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1、,第四章 水泥與石灰,主要內(nèi)容：,硅酸鹽水泥,1,摻混合料的硅酸鹽水泥,2,其他水泥,3,石灰,4,小結(jié)與習(xí)題,5,第一節(jié) 硅酸鹽水泥,道路建筑材料水泥,1.基本概念,水泥是一種多級分的人造礦物粉料，與水拌和后成為塑性膠體，即能在空氣中硬化，也能在水中硬化，并能將砂石等材料結(jié)合成具有一定強度的整體，水泥是水硬性膠凝材料，常用的水泥主要有： 硅酸鹽水泥 P 普通硅酸鹽水泥 P.O 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 特種水泥（道路水泥、高鋁水泥、膨脹水泥等） 生產(chǎn)工藝,返回,道路建筑材料水泥,2.發(fā)展歷史,國內(nèi)水泥發(fā)展簡介,返回:,道路建筑材料水泥,3.

2、水泥的優(yōu)缺點,優(yōu) 點： 高的強度及穩(wěn)定性 料源廣泛 經(jīng)濟性好 工藝簡單,1、自重大2、剛度大，變形小3、收縮及裂縫現(xiàn)象4、污染環(huán)境（溫室效應(yīng)）,缺 點：,返回:,道路建筑材料水泥,4.發(fā)展趨勢,生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)日臻完善； 降低成本，減少對環(huán)境的污染，如利用工業(yè)廢渣(冶金礦渣、粉煤灰等)； 特種水泥(特殊地區(qū))的使用。,返回,道路建筑材料水泥,5.生產(chǎn)工藝概述,（1）生料的配制 （2）煅燒 溫度介于5001450，在13001450時是煅燒關(guān)鍵，必須要有足夠的時間，否則將影響水泥的數(shù)量性質(zhì)。 煅燒后形成的水泥熟料迅速冷卻即為水泥塑料塊再與石膏（3%）共同磨細(xì)就形成硅酸鹽水泥。,道路建筑材料水泥,6.

3、熟料的礦物組成,3CaO.SiO2 （簡寫） C3S 2CaO.SiO2 （簡寫） C2S 3CaO.Al2O3 （簡寫） C3A 4CaO.Al2O3.Fe2O3 （簡寫） C4AF,道路建筑材料水泥,7.硅酸鹽水泥礦物組成與反應(yīng)特性,道路建筑材料水泥,8.硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化,水泥加入適量水調(diào)成水泥漿后，經(jīng)過一段時間因本身物理變化會逐漸變稠，失去塑性，這一過程稱為初凝，開始具有強度稱為終凝。 由初凝到終凝的過程稱為水泥的凝結(jié)，終凝以后強度逐漸提高，并形成人造石，這稱“硬化”。,道路建筑材料水泥,9.硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),（1）細(xì)度（Fineness）：水泥顆粒粗細(xì)的程度。 測試

4、方法 1、篩析法 ：大于0.080mm水泥顆粒質(zhì)量小于10； 2、比表面積法：勃氏透氣法測試，硅酸鹽水泥該指標(biāo)應(yīng)大于300m2/Kg。,（2）標(biāo)準(zhǔn)稠度 ：為使水泥凝結(jié)時間以及體積安定性等多種性質(zhì)具有可比性，必須采用標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿。 測試方法:以試錐測入深度為282mm時的凈漿為“標(biāo)準(zhǔn)凈 漿”，此時用水量為標(biāo)準(zhǔn)用量水量。,道路建筑材料水泥,（3）凝結(jié)時間（setting time）：水泥從加水時刻起，到失去塑性經(jīng)過的時間稱為初凝，當(dāng)獲得強度經(jīng)過的時間稱之為終凝。 意義:對水泥砼施工有重要的意義，初凝時間太短，將影響砼拌和料的運輸澆灌，終凝時間過長，則影響砼工程的工程進(jìn)度。（標(biāo)準(zhǔn)GB175-2

5、007）規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45mm，終凝時間不得遲于390mm。 （4）安定性（soundness）：表征水泥硬化后體積變化均勻性的物理性能指標(biāo)稱為水泥的體積安定性。 主要影響因素：MgO、SO3含量。 測試方法：沸煮法（試餅法、雷氏夾法SO3），壓蒸法（GB750）MgO,道路建筑材料水泥,（5）強度（strength）：國際上采用砂漿法作為水泥強度的標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法。 （6）舊標(biāo)準(zhǔn)（GB177-85）：以1:2.5的水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂，按規(guī)定的水灰比（0.44或0.46）制成4416cm3的標(biāo)準(zhǔn)試件。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下規(guī)定齡期（3d、28d）時，測其抗壓和抗折強度，按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低強度

