《水泥的技术性质及试验(上)课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水泥的技术性质及试验(上)课件.ppt（31页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 水泥的技术性质及试验水泥的技术性质及试验2010.4主要内容：主要内容：硅酸盐水泥硅酸盐水泥硅酸盐水泥硅酸盐水泥1 1掺混合料的硅酸盐水泥掺混合料的硅酸盐水泥掺混合料的硅酸盐水泥掺混合料的硅酸盐水泥2 2其他水泥其他水泥其他水泥其他水泥3 3 水泥试验水泥试验水泥试验水泥试验4 4 第一节 硅酸盐水泥道路建筑材料水泥1.1.基本概念基本概念n n水泥是一种多级分的人造矿物粉料，与水拌和后成为塑性水泥是一种多级分的人造矿物粉料，与水拌和后成为塑性水泥是一种多级分的人造矿物粉料，与水拌和后成为塑性水泥是一种多级分的人造矿物粉料，与水拌和后成为塑性胶体，即能在空气中硬化，也能在水中硬化，并能将砂石
2、胶体，即能在空气中硬化，也能在水中硬化，并能将砂石胶体，即能在空气中硬化，也能在水中硬化，并能将砂石胶体，即能在空气中硬化，也能在水中硬化，并能将砂石等材料结合成具有一定强度的整体，水泥是水硬性胶凝材等材料结合成具有一定强度的整体，水泥是水硬性胶凝材等材料结合成具有一定强度的整体，水泥是水硬性胶凝材等材料结合成具有一定强度的整体，水泥是水硬性胶凝材料，常用的水泥主要有：料，常用的水泥主要有：料，常用的水泥主要有：料，常用的水泥主要有：硅酸盐水泥硅酸盐水泥硅酸盐水泥硅酸盐水泥 P P普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 P.OP.O 矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥 P.SP.S
3、 火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥 P.PP.P 粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥 P.FP.F 特种水泥特种水泥特种水泥特种水泥（道路水泥、高铝水泥、膨胀水泥等）（道路水泥、高铝水泥、膨胀水泥等）（道路水泥、高铝水泥、膨胀水泥等）（道路水泥、高铝水泥、膨胀水泥等）道路建筑材料水泥2.2.发展历史发展历史 国内水泥发展简介国内水泥发展简介返回返回:道路建筑材料水泥3.3.水泥的优缺点水泥的优缺点优优优优 点：点：点：点：高的强度及稳定性高的强度及稳定性高的强度及稳定性高的强度及稳定性料源广泛料源广泛料源广泛料源广泛经济性好经济性好经济性好经济性好工艺简单
4、工艺简单工艺简单工艺简单1 1、自重大、自重大2 2、刚度大，变形小、刚度大，变形小3 3、收缩及裂缝现象、收缩及裂缝现象缺缺缺缺 点点点点：返回返回:道路建筑材料水泥4.4.发展趋势发展趋势l l生产技术已经日臻完善；生产技术已经日臻完善；l l降低成本，减少对环境的污染，如利用工业降低成本，减少对环境的污染，如利用工业废渣废渣(冶金矿渣、粉煤灰等冶金矿渣、粉煤灰等)；l l特种水泥特种水泥(特殊地区特殊地区)的使用。的使用。返回返回道路建筑材料水泥5.5.生产工艺概述生产工艺概述（1 1 1 1）生料的配制和磨细）生料的配制和磨细）生料的配制和磨细）生料的配制和磨细（2 2 2 2）熟料煅
5、烧）熟料煅烧）熟料煅烧）熟料煅烧 温度介于温度介于50014505001450，在，在1300145013001450时是煅烧关键，时是煅烧关键，必须要有足够的时间，否则将影响水泥的技术性质。必须要有足够的时间，否则将影响水泥的技术性质。（3 3 3 3）水泥粉磨）水泥粉磨）水泥粉磨）水泥粉磨 煅烧后形成的水泥熟料迅速冷却即为水泥塑料块再与石煅烧后形成的水泥熟料迅速冷却即为水泥塑料块再与石膏（膏（3%3%）共同磨细就形成硅酸盐水泥。）共同磨细就形成硅酸盐水泥。道路建筑材料水泥见视频见视频6.6.熟料的矿物组成熟料的矿物组成 3CaO.SiO2 （简写）C3S 2CaO.SiO2 （简写）C2S
