空間網(wǎng)絡。多孔的空間網(wǎng)絡-凝聚結(jié)構，失去可塑性。凝聚結(jié)構，失去可塑性。 凝膠體填充毛細管凝膠體填充毛細管 6h ，若干年硬化石狀體密實空間網(wǎng)，若干年硬化石狀體密實空間網(wǎng)3. 1.5 硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化v水泥石的組成：水泥石的組成：固相固相水化物水化物+未水化的水泥顆粒未水化的水泥顆粒u膠體：水化硅酸鈣膠體：水化硅酸鈣C-S-H

25、凝膠和鐵相凝膠等；凝膠和鐵相凝膠等；u晶體：晶體：水化水化硫鋁酸鈣水化鋁酸鈣與氫氧化鈣晶硫鋁酸鈣水化鋁酸鈣與氫氧化鈣晶體體氣相氣相各種尺寸的孔隙與空隙各種尺寸的孔隙與空隙u凝膠孔凝膠孔u毛細孔毛細孔u氣孔氣孔液相液相水或孔溶液水或孔溶液u自由水自由水u吸附水吸附水u凝膠水凝膠水3. 1.5 硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化水水泥泥石石微微結(jié)結(jié)構構 由水化物(膠體和晶體)顆粒、未水化的水泥顆粒內(nèi)核相互聚集形成連續(xù)固體顆粒堆聚結(jié)構，大小不等的凝膠孔和毛細孔分布其中。水化良好的水泥石微水化良好的水泥石微結(jié)構：結(jié)構： “A”代表結(jié)晶性差、代表結(jié)晶性差、膠體尺寸膠體尺寸(1100nm)的的C-S

26、-H堆聚體，顆堆聚體，顆粒間隙尺寸粒間隙尺寸0.53.0nm； “H”代表六方晶體代表六方晶體相，尺寸為相，尺寸為1 m； “C”代表沒有被水代表沒有被水化物填充，原來由水化物填充，原來由水占據(jù)的毛細孔隙或空占據(jù)的毛細孔隙或空隙，尺寸在隙，尺寸在10nm m 。3. 1.5 硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化硅酸鹽水泥凝結(jié)、硬化影響水泥凝結(jié)硬化的因素影響水泥凝結(jié)硬化的因素影響因素影響因素礦物組成礦物組成細細 度度石膏摻量石膏摻量水灰比水灰比溫度、濕度溫度、濕度齡齡 期期Summary：vC3S、C3A含量多，凝結(jié)硬化快，反之亦然。含量多，凝結(jié)硬化快，反之亦然。v摻加混合材，熟料減少，凝結(jié)硬化速度減慢。摻加混

27、合材，熟料減少，凝結(jié)硬化速度減慢。v有些化合物可以使水泥漿體促凝或緩凝。有些化合物可以使水泥漿體促凝或緩凝。 v細度越小，水化反應越快，凝結(jié)硬化越快。細度越小，水化反應越快，凝結(jié)硬化越快。 v水灰比越大，漿體需填充的孔隙越多，凝結(jié)硬化水灰比越大，漿體需填充的孔隙越多，凝結(jié)硬化速度越慢。速度越慢。v提高溫度，加快水泥的凝結(jié)硬化；保持足夠的水提高溫度，加快水泥的凝結(jié)硬化；保持足夠的水分有利于水泥的凝結(jié)硬化分有利于水泥的凝結(jié)硬化 細細 度度標準稠度標準稠度用水量用水量凝結(jié)時間凝結(jié)時間體積安定性體積安定性強度強度水化熱水化熱3.1.6 硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)細細 度度凝結(jié)凝結(jié)時間時間

28、 強度強度標準標準稠度稠度用水用水量量 體積體積安定安定性性技術技術性質(zhì)性質(zhì)其它其它體積安定性體積安定性強度強度 細度是指水泥的粗細程度，水泥顆細度是指水泥的粗細程度，水泥顆粒粒徑一般在粒粒徑一般在0.0070.2mm范圍內(nèi)；范圍內(nèi)； 測定方法：測定方法： 篩析法（篩析法（80 m的方孔篩的方孔篩-篩余量不得篩余量不得 超過超過10.0。） 比表面積法（單位質(zhì)量的粉末所具有比表面積法（單位質(zhì)量的粉末所具有 的總表面積）的總表面積） （GB1751999）規(guī)定：硅酸鹽水泥）規(guī)定：硅酸鹽水泥比表面積應大于比表面積應大于300/kg。水化熱水化熱細度細度其它其它標準稠度標準稠度用水量用水量凝結(jié)時間凝

