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1、第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 1 1 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 将散粒或块状材料粘结成为整体的材料，称为胶凝材将散粒或块状材料粘结成为整体的材料，称为胶凝材将散粒或块状材料粘结成为整体的材料，称为胶凝材将散粒或块状材料粘结成为整体的材料，称为胶凝材料。按其化学成分可分为无机和有机。料。按其化学成分可分为无机和有机。料。按其化学成分可分为无机和有机。料。按其化学成分可分为无机和有机。无机胶凝材料分：无机胶凝材料分：无机胶凝材料分：无机胶凝材料分：气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料:只能在空气中只能在空气中只能在
2、空气中只能在空气中硬化保持或继续提高硬化保持或继续提高硬化保持或继续提高硬化保持或继续提高 其强度。如石灰、石膏、水玻璃、菱苦土等。其强度。如石灰、石膏、水玻璃、菱苦土等。其强度。如石灰、石膏、水玻璃、菱苦土等。其强度。如石灰、石膏、水玻璃、菱苦土等。水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料:不仅在空气中，而且能在水中不仅在空气中，而且能在水中不仅在空气中，而且能在水中不仅在空气中，而且能在水中硬硬硬硬 化、保持并继续提高其强度。如各种类型的水泥。化、保持并继续提高其强度。如各种类型的水泥。化、保持并继续提高其强度。如各种类型的水泥。化、保持并继续提高其强度。如各种类型的水泥。
3、第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 2 2 第一节第一节 建筑石灰建筑石灰 一一一一、石灰的生产、石灰的生产、石灰的生产、石灰的生产 原料：以碳酸钙为主要成分的石灰石、白云石。原料：以碳酸钙为主要成分的石灰石、白云石。欠火石灰：欠火石灰：降低质量等级和利用率。降低质量等级和利用率。过火石灰：过火石灰：会带来危害。会带来危害。二、生石灰的熟化二、生石灰的熟化 1.1.熟化或消化熟化或消化 生石灰加水生成熟石灰生石灰加水生成熟石灰Ca(OH)2的过程。的过程。CaO+H2OCa(OH
4、)2+64.9kJ 水化时放出大量的热，体积会膨胀水化时放出大量的热，体积会膨胀12.5倍。倍。依加水量的多少，消化后的状态为：依加水量的多少，消化后的状态为：消石灰粉、石消石灰粉、石 3 3第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料灰膏、石灰浆灰膏、石灰浆等等。2.2.石灰的陈伏石灰的陈伏 石灰膏在储灰池中隔离空气下保存石灰膏在储灰池中隔离空气下保存“两周两周”以上的以上的工艺过程。工艺过程。目的：目的：消除过火石灰的危害。消除过火石灰的危害。原因：原因：过火石灰表面形成一层釉质，熟化速度慢，过火石灰表面形成一层釉质，熟化速度慢，当未熟化的石灰抹灰后，会吸
5、收空气中的水分继续熟化当未熟化的石灰抹灰后，会吸收空气中的水分继续熟化，体积膨胀，造成墙面的隆起和开裂。，体积膨胀，造成墙面的隆起和开裂。4 4第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 5 5 三三、石灰的硬化、石灰的硬化 机理：机理：干燥干燥作用、作用、结晶结晶作用、作用、碳化碳化作用。作用。干燥：基体材料吸水、空气蒸发。干燥：基体材料吸水、空气蒸发。结晶：结晶：Ca(OH)2晶体析出。晶体析出。碳化：二氧
6、化碳与水、氢氧化钙反应生成碳酸钙。碳化：二氧化碳与水、氢氧化钙反应生成碳酸钙。Ca(OH)2+CO2+nH2OCaCO3+(n+1)H2O第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 6 6 四四、建筑石灰的特性与技术要求、建筑石灰的特性与技术要求 特性：特性：可塑性好、凝结硬化慢、吸湿性强、硬化时可塑性好、凝结硬化慢、吸湿性强、硬化时体积收缩大、耐水性差。体积收缩大、耐水性差。技术要求见表格技术要求见表格 五五、石灰的应用及储存、石灰的应用及储存 应用：应用：石灰乳涂料和石灰砂浆；配制灰
