第三章-摻混合材料的硅酸鹽水泥31要點課件

通用硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥混合材料的品種摻量的大小硅酸鹽水泥Ⅰ型硅酸鹽水泥（P.Ⅰ）（混合材料摻量﹤5％）（不摻加混合材料）Ⅱ型硅酸鹽水泥（P.Ⅱ）通用硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰硅(一)硅酸鹽水泥的原料及生產(chǎn)硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝流程示意圖

P.I水泥石灰石或?；V渣P.II水泥簡稱兩磨一燒(一)硅酸鹽水泥的原料及生產(chǎn)硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝流程示意圖(二)硅酸鹽水泥熟料礦物組成及特性生料8000C左右分解反應(yīng)CaOSiO2Al2O3Fe2O3800~14500C結(jié)合反應(yīng)3CaO·SiO2（C3S）2CaO·SiO2（C2S）3CaO·Al2O3（C3A）4CaO·Fe2O3·Al2O3（C4AF）水泥熟料(二)硅酸鹽水泥熟料礦物組成及特性生料8000C左右分解反(三)硅酸鹽水泥的水化和凝結(jié)硬化1、水泥的水化為了調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間，摻入適量石膏作緩凝劑反應(yīng)式如下：2、硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化（了解）(三)硅酸鹽水泥的水化和凝結(jié)硬化1、水泥的水化為了調(diào)節(jié)水泥3、影響水泥凝結(jié)、硬化的因素（1）熟料礦物組成的影響

（2）水泥細度的影響

（3）石膏的摻量（4）養(yǎng)護濕度和溫度的影響（5）齡期的影響

（6）水灰比的影響

3、影響水泥凝結(jié)、硬化的因素（1）熟料礦物組成的影響

（2(四)硅酸鹽水泥的技術(shù)要求1、細度

評價指標(biāo)2、凝結(jié)時間

初凝時間終凝時間3、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量

4、體積安定性

5、水泥的強度與等級

6、水化熱

產(chǎn)生體積安定性不良的原因？(四)硅酸鹽水泥的技術(shù)要求1、細度

評價指標(biāo)2、凝結(jié)時間(五)水泥石的腐蝕1、軟水侵蝕2、酸性腐蝕（1）碳酸水的腐蝕（2）一般酸的腐蝕3、鹽類的腐蝕（1）鎂鹽的腐蝕（2）硫酸鹽的腐蝕4、強堿腐蝕(五)水泥石的腐蝕1、軟水侵蝕2、酸性腐蝕（1）碳酸水的腐(六)水泥石腐蝕的防止措施1、選擇合適的水泥品種3、加保護層2、提高水泥的密實度，降低孔隙率(六)水泥石腐蝕的防止措施1、選擇合適的水泥品種3、加保護(七)硅酸鹽水泥的性質(zhì)及應(yīng)用１、凝結(jié)硬化快、強度高2、抗凍性好3、抗腐蝕性差4、堿度高、抗碳化性能好5、耐熱性差6、耐磨性好7、水化熱高(七)硅酸鹽水泥的性質(zhì)及應(yīng)用１、凝結(jié)硬化快、強度高2、抗凍3.3摻混合料的硅酸鹽水泥混合材料活性混合材料非活性混合材料按參與水化的程度1、活性混合材料

活性混合材料指與石灰或與石膏拌合在一起，并加水后，常溫下，能生成具有膠凝性的水化產(chǎn)物，既能在水中又能在空氣中硬化的混合材料。混合材料指在生產(chǎn)水泥時，為改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥強度等級，而加到水泥中人工的或天然的礦物材料。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥混合材料活性混合材料非活性混活性混合材料主要包括：?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料及粉煤灰（1）粒化高爐礦渣