29、結(jié)時間3.1.6 硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)為什么需要規(guī)定水泥的細度為什么需要規(guī)定水泥的細度？思考題：v解答：解答：v水泥顆粒越粗，水化活性越低，不利于凝結(jié)硬化；水泥顆粒越粗，水化活性越低，不利于凝結(jié)硬化；v水泥顆粒越細，凝結(jié)硬化越快，早期強度越高，但水水泥顆粒越細，凝結(jié)硬化越快，早期強度越高，但水化放熱速度快，化放熱速度快，水泥收縮水泥收縮也越大，對水泥石性能不利；也越大，對水泥石性能不利；v水泥越細，生產(chǎn)能耗越高，成本增加；水泥越細，生產(chǎn)能耗越高，成本增加；v水泥越細，儲存不利，容易受潮結(jié)塊，降低強度。水泥越細，儲存不利，容易受潮結(jié)塊，降低強度。1 1、細、細 度度v方法方法

30、：負壓篩、水篩、手工篩。：負壓篩、水篩、手工篩。 當發(fā)生爭議時以當發(fā)生爭議時以負壓篩負壓篩為準。為準。 篩的孔徑：篩的孔徑：80m 方孔篩方孔篩v主要儀器設備主要儀器設備 負壓篩析儀（圖負壓篩析儀（圖1） 水篩架和噴頭（圖水篩架和噴頭（圖2）u 水泥細度檢驗（篩析法）水泥細度檢驗（篩析法）1 1、細度、細度 (1)負壓篩析法負壓篩析法 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：80m - 25g ； 45m-10g (2 2)水篩法水篩法檢查系統(tǒng)檢查系統(tǒng)負壓負壓4000-6000Pa稱樣稱樣 篩析篩析2min精確至精確至0.01g稱取篩余物稱取篩余物調(diào)整水壓及調(diào)整水壓及水篩架水篩架稱樣稱樣 篩析篩析3min精確至精

31、確至0.01g烘干稱取篩余物烘干稱取篩余物n 水泥細度檢驗方法水泥細度檢驗方法水泥試樣篩余百分數(shù)：水泥試樣篩余百分數(shù)：式中，式中， F水泥試樣篩余百分數(shù)，水泥試樣篩余百分數(shù)，%； Ri水泥篩余物的質(zhì)量，水泥篩余物的質(zhì)量， g； W水泥試樣的質(zhì)量，水泥試樣的質(zhì)量， g%100WRFin 水泥細度檢驗方法水泥細度檢驗方法凝結(jié)時間凝結(jié)時間體積安定性體積安定性強度強度細度細度l目的目的為了使水泥凝結(jié)時間、體積安定性等為了使水泥凝結(jié)時間、體積安定性等的測定具有準確的可比性。的測定具有準確的可比性。l 標準稠度定義標準稠度定義按規(guī)定的方法拌制的水泥凈漿，在水按規(guī)定的方法拌制的水泥凈漿，在水泥標準稠度測定儀

32、上，試錐下沉距底泥標準稠度測定儀上，試錐下沉距底板板6 1mm時的水泥凈漿的稠度。時的水泥凈漿的稠度。l 標準稠度用水量定義標準稠度用水量定義指水泥凈漿達到標準稠度時所需要的指水泥凈漿達到標準稠度時所需要的水量，用水與水泥質(zhì)量的比來表示。水量，用水與水泥質(zhì)量的比來表示。硅酸鹽水泥的標準稠度用水泥量一般硅酸鹽水泥的標準稠度用水泥量一般在在21%28%。 水化熱水化熱標準稠度標準稠度其它其它3.1.6 硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)v試驗方法試驗方法標準法標準法（1）拌合水量按經(jīng)驗找水；）拌合水量按經(jīng)驗找水；（2）先加水，再加水泥）先加水，再加水泥500g，在，在5-10s內(nèi)加入到攪拌內(nèi)

33、加入到攪拌鍋內(nèi)。鍋內(nèi)。（3）在試桿停止或沉入水泥漿）在試桿停止或沉入水泥漿30s時記錄試桿距底板時記錄試桿距底板的距離的距離（4）試桿沉入水泥凈漿并距底板）試桿沉入水泥凈漿并距底板61mm時時拌合水量拌合水量為標準稠度的用水量（為標準稠度的用水量（P）: 100%水泥用量拌合用水量P 主要儀器設備：主要儀器設備：標準維卡儀標準維卡儀 與試針與試針代用法維卡儀與試模代用法維卡儀與試模 待用法待用法 用調(diào)整水量和固定水量兩種方法：用調(diào)整水量和固定水量兩種方法： (1)固定加水量方法水泥固定加水量方法水泥500g，水為，水為142.5ml; (2)試驗結(jié)果：試驗結(jié)果： 1）調(diào)整水量法以試錐下沉深度）