7、土和三合土；石灰乳涂料和石灰砂浆；配制灰土和三合土；硅酸盐混凝土及制品；加固含水的软土地基；制作碳硅酸盐混凝土及制品；加固含水的软土地基；制作碳化石灰板。化石灰板。储存：储存：生石灰块和生石灰须在干燥条件下运输和贮生石灰块和生石灰须在干燥条件下运输和贮存。存。第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 7 7建筑生石灰的技术指标建筑生石灰的技术指标 项目项目钙质生石灰钙质生石灰镁质生石灰镁质生石灰优等优等品品一等一等品品合格合格品品优等优等品品一等一等品品合格合格品品（CaO+MgO）含
8、量，含量，%，不小于，不小于908580858075末消化残渣含量（末消化残渣含量（5mm园孔筛余）园孔筛余）%，不大于，不大于5101551015CO2，%，不大于，不大于5796810产浆量产浆量/（Lkg-1）不小于不小于2.82.32.02.82.32.0第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 8 8建筑消石灰粉的技术指标建筑消石灰粉的技术指标 项项 目目钙质生消石灰粉钙质生消石灰粉镁质消生石灰粉镁质消生石灰粉白云石消石灰粉白云石消石灰粉优等优等一等一等合格合格优等优等一等一
9、等合格合格优等优等一等一等合格合格（CaO+MgO）含量含量%，不小于不小于706560656055656055 体积安定性体积安定性合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格游离水游离水(%)0.420.420.420.420.420.420.420.420.42细细度度0.9mm筛筛余筛筛余(%),不大于不大于000.5000.5000.50.125mm筛筛筛筛余余(%),不大于不大于310153101531015第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 9 9建筑生石灰粉的
10、技术指标建筑生石灰粉的技术指标 项目项目钙质生石灰钙质生石灰镁质生石灰镁质生石灰优等品优等品一等品一等品合格品合格品优等品优等品一等品一等品合格合格品品（CaO+MgO）含量，含量，%，不小于，不小于858075807570CO2，%，不大于不大于791181012细度细度0.9mm筛筛余筛筛余(%),不大于不大于0.20.51.50.20.51.50.125mm筛筛余筛筛余(%),不大不大于于7.012.018.07.012.018.0第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 10
11、10第二节第二节 石膏石膏 一一、石膏的生产工艺、石膏的生产工艺第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 11 11各类石膏的特点：各类石膏的特点：建筑石膏（熟石膏）建筑石膏（熟石膏）:晶体较细，需水量较大晶体较细，需水量较大 （80100），强度较低。，强度较低。高强石膏高强石膏:晶粒粗大，需水量小晶粒粗大，需水量小（3545），强强 度高。度高。可溶性硬石膏可溶性硬石膏:需水量大，凝结很快，强度低，不需水量大，凝结很快，强度低，不 宜直接使用。宜直接使用。不溶性硬石膏不溶性硬石膏:
12、难溶于水，生产无水石膏水泥。难溶于水，生产无水石膏水泥。高温煅烧石膏高温煅烧石膏:凝结缓慢、硬化后耐水、耐磨、凝结缓慢、硬化后耐水、耐磨、强度较高。强度较高。第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 12 12 二二、建筑石膏的水化、硬化、建筑石膏的水化、硬化 1.建筑石膏的水化建筑石膏的水化 建筑石膏加水拌合后，与水发生水化反应。建筑石膏加水拌合后，与水发生水化反应。第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机
13、胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 13 13 2.建筑石膏的硬化建筑石膏的硬化 1）半水石膏的半水石膏的溶解溶解溶液溶液过饱和过饱和二水石膏二水石膏晶体的析出晶体的析出（二水石膏的溶解度比半水石膏小）（二水石膏的溶解度比半水石膏小）2）浆体水分的蒸发和晶体的生成浆体水分的蒸发和晶体的生成浆体变稠失浆体变稠失去塑性去塑性石膏凝结石膏凝结 3）晶体晶体颗粒逐渐颗粒逐渐长大长大、共生共生和互相和互相交错交错逐渐逐渐产生产生强度强度第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 14 14 1半水石
