《建筑材料》十次課()

1、建筑材料教案 第四章 水泥混合材料礦渣硅酸鹽水泥 (P.S)火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 (P.P)粉煤灰硅酸鹽水泥 (P.F)復(fù)合硅酸鹽水泥 (P.C)4.2 摻大量混合材料的硅酸鹽水泥4.2 摻大量混合材料的硅酸鹽水泥定義：在生產(chǎn)水泥時(shí)，為了改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，降低成本，而加入的人工或天然的礦物材料。按性能分非活性混合材料(填充性混合材料)活性混合材料(水硬性混合材料)按性能分為兩類(lèi): 活性混合材料 (水硬性混合材料) 非活性混合材料（填充性混合材料）4.2.1 混合材料的分類(lèi)（1）活性混合材料磨細(xì)后加水不水化但摻加石灰后發(fā)生二次水化反應(yīng)生成水硬性膠凝產(chǎn)物火山灰活性：在常溫和有水的情況下

2、可與石灰反應(yīng)生成具有水硬性膠凝能力的產(chǎn)物。水化反應(yīng)硅酸鹽水泥中加入活性混合材料硅酸鹽水泥水化一次水化二次水化雖然活性混合材料不是水泥熟料的組成材料. 但水泥中用一定比例的活性混合材料代替可以改變各種水泥的性能二次水化反應(yīng)的特性溫度敏感性:常溫反應(yīng)速度慢高溫反應(yīng)速度快消耗 Ca(OH)2改善孔隙構(gòu)造SiO2 +mH2O + xCa(OH)2 xCaOSiO2nH2OAl2O3 +aH2O + yCa(OH)2 yCaOAl2O3bH2O 活性混合材料消耗 Ca(OH)2水硬性膠凝產(chǎn)物火山灰活性摻活性混合材料的作用提高產(chǎn)量降低成本改善水泥的性能 調(diào)整強(qiáng)度等級(jí)降低水化熱減少堿骨料反應(yīng)的發(fā)生擴(kuò)大應(yīng)用范

3、圍充分利用工業(yè)廢渣保護(hù)環(huán)境常用活性混合材料?；郀t礦渣是熔融的礦渣水淬而得到?；钚猿煞譃榛钚匝趸韬突钚匝趸X?；鹕交屹|(zhì)混合材料是火山噴發(fā)沉積物及其它具有類(lèi)似活性的材料的統(tǒng)稱(chēng)。分為含水硅酸質(zhì)（如硅藻土等）、鋁硅玻璃質(zhì)（如火山灰等）、粘土質(zhì)（燒粘土等）。 粉煤灰是一種發(fā)電廠(chǎng)燃料廢渣。 活性混合材料和石灰、石膏共同混合磨細(xì)可制成無(wú)熟料水泥。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，可用于調(diào)制砂漿或低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，用于一些小型、次要工程。知識(shí)點(diǎn)2）、非活性混合材料特點(diǎn)磨成細(xì)粉與石灰加水拌和后，不能或很少生成具有膠凝性質(zhì)的水化產(chǎn)物常用品種石英粘土慢冷礦渣凡有硅酸鹽水泥熟料、粒化高爐礦渣和適量石膏共同磨細(xì)制成的水硬性膠

4、凝材料稱(chēng)為礦渣水泥。 粒化礦渣摻量為2070%。水硬性膠凝材料熟料?；郀t礦渣石膏磨細(xì)P.S4.2.1、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥1定義、代號(hào)（1）礦渣硅酸鹽水泥凡有硅酸鹽水泥熟料、火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏其同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。其中混合材料的摻量為2050%。(2)火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥水硬性膠凝材料熟料火山灰質(zhì)混合材料石膏磨細(xì)P.P凡有硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱(chēng)為粉煤灰水泥。粉煤灰摻量為2040%。(3)粉煤灰硅酸鹽水泥水硬性膠凝材料熟料粉煤灰石膏磨細(xì)P.F2.技 術(shù) 性 質(zhì)技術(shù)性質(zhì): 分為6個(gè)強(qiáng)度等級(jí) :32.5, 32.

