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1、第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院水泥的发明18241824年由英国建筑工人阿斯普丁发明,通过煅烧石灰石与粘土的混合料得出一种胶凝材料,它制成砖块很像由波特兰半岛采下来的波特兰石,由此将这种胶凝材料命名 波特兰水泥.水泥的发展历程 波特兰水泥（18241824年）砂浆、混凝土钢筋混凝土（18501850年）石棉水泥（19001900年）预应力混凝土（19291929年）外加剂混凝土（19351935年）聚合物水泥混凝土（2020世纪5050年代）高强混凝土（2020世纪7070年代）高性能混凝土（2020世纪9090年代）。第1页/共36
2、页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院混合材料掺量 2020混合材料掺量 1515，5050混合材料掺量0 05 5混合材料掺量6 61515硅硅酸酸盐盐类类水水泥泥通用通用水泥水泥专用专用水泥水泥特性特性水泥水泥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硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥砌筑水泥道路水泥油井水泥快硬硅酸盐水泥白色硅酸盐水泥硅酸盐膨胀水泥中热、低热矿渣硅酸盐水泥低碱水泥本章重点本章重点硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥 也是全书重点之一第2页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业
3、 技技 术术 学学 院院一、硅酸盐水泥的定义凡由硅酸盐水泥熟料、0 05 5石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥即国外通称的波特兰水泥。硅酸盐水泥分两种类型：不掺加混合材料的称I I型硅酸盐水泥，代号P P I I；在硅酸盐水泥粉磨时掺入不超过水泥质量5 5石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称型硅酸盐水泥，代号P P。第3页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院二、硅酸盐水泥的生产过程 生产过程：两磨一烧。生产原料：石灰质原料（如石灰岩）粘土质原料（如粘土、粘土质页岩）少量辅助原料（如铁矿粉、石膏）第4
4、页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院三、硅酸盐水泥熟料的矿物组成及水化特性硅酸盐水泥熟料矿物组成硅酸盐水泥熟料矿物组成名称名称矿物成分矿物成分简称简称含量含量（%）密度（密度（g/cmg/cm3 3）硅酸三钙硅酸三钙3CaO3CaOSiOSiO2 2C C3 3S S373760603.253.25硅酸二钙硅酸二钙2CaO2CaOSiOSiO2 2C C2 2S S151537373.283.28铝酸三钙铝酸三钙3CaO3CaOAlAl2 2O O3 3C C3 3A A7 715153.043.04铁铝酸四钙铁铝酸四钙4CaO
5、4CaOAlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3C C4 4AFAF101018183.773.77小大小中干 缩 硅酸盐水泥熟料矿物的基本特性 优差良中耐侵蚀性较低低早低晚高高强度中最大小大水化热快最快慢快水化速度C C4 4AFAFC C3 3A AC C2 2S SC C3 3S S名称影响第5页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院现有甲、乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物成分现有甲、乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物成分如下如下表，试估计和比较这两厂所生产的硅酸盐水泥的硬化表，试估计和比较这两厂所生产的硅酸盐水
6、泥的硬化速度、速度、水化热和强度有何差异？水化热和强度有何差异？分析：由甲厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度发展速、水化热、d d时的强度均高于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥但耐腐蚀性则低于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥。生产厂家生产厂家熟料矿物成分（）熟料矿物成分（）C C3 3S SC C2 2S SC C3 3A AC C4 4AFAF甲甲5656171712121515乙乙424235357 71616第6页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院某大体积的混凝土工程，浇注两周后拆模，发现挡某大体积的混凝土工程