14、膏半水石膏 2二水石膏胶体二水石膏胶体 3二水石膏晶体二水石膏晶体 4交错的晶体交错的晶体第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 15 15 三三、建筑石膏的技术性质及特性、建筑石膏的技术性质及特性 1.建筑石膏的技术性质建筑石膏的技术性质 按凝结时间、细度及强度分为优等品、一等品、合按凝结时间、细度及强度分为优等品、一等品、合格品。格品。第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝
15、材料 16 16 建筑石膏的技术指标建筑石膏的技术指标 技术指标技术指标优等品优等品一等品一等品合格品合格品抗折强度抗折强度(MPa)2.52.11.8抗压强度抗压强度(MPa)4.93.92.9细度（细度（0.2mm方孔筛余）方孔筛余）5.010.015.0凝结时间凝结时间 (min)初凝时间初凝时间 6终凝时间终凝时间 30第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 17 17 2.2.建筑石膏的建筑石膏的特性特性 1)凝结硬化凝结硬化快快（拌合后（拌合后35min失去可塑性）。失去
16、可塑性）。2)凝结硬化时体积凝结硬化时体积微膨胀微膨胀。3)孔隙率大孔隙率大，表现密度小。，表现密度小。4)保温、隔热、吸声保温、隔热、吸声性好。性好。5)调温、调湿、装饰性好。调温、调湿、装饰性好。6)防火防火性能良好。性能良好。7)耐水性、抗渗性、抗冻性差。耐水性、抗渗性、抗冻性差。第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 18 18 四四、建筑石膏的应用、建筑石膏的应用 1.室内抹灰和粉刷室内抹灰和粉刷 2.石膏板石膏板 具有轻质、保温隔热、吸声、防火、尺寸稳定及施具有轻质、保温
17、隔热、吸声、防火、尺寸稳定及施工方便等性能。工方便等性能。纸面石膏板、纤维石膏板、装饰石膏板等。纸面石膏板、纤维石膏板、装饰石膏板等。3.石膏砌块与石膏空心条板石膏砌块与石膏空心条板 砌块可用于墙体，其质量轻、保温隔热。砌块可用于墙体，其质量轻、保温隔热。4.建筑雕塑、装饰石膏线、花型和硅酸盐制品。建筑雕塑、装饰石膏线、花型和硅酸盐制品。第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 19 19第三节第三节 水玻璃水玻璃 俗称泡花碱，一种碱金属硅酸盐（硅酸钾水玻璃、俗称泡花碱，一种碱金属硅酸
18、盐（硅酸钾水玻璃、硅酸钠水玻璃）。硅酸钠水玻璃）。通式：通式：R2OnSiO2 n水玻璃模数。水玻璃模数。一、水玻璃的生产一、水玻璃的生产 1.1.湿法湿法 石英砂和氢氧化钠水溶液在压蒸锅石英砂和氢氧化钠水溶液在压蒸锅（0.20.3MPa）内用蒸汽加热溶解而制成。内用蒸汽加热溶解而制成。第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 20 20 2.2.干法干法 将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在13001400温度温度下熔融。下熔融。Na2CO3+nSiO2 Na2O
19、nSiO2+CO2 熔融的水玻璃冷却后在熔融的水玻璃冷却后在0.30.8 MPa的蒸压釜内加热的蒸压釜内加热溶解成胶状玻璃溶液，即液态水玻璃溶解成胶状玻璃溶液，即液态水玻璃。二、水玻璃的硬化二、水玻璃的硬化 水玻璃吸收空气中水玻璃吸收空气中CO2形成无定型的二氧化硅凝胶，形成无定型的二氧化硅凝胶，并逐渐干燥而硬化。并逐渐干燥而硬化。Na2OnSiO2+CO2+mH2ONa2CO3+nSiO2mH2O 为加速硬化，掺促硬剂为加速硬化，掺促硬剂氟硅酸钠氟硅酸钠（Na2SiF6）。）。三、水玻璃的特性三、水玻璃的特性 良好的粘结力、耐热、耐酸。良好的粘结力、耐热、耐酸。21 21第一篇第一篇 土建工
20、程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 四四、水玻璃的应用、水玻璃的应用 1.涂刷建筑材料表面涂刷建筑材料表面,提高密实性和抗风化能力。提高密实性和抗风化能力。2.加固地基。加固地基。3.堵漏、抢修。堵漏、抢修。4.配制耐酸混凝土和耐酸砂浆。配制耐酸混凝土和耐酸砂浆。22 22第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 1 1第四节第四节 水泥水泥 水泥是一种水硬性胶凝材料，重要的建筑材料之一。水泥是一种水硬性胶凝材料，重要的建筑材料之一。水泥是一种水硬性胶凝材