34、調(diào)整水量法以試錐下沉深度S為為282mm時的凈漿時的凈漿為標準稠度凈漿，其拌合水量為標準稠度凈漿，其拌合水量P為標準稠度用水量，其為標準稠度用水量，其計算方法同上。計算方法同上。 2）采用固定加水量法測定時，根據(jù)測得的試錐下沉深）采用固定加水量法測定時，根據(jù)測得的試錐下沉深度度S計算計算P(%): 若若S小于小于13mm，應改用調(diào)整水量法。，應改用調(diào)整水量法。SP185. 04 .33 細度細度標準稠度標準稠度體積安定性體積安定性強度強度l 初凝時間初凝時間： 加水拌和到標稠，凈漿開始失去可塑加水拌和到標稠，凈漿開始失去可塑性所需的時間。性所需的時間。l 終凝時間終凝時間： 加水拌和到標稠，凈

35、漿完全失去可塑加水拌和到標稠，凈漿完全失去可塑性，并產(chǎn)生強度所需的時間。性，并產(chǎn)生強度所需的時間。l GB規(guī)定規(guī)定： 初凝不小于初凝不小于45min，終凝不遲于，終凝不遲于390min。初凝不合格者為。初凝不合格者為廢品廢品，終凝不，終凝不合格者為合格者為不合格品不合格品。水化熱水化熱凝結(jié)時間凝結(jié)時間其它其它3.1.6 硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)3 3、凝結(jié)時間、凝結(jié)時間 儀器：采用凝結(jié)時間測定儀（儀器：采用凝結(jié)時間測定儀（維卡儀維卡儀） 水泥漿體：采用水泥水泥漿體：采用水泥標準稠度標準稠度凈漿凈漿。 初凝時間：初凝時間：試針距底板距離為試針距底板距離為4mm4mm1mm1mm。

36、 終凝時間：終凝時間：當試針沉入試體當試針沉入試體0.5mm0.5mm時，即時，即 環(huán)形附件開始不能在試體上留下痕跡時。環(huán)形附件開始不能在試體上留下痕跡時。注意！注意！初凝不合格者為廢品！初凝不合格者為廢品！終凝不合格者為不合格品！終凝不合格者為不合格品！（老標準）（老標準）l 凝結(jié)時間測定：凝結(jié)時間測定：初凝時間的測定初凝時間的測定 第一次測定是試件在濕氣養(yǎng)護箱中養(yǎng)護至加水后第一次測定是試件在濕氣養(yǎng)護箱中養(yǎng)護至加水后30min30min；觀察試針停止下沉或釋放；觀察試針停止下沉或釋放30s30s時時指針的讀數(shù)。指針的讀數(shù)。當試針沉至距底板當試針沉至距底板4 41mm1mm時，為水泥達到初凝狀

37、態(tài)；時，為水泥達到初凝狀態(tài)；臨近初凝時，每隔臨近初凝時，每隔5min5min測定一次。測定一次。終凝時間的測定終凝時間的測定 在終凝針上安裝一個環(huán)形附件；臨近終凝時間每隔在終凝針上安裝一個環(huán)形附件；臨近終凝時間每隔15min15min測定一次，當試針沉入試體測定一次，當試針沉入試體0.5mm0.5mm時，水泥達到時，水泥達到終凝狀態(tài)。終凝狀態(tài)。l 凝結(jié)時間測定凝結(jié)時間測定3 3、凝結(jié)時間、凝結(jié)時間標準稠度標準稠度凝結(jié)時間凝結(jié)時間體積安定性體積安定性強度強度細度細度u 定義定義 水泥漿在硬化過程中，體積變化的均勻水泥漿在硬化過程中，體積變化的均勻 性能。性能。u 原因原因（1）熟料中）熟料中f-