5、5R, 42.5, 42.5R, 52.5, 52. 5R（表3.3.2）其它技術(shù)性質(zhì)與普通水泥相同強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度 (MPa)抗折強(qiáng)度（MPa）3天28天3天28天32.532.5R42.542.5R52.552.5R10.015.015.019.021.023.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.04.55.55.56.56.57.07.0表3.3.2 P.S、P.P、P.F的強(qiáng)度要求3.特性與應(yīng)用 三種水泥的共性（1）早期強(qiáng)度低、后期強(qiáng)度發(fā)展高。其原因是這三種水泥的熟料含量少且二次水化反應(yīng)（即活性混合材料的水化）慢，故早期（3d、7d）強(qiáng)度低。后

6、期由于二次水化反應(yīng)的不斷進(jìn)行和水泥熟料的不斷水化，水化產(chǎn)物不斷增多，強(qiáng)度可趕上或超過(guò)同標(biāo)號(hào)的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥?；钚曰旌喜牧系膿搅吭蕉?，早期強(qiáng)度越低，但后期強(qiáng)度增長(zhǎng)越多。這三種水泥不適合用于早期強(qiáng)度要求高的混凝土工程，如冬季施工現(xiàn)澆工程等。（2）對(duì)溫度敏感，適合高溫養(yǎng)護(hù)。這三種水泥在低溫下水化明顯減慢，強(qiáng)度較低。采用高溫養(yǎng)護(hù)可大大加速活性混合材料的水化，并可加速熟料的水化，故可大大提高早期強(qiáng)度，且不影響常溫下后期強(qiáng)度的發(fā)展。（3）耐腐蝕性好。這三種水泥的熟料數(shù)量相對(duì)較少，水化硬化后水泥石中的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的數(shù)量少，且活性混合材料的二次水化反應(yīng)使水泥石中氫氧化鈣的數(shù)量進(jìn)一步降低，因

7、此耐腐蝕性好，適合用于有硫酸鹽、鎂鹽、軟水等侵蝕作用的環(huán)境，如水工、海港、碼頭等混凝土工程。但當(dāng)侵蝕介質(zhì)的濃度較高或耐腐蝕性要求高時(shí)，仍不宜使用。 （4）水化熱小。三種水泥中的熟料含量少，因而水化放熱量少，尤其是早期放熱速度慢，放熱量少，適合用于大體積混凝土工程。（5）抗凍性較差。礦渣和粉煤灰易泌水形成連通孔隙，火山灰一般需水量較大，會(huì)增加內(nèi)部的孔隙含量，故這三種水泥的抗凍性均較差。（6）抗碳化性較差。由于這三種水泥在水化硬化后，水泥石中的氫氧化鈣的數(shù)量少，故抵抗碳化的能力差。因而不適合用于二氧化碳濃度含量高的工業(yè)廠(chǎng)房，如鑄造、翻砂車(chē)間等。三種水泥的特性（1）礦渣硅酸鹽水泥耐熱性好適用于有耐熱

8、要求的混凝土工程。 干縮大，抗?jié)B性差。由于混合材料摻量大，而且高爐礦渣有尖銳棱角，拌和用水量大，保水性差，易產(chǎn)生泌水通道，故其抗?jié)B性差，不適用于有抗?jié)B要求的混凝土工程。（2）火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥在潮濕環(huán)境或水中養(yǎng)護(hù)時(shí)抗?jié)B性好。 因?yàn)榧?xì)而多孔的火山灰材料適用于有抗?jié)B要求工程,發(fā)生膨脹膠化作用，生成較多的水化硅酸鈣，使水泥石的結(jié)構(gòu)密實(shí)。 在干燥環(huán)境中使用易裂紋、起粉。因?yàn)樯鲜鏊磻?yīng)在干燥的環(huán)境中不能進(jìn)行，強(qiáng)度不發(fā)展；且以生成的水化硅酸鈣凝膠也會(huì)失水收縮，產(chǎn)生裂紋，所以不適用于干熱地區(qū)的地上建筑。 （3）粉煤灰硅酸鹽水泥 早期強(qiáng)度低，因?yàn)榉勖夯仪蛐尾Ａw表面密實(shí)，13個(gè)月后表面活性物質(zhì)才發(fā)生二次水化

9、作用，適應(yīng)于承重遲緩的工程。 干縮小，抗裂性好：表面結(jié)構(gòu)密實(shí)，吸水量少。 泌水性大（快）易產(chǎn)生失水裂紋，抗?jié)B性差。五種常用水泥的主要性能特性 品種P.P. P.OP.SP.PP.F水化熱高低凝結(jié)時(shí)間快較快較慢，低溫下尤甚強(qiáng)度發(fā)展早期強(qiáng)度高早期強(qiáng)度較高早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度可等于同標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥抗硫酸腐蝕較差較強(qiáng)當(dāng)SiO2多時(shí)，抗硫酸鹽腐蝕性好當(dāng)AlO3多時(shí)，抗硫酸鹽腐蝕性差抗凍性好較差干縮性小較大大較小保水性較好差好差蒸養(yǎng)適應(yīng)性不宜高于6080好4.3.3復(fù)合硅酸鹽水泥 P.C在硅酸鹽水泥熟料中摻入2種或2種以上的混合材料制備而成的硅酸鹽水泥。性質(zhì) 32.552.5R 6 個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。其它性質(zhì)

