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1、第三章水泥第三章水泥1 1现在学习的是第1页，共51页 第二节第二节 硅酸盐水泥硅酸盐水泥 凡凡由由硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料、石石灰灰石石或或粒粒化化高高炉炉矿矿渣渣、适适量量石石膏膏磨磨细细制制成成的的水水硬硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。硅硅酸酸盐盐水水泥泥在在国国际际上上分分为为两两种种类类型型：不不掺掺混混合合材材的的称称I I型型硅硅酸酸盐盐水水泥泥，其其代代号号为为P P；在在硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料粉粉磨磨时时掺掺入入不不超超过过水水泥泥质质量量5%5%的的石石灰灰石石或或粒粒化化高高炉炉矿矿渣渣混混合合材材料的称料的称IIII型硅酸盐水泥，其代
2、号为型硅酸盐水泥，其代号为。2 2现在学习的是第2页，共51页一、硅酸盐水泥的生产一、硅酸盐水泥的生产一、硅酸盐水泥的生产一、硅酸盐水泥的生产 （一）、硅酸盐水泥的原料（一）、硅酸盐水泥的原料（一）、硅酸盐水泥的原料（一）、硅酸盐水泥的原料 生生生生产产产产硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐水水水水泥泥泥泥的的的的原原原原料料料料，主主主主要要要要是是是是石石石石灰灰灰灰质质质质和和和和粘粘粘粘土土土土质质质质两两两两类类类类原原原原料料料料。为为为为了了了了补补补补充充充充铁铁铁铁质质质质及及及及改改改改善善善善煅煅煅煅烧烧烧烧条条条条件件件件，还还还还可可可可加加加加入入入入适适适适量量量量铁铁铁铁
3、质质质质、铝铝铝铝质质质质和和和和硅硅硅硅质质质质校校校校正正正正配配配配料料料料的的的的辅辅辅辅助助助助原原原原料料料料，对对对对生生生生料料料料的的的的成成成成分进行调整。分进行调整。分进行调整。分进行调整。（二）硅酸盐水泥的生产工艺（二）硅酸盐水泥的生产工艺 生生生生产产产产水水水水泥泥泥泥的的的的基基基基本本本本工工工工序序序序可可可可以以以以概概概概括括括括为为为为：“两两磨磨一一烧烧”：先先将将原原材材料料破破碎碎并并按按其其化化学学成成分分配配料料后后，在在球球磨磨机机中中研研磨磨为为生生料料。然然后后入入窑窑锻锻烧烧至至部部分分熔熔融融，所所得得以以硅硅酸酸钙钙为为主主要要成成
4、分分的的水水泥泥熟熟料料，配配以以适适量量的的石石膏膏及及混混合合材材料料在在球球磨磨机机中中研研磨磨至至一一定定细细度度，即即得得到到硅硅酸酸盐盐水泥。水泥。见图见图3-13 3现在学习的是第3页，共51页4 4现在学习的是第4页，共51页5 5现在学习的是第5页，共51页6 6现在学习的是第6页，共51页7 7现在学习的是第7页，共51页二二.硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸盐水泥熟料的矿物组成 硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料的的主主要要矿矿物物组组成成为为四四类类:见见表表3-23-2（一）硅酸三钙（一）硅酸三钙 硅酸三钙的化学成分为硅酸三钙的化学成分为 a ai i2 2，其其简简写写为为3
5、 3S S。它它是是硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料中中最最主主要要的的矿矿物物成成分分，约约占占水水泥泥熟熟料料总总量量的的7 7。硅硅酸酸三三钙钙遇遇水水后后能能够够很很快快与与水水产产生生水水化化反反应应，并并产产生生较较多多的的水水化化热热。它它对对促促进进水水泥泥的的凝凝结结硬硬化化，特特别别是是对对水水泥泥天天内内的的早早期期强强度度以及后期强度都起主要作用。以及后期强度都起主要作用。8 8现在学习的是第8页，共51页n n（二）硅酸二钙（二）硅酸二钙n n 硅酸二钙的化学成分为硅酸二钙的化学成分为n n2 2a ai i2 2，其其简简写写为为C C2 2S S，约约占占水水泥泥熟熟
6、料料总总量量的的15153737。硅硅酸酸二二钙钙遇遇水水后后反反应应较较慢慢，水水化化热热也也较较低低。它它不不影影响响水水泥泥的凝结，对水泥的后期强度起主要作用。的凝结，对水泥的后期强度起主要作用。n n（三）铝酸三钙（三）铝酸三钙n n 铝铝酸酸三三钙钙的的化化学学成成分分是是CaOCaOAlAl2 2O O3 3，其简写为其简写为C C3 3，约占水泥熟料总量的，约占水泥熟料总量的7 7 1515。铝铝酸酸三三钙钙遇遇水水后后反反应应极极快快，产产生生的的热热量量大大而而且且很很集集中中。铝铝酸酸三三钙钙对对水水泥泥的的凝凝结结起起主主导导作作用用，但但其其水水化化产产物物强强度度较较