6、 3CaO.Al2O3 （简写）C3A 3CaO.Al2O3.Fe2O3 （简写）C4AF道路建筑材料水泥7.7.硅酸盐水泥矿物组成与反应特性硅酸盐水泥矿物组成与反应特性矿物组成C3SC2SC3AC4AF与水反应速度中慢快中水化热中低高高中早期强度优差良良后期强度优优中中耐化学侵蚀中良差优干缩性中小大小大致含量35651040015515道路建筑材料水泥8.8.硅酸盐水泥的凝结和硬化硅酸盐水泥的凝结和硬化 水泥加入适量水调成水泥浆后，经过一段时间因本身水泥加入适量水调成水泥浆后，经过一段时间因本身物理变化会逐渐变稠，失去塑性，这一过程称为物理变化会逐渐变稠，失去塑性，这一过程称为初凝初凝，开始
7、具有强度称为开始具有强度称为终凝终凝。由初凝到终凝的过程称为水泥的凝结，终凝以后强度由初凝到终凝的过程称为水泥的凝结，终凝以后强度逐渐提高，并形成人造石，这称逐渐提高，并形成人造石，这称“硬化硬化”。道路建筑材料水泥9.9.硅酸盐水泥的技术指标与技术标准硅酸盐水泥的技术指标与技术标准（1 1 1 1）细度）细度）细度）细度（FinenessFineness）：水泥颗粒粗细的程度。水泥颗粒粗细的程度。水泥颗粒粗细的程度。水泥颗粒粗细的程度。测试方法测试方法测试方法测试方法 1 1、筛析法筛析法筛析法筛析法 ：大于：大于：大于：大于0.080mm0.080mm0.080mm0.080mm水泥颗粒质
8、量小于水泥颗粒质量小于水泥颗粒质量小于水泥颗粒质量小于10101010；2 2 2 2、比表面积法：勃氏透气法测试，硅酸盐水泥该指标应、比表面积法：勃氏透气法测试，硅酸盐水泥该指标应、比表面积法：勃氏透气法测试，硅酸盐水泥该指标应、比表面积法：勃氏透气法测试，硅酸盐水泥该指标应大于大于大于大于300m300m300m300m2 2 2 2/Kg/Kg/Kg/Kg。（2 2 2 2）标准稠度用水量）标准稠度用水量）标准稠度用水量）标准稠度用水量 ：为使水泥凝结时间以及体积安定为使水泥凝结时间以及体积安定为使水泥凝结时间以及体积安定为使水泥凝结时间以及体积安定性等多种性质具有可比性，必须采用标准稠
9、度的水泥净浆。性等多种性质具有可比性，必须采用标准稠度的水泥净浆。性等多种性质具有可比性，必须采用标准稠度的水泥净浆。性等多种性质具有可比性，必须采用标准稠度的水泥净浆。测试方法测试方法测试方法测试方法:以试杆沉入净浆并距底板以试杆沉入净浆并距底板以试杆沉入净浆并距底板以试杆沉入净浆并距底板6mm1mm6mm1mm的水泥的水泥的水泥的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌合水量为该水泥的标准稠度用净浆为标准稠度净浆。其拌合水量为该水泥的标准稠度用净浆为标准稠度净浆。其拌合水量为该水泥的标准稠度用净浆为标准稠度净浆。其拌合水量为该水泥的标准稠度用水量水量水量水量(P)(P)道路建筑材料水泥（3 3 3 3
10、）凝结时间）凝结时间）凝结时间）凝结时间（setting timesetting time）：从向水里面加水泥从向水里面加水泥时刻起，到水泥浆开始失去塑性经过的时间称为初凝，当时刻起，到水泥浆开始失去塑性经过的时间称为初凝，当完全失去可塑性的时间称之为终凝。完全失去可塑性的时间称之为终凝。意义意义意义意义:对水泥砼施工有重要的意义，初凝时间太短，将影响对水泥砼施工有重要的意义，初凝时间太短，将影响砼拌和料的运输浇灌，终凝时间过长，则影响砼工程的工砼拌和料的运输浇灌，终凝时间过长，则影响砼工程的工程进度。规定：硅酸盐水泥初凝时间不得早于程进度。规定：硅酸盐水泥初凝时间不得早于45mm45mm，终
11、凝，终凝时间不得迟于时间不得迟于6.5h6.5h。（4 4 4 4）安定性）安定性）安定性）安定性（soundnesssoundness）：表征水泥硬化后体积变表征水泥硬化后体积变化均匀性的物理性能指标称为水泥的体积安定性。化均匀性的物理性能指标称为水泥的体积安定性。主要影响因素主要影响因素主要影响因素主要影响因素：MgOMgO、SOSO3 3含量。含量。测试方法：沸煮法（试饼法、雷氏夹法测试方法：沸煮法（试饼法、雷氏夹法SOSO3 3），压蒸法），压蒸法MgOMgO 道路建筑材料水泥（5 5 5 5）强度）强度）强度）强度（strengthstrength）：国际上采用砂浆法作为水泥强国际上