38、CaO， f-MgO 過多，過多， （2）石膏過量，硬化后，仍有）石膏過量，硬化后，仍有CaSO4存存在，在， 與與C3A、水化鋁酸鈣與之反應，形、水化鋁酸鈣與之反應，形成成AFt , 導致膨脹開裂。導致膨脹開裂。u 測定方法測定方法：沸煮法（雷氏法、試餅法）：沸煮法（雷氏法、試餅法）u GB規(guī)定規(guī)定: f-MgO 5% SO3 3.5%水化熱水化熱其它其它3.1.6 硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)v試餅法試餅法v雷氏夾法雷氏夾法 C-AC-A 5.0mm5.0mm4、體積安定性、體積安定性沸煮箱沸煮箱雷氏夾測定儀雷氏夾測定儀檢測f-Cao是是否會引起安定否會引起安定性不良性不良30

39、5min內(nèi)加熱至內(nèi)加熱至沸騰并橫沸騰并橫沸：沸：1805min標準稠度標準稠度凝結(jié)時間凝結(jié)時間體積安定性體積安定性強度強度細度細度 強度定義：強度定義：按照按照GB/T17961-1999水泥膠砂強度檢驗方法（水泥膠砂強度檢驗方法（ISO）法）法方方法制作水泥膠砂試件，在標準養(yǎng)護條件法制作水泥膠砂試件，在標準養(yǎng)護條件下，養(yǎng)護到規(guī)定齡期時檢測強度值下，養(yǎng)護到規(guī)定齡期時檢測強度值。ISO試驗方法試驗方法：試件尺寸試件尺寸:40 40 160mm水泥水泥 : 中國中國ISO標準砂標準砂 : 水水=1:3:0.5標準養(yǎng)護條件：標準養(yǎng)護條件： 溫度：溫度：201C，濕度，濕度90%以上以上 齡期：齡期：

40、3d和和28d的抗壓和抗折強度的抗壓和抗折強度水化熱水化熱4、水泥膠砂強度、水泥膠砂強度其它其它 圖圖1 水泥膠砂攪拌水泥膠砂攪拌機機圖圖2 撥料器和振實臺撥料器和振實臺試驗儀器：試驗儀器：4、水泥膠砂強度、水泥膠砂強度抗折強度試驗機抗折強度試驗機壓力機夾具壓力機夾具4、水泥膠砂強度、水泥膠砂強度試驗儀器試驗儀器（1）試件受壓面為非成型面試件受壓面為非成型面;（2）試件放入前杠桿應調(diào)成平衡狀態(tài)）試件放入前杠桿應調(diào)成平衡狀態(tài);（3）加荷速度為）加荷速度為5010N/s;（4）單塊抗折強度的計算（精確到）單塊抗折強度的計算（精確到0.1MPa):fffFbLFR00234.0233u 抗折強度的試

41、驗方法抗折強度的試驗方法抗折強度以三個抗折結(jié)果的平均值計算抗折強度以三個抗折結(jié)果的平均值計算(精確到精確到0.1MPa).當三個強度值中當三個強度值中有超出平均值的有超出平均值的10%時時,應剔除后再取平均值作為抗折強度試驗結(jié)果；應剔除后再取平均值作為抗折強度試驗結(jié)果；如果有如果有 兩個超兩個超出平均值的出平均值的10%時時,則必須重做試驗。則必須重做試驗。4、水泥膠砂強度、水泥膠砂強度 例題：有三組抗折強度試驗數(shù)據(jù)如下，試確定最后的試驗結(jié)果。例題：有三組抗折強度試驗數(shù)據(jù)如下，試確定最后的試驗結(jié)果。 （1）9.0，10.0，11.0（MPa） =11.0 （MPa） 抗折強度抗折強度=11.0

42、 （MPa） (2) 10.8 ，10.2，13.0 (MPa） 平均值平均值Rf=11.3 （MPa），其中（），其中（13.0-11.3）/11.3=14.7%10% 抗折強度抗折強度=( 10.8 +10.2)/2 =10.5（MPa） (3) 8.5, 10.0, 11.5 （MPa） 平均值平均值Rf=10.0（MPa），最大和最小值均平均值的超過），最大和最小值均平均值的超過10%。 此組試驗應重做。此組試驗應重做。4、水泥膠砂強度、水泥膠砂強度 3/ )(21RRRRfu 抗壓強度的試驗方法抗壓強度的試驗方法(1)受壓面為非成型面受壓面為非成型面;(2)加荷速率為加荷速率為240