7、低低，主主要对水泥的早期强度有所贡献。要对水泥的早期强度有所贡献。9 9现在学习的是第9页，共51页n n（四）铁铝酸四钙（四）铁铝酸四钙n n铁铝酸四钙的化学成分为铁铝酸四钙的化学成分为:n nCaOCaOAlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3，其简写为，其简写为4 4AFAF，约占水泥熟料总量的约占水泥熟料总量的10101818。铁铝。铁铝酸四钙遇水时水化反应也很快，水化热酸四钙遇水时水化反应也很快，水化热较低，水化产物的强度不高，对水泥石较低，水化产物的强度不高，对水泥石的抗压强度贡献不大，主要对抗折强度的抗压强度贡献不大，主要对抗折强度贡献较大。贡献较大。1010现在学习
8、的是第10页，共51页硅酸盐水泥遇水后，水泥中的各种矿物成分会很快发生硅酸盐水泥遇水后，水泥中的各种矿物成分会很快发生水化反应，生成各种水化物。代号见表水化反应，生成各种水化物。代号见表3-3硅酸三钙硅酸三钙 水水 水化硅酸钙水化硅酸钙 氢氧化钙氢氧化钙硅酸二钙硅酸二钙 水水 水化硅酸钙水化硅酸钙 氢氧化钙氢氧化钙铝酸三钙铝酸三钙 水水水化铝酸三钙水化铝酸三钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙 水水 水化铝酸三钙水化铝酸三钙 水化铁酸钙水化铁酸钙1111现在学习的是第11页，共51页n n三三.硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化n n水水泥泥的的凝凝结结硬硬化化过过程程大大致致可可分分
9、为为三三个个阶阶段段,即即(溶溶解解期期-凝凝结结期期-硬硬化化期期).).水水泥泥加加水水拌拌合合后后的的剧剧烈烈水水化化反反应应，一一方方面面使使水水泥泥浆浆中中起起润润滑滑作作用用的的自自由由水水分分逐逐渐渐减减少少；另另一一方方面面，水水化化产产物物在在溶溶液液中中很很快快达达饱饱和和或或过过饱饱和和状状态态而而不不断断析析出出，水水泥泥颗颗粒粒表表面面的的新新生生物物厚厚度度逐逐渐渐增增大大，使使水水泥泥浆浆中中固固体体颗颗粒粒间间的的间间距距逐逐渐渐减减小小，越越来来越越多多的的颗颗粒粒相相互互连连接接形形成成了了骨骨架架结结构构。此此时时，水水泥泥浆浆便便开开始始慢慢慢慢失去可塑
10、性，表现为水泥的初凝。失去可塑性，表现为水泥的初凝。1212现在学习的是第12页，共51页n n由由于于铝铝酸酸三三钙钙水水化化极极快快，会会使使水水泥泥很很快快凝凝结结，为为使使工工程程使使用用时时有有足足够够的的操操作作时时间间，水水泥泥中中加加入入了了适适量量的的石石膏膏。水水泥泥加加入入石石膏膏后后，一一旦旦铝铝酸酸三三钙钙开开始始水水化化，石石膏膏会会与与水水化化铝铝酸酸三三钙钙反反应应生生成成针针状状的的钙钙矾矾石石。钙钙矾矾石石很很难难溶溶解解于于水水，可可以以形形成成一一层层保保护护膜膜覆覆盖盖在在水水泥泥颗颗粒粒的的表表面面，从从而而阻阻碍碍了了铝铝酸酸三三钙钙的的水水化化，
11、阻阻止止了了水水泥泥颗颗粒粒表表面面水水化化产产物物的的向向外外扩扩散散，降降低低了了水水泥泥的的水水化化速速度度，使使水泥的初凝时间得以延缓。水泥的初凝时间得以延缓。1313现在学习的是第13页，共51页n n当当掺掺入入水水泥泥的的石石膏膏消消耗耗殆殆尽尽时时，水水泥泥颗颗粒粒表表面面的的钙钙矾矾石石覆覆盖盖层层一一旦旦被被水水泥泥水水化化物物的的积积聚聚物物所所胀胀破破，铝铝酸酸三三钙钙等等矿矿物物的的再再次次快快速速水水化化得得以以继继续续进进行行，水水泥泥颗颗粒粒间间逐逐渐渐相相互互靠靠近近，直直至至连连接接形形成成骨骨架架。水水泥泥浆浆的的塑塑性逐渐消失，直到终凝。性逐渐消失，直到
12、终凝。1414现在学习的是第14页，共51页n n随着水化产物的不断增加，水泥颗粒之间随着水化产物的不断增加，水泥颗粒之间的毛细孔不断被填实，加之水化产物中的的毛细孔不断被填实，加之水化产物中的氢氧化钙晶体、水化铝酸钙晶体不断贯穿氢氧化钙晶体、水化铝酸钙晶体不断贯穿于水化硅酸钙等凝胶体之中，逐渐形成了于水化硅酸钙等凝胶体之中，逐渐形成了具有一定强度的水泥石，从而进入了硬化具有一定强度的水泥石，从而进入了硬化阶段。水化产物的进一步增加，水分的不阶段。水化产物的进一步增加，水分的不断丧失，使水泥石的强度不断发展。断丧失，使水泥石的强度不断发展。1515现在学习的是第15页，共51页n n随随着着水