?；郀t礦渣是將煉鐵高爐的熔融礦渣，經(jīng)急速冷卻得到的松軟顆粒。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥粒化高爐礦渣的化學(xué)成分主要是活性CaO、SiO2、Al2O3。如果CaO、Al2O3含量越高，則礦渣活性越高。目的是阻止結(jié)晶，使其絕大部分成為不穩(wěn)定的玻璃體，儲有較高的化學(xué)性能，從而有較高的潛在活性活性混合材料主要包括：?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料及粉煤灰（2）火山灰質(zhì)混合材料凡是天然的或人工的以活性氧化硅和活性氧化鋁為主要成分，具有火山性的礦物質(zhì)材料，稱為火山灰質(zhì)混合材料3.3摻混合料的硅酸鹽水泥（3）粉煤灰粉煤灰是火力發(fā)電廠的工業(yè)廢渣，是從煤粉爐煙道氣體中收集的粉末。其活性成分以活性氧化硅和活性氧化鋁為主。（2）火山灰質(zhì)混合材料凡是天然的或人工的以活性氧化硅和活性氧2、非活性混合材料在水泥中主要起填充作用而不與水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)很微弱的礦物材料，又稱填充性混合材料。在水泥中摻入非活性混合材料主要是為調(diào)節(jié)水泥強度等級、節(jié)約水泥熟料、提高水泥產(chǎn)量。非活性混合材料包括：質(zhì)地較堅實的有石英巖、石灰?guī)r、砂巖等磨成的細粉；質(zhì)地較松軟的有粘土、黃土等。另外，凡不符合技術(shù)要求的?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料及粉煤灰等。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥2、非活性混合材料在水泥中主要起填充作用而不與水泥發(fā)生化學(xué)反3、活性混合材料的作用活性混合料與水混合后，本身不會硬化或硬化極為緩慢，強度很低。但在氫氧化鈣溶液中，就會發(fā)生顯著的水化。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥摻活性混合料的硅酸鹽水泥在與水拌合后，首先是水泥熟料水化，水化生成的Ca(OH)2和石膏作為活性“激發(fā)劑”，與活性混合材料中的SiO2、Al2O3反應(yīng)，即二次水化反應(yīng)，生成具有水硬性的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。3、活性混合材料的作用活性混合料與水混合后，本身不會硬化或硬3.3.2普通硅酸鹽水泥概念：普通硅酸鹽水泥（簡稱普通水泥），代號P.O。6%＜活性混合材料摻加量≤20%，其中允許用不超過水泥質(zhì)量8%的非活性混合材料或不超過水泥質(zhì)量的5%的窯灰代替。(一)技術(shù)要求GB175-2007對普通水泥的技術(shù)要求如下：3.3摻混合料的硅酸鹽水泥（1）凝結(jié)時間

初凝時間不得早于45分鐘，終凝時間不得大于10小時。3.3.2普通硅酸鹽水泥概念：普通硅酸鹽水泥（簡稱普通（2）強度和強度等級硅酸鹽水泥分4個強度等級，即42.5、42.5Ｒ、52.5、52.5R，表（3-8）普通水泥的其他技術(shù)性質(zhì)要與硅酸鹽水泥相同。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥（2）強度和強度等級硅酸鹽水泥分4個強度等級，即42.5、4普通硅酸鹽水泥由于混合材料摻量較少，其性質(zhì)與硅酸鹽水泥基本相同，略有差異，主要表現(xiàn)為：（1）早期強度略低（2）水化熱略低（3）耐腐蝕性稍好（4）耐熱性稍好（5）抗凍性、耐磨性、抗炭化性略差(二)普通硅酸鹽水泥的主要性能及應(yīng)用應(yīng)用：與硅酸鹽水泥基本相同，甚至在一些不能用硅酸鹽水泥的地方也可采用普通水泥。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥由于混合材料摻量較少，其性質(zhì)與硅酸鹽水泥基本相3.3摻混合料的硅酸鹽水泥3.3.3礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥：簡稱礦渣水泥，由硅酸鹽水泥熟料和?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。礦渣硅酸鹽水泥混合材料摻量20%~50%，A型，代號P.S.A混合材料摻量50%~70%，B型，代號P.S.B3.3.4火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥3.3.5粉煤灰硅酸鹽水泥1、概念3.3摻混合料的硅酸鹽水泥3.3.3礦渣硅酸鹽水3.3摻混合料的硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：簡稱火山灰水泥，凡由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，代號P·P；混合材料的摻量20%~40%。粉煤灰硅酸鹽水泥：簡稱粉煤灰水泥，凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，代號P·F；混合材料的摻量20%~40%。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：簡稱火山2、技術(shù)要求三種水泥的細度要求80μm方孔篩，篩余量不得超過10%或45μm方孔篩，篩余量不得超過30%。凝結(jié)時間、體積安定性同普通水泥要求。（1）細度、凝結(jié)時間、體積安定性3.3摻混合料的硅酸鹽水泥2、技術(shù)要求三種水泥的細度要求80μm方孔篩，篩余量不得超過（2）氧化鎂、三氧化硫含量氧化鎂的含量應(yīng)≤6%，若氧化鎂的含量＞6%，需進行壓蒸安定性檢驗并合格。礦渣硅酸鹽水泥中三氧化硫的含量應(yīng)≤4%