6、值確定其所屬標(biāo)號。水泥標(biāo)號以28d抗壓強度值（MPa）和10命名標(biāo)號。,道路建筑材料水泥,10.新、舊測試方法的對比,道路建筑材料水泥,第二節(jié) 摻混合材料的硅酸鹽 水泥,道路建筑材料水泥,1.水泥混合材料及其特性,（1）非活性混合材料：可以提高水泥產(chǎn)量、調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號、降低水化熱和改善新拌混凝土和易性。 （2）活性混合材料：1）?；郀t礦渣；2）火山灰質(zhì)混合材料；3）粉煤灰 磨細(xì)活性混合材料雨水泥或石灰拌和在一起，加水后即能在水中硬化又能在空氣中硬化。,道路建筑材料水泥,2.摻混合材料的水泥品種及其技術(shù)特性,（1）摻混合材料的水泥品種 1)礦渣水泥 2）火山灰質(zhì)水泥 3）粉煤灰水泥 （2）摻混合

7、材料硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化特性 1）活性混合材料的凝結(jié)硬化原理 2）混合材料對水泥性質(zhì)的影響 水化速度慢化學(xué)穩(wěn)定性高水化熱低 抗凍性差,道路建筑材料水泥,第三節(jié) 其他水泥,道路建筑材料水泥,1.道路水泥 （1） 指標(biāo)差異 MgO含量5%; SO3含量3.5%; 燒失量3.0%; 游離CaO含量介于1.01.8%; 堿含量0.6%;,（2） 組成差異 C3A含量16.0%.,返回,道路建筑材料水泥,2.高鋁水泥：以鋁酸鈣為主，氧化鋁含量50的熟料，經(jīng)磨細(xì)后得到的水硬性膠凝材料，又名礬土水泥。 （1）、技術(shù)指標(biāo) 外觀：黃色或黃褐色，密度：.3.03.2g/cm3； 細(xì)度：80m篩余小于10； 凝結(jié)時

8、間：出凝40min，終凝10h; （2）、主要特性 主要用于緊急搶修和要求早期強度高的特殊工程，缺點 是后期強度倒縮，導(dǎo)致抗凍、抗?jié)B、耐腐蝕性能降低。,返回,道路建筑材料水泥,3.大壩水泥： 工程特點：水泥混凝土澆注方量大、使用壽命長、安全性要求高，要求盡量降低澆注混凝土?xí)r的水泥水化熱，對耐久性能的要求超過了對強度的考慮。 因此硅酸三鈣以及鋁酸三鈣含量低，硅酸二鈣含量要求高。,返回,道路建筑材料水泥,第四節(jié) 石灰,道路建筑材料水泥,1.石灰的化學(xué)組成及其特性,（1）石灰的化學(xué)組成：生產(chǎn)石灰的主要原料是以碳酸鈣為主要成分的天然巖石，如石灰石、白云石、白堊、貝殼等。 （2）石灰的消化與硬化過程 1

9、）塊狀石灰與水相遇，即迅速水化、崩解成高度分散的氫氧化鈣細(xì)粒，并放出大量的熱。這個過程稱為石灰的消化 2）消石灰漿在使用過程中，因游離水分逐漸蒸發(fā)，或被基面吸收，漿體中的氫氧化鈣溶液過飽和二結(jié)晶析出，產(chǎn)生強度結(jié)晶，并具有膠結(jié)性。,道路建筑材料水泥,2.石灰的技術(shù)性質(zhì),（1）石灰的化學(xué)品質(zhì) （2）石灰的物理性質(zhì) 未消化殘渣含量 細(xì)度 游離水含量,道路建筑材料水泥,本章小節(jié),本章重點介紹了硅酸鹽水泥的以及其他品種水泥的基本概念、發(fā)展歷史、優(yōu)缺點、以及發(fā)展趨勢。 通過對各種水泥的礦物組成及其水化反應(yīng)特點，技術(shù)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)的介紹，要求學(xué)生掌握各種水泥的技術(shù)性質(zhì)。,道路建筑材料水泥,4-1什么是水硬性膠結(jié)材料？什么時氣硬性膠結(jié)材料？ 4-2硅酸鹽水泥熟料是由哪些礦物組成的？它們對水泥的技術(shù)性質(zhì)（如硬度、水化反應(yīng)速度和水化熱）有何影響？ 4-3什么是水泥混合材料？摻加混合材料的硅酸鹽水泥應(yīng)具有什么技術(shù)性質(zhì)？ 4-4道路硅酸鹽水泥在礦物組成上有什么特點？在技術(shù)性質(zhì)方面有什么特殊要求？ 4-5評價水泥性能的主要技術(shù)指標(biāo)有哪幾項？各自反映水泥什么性質(zhì)