13、水泥泥水水化化的的不不断断进进行行，水水泥泥浆浆结结构构内内部部孔孔隙隙不不断断被被新新生生水水化化物物填填充充和和加加固固的的过过程程，称称为为水水泥泥的的“凝凝结结”。随随后后产产生生明明显显的的强强度度并并逐逐渐渐变变成成坚坚硬硬的的人人造造石石水水泥石，这一过程称为水泥的泥石，这一过程称为水泥的“硬化硬化”。n n 实实际际上上，水水泥泥的的水水化化过过程程很很慢慢，较较粗粗水水泥泥颗颗粒粒的的内内部部很很难难完完全全水水化化。因因此此，硬硬化化后后的的水水泥泥石石是是由由晶晶体体、胶胶体体、未未完完全全水水化化颗颗粒粒、游游离离水水及及气气孔孔等等组组成成的的不不均质体。均质体。16
14、16现在学习的是第16页，共51页n n影响水泥凝结硬化的主要因素影响水泥凝结硬化的主要因素:（）矿物组成（）矿物组成n n 不不同同矿矿物物成成分分和和水水起起反反应应时时所所表表现现出出来来的的特特点点是是不不同同的的，如如C C3 3A A水水化化速速率率最最快快，放放热热量量最最大大而而强强度度不不高高；C C2 2S S水水化化速速率率最最慢慢，放放热热量量最最少少，早早期期强强度度低低，后后期期强强度度增增长长迅迅速速等等。因因此此，改改变变水水泥泥的的矿矿物物组组成成，其其凝凝结结硬硬化化情情况况将将产产生生明明显显变变化化。水水泥泥的的矿矿物物组组成成是是影影响响水水泥泥凝凝结
15、结硬硬化化的的最重要的因素最重要的因素.1717现在学习的是第17页，共51页n n（2 2）水泥的细度）水泥的细度n n在在矿矿物物组组成成相相同同的的条条件件下下，水水泥泥磨磨得得愈愈细细，水水泥泥颗颗粒粒平平均均粒粒径径小小，比比表表面面积积大大，水水化化时时与与水水的的接接触触面面大大，水水化化速速度度快快，相相应应地地水水泥泥凝凝结结硬硬化化速速度度就就快快，早早期期强强度就高。度就高。1818现在学习的是第18页，共51页（3 3）水泥浆的水灰比）水泥浆的水灰比 n n 水水泥泥浆浆的的水水灰灰比比是是指指水水泥泥浆浆中中水水与与水水泥泥的的质质量量之之比比。当当水水泥泥浆浆中中加
16、加水水较较多多时时，水水灰灰比比较较大大，此此时时水水泥泥的的初初期期水水化化反反应应得得以以充充分分进进行行；但但是是水水泥泥颗颗粒粒间间原原来来被被水水隔隔开开的的距距离离较较远远，颗颗粒粒间间相相互互连连接接形形成成骨骨架架结结构构所所需需的的凝凝结结时时间间长长，所所以以水水泥泥浆浆凝凝结结较慢。较慢。n n水水泥泥浆浆的的水水灰灰比比较较大大时时，多多余余的的水水分分蒸蒸发发后后形形成成的的孔孔隙隙较较多多,造造成成水水泥泥石石的的强强度度较较低低，因因此此水水泥泥浆浆的的水水灰灰比比过过大大时时，会会明明显显降低水泥石的强度。降低水泥石的强度。1919现在学习的是第19页，共51页
17、n n（4 4）环境温度和湿度）环境温度和湿度n n在在适适当当温温度度条条件件下下，水水泥泥的的水水化化、凝凝结结和和硬硬化化速速度度较较快快。反反应应产产物物增增长长较较快快，凝凝结结硬硬化化加加速速，水水化化热热较较多多。相相反反，温温度度降降低低，则则水水化化反反应应减减慢慢，强强度度增增长长变变缓缓。但但高高温温养养护护往往往往导导致致水水泥泥后后期期强强度度增增长长缓缓慢慢，甚甚至下降。至下降。n n水水的的存存在在是是水水泥泥水水化化反反应应的的必必要要条条件件。当当环环境境湿湿度度十十分分干干燥燥时时，水水泥泥中中的的水水分分将将很很快快蒸蒸发发，以以致致水水泥泥不不能能充充分
18、分水水化化，硬硬化化也也将将停停止止；反反之之，水水泥泥的的水水化化将将得得以以充充分分进进行，强度正常增长。行，强度正常增长。2020现在学习的是第20页，共51页n n(5)(5)石膏掺量石膏掺量n n 石石膏膏起起缓缓凝凝作作用用的的机机理理可可解解释释为为：水水泥泥水水化化时时，石石膏膏能能很很快快与与铝铝酸酸三三钙钙作作用用生生成成水水化化硫硫铝铝酸酸钙钙（钙钙矾矾石石），钙钙矾矾石石很很难难溶溶解解于于水水，它它沉沉淀淀在在水水泥泥颗颗粒粒表表面面上上形形成成保保护护膜膜，从从而而阻阻碍碍了了铝铝酸酸三三钙钙的的水水化化反反应应，控控制制了了水水泥泥的的水水化化反反应应速速度度，延
19、延缓缓了了凝凝结结时时间间。一一般般其其掺掺入入量量占占占占水水泥泥成成品品质质量量的的3%-5%.3%-5%.2121现在学习的是第21页，共51页四四.水泥的基本技术性质水泥的基本技术性质水泥的化学技术指标：不溶物的含量、烧水泥的化学技术指标：不溶物的含量、烧矢量、氧化镁含量、三氧化硫含量和碱含矢量、氧化镁含量、三氧化硫含量和碱含量等。量等。水泥的基本物理性能指标：主要有三种状态：水泥的基本物理性能指标：主要有三种状态：1，干粉状态：密度、细度、比表面积。，干粉状态：密度、细度、比表面积。2，水泥，水泥浆体：凝结时间、需水性、泌水性、保水性。浆体：凝结时间、需水性、泌水性、保水性。3，凝结