12、采用砂浆法作为水泥强度的标准检验方法。度的标准检验方法。道路建筑材料水泥工程实例n n三峡工程施工过程中，由于混凝土搅拌车晚到工三峡工程施工过程中，由于混凝土搅拌车晚到工地地5 5分钟，工程指挥部决定将该批十余罐作为废品分钟，工程指挥部决定将该批十余罐作为废品处理，全部倒掉。处理，全部倒掉。n n分析分析 水泥的初凝时间不得迟于水泥的初凝时间不得迟于45min45min，如果超过规定，如果超过规定的初凝时间水泥就开始凝结，如果继续浇筑，可的初凝时间水泥就开始凝结，如果继续浇筑，可能会影响水泥混凝土的强度，结果可能导致三峡能会影响水泥混凝土的强度，结果可能导致三峡大坝工程出现质量安全隐患。所以将
13、这批混凝土大坝工程出现质量安全隐患。所以将这批混凝土作为废品处理时正确的。作为废品处理时正确的。工程实例n n某工程在地下一层施工结束进行地上一层施工时，某工程在地下一层施工结束进行地上一层施工时，突然发生整体坍塌，现场混凝土结构破坏严重。突然发生整体坍塌，现场混凝土结构破坏严重。n n分析分析 经现场勘查发现混凝土面出现多处裂缝，后经现经现场勘查发现混凝土面出现多处裂缝，后经现场取样化验后发现水泥中的游离场取样化验后发现水泥中的游离CaOCaO超过国家标超过国家标准造成水泥体积安定性不良。后经水泥生产产家准造成水泥体积安定性不良。后经水泥生产产家证实该批次水泥复检安定性不合格。证实该批次水泥
14、复检安定性不合格。第二节 掺混合材料的硅酸盐 水泥道路建筑材料水泥1.1.水泥混合材料及其特性水泥混合材料及其特性（1 1）非活性混合材料：可以提高水泥产量、调节水泥）非活性混合材料：可以提高水泥产量、调节水泥标号、降低水化热和改善新拌混凝土和易性。标号、降低水化热和改善新拌混凝土和易性。（2 2）活性混合材料：）活性混合材料：1 1）粒化高炉矿渣；）粒化高炉矿渣；2 2）火山灰质）火山灰质混合材料；混合材料；3 3）粉煤灰）粉煤灰 磨细活性混合材料雨水泥或石灰拌和在一起，加磨细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气中硬化。水后即能在水中硬化又能在空气中硬化。道路建
15、筑材料水泥2.2.掺混合材料的水泥品种及其技术特性掺混合材料的水泥品种及其技术特性（1 1）掺混合材料的水泥品种）掺混合材料的水泥品种 1)1)矿渣水泥矿渣水泥 2 2）火山灰质水泥）火山灰质水泥 3 3）粉煤灰水泥）粉煤灰水泥（2 2）掺混合材料硅酸盐水泥的凝结硬化特性）掺混合材料硅酸盐水泥的凝结硬化特性 1 1）活性混合材料的凝结硬化原理）活性混合材料的凝结硬化原理 2 2）混合材料对水泥性质的影响）混合材料对水泥性质的影响 水化速度慢水化速度慢化学稳定性高化学稳定性高水化热低水化热低 抗冻性差抗冻性差道路建筑材料水泥掺混合料水泥的工程应用适用于：适用于：n n大体积工程大体积工程n n水
16、下工程水下工程n n耐腐蚀要求较高的工程耐腐蚀要求较高的工程n n海港工程海港工程不适用于：不适用于：n n早期强度要求高的工程早期强度要求高的工程n n抗冻性要求高的工程抗冻性要求高的工程工程实例n n某电厂锅炉房施工后投入使用，经过一段时间发现，某电厂锅炉房施工后投入使用，经过一段时间发现，某电厂锅炉房施工后投入使用，经过一段时间发现，某电厂锅炉房施工后投入使用，经过一段时间发现，室内混凝土结构的水泥表面出现了室内混凝土结构的水泥表面出现了室内混凝土结构的水泥表面出现了室内混凝土结构的水泥表面出现了“起粉起粉起粉起粉”现象，而现象，而现象，而现象，而用同样混凝土的冷却水池却没有这种现象。用
17、同样混凝土的冷却水池却没有这种现象。用同样混凝土的冷却水池却没有这种现象。用同样混凝土的冷却水池却没有这种现象。n n分析分析分析分析 经检查发现该锅炉房是用的是火山灰质硅酸盐水泥，经检查发现该锅炉房是用的是火山灰质硅酸盐水泥，经检查发现该锅炉房是用的是火山灰质硅酸盐水泥，经检查发现该锅炉房是用的是火山灰质硅酸盐水泥，这种水泥保水性好，干缩性特别大，在干燥高湿的环这种水泥保水性好，干缩性特别大，在干燥高湿的环这种水泥保水性好，干缩性特别大，在干燥高湿的环这种水泥保水性好，干缩性特别大，在干燥高湿的环境中，与空气中的二氧化碳反应使水化硅酸钙分解生境中，与空气中的二氧化碳反应使水化硅酸钙分解生境中
