《建筑材料》第二章

《建筑材料》第二章2024/3/12《建筑材料》第二章水泥質(zhì)量評(píng)定及驗(yàn)收保管《建筑材料》第二章3

1824年10月21日，英國(guó)利茲（Leeds）城的泥水匠阿斯普?。↗.Aspdin）獲得英國(guó)第5022號(hào)“波特蘭水泥”專利證書(shū)，從而一舉成為流芳百世的水泥發(fā)明人。水泥：是一種多組分的人造礦物粉料，它與水拌和后成為塑性膠體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂石等材料膠結(jié)成具有一定強(qiáng)度的整體。（水泥是水硬性膠凝材料。）《建筑材料》第二章4《建筑材料》第二章5普通水泥彩色水泥彩色水泥彩色水泥《建筑材料》第二章62、檢驗(yàn)項(xiàng)目（1）化學(xué)指標(biāo)

不溶物：是指水泥經(jīng)酸和堿處理，不能被溶解的殘留物。其主要成分是結(jié)昌SiO2，其次是R2O3，它屬于水泥中非活性組分之一。

燒失量：水泥燒失量是指水泥在950～1000℃高溫下燃燒失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。

三氧化硫：強(qiáng)度下降，溫脹率上升，硬化后水泥的體積膨脹，甚至結(jié)構(gòu)破壞

氧化鎂：水泥中氧化鎂含量過(guò)高時(shí)，由于其緩慢的水化和體積膨脹效應(yīng)可使水泥硬化體結(jié)構(gòu)破壞。

氯離子：銹蝕《建筑材料》第二章7（2）凝結(jié)時(shí)間

定義：水泥從加水開(kāi)始到失去流動(dòng)性，即從可塑性狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需要的時(shí)間。分初終時(shí)間和終凝時(shí)間兩種。

初凝時(shí)間：是指水泥加水拌和到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開(kāi)始失去塑性的時(shí)間。

終凝時(shí)間：是指水泥加水拌和起到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完全失去塑性的時(shí)間。

《建筑材料》第二章8水泥凈漿攪拌機(jī)水泥砂漿攪拌機(jī)《建筑材料》第二章9一、質(zhì)量評(píng)定1、檢驗(yàn)批確定（1）（2）散裝袋裝《建筑材料》第二章d.水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿1.目的：試驗(yàn)結(jié)果具有可比性，用于測(cè)定凝結(jié)時(shí)間和安定性。

2.測(cè)定：試驗(yàn)儀器：維卡儀試驗(yàn)方法：標(biāo)準(zhǔn)法/調(diào)整水量法3.標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿標(biāo)準(zhǔn):

試桿距底板距離為6mm±1mm。4.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量:達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿時(shí)的用水量?！督ㄖ牧稀返诙聹y(cè)定水泥稠度滑動(dòng)部分總質(zhì)量為300g±1g標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀《建筑材料》第二章凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀圓模和試針《建筑材料》第二章

初凝時(shí)間：

試桿距底板距離為4mm±1mm。終凝時(shí)間：

當(dāng)試針沉入試體0.5mm時(shí)，即環(huán)形附件開(kāi)始不能在試體上留下痕跡時(shí)。e.凝結(jié)時(shí)間測(cè)定《建筑材料》第二章14（3）安定性定義：水泥硬化后體積變化的均勻性稱為水泥體積安定性，簡(jiǎn)稱安定性。如果水泥中某些成分的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在水泥水化過(guò)程中甚至硬化后，致使劇烈而不均勻的體積變化（體積膨脹）足以使建筑物強(qiáng)度明顯降低，甚至潰裂，這種現(xiàn)象便是水泥安定性不良。引起水泥安定性不良的原因主要有三種:游離氧化鈣、游離氧化鎂及水泥中石膏摻加量過(guò)多。試驗(yàn)方法:試餅法雷氏法▲——發(fā)生爭(zhēng)議以雷氏法為主《建筑材料》第二章雷氏法（1）雷氏夾試件的成型：標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿。（2）測(cè)量A取下試件，測(cè)量雷氏夾指針尖端間的距離A。（3）沸煮（4）測(cè)量C沸煮后，冷卻，取出試件測(cè)量雷氏夾指針尖端的距離C。（5）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(guò)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。雷氏夾《建筑材料》第二章16（4）強(qiáng)度抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度

檢驗(yàn)方法（ISO法）水泥:標(biāo)準(zhǔn)砂:水=1:3:0.5，制成40mm×40mm×160mm棱柱體試件,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3d、28d。