21、料，重要的建筑材料之一。水泥是一种水硬性胶凝材料，重要的建筑材料之一。品种品种品种品种：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、专用水泥等系列。铁铝酸盐水泥、专用水泥等系列。铁铝酸盐水泥、专用水泥等系列。铁铝酸盐水泥、专用水泥等系列。硅酸盐水泥系列分为：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水硅酸盐水泥系列分为：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水硅酸盐水泥系列分为：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水硅酸盐水泥系列分为：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰泥、矿渣硅酸
22、盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等。硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等。硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等。硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 2 2 一、硅酸盐水泥的生产与矿物组成一、硅酸盐水泥的生产与矿物组成一、硅酸盐水泥的生产与矿物组成一、硅酸盐水泥的生产与矿物组成 硅酸盐水泥（波特兰水泥）：由硅酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥（波特兰水泥）：由硅酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥（波特兰水泥）：由硅酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥（
23、波特兰水泥）：由硅酸盐水泥熟料、0 0 0 05 5 5 5石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成。石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成。石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成。石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成。硅酸盐水泥分硅酸盐水泥分硅酸盐水泥分硅酸盐水泥分I I I I型和型和型和型和型，代号分别为型，代号分别为型，代号分别为型，代号分别为PIPIPIPI和和和和P P P P 1.1.硅酸盐水泥的生产工艺硅酸盐水泥的生产工艺硅酸盐水泥的生产工艺硅酸盐水泥的生产工艺 原料：原料：原料：原料：石灰石、粘土、铁矿粉石灰石、粘土、铁矿粉石灰石、粘土、铁矿粉石灰石、粘土、铁矿粉 工工工工艺
24、艺艺艺：制制制制备备备备生生生生料料料料、煅煅煅煅烧烧烧烧熟熟熟熟料料料料、粉粉粉粉磨磨磨磨水水水水泥泥泥泥，简简简简称称称称为为为为“两磨一烧两磨一烧两磨一烧两磨一烧”。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 3 3第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 4 4 .硅酸盐水泥熟料矿物组成硅酸盐水泥熟料矿物组成硅酸盐水泥熟料矿物组成硅酸盐水泥熟料矿物组成硅酸三钙硅酸三钙硅酸三钙硅酸三钙 3CaOSiO3CaOSiO2 2（C C3 3S S），），含量含量含量含量36%36%60%60%硅酸二钙硅酸二钙硅酸二钙硅酸
25、二钙 2CaO SiO2CaO SiO2 2 （C C2 2S S），），含量含量含量含量15%15%37%37%铝酸三钙铝酸三钙铝酸三钙铝酸三钙 3CaOAl2O3CaOAl2O3 3（C C3 3A A），），含量含量含量含量7%7%15%15%铁铝酸四钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙 4CaOAl4CaOAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3（C C4 4AFAF），），含量含量含量含量 10%10%18%18%除上述主要组成外，含有少量的游离氧化钙、游离除上述主要组成外，含有少量的游离氧化钙、游离除上述主要组成外，含有少量的游离氧化钙、游离除上述主要组成外，含有少量的游离氧化