18、，与空气中的二氧化碳反应使水化硅酸钙分解生境中，与空气中的二氧化碳反应使水化硅酸钙分解生成碳酸钙和氧化硅，因此会有起粉现象；而在水池处成碳酸钙和氧化硅，因此会有起粉现象；而在水池处成碳酸钙和氧化硅，因此会有起粉现象；而在水池处成碳酸钙和氧化硅，因此会有起粉现象；而在水池处由于温度较低且有水的存在所以不会发生这种化学反由于温度较低且有水的存在所以不会发生这种化学反由于温度较低且有水的存在所以不会发生这种化学反由于温度较低且有水的存在所以不会发生这种化学反应。应。应。应。第三节 其他水泥道路建筑材料水泥1.1.1.1.道路水泥道路水泥道路水泥道路水泥（1 1）指标差异指标差异 MgOMgOMgOM
19、gO含量含量含量含量5%;5%;5%;5%;SO SO SO SO3 3 3 3含量含量含量含量3.5%;3.5%;3.5%;3.5%;烧失量烧失量烧失量烧失量3.0%;3.0%;3.0%;3.0%;游离游离游离游离CaOCaOCaOCaO含量介于含量介于含量介于含量介于1.01.01.01.01.8%;1.8%;1.8%;1.8%;碱含量碱含量碱含量碱含量0.6%;0.6%;0.6%;0.6%;（3 3）工程应用工程应用 适用于道路路面、机场跑道、适用于道路路面、机场跑道、适用于道路路面、机场跑道、适用于道路路面、机场跑道、城市广场城市广场城市广场城市广场（2 2）组成差异组成差异 C C
20、C C3 3 3 3A A A A含量含量含量含量5%;5%;5%;16.0%.16.0%.16.0%.16.0%.返回返回返回返回道路建筑材料水泥2.2.高铝水泥高铝水泥：以铝酸钙为主，氧化铝含量：以铝酸钙为主，氧化铝含量：以铝酸钙为主，氧化铝含量：以铝酸钙为主，氧化铝含量50505050的熟料，的熟料，的熟料，的熟料，经磨细后得到的水硬性胶凝材料，又名矾土水泥。经磨细后得到的水硬性胶凝材料，又名矾土水泥。经磨细后得到的水硬性胶凝材料，又名矾土水泥。经磨细后得到的水硬性胶凝材料，又名矾土水泥。（1 1 1 1）、）、）、）、技术指标技术指标 外观：黄色或黄褐色，密度：外观：黄色或黄褐色，密度
21、：.3.0.3.03.2g/cm33.2g/cm3；细度：细度：8080 m m筛余小于筛余小于1010；凝结时间：出凝凝结时间：出凝40min40min，终凝，终凝10h;10h;（2 2 2 2）、）、）、）、工程应用工程应用 主要用于紧急抢修和要求早期强度高的特殊工程，缺主要用于紧急抢修和要求早期强度高的特殊工程，缺点是后期强度倒缩，导致抗冻、抗渗、耐腐蚀性能降低。点是后期强度倒缩，导致抗冻、抗渗、耐腐蚀性能降低。返回返回道路建筑材料水泥3.3.3.3.大坝水泥大坝水泥大坝水泥大坝水泥：工程特点：水泥混凝土浇注方量大、使用寿命长、安全性工程特点：水泥混凝土浇注方量大、使用寿命长、安全性要
22、求高，要求尽量降低浇注混凝土时的水泥水化热，对耐要求高，要求尽量降低浇注混凝土时的水泥水化热，对耐久性能的要求超过了对强度的考虑。久性能的要求超过了对强度的考虑。因此硅酸三钙以及铝酸三钙含量低，硅酸二钙含量要求高。因此硅酸三钙以及铝酸三钙含量低，硅酸二钙含量要求高。返回返回道路建筑材料水泥n n4.4.膨胀水泥膨胀水泥：膨胀水泥是在硬化过程中不收缩，而具有一定膨胀性能的膨胀水泥是在硬化过程中不收缩，而具有一定膨胀性能的水泥。水泥。工程应用：水泥混凝土路面、机场道面，越江隧道或山区工程应用：水泥混凝土路面、机场道面，越江隧道或山区隧道用于配置防水混凝土或接缝、堵漏等。隧道用于配置防水混凝土或接缝、堵漏等。工程实例n n某地下混凝土管道工程中，用硅酸盐水泥进行了构件接缝，接头的灌浆待工程完工使用后出现部分接头处的漏浆现象n n分析 上述现象主要是由于硅酸盐水泥干缩造成的渗漏，如果改成膨胀水泥做接缝或接头处的灌浆，将会大大避免上述现象的出现。