43、0200N/s;(3)單塊抗壓強度按試計算單塊抗壓強度按試計算(精確精確0.1MPa):(4)抗壓強度以抗壓強度以六個六個抗壓強度測地值的平均值為試驗結(jié)果抗壓強度測地值的平均值為試驗結(jié)果(精精確確0.1MPa)。如六個測定值中有一個超出六個平均值的。如六個測定值中有一個超出六個平均值的10%時，應剔除這個值，以剩下的五個平均值作為結(jié)果。時，應剔除這個值，以剩下的五個平均值作為結(jié)果。若五個測定值中再有超過它們平均值的若五個測定值中再有超過它們平均值的10%時，則此組時，則此組結(jié)果作廢。結(jié)果作廢。cccFAFR0004. 04、水泥膠砂強度、水泥膠砂強度u水泥的強度等級：水泥的強度等級：4、水泥膠

44、砂強度、水泥膠砂強度標準稠度標準稠度用水量用水量凝結(jié)時間凝結(jié)時間 體積安定性體積安定性強度強度 細度細度 概念：概念： 單位質(zhì)量水泥水化放出的熱量單位質(zhì)量水泥水化放出的熱量(KJ/Kg) 特征：特征：水泥放熱過程持續(xù)很長時間，大部分在水泥放熱過程持續(xù)很長時間，大部分在3d內(nèi)釋放出來。內(nèi)釋放出來。工程意義：工程意義：水化熱大，對冬季施工有水化熱大，對冬季施工有利，對大體積利，對大體積 混凝土工程不利，引起混凝土工程不利，引起混凝土開裂?；炷灵_裂。 影響因素：影響因素： 水泥的礦物組成水泥的礦物組成 水泥細度水泥細度 礦物摻合料礦物摻合料水化熱水化熱其它其它3.1.6 硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)硅酸鹽

45、水泥的技術性質(zhì)標準稠度標準稠度凝結(jié)時間凝結(jié)時間 體積安定性體積安定性強度強度 細度細度堿含量：堿含量：水泥中堿含量按水泥中堿含量按Na2O0.658K2O計算值表示。若使計算值表示。若使用含有活性用含有活性SiO2骨料，骨料，水泥中堿含量水泥中堿含量 0.60%或買或買賣雙方協(xié)商確定賣雙方協(xié)商確定。氯離子含量：氯離子含量：硅酸鹽水泥中硅酸鹽水泥中氯離子含量氯離子含量 0.60%，否則引起混凝，否則引起混凝土中的鋼筋銹蝕。土中的鋼筋銹蝕。不溶物、燒失量不溶物、燒失量物理性質(zhì)：物理性質(zhì)： 密度密度:3.0-3.15g/cm3,通常取通常取 3.1g/cm 堆積密度堆積密度: 1000-1600Kg

46、/m3水化熱水化熱其它其它3.1.6 硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)3.1.7 水泥石的腐蝕與防治水泥石的腐蝕與防治 硅酸鹽水泥石腐蝕的類型硅酸鹽水泥石腐蝕的類型硅酸鹽水泥石腐蝕的原因硅酸鹽水泥石腐蝕的原因硅酸鹽水泥石腐蝕的防止硅酸鹽水泥石腐蝕的防止 硅酸鹽水泥石腐蝕的概念硅酸鹽水泥石腐蝕的概念v在使用環(huán)境中，硅酸鹽水泥石受某些腐蝕在使用環(huán)境中，硅酸鹽水泥石受某些腐蝕性介質(zhì)的作用，其組成和結(jié)構會逐漸發(fā)生性介質(zhì)的作用，其組成和結(jié)構會逐漸發(fā)生變化或受到損害，導致性能改變、強度下變化或受到損害，導致性能改變、強度下降等。水泥石抵抗這種作用、而保持不變降等。水泥石抵抗這種作用、而保持不變的能

47、力稱為其耐腐蝕性。的能力稱為其耐腐蝕性。 1. 水泥石腐蝕概念水泥石腐蝕概念2. 2. 腐蝕類型腐蝕類型 軟水侵蝕軟水侵蝕 鹽類腐蝕鹽類腐蝕 a.a.硫酸鹽腐蝕硫酸鹽腐蝕 b.b.鎂鹽腐蝕鎂鹽腐蝕 酸類腐蝕酸類腐蝕 a.a.碳酸腐蝕碳酸腐蝕 b.b.一般酸腐蝕一般酸腐蝕 強堿腐蝕強堿腐蝕3. 腐蝕機理腐蝕機理v 軟水侵蝕軟水侵蝕-溶出溶出v 鹽類腐蝕鹽類腐蝕-生成膨脹組分生成膨脹組分v 酸類腐蝕酸類腐蝕-溶出或膨脹溶出或膨脹v強堿腐蝕強堿腐蝕-生成膨脹生成膨脹水泥石的腐蝕水泥石的腐蝕 軟水侵蝕（1）軟水腐蝕）軟水腐蝕一般酸腐蝕石膏可溶（2 2）酸類腐蝕）酸類腐蝕碳酸性腐蝕OnHCaCOOmHC