26、钙、游离氧化镁、含碱矿物以及玻璃体等。氧化镁、含碱矿物以及玻璃体等。氧化镁、含碱矿物以及玻璃体等。氧化镁、含碱矿物以及玻璃体等。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 5 5 水泥熟料的矿物含量与主要特征水泥熟料的矿物含量与主要特征水泥熟料的矿物含量与主要特征水泥熟料的矿物含量与主要特征矿物名称水化速度水化热强度体积收缩抗硫酸盐侵蚀矿物名称水化速度水化热强度体积收缩抗硫酸盐侵蚀矿物名称水化速度水化热强度体积收缩抗硫酸盐侵蚀矿物名称水化速度水化热强度体积收缩抗硫酸盐侵蚀硅酸三钙硅酸三钙硅酸三钙硅酸三钙快大快大快大快大高高高高中中中中中中中中硅酸二钙慢小早期
27、低中最好硅酸二钙慢小早期低中最好硅酸二钙慢小早期低中最好硅酸二钙慢小早期低中最好后期高后期高后期高后期高铝酸三钙铝酸三钙铝酸三钙铝酸三钙 最快最快最快最快最大最大最大最大 低大差低大差低大差低大差铁铝酸四钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙 较快中较快中较快中较快中 中中中中 较大好较大好较大好较大好第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 6 6 二、硅酸盐水泥的水化、凝结硬化二、硅酸盐水泥的水化、凝结硬化 1.硅酸盐水泥的水化硅酸盐水泥的水化 水泥与水化学反应式如下：水泥与水化学反应式如下：第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料
28、无机胶凝材料 7 7 2(3CaOSiO2(3CaOSiO2 2)+6H)+6H2 2O=3CaO2SiOO=3CaO2SiO2 23H3H2 2O+3Ca(OH)O+3Ca(OH)2 2 硅酸三钙硅酸三钙 水化硅酸钙水化硅酸钙 氢氧化钙氢氧化钙 2(2CaOSiO2(2CaOSiO2 2)+4H)+4H2 2O=3CaO2SiOO=3CaO2SiO2 23H3H2 2O+Ca(OH)O+Ca(OH)2 2 硅酸二钙硅酸二钙 水化硅酸钙水化硅酸钙 氢氧化钙氢氧化钙 3CaOAl3CaOAl2 2O O3 3 +6H+6H2 2O=3CaOAlO=3CaOAl2 2O O3 36H6H2 2O
29、O 铝酸三钙铝酸三钙 水化铝酸钙水化铝酸钙 4CaOAl4CaOAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3+7H7H2 2O O=3CaOAl3CaOAl2 2O O3 36H6H2 2O O+CaOFeCaOFe2 2O O3 3HH2 2O O 铁铝酸四钙铁铝酸四钙 水化铝酸钙水化铝酸钙 水化铁酸钙水化铁酸钙第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 8 8CaOAl2O36H2O+3(CaSO42H2O)+19H2O=3CaOAl2O33CaSO431H2O 水化硫铝酸钙水化硫铝酸钙 水泥水化后的主要产物：水泥水化后的主要产物：胶体胶体：水化硅酸
30、钙、水化铁酸钙：水化硅酸钙、水化铁酸钙 晶体晶体：水化铝酸钙、氢氧化钙、水化硫铝酸钙：水化铝酸钙、氢氧化钙、水化硫铝酸钙 2.硅酸盐水泥的凝结硬化硅酸盐水泥的凝结硬化凝结硬化过程是一个连续的复杂的物理化学变化过程。凝结硬化过程是一个连续的复杂的物理化学变化过程。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 9 9 水泥石水泥石是由是由凝胶、晶体、未水化水泥颗粒、毛细凝胶、晶体、未水化水泥颗粒、毛细孔和凝胶孔孔和凝胶孔等组成的不匀质结构体。等组成的不匀质结构体。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 1010第一篇第一篇
31、土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 1111 3.影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素 1）矿物组成和水泥细度矿物组成和水泥细度 2）养护龄期的影响养护龄期的影响 3）养护湿度和温度的影响养护湿度和温度的影响 4）拌合用水量拌合用水量 三、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的技术性质和技三、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的技术性质和技术要求术要求 1.标准规范标准规范 通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥GB1752007第第4 4章章 水泥水泥 1212 2.取样（代表性）取样（代表性）散装水泥：散装水泥：同一生产厂家、等级、品种、批号且连同一生产厂家、等级、品