20、硬化后的物理性能指标：强度、抗渗性、，凝结硬化后的物理性能指标：强度、抗渗性、抗冻性、体积安定性、干缩性和水化热等。抗冻性、体积安定性、干缩性和水化热等。2222现在学习的是第22页，共51页n n（）细度（）细度n n水水泥泥颗颗粒粒的的粗粗细细程程度度对对水水泥泥的的使使用用有有重重要要影影响响。水水泥泥颗颗粒粒粒粒径径一一般般在在7 7200 200 mm范范围内。围内。n n国国家家标标准准GB175-1999GB175-1999规规定定，水水泥泥的的细细度度可可用用比比表表面面积积或或0.08 0.08 mmmm方方孔孔筛筛的的筛筛余余量量（未未通通过过部部分分占占试试样样总总量量的
21、的百百分分率率）来来表表示示。其其筛筛余余量量不不得得超超过过规规定定的的限限值值。比比表表面面积积是是指指单单位位质质量量的的水水泥泥粉粉末末所所具具有有的的表表面面积积的的总总和和（cmcm2 2/g/g 或或 m m2 2/kg/kg）。一一般般常常为为317317350m350m2 2/kg/kg。2323现在学习的是第23页，共51页n n（2 2 2 2）凝结时间）凝结时间）凝结时间）凝结时间n n水水水水泥泥泥泥从从从从加加加加水水水水开开开开始始始始到到到到失失失失去去去去其其其其流流流流动动动动性性性性，即即即即从从从从液液液液体体体体状状状状态态态态发发发发展展展展到到到到
22、较较较较致致致致密密密密的的的的固固固固体体体体状状状状态态态态的的的的过过过过程程程程称称称称为为为为水水水水泥泥泥泥的的的的凝凝凝凝结结结结过过过过程程程程。这这这这个过程所需要的时间称为凝结时间。个过程所需要的时间称为凝结时间。个过程所需要的时间称为凝结时间。个过程所需要的时间称为凝结时间。n n凝凝凝凝结结结结时时时时间间间间分分分分初初初初凝凝凝凝时时时时间间间间和和和和终终终终凝凝凝凝时时时时间间间间。初初初初凝凝凝凝时时时时间间间间为为为为水水水水泥泥泥泥加加加加水水水水拌拌拌拌和和和和至至至至标标标标准准准准稠稠稠稠度度度度的的的的净净净净浆浆浆浆完完完完全全全全失失失失去去去
23、去可可可可塑塑塑塑性性性性所所所所需需需需的的的的时时时时间间间间。终终终终凝凝凝凝时时时时间间间间为为水水泥泥加加水水拌拌和和至至标标准准稠稠度度的的净净浆浆完完全全失失去可塑性并开始产生强度所需的时间。去可塑性并开始产生强度所需的时间。n n国国国国家家家家标标标标准准准准规规规规定定定定，水水水水泥泥泥泥的的的的凝凝凝凝结结结结时时时时间间间间是是是是以以以以标标标标准准准准稠稠稠稠度度度度的的的的水水水水泥泥泥泥净净净净浆浆浆浆，在在在在规规规规定定定定温温温温度度度度及及及及湿湿湿湿度度度度环环环环境境境境下下下下用用用用水水水水泥泥泥泥净净净净浆浆浆浆凝凝凝凝结结结结时时时时间间间
24、间测测测测定定定定仪仪仪仪测测测测定定定定。硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐水水水水泥泥泥泥的的的的初初初初凝凝凝凝时时时时间间间间不不不不得得得得早早早早于于于于45min45min45min45min，终终终终凝凝凝凝时间不得迟于时间不得迟于时间不得迟于时间不得迟于6h 30min6h 30min6h 30min6h 30min。2424现在学习的是第24页，共51页n n（3 3）体积安定性）体积安定性n n水水泥泥浆浆体体硬硬化化后后体体积积变变化化的的均均匀匀性性称称为为水水泥泥的的体体积积安安定定性性。即即水水泥泥硬硬化化浆浆体体能能保保持持一一定定形形状状，不不开开裂裂，不不变变形形，不
25、不溃溃散散的的性性质质。体体积积安安定定性性不不良良的的水水泥泥应应作作废废品品处处理理，不得应用于工程中，否则将导致严重后果。不得应用于工程中，否则将导致严重后果。n n国国家家标标准准规规定定水水泥泥的的体体积积安安定定性性用用雷雷氏氏法或试饼沸煮法检验。经养护后沸煮法或试饼沸煮法检验。经养护后沸煮3h.3h.2525现在学习的是第25页，共51页n n（4 4）强度）强度n n强强度度是是评评价价硅硅酸酸盐盐水水泥泥质质量量的的又又一一个个重重要要指指 标标。水水 泥泥 的的 强强 度度 是是 按按 照照 GB/T17961-GB/T17961-19991999水水泥泥胶胶砂砂强强度度检
26、检验验方方法法（ISOISO）法法的的标标准准方方法法制制作作的的水水泥泥胶胶砂砂试试件件，在在201C201C温温度度的的水水中中，养养护护到到规规定定龄龄期期时时检检测测的的强强度度值值。其其中中标标准准试试件件尺尺寸寸为为4cm4cm16cm4cm4cm16cm，胶胶砂砂中中水水泥泥与与标标准准砂砂之之比比为为 1 1：3 3（W/C=0.5W/C=0.5），标标准准试试验验龄龄期期分分别别为为 d d和和28d28d分分别别检检验验其其抗抗压压强强度度和和抗抗折折强强度度。按按照照测测定定结结果果，将将硅硅酸酸盐盐水水泥泥分分为为 42.542.5、42.5R42.5R、52.552.