48、OCa23222現(xiàn)象：現(xiàn)象：堿度下降堿度下降結(jié)構收縮結(jié)構收縮結(jié)果結(jié)果：防腐減弱防腐減弱應力裂紋應力裂紋碳化（2） 酸類腐蝕酸類腐蝕CaCO3 + CO2 + H2O = CaH(CO3 3) 2（3 3）鹽類腐蝕）鹽類腐蝕 硫酸鹽腐蝕硫酸鹽腐蝕 特特 點：點：硫酸鹽與水泥石中的氫氧化鈣反應生成石膏（硫酸鹽與水泥石中的氫氧化鈣反應生成石膏（1.51.5倍的體積倍的體積膨脹膨脹），石膏再與水化鋁酸鈣反應生成鈣礬石（，石膏再與水化鋁酸鈣反應生成鈣礬石（2.5倍的體倍的體積膨脹積膨脹），導致脆性水泥石結(jié)構的開裂。），導致脆性水泥石結(jié)構的開裂。舉舉 例：例：Na2SO4+ Ca(OH)2=CaSO4+N

49、a OH CaOAl2O3 6H2O+CaSO4+H2O CaO Al2O3 3CaSO4 31H2O +Ca(OH)2 棒狀晶體棒狀晶體-水泥桿菌水泥桿菌 鎂鹽腐蝕：鎂鹽腐蝕： 特點：特點： 鎂鹽與水泥石中的鎂鹽與水泥石中的Ca(OH)2反應，生成易溶于水的或松反應，生成易溶于水的或松軟無膠凝性的物質(zhì)，水泥石分解。軟無膠凝性的物質(zhì)，水泥石分解。 舉例：舉例：MgCl2 + Ca(OH)2 = CaCl2 + Mg(OH)2MgSO4+ Ca(OH) 2 2 + H2O CaSO4 2H2O + Mg(OH)2（3 3）鹽類腐蝕）鹽類腐蝕易溶于水易溶于水結(jié)晶膨脹結(jié)晶膨脹無膠凝性無膠凝性（4 4

50、）堿類腐蝕）堿類腐蝕 特特 點：點：堿性強的液態(tài)堿腐蝕性強堿性強的液態(tài)堿腐蝕性強,堿與水泥石中的成分反應，生成堿與水泥石中的成分反應，生成易溶于水或膨脹性的物質(zhì)，破壞水泥石。易溶于水或膨脹性的物質(zhì)，破壞水泥石。 舉舉 例：例： CaOAl2O3 + NaOHNa2O Al2O3 + Ca(OH)2 NaOH + CO2 Na2 2CO3 + H2O易溶于水易溶于水干燥、結(jié)晶、膨干燥、結(jié)晶、膨脹脹4、水泥石腐蝕破壞的原因、水泥石腐蝕破壞的原因v外因：外因： 環(huán)境中的腐蝕性介質(zhì)，如：軟水；酸、堿、鹽的水溶環(huán)境中的腐蝕性介質(zhì)，如：軟水；酸、堿、鹽的水溶液等。液等。v內(nèi)因：內(nèi)因：水泥石內(nèi)存在原始裂縫和

51、孔隙，為腐蝕性介質(zhì)侵水泥石內(nèi)存在原始裂縫和孔隙，為腐蝕性介質(zhì)侵入提供了通道；入提供了通道；水泥石內(nèi)有在某些腐蝕性介質(zhì)下不穩(wěn)定的組分，水泥石內(nèi)有在某些腐蝕性介質(zhì)下不穩(wěn)定的組分，如：如：Ca(OH)2，水化鋁酸鈣等；，水化鋁酸鈣等；腐蝕與毛細孔通道的共同作用腐蝕與毛細孔通道的共同作用 加劇水泥石結(jié)構的加劇水泥石結(jié)構的破壞破壞。 水泥石的腐蝕水泥石的腐蝕 水泥石的防腐水泥石的防腐根據(jù)侵蝕環(huán)境特點，根據(jù)侵蝕環(huán)境特點，合理選用水泥品種。合理選用水泥品種。提高水泥石的密實提高水泥石的密實度度表面加保護層表面加保護層5 5、水泥石腐蝕的防止措施、水泥石腐蝕的防止措施 軟水侵蝕軟水侵蝕 鹽類腐蝕鹽類腐蝕 a.