32、种、批号且连续进场的水泥续进场的水泥500t为一批。从为一批。从20个以上不同部位取样。个以上不同部位取样。袋装水泥：袋装水泥：同一生产厂家、等级、品种、批号且连同一生产厂家、等级、品种、批号且连续进场的水泥续进场的水泥200t为一批。从不少于为一批。从不少于20袋中取样。袋中取样。3.试验室的环境条件试验室的环境条件试验室：试验室：202 相对湿度相对湿度 50%（GB/T176711999 GB/T13462001）养护室：养护室：201 水中养护水中养护 （GB/T176711999 GB/T13462001）第第4 4章章 水泥水泥 13134.技术性质和技术要求技术性质和技术要求 （
33、1）细度）细度 细度：细度：水泥颗粒的粗细程度。水泥颗粒的粗细程度。标准要求：标准要求：硅酸盐水泥、普通水泥的比表面积大于硅酸盐水泥、普通水泥的比表面积大于300m2/kg；矿渣水泥等筛余量：矿渣水泥等筛余量：80m方孔筛筛余不得超过方孔筛筛余不得超过10.0%或或0.045mm方筛筛余不得超过方筛筛余不得超过30%。第第4 4章章 水泥水泥 1414 1）比表面积测定方法比表面积测定方法 依据标准：依据标准：GB 80741987 原理：原理：根据一定量的空气根据一定量的空气通过一定空隙率和固定厚通过一定空隙率和固定厚度的水泥层时，所受阻力度的水泥层时，所受阻力不同而引起流速的变化，不同而引
34、起流速的变化，来测定水泥的比表面积。来测定水泥的比表面积。仪器设备：仪器设备：Blaine透气仪透气仪第第4 4章章 水泥水泥 1515 2）筛析法筛析法 依据标准：依据标准：GB/T13452005 检验方法：负压筛析法（检验方法：负压筛析法（标准标准）仪器设备：负压筛析仪、试验筛。仪器设备：负压筛析仪、试验筛。第第4 4章章 水泥水泥 1616 结果评定：结果评定：取二个试样筛余平均值为筛析结果。两次结果绝对取二个试样筛余平均值为筛析结果。两次结果绝对误差大于误差大于0.5%，应再做一次试验。，应再做一次试验。注意：注意：筛析结果的修正系数筛析结果的修正系数:C=Fs/Ft(标准样品的筛余
35、标准值和在试验筛上的标准样品的筛余标准值和在试验筛上的筛余值筛余值)，C值在值在0.801.20范围时，试验筛可继续使用，范围时，试验筛可继续使用，否则应予淘汰。否则应予淘汰。试样称量时精确至试样称量时精确至0.01g。第第4 4章章 水泥水泥 1717 （2）凝结时间的测定）凝结时间的测定 初凝：水泥从加水开始拌和至水泥浆开始失去初凝：水泥从加水开始拌和至水泥浆开始失去 可塑性所需用的时间。可塑性所需用的时间。终凝：从水泥加水开始拌和至水泥浆完全失去可终凝：从水泥加水开始拌和至水泥浆完全失去可 塑性并开始产生强度所需的时间。塑性并开始产生强度所需的时间。标准要求：标准要求：硅酸盐水泥：初凝硅
36、酸盐水泥：初凝45min，终凝，终凝6.5h。普通水泥和矿渣水泥：初凝普通水泥和矿渣水泥：初凝45min，终凝，终凝10h。第第4 4章章 水泥水泥 1818 1）水泥标准稠度用水量测定水泥标准稠度用水量测定 水泥净浆为标准稠度时，测水泥的凝结时间。水泥净浆为标准稠度时，测水泥的凝结时间。依据标准：依据标准：GB13462001 仪器设备：仪器设备：水泥净浆搅拌机、维卡仪、试杆、圆模水泥净浆搅拌机、维卡仪、试杆、圆模 检验方法：检验方法：500 g水泥和一定量的水用水泥净浆搅拌机搅拌均水泥和一定量的水用水泥净浆搅拌机搅拌均匀，装入带底板的试模，将试模和底板移到维卡仪上，匀，装入带底板的试模，将
37、试模和底板移到维卡仪上，测试杆距底板之间的距离。测试杆距底板之间的距离。第第4 4章章 水泥水泥 1919 第第4 4章章 水泥水泥 2020 结果评定：结果评定：以试杆沉入净浆并距底板以试杆沉入净浆并距底板6mm1mm的水泥净浆为标准的水泥净浆为标准稠度净浆。稠度净浆。标准稠度用水量计算：标准稠度用水量计算：第第4 4章章 水泥水泥 2121 2）初凝时间的测定初凝时间的测定 依据标准：依据标准：GB13462001 仪器设备：仪器设备：水泥净浆搅拌机、水泥净浆搅拌机、维卡仪、试针、圆模维卡仪、试针、圆模第第4 4章章 水泥水泥 2222 检验方法：检验方法：试件制作同标准稠度用水试件制作同