27、5、52.5R52.5R、62.562.5、62.5R62.5R六个六个强度等级强度等级。2626现在学习的是第26页，共51页n n 硅酸盐水泥在不同龄期的强度要求硅酸盐水泥在不同龄期的强度要求硅酸盐水泥在不同龄期的强度要求硅酸盐水泥在不同龄期的强度要求(GB175-1999)(GB175-1999)强度强度等级等级抗压强度抗压强度（MPa）抗折强度抗折强度（MPa）3d28d3d28d42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.
28、55.58.02727现在学习的是第27页，共51页n n(5)(5)碱含量碱含量n n 水水泥泥中中含含有有较较多多的的强强碱碱物物NaNa2 2O O或或 K K2 2O O时时，容容易易发发生生不不良良反反应应对对结结构构造造成成危危害害。因因而而国国家家标标准准规规定定，水水泥泥中中的的含含碱碱量量不不得得大于大于0.6%0.6%。2828现在学习的是第28页，共51页n n四四.水泥石的腐蚀水泥石的腐蚀n n常见的水泥石腐蚀的类型常见的水泥石腐蚀的类型:n n（）软水侵蚀（）软水侵蚀n n 水水泥泥石石长长期期接接触触软软水水时时，会会使使水水泥泥石石中中的的氢氢氧氧化化钙钙不不断断
29、被被溶溶出出，当当水水泥泥石石中中游游离离的的氢氢氧氧化化钙钙减减少少到到一一定定程程度度时时，水水泥泥石石中中的的其其它它含含钙钙矿矿物物也也可可能能分分解解和和溶溶出出，从从而而导导致致水水泥泥石石结结构构的的强强度度降降低低，甚甚至至破破坏坏。当当水水泥泥石石处处于于软软水水环环境境时时，特特别别是是处处于于流流动动的的软软水水环环境境中中时时，水水泥泥被被软软水水侵侵蚀蚀的的速速度更快。度更快。2929现在学习的是第29页，共51页n n（）一般酸的腐蚀（）一般酸的腐蚀n n 工工程程结结构构处处于于各各种种酸酸性性介介质质中中时时，酸酸性性介介质质易易与与水水泥泥石石中中的的氢氢氧氧
30、化化钙钙反反应应，其其反反应应产产物物可可能能溶溶于于水水中中而而流流失失，或或发发生生体体积积膨膨胀胀造造成成结结构构物物的的局局部部被被胀胀裂裂，破破坏坏了了水水泥泥石石的的结构。其基本化学反应式为：结构。其基本化学反应式为：3030现在学习的是第30页，共51页（）碳酸的腐蚀（）碳酸的腐蚀n n雨雨水水及及地地下下水水中中常常溶溶有有较较多多的的二二氧氧化化碳碳，形形成成了了碳碳酸酸。碳碳酸酸水水先先与与水水泥泥石石中中的的氢氢氧氧化化钙钙反反应应，中中和和后后使使水水泥泥石石碳碳化化，形形成成了了碳碳酸酸钙钙，碳碳酸酸钙钙再再与与碳碳酸酸反反应应生生成成可可溶溶性性的的碳碳酸酸氢氢钙钙
31、，并并随随水水流流失失，从而破坏了水泥石的结构。其腐蚀反应过程为：从而破坏了水泥石的结构。其腐蚀反应过程为：3131现在学习的是第31页，共51页n n（）硫酸盐的腐蚀（）硫酸盐的腐蚀n n当当环环境境中中含含有有硫硫酸酸盐盐的的水水渗渗入入到到水水泥泥石石结结构构中中时时，会会与与水水泥泥石石中中的的氢氢氧氧化化钙钙反反应应生生成成石石膏膏，石石膏膏再再与与水水泥泥石石中中的的水水化化铝铝酸酸钙钙反反应应生生成成钙钙矾矾石石，产产生生1.51.5倍倍的的体体积积膨膨胀胀，这这种种膨膨胀胀必必然然导导致致脆脆性性水水泥泥石石结结构构的的开开裂裂，甚甚至至崩崩溃溃。由由于于钙钙矾矾石石为为微微观
32、观针针状状晶晶体体，人们常称其为水泥杆菌。人们常称其为水泥杆菌。3232现在学习的是第32页，共51页n n五五.防止水泥石腐蚀的方法防止水泥石腐蚀的方法 （）根据工程的环境特点，合理选择水（）根据工程的环境特点，合理选择水泥品种，或适当掺加混合材料，减少可腐泥品种，或适当掺加混合材料，减少可腐蚀物质的浓度，防止或延缓水泥的腐蚀。蚀物质的浓度，防止或延缓水泥的腐蚀。如处于软水环境的工程，常选用掺混合材如处于软水环境的工程，常选用掺混合材料的矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥，料的矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥，因为这些水泥的水泥石中氢氧化钙含量低，因为这些水泥的水泥石中氢氧化钙含量低，对软水侵