，火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥中三氧化硫的含量應(yīng)≤3.5%。（3）強度等級這三種水泥的強度等級按3d、28d的抗壓強度和抗折強度來劃分，各強度等級水泥的各齡期的強度不得低于表3-9中的數(shù)值。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥（2）氧化鎂、三氧化硫含量氧化鎂的含量應(yīng)≤6%，若氧化鎂的含表3-9強度要求(GB175-2007)單位為MPa3.3摻混合料的硅酸鹽水泥表3-9強度要求(GB175-2007)3、性質(zhì)與應(yīng)用上述三種水泥都是在硅酸鹽水泥熟料基礎(chǔ)上加入大量活性混合材料再加入適量石膏磨細制成，所加混合材料在化學(xué)組成和化學(xué)活性上基本相同，并且在加水調(diào)制后經(jīng)歷了非常相似的水化過程，因而這三種水泥存在很多共性，但每種活性混合材料的本身又有性質(zhì)和特征的差異，又使得三種水泥有各自的特性：3.3摻混合料的硅酸鹽水泥3、性質(zhì)與應(yīng)用上述三種水泥都是在硅酸鹽水泥熟料基礎(chǔ)上加入大量（1）凝結(jié)硬化慢，早期強度低、后期強度發(fā)展快。三種水泥的共性：水化：分二步進行：首先熟料與水發(fā)生反應(yīng)，生成的產(chǎn)物與硅酸鹽水泥相同，隨后是熟料礦物水化析出的氫氧化鈣和摻入水泥中的石膏分別作為堿性激發(fā)劑和硫酸鹽激發(fā)劑，與活性混合材料的活性成分發(fā)生二次水化反應(yīng)，生成水化產(chǎn)物。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥（1）凝結(jié)硬化慢，早期強度低、后期強度發(fā)展快。三種水泥的共性由于三種水泥中熟料的含量少，二次水化反應(yīng)又比較慢，因此早期強度低，但后期由于二次水化的不斷進行及熟料的繼續(xù)水化，水化產(chǎn)物不斷增多，使得水泥強度發(fā)展較快，后期強度可趕上或超過同強度等級的普通硅酸鹽水泥。這三種水泥不適合用于早期強度要求高的混凝土工程，如冬季施工、現(xiàn)澆工程等。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥由于三種水泥中熟料的含量少，二次水化反應(yīng)又比較慢，因此早期強（2）抗軟水、抗腐蝕能力強。適合用于有硫酸鹽、鎂鹽、軟水等腐蝕作用的環(huán)境，如水工、海港、碼頭等混凝土工程。由于水泥的熟料少，因而水化生成的氫氧化鈣和水化鋁酸三鈣含量少，加之二次水化反應(yīng)還要消耗一部分氫氧化鈣和水化鋁酸三鈣，因此水泥中造成腐蝕的因素大大降低。（3）水化熱低，適合用于大體積混凝土3.3摻混合料的硅酸鹽水泥（2）抗軟水、抗腐蝕能力強。適合用于有硫酸鹽、鎂鹽、軟水等腐（4）濕熱敏感性強，適合高溫養(yǎng)護這三種水泥在低溫下水化明顯減慢，強度較低，采用高溫養(yǎng)護可大大加速活性混合材料的水化，并可加速孰料的水化，故可大大提高早期強度，且不影響后期強度的發(fā)展。與此相比，普通水泥和硅酸鹽水泥在高溫養(yǎng)護，雖然早期強度可提高，但后期強度發(fā)展會受到影響，比一直在低溫下養(yǎng)護的強度低。主要原因是普通水泥和硅酸鹽水泥的水化速度較快，短時間內(nèi)生成大量的水化產(chǎn)物，這些水化產(chǎn)物對未水化的水泥顆粒的后期水化起到阻礙作用，因此，普通水泥和硅酸鹽水泥不適合于高溫養(yǎng)護。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥（4）濕熱敏感性強，適合高溫養(yǎng)護這三種水泥在低溫下水化明顯減（5）抗炭化性較差用這三種水泥拌制的砂漿和混凝土，由于其中氫氧化鈣含量少，堿度較低，其中礦渣水泥最為明顯，低堿度使得碳化作用進行的較快且碳化深度也較大。不適合用于二氧化碳含量高的工業(yè)廠房，如鑄造車間。（6）抗凍性差這三種水泥早期強度低。受凍易損害，且混合材料加入需水量大，又因為保水性差，易在水泥內(nèi)產(chǎn)生孔隙通道，抗凍性差。故不宜用于嚴寒地區(qū)，特別是嚴寒地區(qū)水位經(jīng)常變動的部位。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥（5）抗炭化性較差用這三種水泥拌制的砂漿和混凝土，由于其中氫三種水泥的特性：（1）礦渣水泥1）耐熱性強。礦渣水泥的耐熱性較強，因此，較其它品種水泥更適用于高溫車間、高爐基礎(chǔ)等耐熱工程。