《建筑材料》第二章17二、質(zhì)量控制三、驗(yàn)收四、貯存1、期限2、散裝貯存3、袋裝貯存《建筑材料》第二章硅酸鹽系水泥主要原料《建筑材料》第二章19硅酸鹽水泥系列——是以硅酸鈣為主要成分的水泥熟料、一定量的混合材料和適量石膏，經(jīng)共同磨細(xì)而成。1.原料（1）石灰質(zhì)原料：主要提供CaO。采用石灰?guī)r、凝灰?guī)r和貝殼等。（2）粘土質(zhì)原料：主要SiO2、Al2O3及Fe2O3。采用粘土、黃土、頁(yè)巖、泥巖、粉砂巖及河泥等。主要原料（3）校正原料（輔助原料）：為滿足成分要求用。如：鐵礦粉的鐵質(zhì)原料補(bǔ)充氧化鐵的含量。砂巖的硅質(zhì)原料增加二氧化硅的成分等。《建筑材料》第二章

1.硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝概述

（1）生產(chǎn)工藝

兩磨一燒——生料制備、熟料煅燒和水泥粉磨三個(gè)過(guò)程（2）生產(chǎn)原料石灰石質(zhì)原料——石灰石、白堊等粘土質(zhì)原料——粘土、頁(yè)巖等校正原料（少量）——鐵粉CaOSiO2、Al2O3、Fe2O3Fe2O3《建筑材料》第二章21兩磨一燒：制備生料（一磨）

煅燒熟料（一燒）粉磨水泥（二磨）石灰石粘土按比例混合—生料進(jìn)窯————熟料輔助原料

煅燒1450℃磨細(xì)磨細(xì)石膏水泥成品生料CaO：62%~67%SiO2:20%~24%Al2O3:4%~7%Fe2O3：2.5%~6.0%

生料在窯內(nèi)經(jīng)歷：干燥——預(yù)熱——分解——燒成——冷卻

《建筑材料》第二章《建筑材料》第二章φ3.5×10m中卸烘干磨（生料粉磨）生料粉磨工藝

《建筑材料》第二章熟料煅燒工藝

《建筑材料》第二章φ3.3×50m旋轉(zhuǎn)窯《建筑材料》第二章篦式冷卻機(jī)《建筑材料》第二章水泥粉磨及包裝

φ3.8×13m水泥磨《建筑材料》第二章水泥皮帶輸送機(jī)八嘴回轉(zhuǎn)式微機(jī)包裝機(jī)《建筑材料》第二章水泥庫(kù)《建筑材料》第二章30硅酸三鈣（C3S）硅酸二鈣（C2S）鋁酸三鈣（C3A）鐵鋁酸四鈣（C4AF）（四種主要熟料礦物中，C3A是決定性因素。）水泥石的組成：凝膠體（水化硅酸鈣凝膠和氫氧化鈣晶體）未水化的水泥顆粒內(nèi)核毛細(xì)孔及凝膠孔它們?cè)诓煌瑫r(shí)期相對(duì)數(shù)量的變化，使水泥石的性質(zhì)隨之而改變。水泥石的結(jié)構(gòu)A-未水化水泥顆粒；B-膠體粒子（C-S-H等）；C-晶體粒子（Ca(OH)2等）;D-毛細(xì)孔（毛細(xì)孔水）；E-凝膠孔《建筑材料》第二章（1）硅酸鹽水泥熟料（簡(jiǎn)稱為熟料）1）硅酸鹽水泥熟料的礦物組成硅酸三鈣主要礦物組成分子式分子簡(jiǎn)式

3CaO·SiO2C3SC2SC3AC4AF2CaO·SiO23CaO·Al2O34CaO·Al2O3·Fe2O3硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣名稱《建筑材料》第二章注意水泥中的其它成分：原因：煅燒水泥中反應(yīng)：危害：影響水泥體積安定性石灰石質(zhì)原料富含潛在危害非常嚴(yán)重《建筑材料》第二章2）硅酸鹽水泥熟料礦物組成的反應(yīng)特性《建筑材料》第二章實(shí)例快硬水泥：3d抗壓強(qiáng)度高，熟料中C3A、C3S含量高。

適用于緊急搶修工程、軍事工程、冬季施工工程。道路水泥：抗折強(qiáng)度高，耐磨、抗沖擊、抗凍和抗硫酸性好、干縮性小。C4AF、C2S含量高。

適用于道路路面、機(jī)場(chǎng)道面、城市廣場(chǎng)等工程。大壩水泥：簡(jiǎn)稱中熱水泥低熱礦渣水泥：加入礦渣適用于大壩工程、大型構(gòu)筑物、大型房屋的基礎(chǔ)等大體積工程。水化放熱較低，C2S含量高，C3A含量低《建筑材料》第二章（二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程分為：早、中、晚三個(gè)時(shí)期1.水化早期，初始反應(yīng)期（凝膠膜的生成期）（誘導(dǎo)期）20℃，3h《建筑材料》第二章3.水化后期，硬化更長(zhǎng)時(shí)間水化反應(yīng)減慢——水化產(chǎn)物填充由水占據(jù)的空間——晶體相互搭接——整體——水泥石——硬化硬化：漿體的強(qiáng)度逐漸提高并變成堅(jiān)硬的石狀固體——水泥石2.水化中期，凝結(jié)