10、介于P.O與三種混合材料硅酸鹽水泥相同。 復(fù)合水泥的強(qiáng)度要求強(qiáng)度等級(jí) fc(MPa) fm(MPa) 3d 28d 3d 28d 32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.55.2522.052.54.07.052.5R 26.0 52.5 5.0 7.0 Back水泥的包裝與存儲(chǔ)國(guó)標(biāo)規(guī)定包裝袋兩側(cè)應(yīng)根據(jù)水泥的品種采用不同的顏色印刷水泥名稱(chēng)和強(qiáng)度等級(jí)，硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥采用紅色，礦渣硅酸鹽水泥采用綠色，其他三個(gè)品種水泥采用黑色或藍(lán)色。 4.4 其他品種水泥1.道路硅酸鹽水泥 定義：以

11、適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分和較多量的鐵鋁酸鈣的硅酸鹽熟料稱(chēng)為道路硅酸鹽水泥熟料。 特性與應(yīng)用：道路水泥是一種強(qiáng)度高、特別是抗折強(qiáng)度高、耐磨性好、干縮性小、抗沖擊性好、抗凍性和抗硫酸性比較好的專(zhuān)用水泥。它適用于道路路面、機(jī)場(chǎng)跑道道面、城市廣場(chǎng)等工程。由于道路水泥具有干縮性小、耐磨、抗沖擊等特性，可減少水泥混凝土路面的裂縫和磨耗等病害，減少維修、延長(zhǎng)路面使用年限。2.快硬硅酸鹽水泥 定義：凡以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏磨細(xì)制成的，以3d抗壓強(qiáng)度表示標(biāo)號(hào)的水硬性膠凝材料稱(chēng)為快硬硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱(chēng)快硬水泥）。 3.白色硅酸鹽水泥 定義：凡以適當(dāng)成分的生料燒至部分溶融，所得以硅酸鈣為

12、主要成分、氧化鐵含量很少的白色硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為白色硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱(chēng)白水泥）。 4.膨脹水泥及自應(yīng)力水泥 硬化過(guò)程中不產(chǎn)生收縮而具有一定膨脹性能的水泥。在路橋工程中，膨脹水泥常用于水泥混凝土路面、機(jī)場(chǎng)道面或橋梁結(jié)構(gòu)中修補(bǔ)混凝土。 練習(xí)題1、活性混合材料均含有_ _和_ _成分。它們能與水泥水化產(chǎn)物 _ 作用，生成_ _和_ _。2、常用的六大水泥包括：_ _、_ _、_ _、_ _、_ _及_ _。 3、礦渣水泥與硅酸鹽水泥相比，其早期強(qiáng)度_ _，后期強(qiáng)度_ _，水化熱_ _，抗蝕性_ _，抗凍性_ _。4、因?yàn)樗嗍撬残阅z凝材料，故運(yùn)輸和儲(chǔ)存時(shí)不怕

13、受潮和淋濕。（ ）5、用沸煮法可以全面檢驗(yàn)硅酸鹽水泥的體積安定性是否良好。（ ）6、生產(chǎn)水泥時(shí)摻入石膏的目的是為了延緩凝結(jié)時(shí)間，摻量越大，作用越大。（ ）7、粉煤灰水泥適用于冬季施工的混凝土工程。（ ）8、體積安定性不合格的水泥在空氣中放置一段時(shí)間后，安定性可能合格了。（ ）9、對(duì)早期強(qiáng)度要求比較高的工程一般使用礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥。（ ）10、硅酸鹽水泥熟料礦物組成中，以下哪種熟料礦物不是主要成分? _。A.硅酸二鈣 B.硅酸三鈣 C.鐵鋁酸四鈣和鋁酸三鈣 D.游離氧化鈣11、礦渣硅酸鹽水泥與火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥比較，二者_(dá)不同。A.抗凍性 B.水化熱 C.耐熱性 D.強(qiáng)度發(fā)展12、以下工程適合使用硅酸鹽水泥的是_。A.大體積的混凝土工程B.受化學(xué)及海水侵蝕的工程C.耐熱混凝土工程D.早期強(qiáng)度要求較高的工程13、某