52、a.硫酸鹽腐蝕硫酸鹽腐蝕 b.b.鎂鹽腐蝕鎂鹽腐蝕 酸類腐蝕酸類腐蝕 a.a.碳酸性腐蝕碳酸性腐蝕 b.b.一般酸腐蝕一般酸腐蝕 強堿腐蝕強堿腐蝕思考題思考題 降低水泥石中降低水泥石中Ca(OH)2的含量，對水泥的的含量，對水泥的耐腐蝕性有什么作用？為什么？耐腐蝕性有什么作用？為什么？ 答：降低水泥石中答：降低水泥石中Ca(OH)2的含量，可以提的含量，可以提高水泥的抵抗化學腐蝕和軟水腐蝕的能力。高水泥的抵抗化學腐蝕和軟水腐蝕的能力。 因為化學和軟水腐蝕與水泥石中的氫氧化鈣因為化學和軟水腐蝕與水泥石中的氫氧化鈣密切相關。密切相關。Summaryv物理力學性能物理力學性能密度密度強度強度體積安定

53、性體積安定性細度細度水化熱水化熱v耐久性能耐久性能軟水腐蝕軟水腐蝕鹽類腐蝕鹽類腐蝕酸類腐蝕酸類腐蝕強堿腐蝕強堿腐蝕為了滿足土木工程應用的要求，水泥需具備三方面的性為了滿足土木工程應用的要求，水泥需具備三方面的性能：能：v 施工性能施工性能凝結(jié)時間凝結(jié)時間標準稠度用水量標準稠度用水量本節(jié)復習思考題本節(jié)復習思考題1、談談你對水泥的認識。談談你對水泥的認識。2、何為硅酸鹽水泥，分幾種型號？各有什么區(qū)別？、何為硅酸鹽水泥，分幾種型號？各有什么區(qū)別？3、水泥熟料由哪幾種礦物組成？各自的含量是多少？、水泥熟料由哪幾種礦物組成？各自的含量是多少？4、什么是水泥石？其組成成分有哪些？影響水泥石強、什么是水泥石

54、？其組成成分有哪些？影響水泥石強度發(fā)展的因素是什么？度發(fā)展的因素是什么？ 5、何謂水泥的體積安定性？水泥的體積安定性不良的、何謂水泥的體積安定性？水泥的體積安定性不良的原因是什么？安定性不良的水泥應如何處理？原因是什么？安定性不良的水泥應如何處理？6、既然硫酸鹽對水泥石具有腐蝕作用，那么為什么在、既然硫酸鹽對水泥石具有腐蝕作用，那么為什么在生產(chǎn)水泥時摻入的適量石膏對水泥石不產(chǎn)生腐蝕作生產(chǎn)水泥時摻入的適量石膏對水泥石不產(chǎn)生腐蝕作用？用？7、硅酸鹽水泥腐蝕的類型有哪些？腐蝕后水泥石破壞、硅酸鹽水泥腐蝕的類型有哪些？腐蝕后水泥石破壞的形式有哪幾種？的形式有哪幾種？ 本節(jié)作業(yè)題本節(jié)作業(yè)題1 1、選擇、

55、選擇 沸煮法只能檢測出（沸煮法只能檢測出（ ）引起的水泥體積安定性不良。）引起的水泥體積安定性不良。 A SOA SO3 3含量超標含量超標 B B 游離游離CaOCaO含量超標含量超標 C C 游離游離MgOMgO含量超標含量超標 D D 石膏摻量超標石膏摻量超標2 2、水泥安定性經(jīng)（、水泥安定性經(jīng)（ ）檢驗必須合格。）檢驗必須合格。 A A 坍落度法坍落度法 B B 沸煮法沸煮法 C C 篩分析法篩分析法 D D 維勃稠度法維勃稠度法本節(jié)作業(yè)題本節(jié)作業(yè)題 3、現(xiàn)有甲、乙兩廠生產(chǎn)的硅酸鹽水泥熟料，其礦物成分如下表，試估計和比較這兩廠所生產(chǎn)的硅酸鹽水泥的性能有何差異？生產(chǎn)廠礦物熟料礦物熟料C3