20~30h，30%的水泥已經(jīng)水化——包裹膜——增厚凝結(jié)：水泥加水拌和初期形成具有可塑性的漿體，然后逐漸變稠并失去可塑性的過(guò)程?！督ㄖ牧稀返诙陆K凝凝結(jié)硬化誘導(dǎo)期稠硬不流動(dòng)漿體剛性固體隨時(shí)間增強(qiáng)塑性流動(dòng)漿體初凝時(shí)間終凝時(shí)間水泥凝結(jié)時(shí)間與水泥漿體狀況的關(guān)系加水初凝《建筑材料》第二章第一階段：大約在水泥拌水起至初凝時(shí)止，C3S迅速反應(yīng)生成Ca(OH)2。石膏和C3A反應(yīng)生成鈣礬石晶體。水泥漿呈塑性狀態(tài)。第二階段：大約從初凝起至24h止，水泥水化加速，生成較多的Ca(OH)2、鈣礬石晶體、水化硅酸鈣凝膠。水化產(chǎn)物大量生成，水泥凝結(jié)。第三階段：指24h以后直到水化結(jié)束。所有水化產(chǎn)物生成，數(shù)量不斷增加，結(jié)構(gòu)更加致密，強(qiáng)度不斷提高。（2）水泥的硬化《建筑材料》第二章水泥硬化研究理論水化過(guò)程在不同的情況下會(huì)有不同的水化機(jī)理；不同的礦物在不同的階段，水化機(jī)理也會(huì)不完全相同?！督ㄖ牧稀返诙?/p>

（2）石膏作用：緩凝劑水泥熟料磨成細(xì)粉與水相遇會(huì)很快凝結(jié)，無(wú)法施工。加入適量的石膏會(huì)延緩凝結(jié)時(shí)間，同時(shí)還有利于提高水泥早期強(qiáng)度、降低干縮變形等性能。石膏品種：主要采用天然石膏、工業(yè)副產(chǎn)石膏?！督ㄖ牧稀返诙拢?）混合材料1）活性混合材料2）非活性混合材料《建筑材料》第二章1）活性混合材料

——系指具有火山灰性或潛在水硬性的混合料。煉鋼廠冶煉生鐵時(shí)的副產(chǎn)品。主要成分：CaO、Al2O3、SiO2。具有較高的化學(xué)潛能，但穩(wěn)定性差。?；郀t礦渣火山灰質(zhì)混合材料粉煤灰火力發(fā)電廠煤粉燃料排出的細(xì)顆粒廢渣。主要成分：較多的SiO2、Al2O3和少量的CaO具有較高的活性。天然的人工的主要成分：Al2O3、SiO2。本身不硬化，+石灰+水起膠凝作用?！督ㄖ牧稀返诙?）非活性混合材料

定義：在水泥中主要起填充作用，本身不具有（或具有微弱的）潛在的水硬性或火山灰性。

目的：調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度，增加水泥產(chǎn)量，降低水化熱。

常用種類：磨細(xì)的石灰石、石英巖、粘土、慢冷礦渣、高硅質(zhì)爐灰等?！督ㄖ牧稀返诙峦ㄓ霉杷猁}水泥《建筑材料》第二章六大品種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

不摻混合材+少量混合材（≤水泥量5%）硅酸鹽水泥熟料+適量石膏+多量混合材

P·Ⅰ

P·Ⅱ

+少量混合材（水泥量6%～15%）

P·O

?；郀t礦渣

P·P

P·F

P·S·A/

P·S·B

火山灰

粉煤灰

P·C兩種混合材《建筑材料》第二章（2）物理力學(xué)性質(zhì)

①細(xì)度

0.08mm方孔篩篩余量:%——負(fù)壓篩法（適用于其它水泥）比表面積：m2/kg，cm2/g——勃氏法（適用于硅酸鹽水泥）a.指標(biāo)《建筑材料》第二章

b.試驗(yàn)方法1.篩析試驗(yàn)前：調(diào)節(jié)負(fù)壓至4000～6000Pa范圍內(nèi)。2.稱取試樣25g，置于負(fù)壓篩，篩析2min。3.篩畢，稱量篩余物ms。4.結(jié)果計(jì)算(1)水泥試樣篩余百分?jǐn)?shù)：篩余結(jié)果