38、标准稠度用水量，立即放入养护箱进行养量，立即放入养护箱进行养护。护。试件至加水试件至加水30min时进时进行第一次测定。行第一次测定。结果评定：结果评定：从水泥加水起，至试针从水泥加水起，至试针沉至距底板沉至距底板4mm1 mm时所时所经过的时间为初凝时间。经过的时间为初凝时间。第第4 4章章 水泥水泥 2323 3）终凝时间的测定终凝时间的测定 依据标准：依据标准：GB13462001 仪器设备仪器设备：同初凝。同初凝。检验方法：检验方法：测完初凝时间定后，将试测完初凝时间定后，将试模连浆体翻转模连浆体翻转1800，继续养护，继续养护，临近终凝时间每隔临近终凝时间每隔15min测定测定一次。
39、一次。结果评定：结果评定：试针沉入试体试针沉入试体0.5mm时，不时，不留下痕迹时所经过的时间。留下痕迹时所经过的时间。第第4 4章章 水泥水泥 2424 （3）体积安定性体积安定性 指水泥硬化后体积变化是否均匀的性质。指水泥硬化后体积变化是否均匀的性质。不良主要原因：过量的不良主要原因：过量的游离氧化钙、游离氧化镁、游离氧化钙、游离氧化镁、三氧化硫三氧化硫或掺入的或掺入的石膏过多石膏过多。标准要求：标准要求：用沸煮法检验必须合格。用沸煮法检验必须合格。依据标准：依据标准：GB13462001 检验方法：检验方法：沸煮法检验。雷氏法（标准）和试饼法沸煮法检验。雷氏法（标准）和试饼法。第第4 4
40、章章 水泥水泥 2525 1）雷氏法雷氏法 测定水泥净浆在雷氏夹测定水泥净浆在雷氏夹中沸煮后的膨胀值。中沸煮后的膨胀值。仪器设备：仪器设备：水泥净浆搅拌机、雷氏水泥净浆搅拌机、雷氏夹膨胀测定仪、雷氏夹、夹膨胀测定仪、雷氏夹、沸煮箱。沸煮箱。第第4 4章章 水泥水泥 2626 检验方法：检验方法：将标准稠度净浆装满雷氏夹，放养护箱内养护将标准稠度净浆装满雷氏夹，放养护箱内养护24h，用膨胀值测定仪测雷氏夹指针间的距离用膨胀值测定仪测雷氏夹指针间的距离（A）；然后将；然后将试件放入沸煮箱煮试件放入沸煮箱煮3h，冷却到室温，测雷氏夹指针尖端，冷却到室温，测雷氏夹指针尖端的距离的距离（C）。第第4 4
41、章章 水泥水泥 2727 结果评定：结果评定：当两个试件煮后增加距离当两个试件煮后增加距离（C-A）的平均值不大于的平均值不大于5.0 mm时，安定性合格；时，安定性合格；当两个试件的当两个试件的（C-A）值相差值相差超过超过4.0 mm时，应重做试验。时，应重做试验。第第4 4章章 水泥水泥 2828 2）试饼法试饼法 观察试饼沸煮后的外观察试饼沸煮后的外形变化。形变化。仪器设备：仪器设备：沸煮箱。沸煮箱。检验方法：检验方法：制作直径制作直径7080 mm、中心厚、中心厚10 mm的试饼，在养护箱的试饼，在养护箱内养护内养护24h2h。沸煮方。沸煮方法同上。法同上。第第4 4章章 水泥水泥
42、2929 结果评定：结果评定：试饼无裂缝，无弯曲为安定性合格，反之为不合格。试饼无裂缝，无弯曲为安定性合格，反之为不合格。（4）水泥的强度）水泥的强度 水泥、标准砂、水按规定比例拌合而成的水泥胶砂水泥、标准砂、水按规定比例拌合而成的水泥胶砂强度。强度。标准：标准：GB/176711999水泥胶砂强度检验方法水泥胶砂强度检验方法第第4 4章章 水泥水泥 3030 第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 3131 仪器设备：仪器设备：水泥胶砂搅拌机、振实台、试模、套模、抗折和抗水泥胶砂搅拌机、振实台、试模、套模、抗折和抗压强度试验机及抗压夹具、播料器和金属刮
43、平直尺。压强度试验机及抗压夹具、播料器和金属刮平直尺。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 3232 检验方法：检验方法：1）胶砂的制备：胶砂的制备：水泥水泥450g、水水225g、标准砂、标准砂1350g，水泥胶砂，水泥胶砂搅拌机按一定程搅拌机按一定程序将材料搅拌均序将材料搅拌均匀。匀。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 3333 2）试件成型）试件成型 将涂油的三联模将涂油的三联模（4040160mm）和模套固定在振和模套固定在振实台上，将胶砂分二层装入试模，每装一层，振实实台上，将胶砂分二层装入试模，每
44、装一层，振实60次。移走套模，取下试模，将试体表面抹平。次。移走套模，取下试模，将试体表面抹平。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 3434 第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料 3535 3）试件养护）试件养护 试模上作标记，养试模上作标记，养护护24 h之后脱模。之后脱模。试件编号后，在试件编号后，在201水中养护。水中养护。试验前试验前15min从水中取从水中取出。揩去表面沉积物，出。揩去表面沉积物，用湿布覆盖至试验为用湿布覆盖至试验为止。止。第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料 第三章第三章 无机胶