33、蚀的抵抗能力强。对软水侵蚀的抵抗能力强。3333现在学习的是第33页，共51页n n）提高混凝土的密实度，采取措施减）提高混凝土的密实度，采取措施减少水泥石结构的孔隙率，特别是提高表少水泥石结构的孔隙率，特别是提高表面的密实度，阻塞腐蚀介质渗入水泥石面的密实度，阻塞腐蚀介质渗入水泥石的通道。的通道。n n（）在在水水泥泥石石结结构构的的表表面面设设置置保保护护层层，隔隔绝绝腐腐蚀蚀介介质质与与水水泥泥石石的的联联系系。如如采采用用涂涂料料、贴贴面面等等致致密密的的耐耐腐腐蚀蚀层层覆覆盖盖水水泥泥石石，能够有效地保护水泥石不被腐蚀。能够有效地保护水泥石不被腐蚀。3434现在学习的是第34页，共5
34、1页n n六六.硅酸盐水泥的性能特点与应用硅酸盐水泥的性能特点与应用n n （）凝凝结结硬硬化化快快，早早期期及及后后期期强强度度均均高高，适适用用于于有有早早强强要要求求的的工工程程，（如如冬冬季季施施工工、预预制制、现现浇浇等等工工程程），高高强强度度混混凝凝土土工工程程（如如预预应应力力钢钢筋筋混混凝凝土土，大大坝坝溢溢流流面面部部位位混凝土）。混凝土）。n n （2 2）抗抗冻冻性性好好，适适合合水水工工混混凝凝土土和和抗抗冻冻性要求高的工程。性要求高的工程。n n （3 3）耐耐腐腐蚀蚀性性差差，因因水水化化后后氢氢氧氧化化钙钙和和水化铝酸钙的含量较多。水化铝酸钙的含量较多。n n
35、（4 4）水水化化热热高高，不不宜宜用用于于大大体体积积混混凝凝土土工程。但有利于低温季节蓄热法施工工程。但有利于低温季节蓄热法施工。3535现在学习的是第35页，共51页n n （5 5）抗抗碳碳化化性性好好。因因水水化化后后氢氢氧氧化化钙钙含含量量较较多多，故故水水泥泥石石的的碱碱度度不不易易降降低低，对对钢钢筋筋的的保保护护作作用用强强。适适用用于于空空气气中中二二氧氧化化碳碳浓度高的环境。浓度高的环境。n n （6 6）耐耐热热性性差差。因因水水化化后后氢氢氧氧化化钙钙含含量量高。不适用于承受高温作用的混凝土工程。高。不适用于承受高温作用的混凝土工程。n n （7 7）耐耐磨磨性性好好
36、，适适用用于于高高速速公公路路、道道路路和地面工程。和地面工程。3636现在学习的是第36页，共51页n n第二节第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥n n水水泥泥用用混混合合材材料料可可按按其其活活性性的的不不同同，分分为活性混合材料和非活性混合材料。为活性混合材料和非活性混合材料。n n一一.水泥混合材料水泥混合材料n n混混合合材材料料磨磨成成细细粉粉并并与与石石灰灰或或石石膏膏混混合合均均匀匀，用用水水拌拌和和后后，在在常常温温下下可可生生成成具具有有水水硬硬性性的的水水化化物物，这这种种性性质质称称为为混混合合材材料料的的火火山山灰灰活活性性。混混合合材材料料分分为为
37、活活性性混合材料和非活性混合材料。混合材料和非活性混合材料。3737现在学习的是第37页，共51页n n常常用用的的活活性性混混合合材材料料有有粒粒化化高高炉炉矿矿渣渣、火火山山灰灰质质混混合合材材料料和和粉粉煤煤灰灰等等。其其主主要要化化学学成成分分为为活活性性氧氧化化硅硅和和活活性性氧氧化化铝铝。这这些些活活性性材材料料本本身身不不会会发发生生水水化化反反应应，不不产产生生胶胶凝凝性性。但但在在氢氢氧氧化化钙钙或或石石膏膏等等溶溶液液中中，它它们们却却能能产产生生明明显显的的水水化化反反应应，形形成成水水化化硅硅酸钙和水化铝酸钙：酸钙和水化铝酸钙：3838现在学习的是第38页，共51页n
38、n非活性混合材料有磨细石英砂、石灰石、非活性混合材料有磨细石英砂、石灰石、粘土、缓冷矿渣等。它们掺入水泥，不与粘土、缓冷矿渣等。它们掺入水泥，不与水泥成分起化学反应或化学反应很弱，主水泥成分起化学反应或化学反应很弱，主要起填充作用，可调节水泥强度，降低水要起填充作用，可调节水泥强度，降低水化热及增加水泥产量等。化热及增加水泥产量等。3939现在学习的是第39页，共51页二二.普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥n n凡凡以以适适当当成成分分的的生生料料烧烧至至部部分分熔熔融融，所所得得以以硅硅酸酸钙钙为为主主的的水水泥泥熟熟料料加加入入6 61 1的的混混合合材材料料和和适适量量石石膏膏磨磨细细制制成