3.3摻混合料的硅酸鹽水泥三種水泥的特性：（1）礦渣水泥1）耐熱性強。礦渣水泥的耐熱性2）保水性差，泌水性大、干縮性大。水泥加水拌和后，水泥漿體能夠保持一定的水分而不析出的性能，稱為保水性礦渣與熟料共同粉磨過程中，礦渣顆粒難于磨得很細，且礦渣玻璃質(zhì)親水性較弱,因而礦渣水泥的保水性較差，泌水性較大。這是一個缺點，它易使混凝土內(nèi)形成毛細管通道及水囊，當(dāng)水分蒸發(fā)后，便形成孔隙，干縮性大，降低混凝土的密實性、均勻性及抗?jié)B性。當(dāng)加水量超過其保水能力時，在凝結(jié)過程中，將有部分水從水泥漿中析出，這種析出水分的性能，稱為泌水性3.3摻混合料的硅酸鹽水泥2）保水性差，泌水性大、干縮性大。水泥加水拌和后，水泥漿體（2）火山灰質(zhì)水泥1）抗?jié)B性好。2）干縮性較大、不耐干燥火山灰質(zhì)混合材料含有大量的微細孔隙，使其具有良好的保水性，并且在水化過程中形成大量的水化硅酸鈣凝膠，使火山灰質(zhì)水泥的水泥石結(jié)構(gòu)緊密，而具有較高的抗?jié)B性。由于火山灰質(zhì)水化產(chǎn)物中含大量膠體，長期處于干燥環(huán)境時，膠體會脫水產(chǎn)生嚴重的收縮，導(dǎo)致干縮裂縫。因此，使用時應(yīng)特別注意加強養(yǎng)護，使水泥在較長時間內(nèi)保持潮濕狀態(tài)，以避免產(chǎn)生干縮裂縫。對于處于干燥環(huán)境中施工的工程，不宜火山灰質(zhì)水泥。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥（2）火山灰質(zhì)水泥1）抗?jié)B性好。2）干縮性較大、不耐干燥火山（3）粉煤灰水泥由于粉煤灰呈球形顆粒，比表面積小，吸附水的能力小，因而其干縮性較小，有些甚至比硅酸鹽水泥及普通水泥還小，因而抗裂性較好；用粉煤灰水泥配制的混凝土和易性較好，這主要是由于粉煤灰中的細顆粒多呈球形（玻璃微珠），且較為致密，吸水性較??；另外其水化熱較低，抗侵蝕性較強。因此，特別適用于水利工程及大體積混凝土建筑物。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥（3）粉煤灰水泥由于粉煤灰呈球形顆粒，比表面積小，吸附水的能3.3.6復(fù)合硅酸鹽水泥概念：凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的活性混合材料或非活性混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥（簡稱復(fù)合水泥），代號P.C。復(fù)合硅酸鹽水泥的技術(shù)要求細度、凝結(jié)時間、強度、體積安定性的要求同礦渣硅酸鹽水泥。3.3摻混合料的硅酸鹽水泥3.3.6復(fù)合硅酸鹽水泥概念：凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種3.3摻混合料的硅酸鹽水泥3.3摻混合料的硅酸鹽水泥水泥的選用、驗收、儲運及保管一、水泥的選用水泥品種的選擇強度等級的選擇(一)按環(huán)境條件選擇水泥品種環(huán)境條件主要指工程所處的外部條件，包括環(huán)境的溫度、濕度及周圍所存在的侵蝕性介質(zhì)的種類及數(shù)量。(二)按工程特點選擇水泥品種冬季施工、大體積混凝土、有早強或耐熱工程等。常用水泥的選用表3-10

