《建筑材料》第八次課(第四章)

《建筑材料》教案

第四章水泥建筑工程系主講教師：李棱雪第四章水泥本次課的學(xué)習(xí)目標(biāo):1.了解凝結(jié)硬化的機(jī)理。2.掌握水泥的技術(shù)性質(zhì)。凝結(jié)：水泥加水拌和形成具有一定流動(dòng)性和可塑性的漿體，經(jīng)過自身的物理化學(xué)變化逐漸變稠失去可塑性的過程。硬化：失去可塑性的漿體隨著時(shí)間的增長產(chǎn)生明顯的強(qiáng)度，并逐漸發(fā)展成為堅(jiān)硬的水泥石的過程。水泥的凝結(jié)與硬化過程由以下四個(gè)過程組成。

水泥凝結(jié)硬化過程動(dòng)畫4.2.2硅酸鹽水泥的水化和凝結(jié)硬化2.硅酸鹽水泥的凝結(jié)與硬化過程凝結(jié)硬化過程初始反應(yīng)期初始的溶解和水化，約持續(xù)5-10分鐘。潛伏期流動(dòng)性可塑性好,凝膠體膜層圍繞水泥顆粒成長，1h凝膠膜破裂、長大并連接、水泥顆粒進(jìn)一步水化，6h。多孔的空間網(wǎng)絡(luò)—凝聚結(jié)構(gòu)，失去可塑性凝結(jié)期凝膠體填充毛細(xì)管，6h-若干年硬化石狀體密實(shí)空間網(wǎng)硬化期3.影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素1）水灰比2）溫度、濕度及養(yǎng)護(hù)時(shí)間3）石膏摻量4）外加劑4.2.3、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)細(xì)度凝結(jié)時(shí)間體積安定性強(qiáng)度水化熱堿含量水泥的細(xì)度指水泥顆粒的粗細(xì)程度。細(xì)度決定了水泥與水接觸的表面積。從而影響水泥的水化和凝結(jié)速度和性質(zhì)。水泥的細(xì)度和性質(zhì)1.細(xì)度《GB175-2007》規(guī)定硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥細(xì)度以比表面積表示，比表面積不小于300m2/kg；其余四大類水泥以篩余表示，80微米方孔篩篩余不大于10%或45微米方孔篩篩余不大于30%。細(xì)度2、凝結(jié)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)稠度及標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量凝結(jié)時(shí)間測(cè)定初凝時(shí)間終凝時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)稠度試錐下沉深度為28±2mm時(shí)的稠度標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量按一定的方法將水泥調(diào)制成具有標(biāo)準(zhǔn)稠度的凈漿所需的水量。標(biāo)準(zhǔn)稠度及標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀通過水泥凈漿凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿的凝結(jié)時(shí)間。凝結(jié)時(shí)間測(cè)定方法凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀概念從水泥加水拌和起至標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿開始失去可塑性所需的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)要求≮45min國產(chǎn)水泥一般為1-3h實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)以試針距底板4±1mm為準(zhǔn)。工程意義水泥的初凝時(shí)間不宜過早，以便施工時(shí)有充分的時(shí)間攪拌、運(yùn)輸、澆搗和砌筑等操作。初始凝結(jié)時(shí)間終凝時(shí)間概念從水泥加水拌和起至水泥凈漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。標(biāo)準(zhǔn)要求≯390min國產(chǎn)水泥一般為5-6h實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)以試針下沉0.5mm為準(zhǔn)。工程意義終凝時(shí)間不宜過遲，以便施工完畢后更快硬化，達(dá)到一定的強(qiáng)度，以利于下一步施工工藝的進(jìn)行。定義

指水泥硬化過程中體積變化小且均勻的性能。體積安定性不良水泥硬化后產(chǎn)生不均勻的體積變化（裂紋、后彎曲）。使建筑質(zhì)量下降，甚至引起嚴(yán)重的建筑事故。體積安定性不良的原因過量游離的CaO過量游離的MgO過量石膏3、體積安定性水泥中的游離氧化鈣或氧化鎂都是過燒的它們的水速度慢，在水泥硬化后才開始水化，使已經(jīng)硬化的水泥石膨脹開裂。當(dāng)石膏摻量過多時(shí)，在水泥硬化后，它還能繼續(xù)與水化鋁酸鈣反應(yīng)，生成高硫型水化硫鋁酸鈣，體積增大2.5倍，引起水泥石開裂。此時(shí)，水化硫鋁酸鈣被稱為“水泥桿菌”。體積安定性不良的原因沸煮法-加速實(shí)驗(yàn)法測(cè)量體積安定性的兩種方法：試餅法觀察水泥凈漿制成的試餅在沸煮后的外形變化雷氏夾法測(cè)量水泥石餅沸煮后的膨脹值

體積安定性的測(cè)定——發(fā)生爭議以雷氏法為準(zhǔn)沸煮法測(cè)定儀體積安定性不良體積安定性的測(cè)定雷氏夾法體積安定性測(cè)定儀限制上述測(cè)試方法僅能測(cè)出游離CaO是否過量。游離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：MgO≯5%、石膏SO3≯3.5%。體積安定性的測(cè)定C:S:W=1:3:0.5標(biāo)準(zhǔn)試件40×40×160抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)氧化條件（20±1）℃的水中

抗折強(qiáng)度C:S:W=1:3:0.5的比例混合，制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件（40×40×160mm3），在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)，測(cè)試抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。4、強(qiáng)度強(qiáng)度等級(jí)根據(jù)3天和28天抗壓強(qiáng)度3天和28天抗折強(qiáng)度硅酸鹽水泥可分為6個(gè)等級(jí)：42.5，42.5R,52.5，52.5R,62.5,62.5R各齡期的強(qiáng)度不低于GB175-99表中的規(guī)定。按早期強(qiáng)度不同分為兩種類型，早強(qiáng)型(用R表示)和普通型。62.5R62.552.5R52.542.5R42.5強(qiáng)度等級(jí)硅酸鹽水泥各齡期的強(qiáng)度要求

（GB175-99）

技術(shù)性質(zhì)分析水泥在出廠和使用前必須檢驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)有四項(xiàng)：細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度和體積安定性。這四項(xiàng)指標(biāo)中，除強(qiáng)度外，其它任何一項(xiàng)指標(biāo)不合格，則水泥不能使用；反之，若僅強(qiáng)度一項(xiàng)指標(biāo)不合格，而其它三項(xiàng)指標(biāo)合格，則水泥可降等級(jí)使用。

其他性質(zhì)水化熱大部分的水化熱在水化反應(yīng)的初期釋放出來，它的數(shù)量決定于水泥的化學(xué)成分和細(xì)度、礦物摻合料。C3S，C3A越高，顆粒越細(xì)，水化熱越大，對(duì)冬季施工有利，但對(duì)大體積混凝土工程有害。堿含量以Na2O+0.658K2O計(jì)算值表示，以防止堿-骨料反應(yīng)的發(fā)生。低堿水泥含堿量≯0.6%，或由供需雙方商定。練習(xí)1.沸煮法只能檢驗(yàn)

所造成的水泥體積安定性不良。

A.f-CaOB.f-MgOC.SO3D.Na2O2.用比表面積法是檢驗(yàn)硅酸鹽水泥的哪種性質(zhì)?A.體積安定性B.細(xì)度C.強(qiáng)度D.凝結(jié)時(shí)間3.對(duì)出廠日期超過3個(gè)月的過期水泥的處理辦法是