39、成的的水水硬硬性性胶胶凝凝材材料料，称称为为普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥（简简称称普普通通水泥），代号水泥），代号P P.O.O.n n普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥分分为为32.532.5、32.5R32.5R、42.542.5、42.5R42.5R、52.552.5、52.5R52.5R六六个个强强度度等等级级。各各等等级水泥在不同龄期的强度要求见表级水泥在不同龄期的强度要求见表3-4.3-4.4040现在学习的是第40页，共51页n n三三.矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合水泥复合水泥n n由由硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料和和的的粒粒化化高高炉炉矿矿
40、渣渣及及适适量量石石膏膏混混合合磨磨细细而而成成的的水水硬硬性性胶胶凝凝材材料料，称称为为矿矿渣渣硅硅酸酸盐盐水水泥泥（简简称矿渣水泥），代号称矿渣水泥），代号P PS.S.n n由硅酸盐水泥熟料和的火由硅酸盐水泥熟料和的火山灰质混合材料及适量石膏混合磨细而成山灰质混合材料及适量石膏混合磨细而成的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号水泥（简称火山灰水泥），代号。4141现在学习的是第41页，共51页n n由由硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料和和的的粉粉煤煤灰灰及及适适量量石石膏膏混混合合磨磨细细而而成成的的水水硬硬性性胶胶凝凝材材料料称
41、称为为粉粉煤煤灰灰硅硅酸酸盐盐水水泥泥（简简称称粉粉煤煤灰水泥），代号灰水泥），代号。n n 凡由硅酸盐水泥熟料凡由硅酸盐水泥熟料.两种或两种以上规定两种或两种以上规定的混合材料的混合材料,适量石膏磨细制成的水硬性胶适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料凝材料,称为复合硅酸盐水泥称为复合硅酸盐水泥(简称复合水简称复合水泥泥),代号代号P.C.n n例举表例举表3-2、3-3、3-44242现在学习的是第42页，共51页n n 第第 三三 节节 其他品种的水泥其他品种的水泥n n一一.铝酸盐水泥铝酸盐水泥n n铝酸盐水泥是以石灰岩和矾土为主要原料，配制成适当成分的生料，烧至全部或部分熔融所得以铝酸钙为
42、主要矿物的熟料，经磨细而成的水硬性胶凝材料，代号。铝酸盐水泥的主要矿物成分为铝酸一钙（CaOAl2O3简写）凝结正常，硬化迅速.4343现在学习的是第43页，共51页n n铝酸盐水泥的性能与应用铝酸盐水泥的性能与应用n n（）早早期期强强度度很很高高，故故适适用用于于工工期期紧紧急急的工程。如国防、道路和紧急抢修工程。的工程。如国防、道路和紧急抢修工程。n n（）抗抗渗渗性性、抗抗冻冻性性好好。铝铝酸酸盐盐水水泥泥拌拌合合需需水水量量少少，而而水水化化需需水水量量大大，故故硬硬化化后后水泥石的孔隙率很小。水泥石的孔隙率很小。n n（）抗抗硫硫酸酸盐盐腐腐蚀蚀性性好好。因因水水化化产产物物中中不
43、不含含有有氢氢氧氧化化钙钙，并并且且氢氢氧氧化化铝铝凝凝胶胶包包裹裹其其它它水水化化产产物物起起到到保保护护作作用用以以及及水水泥泥石石的的孔隙率很小，故适合抗硫酸盐腐蚀工程。孔隙率很小，故适合抗硫酸盐腐蚀工程。4444现在学习的是第44页，共51页n n（）水水化化放放热热极极快快且且放放热热量量大大，不不得得应用于大体积混凝土工程。应用于大体积混凝土工程。n n（）耐耐热热性性好好。高高温温下下产产生生烧烧结结作作用用，具具有有良良好好的的耐耐高高温温性性能能，较较高高的的强强度度，故故适合耐热工程。适合耐热工程。n n（）长长期期强强度度降降低低较较大大，不不适适合合长长期期承承载结构。
44、载结构。n n（）高高温温、高高湿湿度度条条件件下下强强度度显显著著降降低低。不宜在高温、高湿环境中施工、使用。不宜在高温、高湿环境中施工、使用。4545现在学习的是第45页，共51页n n二二.快硬水泥快硬水泥n n(一一)快硬硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥n n以硅酸盐水泥熟料和适量石膏磨细制成的以硅酸盐水泥熟料和适量石膏磨细制成的,以以3 天抗压强度表示强度等级的水硬性胶凝天抗压强度表示强度等级的水硬性胶凝材料材料,称为快硬硅酸盐水泥称为快硬硅酸盐水泥.n n(二二)快硬高强铝酸盐水泥快硬高强铝酸盐水泥n n以铝酸钙为主要成分的熟料以铝酸钙为主要成分的熟料,加入适量的硬加入适量的硬石膏石膏,磨