水泥的選用、驗收、儲運及保管一、水泥的選用水泥品種的選擇強度二、水泥的驗收散裝運輸時應(yīng)提交與袋裝標(biāo)志相同內(nèi)容的卡片。水泥袋上應(yīng)有注明：產(chǎn)品名稱、代號、凈含量、強度等級、生產(chǎn)許可證編號、生產(chǎn)者名稱、地址、出廠編號、執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)號、包裝日期、主要混合材料的名稱及數(shù)量。標(biāo)志(一)品種驗收第三節(jié)水泥的選用、驗收、儲運及保管二、水泥的驗收散裝運輸時應(yīng)提交與袋裝標(biāo)志相同內(nèi)容的卡片。水泥第三節(jié)水泥的選用、驗收、儲運及保管第三節(jié)水泥的選用、驗收、儲運及保管火山灰和粉煤灰、復(fù)合水泥用黑色礦渣水泥用綠色品種顏色硅酸鹽和普通水泥用紅色第三節(jié)水泥的選用、驗收、儲運及保管火山灰和粉煤礦渣水泥品種顏色硅酸鹽和普通第三節(jié)水泥的選第三節(jié)水泥的選用、驗收、儲運及保管第三節(jié)水泥的選用、驗收、儲運及保管第三節(jié)水泥的選用、驗收、儲運及保管第三節(jié)水泥的選用、驗收、儲運及保管(二)數(shù)量驗收對袋裝水泥而言，每袋凈含量為50kg，且不得少于標(biāo)志質(zhì)量的99%；隨機抽驗時，抽取20袋時總重量不少于1000kg，其包裝形式有雙方協(xié)商確定，但有關(guān)袋裝質(zhì)量要求，必須復(fù)合上述原則規(guī)定。(三)質(zhì)量驗收水泥出廠前應(yīng)按品種、強度等級和編號取樣試驗。交貨時水泥的質(zhì)量驗收可抽取實物試樣以檢驗結(jié)果為依據(jù)，也可以生產(chǎn)者同編號水泥的檢驗報告為依據(jù)，采用何種方法驗收由雙方商定，并在合同或協(xié)議中注明。第三節(jié)水泥的選用、驗收、儲運及保管(二)數(shù)量驗收對袋裝水泥而言，每袋凈含量為50kg，且不得(四)結(jié)論不合格品

所有通用硅酸鹽水泥的凝結(jié)時間、安定性、強度中的任何一項不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定者；硅酸鹽水泥不溶物、燒失量、三氧化硫、氧化鎂、氯離子中任何一項不符合規(guī)定者；普通水泥燒失量、三氧化硫、氧化鎂、氯離子中任何一項不符合規(guī)定者。其他通用硅酸鹽水泥三氧化硫、氧化鎂、氯離子中任何一項不符合規(guī)定者。另外，水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、強度等級、生產(chǎn)廠名稱和地址、出廠編號不全者也為不合格品。第三節(jié)水泥的選用、驗收、儲運及保管(四)結(jié)論不合格品第三節(jié)水泥的選用、驗收、儲運及1、不同生產(chǎn)廠家、不同品種、強度等級和不同出廠日期的水泥應(yīng)分別堆放，不得混存混放，更不能混合使用。2、水泥的吸濕性大，在儲存和保管時必須注意防潮防水。臨時存放的水泥要做好上蓋下墊：必要時蓋上塑料薄膜或防雨布，要墊高存放，離地面或墻面至少200mm以上。3、存放袋裝水泥，堆垛不宜太高，一般以10袋為宜，太高會使底層水泥過重而造成袋包裝破裂，使水泥受潮結(jié)塊。如果儲存期較短或場地太狹窄，堆垛可以適當(dāng)加高，但最多不宜超過15袋。

三、水泥的儲運與保管第三節(jié)水泥的選用、驗收、儲運及保管1、不同生產(chǎn)廠家、不同品種、強度等級和不同出廠日期的水泥應(yīng)分4、水泥儲存時要合理安排庫內(nèi)出入通道和堆垛位置，以使水泥能夠?qū)嵭邢冗M先出的發(fā)放原則。避免部分水泥因長期積壓在不易運出的角落里，造成受潮而變質(zhì)。