56、SC2SC3AC4AF甲56171215乙42357164、 測得硅酸鹽水泥標準試件的抗折和抗壓破壞荷載如下表 ， 試評定其強度等級。本節(jié)作業(yè)題抗折破壞荷載（抗折破壞荷載（kN）抗壓破壞荷載（抗壓破壞荷載（kN）3d28d3d28d1.792.9042.184.841.085.21.812.8341.283.640.383.91.923.5243.587.144.887.5混合材料混合材料普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣、火山灰、粉煤灰水泥礦渣、火山灰、粉煤灰水泥復合硅酸鹽水泥復合硅酸鹽水泥3.2 3.2 摻混合材的硅酸鹽水泥摻混合材的硅酸鹽水泥 3.23.2.1 1 混合材料混合材料| 定義

57、定義| 分類分類|活性混合材活性混合材|非活性混合材非活性混合材| 活性混合材的水化活性混合材的水化改善水泥性能改善水泥性能 降低成本降低成本 調(diào)節(jié)水泥強度等級調(diào)節(jié)水泥強度等級在生產(chǎn)水泥時，為改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥強度等級，降低在生產(chǎn)水泥時，為改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥強度等級，降低成本，而加到水泥中去的天然的或人工的礦物材料成本，而加到水泥中去的天然的或人工的礦物材料。 （一）（一） 混合材料定義混合材料定義活性混合材活性混合材非活性混合材非活性混合材特點：特點：本身并不具有膠凝性質(zhì)或膠結(jié)能本身并不具有膠凝性質(zhì)或膠結(jié)能力很小，但與石灰、石膏一起，在常溫下力很小，但與石灰、石膏一起，在常溫下能生成

58、具有水硬性的水化產(chǎn)物。能生成具有水硬性的水化產(chǎn)物。常用品種：常用品種：?；郀t礦渣，粉煤灰?；郀t礦渣，粉煤灰 火山灰。火山灰。特點特點：不與水泥成分起化學作用或作用很不與水泥成分起化學作用或作用很小，小， 摻入的作用摻入的作用主要是為了提高水泥的主要是為了提高水泥的產(chǎn)量，調(diào)整標號，減少水化熱。產(chǎn)量，調(diào)整標號，減少水化熱。稱為填充性混合材料。稱為填充性混合材料。常用品種：常用品種：如石英、黏土、慢冷礦渣如石英、黏土、慢冷礦渣 （二）混合材的分類二）混合材的分類（三）摻入混合材料的作用（三）摻入混合材料的作用 提高產(chǎn)量提高產(chǎn)量 降低成本降低成本 改善水泥性能改善水泥性能 調(diào)節(jié)水泥強度等級調(diào)節(jié)水泥

59、強度等級 降低水化熱降低水化熱 減少堿骨料反應減少堿骨料反應 擴大應用范圍擴大應用范圍 充分利用工業(yè)廢渣充分利用工業(yè)廢渣 保護環(huán)境保護環(huán)境（四）常用活性混合材料（四）常用活性混合材料煉鐵高爐的熔融爐渣，經(jīng)急速冷卻而成的顆粒。煉鐵高爐的熔融爐渣，經(jīng)急速冷卻而成的顆粒。活性組分：活性活性組分：活性SiO2和活性和活性Al2O3具有弱得水硬性。具有弱得水硬性。?；郀t粒化高爐礦渣礦渣隨同熔巖一起噴發(fā)的大量碎屑沉積在地面行成松軟物質(zhì)隨同熔巖一起噴發(fā)的大量碎屑沉積在地面行成松軟物質(zhì)活性組分：活性活性組分：活性SiO2和活性和活性Al2O3。分類分類（1）含水硅酸質(zhì)：硅藻土、硅藻石、蛋白石等；含水硅酸質(zhì)：

60、硅藻土、硅藻石、蛋白石等； (2)鋁硅玻璃質(zhì)：火山灰、凝灰?guī)r、浮石鋁硅玻璃質(zhì)：火山灰、凝灰?guī)r、浮石（3）燒粘土質(zhì)：燒粘土、煤渣、煅燒的煤矸石。）燒粘土質(zhì)：燒粘土、煤渣、煅燒的煤矸石。發(fā)電廠煙道氣體中收集的玻璃態(tài)的粉末。球形顆粒發(fā)電廠煙道氣體中收集的玻璃態(tài)的粉末。球形顆粒表面致密，粒徑表面致密，粒徑0.001-0.05mm。活性組分：活性活性組分：活性SiO2、活性活性Al2O3（高達（高達60%）粉粉 煤煤 灰灰火山灰質(zhì)火山灰質(zhì)混合材混合材粉煤灰粉煤灰等級等級質(zhì)量指標質(zhì)量指標細度細度45m方孔篩篩余方孔篩篩余（%）燒失量燒失量（%）需水量需水量（%）SO3含量（含量（%）12595320810