45、细制成的具有快硬高强性能的水硬磨细制成的具有快硬高强性能的水硬性胶凝材料性胶凝材料,称为快硬高强铝酸盐水泥称为快硬高强铝酸盐水泥.n n(三三)快硬硫快硬硫铝酸盐水泥铝酸盐水泥4646现在学习的是第46页，共51页n n凡以适当的生料凡以适当的生料,经煅烧所得以无水硫经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸铝酸钙和硅酸铝酸钙和硅酸铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料二钙为主要矿物成分的熟料二钙为主要矿物成分的熟料二钙为主要矿物成分的熟料,加以适当石膏和加以适当石膏和加以适当石膏和加以适当石膏和10%10%10%10%以下的以下的以下的以下的石灰石石灰石石灰石石灰石,磨细制成的早期强大高的水硬性胶凝材料磨
46、细制成的早期强大高的水硬性胶凝材料磨细制成的早期强大高的水硬性胶凝材料磨细制成的早期强大高的水硬性胶凝材料,称为称为称为称为快硬硫快硬硫快硬硫快硬硫铝酸盐水泥铝酸盐水泥.n n三三.白水泥和彩色水泥白水泥和彩色水泥n n白白色色硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的组组成成、性性质质与与硅硅酸酸盐盐水水泥泥基基本本相相同同，所所不不同同的的是是在在配配料料和和生生产产过过程程中中严严格格控控制制着着色色氧氧化化物物（FeFe2 2O O3 3、MnOMnO、CrCr2 2O O3 3、TiOTiO2 2等）的含量，因而具有白色。等）的含量，因而具有白色。4747现在学习的是第47页，共51页n n彩彩色色硅
47、硅酸酸盐盐水水泥泥简简称称彩彩色色水水泥泥。它它是是用用白白水水泥泥熟熟料料，适适量量石石膏膏和和耐耐碱碱矿矿物物颜颜料料共共同同磨磨细细而而制制成成的的。也也可可以以在在白白水水泥泥生生料料中中加加入入适适当当金金属属氧氧化化物物作作着着色色剂剂，在在一一定定燃燃烧烧气气氛氛中中直直接接烧烧成成彩彩色色水水泥泥熟熟料料。常常用用的的有有氧氧化化铁铁（红红、黄黄、褐褐、黑黑色色）、氧氧化化锰锰（褐褐、黑黑色色）、氧氧化化铬铬（绿绿色色）、群群青青（蓝蓝色色）、赭赭石石（赭赭色色）等等。深深色色调调的的彩彩色色水水泥泥可可在在普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥中中掺入适当颜料而制得。掺入适当颜料而制得
48、。n n白白白白水水水水泥泥泥泥和和和和彩彩彩彩色色色色水水水水泥泥泥泥广广广广泛泛泛泛地地地地应应应应用用用用于于于于建建建建筑筑筑筑装装装装修修修修中中中中。如如如如制制制制作作作作彩彩彩彩色色色色水水水水磨磨磨磨石石石石、饰饰饰饰面面面面砖砖砖砖、锦锦锦锦砖砖砖砖、玻玻玻玻璃璃璃璃马马马马赛赛赛赛克克克克以以以以及及及及制制制制作作作作水水水水刷石、斩假石、水泥花砖等。刷石、斩假石、水泥花砖等。刷石、斩假石、水泥花砖等。刷石、斩假石、水泥花砖等。4848现在学习的是第48页，共51页n n四四.膨胀水泥膨胀水泥(简介简介)n n以下几种以下几种(低水化热水泥低水化热水泥.专用水泥专用水泥
49、)对照教对照教材材P34-37页讲解页讲解.n n 第第 四节四节 水泥的验收检验与保管水泥的验收检验与保管n n一一.是你验收检验的基本内容是你验收检验的基本内容n n主要有三方面主要有三方面:1.核对包装及核对包装及 标志是否相符标志是否相符;n n2.校对出厂检验的实验报告校对出厂检验的实验报告;3.交货验收检交货验收检验验.n n二二.水泥实验提要水泥实验提要n n重点重点:工程部门验收水泥工程部门验收水泥:几个关键数据几个关键数据(4同同.400t.20.12kg)4949现在学习的是第49页，共51页n n三三.关于通用水泥质量等级的评定关于通用水泥质量等级的评定n n详见表详见表313.n n四四.水泥的保管水泥的保管n n注意以下几个方面注意以下几个方面:n n(一一)防止受潮防止受潮(掌握措施掌握措施)n n(二二)防止水泥过期防止水泥过期n n一般水泥的贮存期不得超过一般水泥的贮存期不得超过3个月个月n n(三三)避免水泥品种混放避免水泥品种混放n n举例说明采取的措施举例说明采取的措施.5050现在学习的是第50页，共51页n n(四四)加强水泥应用中的管理加强水泥应用中的管理n n加强检查加强检查,坚持限额领料坚持限额领料,杜绝使用中的各杜绝使用中的各种浪费现象种浪费现象.n n 小小 结结n n详见详见P41页页5151现在学习的是第51页，共51页