水硬性胶凝材料.ppt
第二章 胶凝材料,第二节 水硬性胶凝材料,一、定义 水泥是一种粉末状水硬性胶凝材料，不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化，保持发展其强度。二、水泥适用范围 不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适合用于潮湿环境及水中的工程部位。三、水泥的分类,（一）按用途和性能分,一般土木工程,专用工程,按快硬性分,快硬水泥、特快硬水泥,按水化热分,中热水泥、低热水泥,中抗硫酸盐腐蚀、高抗硫酸盐腐蚀水泥,按抗硫酸盐腐蚀性分,按膨胀性分,膨胀水泥、自应力水泥,对混凝土某些性能有特殊要求的工程,（二）按矿物成分分,四、水泥的生产工艺 硅酸盐水泥的生产工艺“两磨一烧”工艺 生产水泥的方法主要有干法立窑生产和湿法回转窑生产两种；硅酸盐水泥分为：型硅酸盐水泥（不掺混合材料）和型硅酸盐水泥（掺不超过5%混合材料）。,石灰石,粘 土,铁矿粉,生 料,石 膏,硅酸盐水泥,混合材料,熟 料,按比例混合,磨细,13501450,煅烧,磨细,五、硅酸盐水泥的主要原料 硅酸盐水泥是以硅酸钙为主要成分的各种水泥的总称。1、熟料的矿物组成,加热1000C生料分解,CaOSiO2Al2O3Fe2O3,1450C,2、水泥熟料矿物的主要特性,C3A水化和凝结硬化速度最快，在运输、搅拌、浇筑无法操作。为便于施工，加入石膏起缓凝作用。讨论：改变矿物的含量对水泥会有什么影响。1、要求用高强水泥怎么办？提高C3S的含量 2、用低热水泥怎么办？（大坝水泥）降低C3S、C3A的含量,石膏：在水泥生产过程中，为调节水泥的凝结时间，应在水泥中加入适量石膏作为缓凝剂。混合材料：指在水泥过程中，为发送水泥性能，调节水泥强度等级而回到水泥中的矿物质材料。如：粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰、高钙粉煤、石灰石、窑灰等。,硅酸盐水泥的特性和适用范围(通用水泥）,五、水泥的凝结硬化,初凝：水泥加水拌合起至水泥浆逐渐变稠开始失去塑性，这一过程称初凝。终凝：水泥加水拌合起至完全失去塑性。,影响水泥凝结硬化的因素 1、温度、湿度 温度高 水化速度快，凝结硬化快，强度增长越快，反之则慢。干燥情况时，水化停止，不增长。2、龄期（时间）实践证实，完成水泥水化、水解过程，需要几年、几十年的时间。一般水泥在开始37d内，水化速度快，所以强度增长快。大致28d可以完成水泥水化这个过程的基本部分，以后显著减缓，强度增长也极为缓慢。,六、水泥的技术性能,1、密度与表观密度（见书中表格）2、细度：细度是指水泥颗粒的粗细程度。过细：遇水接触表面积大，水化作用快且充分，早期强度增高。但硬化时收缩大，易裂缝。且磨得越细，能耗大，水泥成本高。过粗：与水接触不充分，反应慢，不彻底。所以，细度应适宜。用80um(0.08mm)方孔筛，筛余物小于等于15%。,3、标准稠度用水量：指水泥净浆达到标准稠度时所需的拌合用水量。4、凝结时间：凝结时间 分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是从加水至水泥浆 开始失去塑性的时间；终凝时间是从加水至水泥浆完全失去塑性的时间。水泥初凝时间不宜过早，以便施工时有足够的时间，保证施工工艺需要（如混凝土搅拌、运输和浇捣所需的时间）；终凝时间不宜过迟，以免影响水泥硬化后的性质和拖延工期，影响工程进度。,28+-2mm,3335mm,水泥初凝时间不不达标作废品处理，终凝时间不达标，不合格、次品，降低使用。国家标准GB1751999规定：硅酸盐水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于6.5h。普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥的 终凝不得迟于10h。5、体积安定性（1）定义：体积安定性是指水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。水泥在硬化过程中体积变化不稳定，即为体积安定性不良。使结构产生膨胀性裂缝，甚至破坏。,原因：熟料中含有过量的游离氧化钙（fCaO），或含有过量的游离氧化镁（fMgO）；生产水泥时掺入的石膏过量。体积安定性不良的水泥严禁用于工程中。6、强度 强度是确定水泥等级的指标，也是选用水泥的主要依据。,制成40mm40mm160mm的标准试件，在标准条件（养护箱温度为203，相对湿度90以上；202的水中）下养护。根据水泥品种不同，分别测定3d、28d的抗折强度和抗压强度，以28的抗压强度为依据，确定水泥强度等级。硅酸盐水泥的强度等级划分为42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六个等级。,7、水化热 水泥与水混合后，水泥颗粒表面与水发生水解，称水化。水泥在水化过程中放出一定的热量，称水化热。七、水泥的保管和使用 1、散装水泥宜在仓罐中贮存，不同品种和强度等级不得混仓，并应定期清仓。在库内贮存时，水泥库存的地面和外墙内侧应进行防潮处理。2、袋装水泥的贮存（1）库房内贮存 在面应有防潮措施。库内应保持干燥，防止雨露侵入。,堆放时，按品种、强度等级（或标号）、出厂编号、到货先后或使用顺序排列成垛。高度不超过12袋为宜。垛应至少离开四周墙壁20cm，垛之间应留宽度不小于70cm的通道。（2）露天堆放 在距地面不少于30的垫板上堆放，垫板下不得积水。必须用苫布覆盖严密，防止雨露侵入使水泥受潮。3、贮存期限 一般贮存三个月以上，强度约降低成1020；六个月约降低成1530；一年后约降低2540。对已进场的每批水泥视存放情况，应重新采集试样复验其强度和安定性。,