45、凝材料无机胶凝材料 3636 4）强度试验）强度试验 抗折强度抗折强度 加荷速度：加荷速度：50N/s10N/s 抗折破坏荷载：抗折破坏荷载：Ff (N)。抗折强度（精确至抗折强度（精确至0.1 MPa）：）：第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 3737 结果评定：结果评定：三个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当强度三个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当强度值中有超出平均值值中有超出平均值10%时，应剔除后再取平均值。时，应剔除后再取平均值。第一篇第一篇第一篇第一篇 土建
46、工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 3838 抗压强度抗压强度 抗压夹具：抗压夹具：40mm40mm 加荷速度：加荷速度：2400N/s200N/s 抗压破坏荷载：抗压破坏荷载：Fc(N)。抗压强度（精确至抗压强度（精确至0.1 MPa）：）：第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 3939 结果评定：结果评定：六个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果。如六个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果。如
47、有一个超出六个平均值的有一个超出六个平均值的10%，应剔除这个结果，取，应剔除这个结果，取五个的平均值。五个的平均值。第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 4040 （5 5）不溶物）不溶物 标准要求：标准要求：型硅酸盐水泥中不溶物型硅酸盐水泥中不溶物0.75%型硅酸盐水泥中不溶物型硅酸盐水泥中不溶物1.50%（6 6）烧失量）烧失量 标准要求：标准要求：型硅酸盐水泥中烧失量型硅酸盐水泥中烧失量3.0%型硅酸盐水泥中烧失量型硅酸盐水泥中烧失量3.5%第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工
48、程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 4141 （7 7）氧化镁）氧化镁 标准要求：标准要求：水泥中氧化镁的含量水泥中氧化镁的含量5.0%；如果水泥；如果水泥经压蒸安定性试验合格，则含量允许放宽到经压蒸安定性试验合格，则含量允许放宽到6.0%。（8 8）三氧化硫）三氧化硫 标准要求：标准要求：水泥中三氧化硫的含量水泥中三氧化硫的含量3.5%（9 9）碱）碱 碱含量按碱含量按Na2O+0.658K2O计算计算 标准要求：标准要求：若使用活性骨料，要求水泥中碱含量若使用活性骨料，要求水泥中碱含量0.60%或供需双方商
49、定。或供需双方商定。第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料 4242 5.5.结果判定结果判定 化学指标（不溶物、烧失量、氧化镁、三氧化硫、化学指标（不溶物、烧失量、氧化镁、三氧化硫、氯离子）、凝结时间、安定性、强度氯离子）、凝结时间、安定性、强度任一项不符合规定任一项不符合规定，为，为不合格品不合格品。细度为选择性指标。细度为选择性指标。第一篇第一篇第一篇第一篇 土建工程材料土建工程材料土建工程材料土建工程材料 第三章第三章第三章第三章 无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝
50、材料 4343 四、硅酸盐水泥的腐蚀与防止四、硅酸盐水泥的腐蚀与防止 1.1.硅酸盐水泥的腐蚀硅酸盐水泥的腐蚀 （1 1）溶出性侵蚀）溶出性侵蚀 硅酸盐水泥硬化后，受软水浸泡时，水化产物硅酸盐水泥硬化后，受软水浸泡时，水化产物（Ca(OH)2）逐渐被水溶解，产生溶出性侵蚀，导致水）逐渐被水溶解，产生溶出性侵蚀，导致水泥石破坏。泥石破坏。（2 2）溶解性腐蚀）溶解性腐蚀 海水、湖水等中的酸和镁盐，与水泥石中的海水、湖水等中的酸和镁盐，与水泥石中的氢氧化氢氧化钙钙离子互换生成溶于水或无胶结能力的物质。离子互换生成溶于水或无胶结能力的物质。Ca(OH)2+MgCI2 CaCI2+Mg(OH)2（3）