7、，浇注两周后拆模，发现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用某立窑水墙有多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用某立窑水泥厂生产泥厂生产42.542.5型硅酸盐水泥，其熟料矿物组成如型硅酸盐水泥，其熟料矿物组成如下：下：分析：由于该工程所使用的水泥C C3 3A A和C C3 3S S含量高，导致该水泥的水化热高，且在浇注混凝土中，混凝土的整体温度高，以后混凝土温度随环境温度下降，混凝土产生冷缩，造成混凝土贯穿型的纵向裂缝。C C3 3S SC C2 2S SC C3 3A AC C4 4AFAF61%61%14%14%14%14%11%11%第7页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川
8、 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院四、硅酸盐水泥的凝结硬化过程水化：物质由无水状态变为有水状态，由低含水变为高含水，统称为水化。凝结：水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。硬化：此后，浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体（水泥石），这一过程称为硬化。思考题：简述石膏在水泥中的主要作用？答：石膏在水泥硬化中起缓凝剂的作用。纯水泥熟料磨细后，与水拌和，凝结时间很短，因此不便使用，为调节水泥的凝结时间，掺入适量（3%3%左右）的石膏，石膏与凝结速度最快的铝酸三钙作用，生成了难溶的水化硫酸铝钙，覆盖在铝酸三钙的周围，阻止其继续快速水化，因而延缓了
9、水泥的凝结时间。石膏掺量取决于铝酸三钙和SOSO3 3的含量。第8页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院五、影响水泥凝结硬化的主要因素五、影响水泥凝结硬化的主要因素熟料矿物成分：熟料矿物成分：硅酸盐水泥熟料矿物对水泥性能的影响。硅酸盐水泥熟料矿物对水泥性能的影响。水泥的细度：水泥的细度：在矿物组成相同的条件下，水泥磨得在矿物组成相同的条件下，水泥磨得愈细愈细，水泥水泥颗粒平均粒径愈小，颗粒平均粒径愈小，比表面积越大比表面积越大，水泥水化时与，水泥水化时与水的接触水的接触面越大面越大，水化速度越快水化速度越快，水化反应越彻底。相应地
10、水泥，水化反应越彻底。相应地水泥凝结硬化速凝结硬化速度就越度就越快快，早期和后期强度就越高早期和后期强度就越高。但其但其28d28d水化热也越大水化热也越大，硬化，硬化后的后的干干缩也越大缩也越大。另外要把水泥磨得更细，也需要。另外要把水泥磨得更细，也需要高成本高成本。因此水。因此水泥应具泥应具有一定的细度。有一定的细度。用水量用水量；养护时间养护时间；温度和湿度温度和湿度；外加剂外加剂；石膏掺量石膏掺量等。等。第9页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院六、硅酸盐水泥的技术要求1 1、密度、堆积密度：在进行混凝土配合比的设计中，一
11、般水泥密 度3.1g/cm3.1g/cm3 33.3.2 2g/cmg/cm3 3,堆积密度取1300kg/m1300kg/m3 3。2 2、细度：一般水泥颗粒限制在7 7200um200um范围内。细度测定的方法：筛析法（干筛法、水筛法、负压筛析法）3 3、凝结时间：初凝为水泥加水拌合时起至标准稠度净浆开始失去 可塑性所需的时间；终凝为水泥加水拌和时起至标准稠度净浆 完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。硅酸盐水泥初凝 时间不得早于45min45min，终凝时间不得迟于6h30min6h30min。原因：初凝时间过早，下一道工序无充足的施工时间，终凝时 间过迟，会拖延整个工程的施工工期。水
12、泥凝结时间的测定：凝结时间测定仪第10页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院六、硅酸盐水泥的技术要求4 4、体积安定性：指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。当水 泥浆体硬化过程发生了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开 裂、翘曲，即安定性不良。安定性不良的水泥会降低建筑物质 量，甚至引起严重事故。引起水泥安定性不良的原因：熟料中游离氧化镁过多；石膏 掺量过多；熟料中游离氧化钙过多。测试方法：试饼法或雷氏法（有争议时以雷氏法为准）5 5、强度及强度等级：水泥强度是采用软练胶砂法测定：该方法是由按质量计的一份水泥、三份ISOISO
13、标准砂，0.50.5份的水拌 制成40mm*40mm*160mm40mm*40mm*160mm的试件，分别测定试件3d3d和28d28d的抗压强度 及抗折强度，根据测定结果，确定水泥的强度等级：42.542.5、42.5R42.5R、52.552.5、52.5R52.5R、62.562.5、62.5R62.5R。R R表示该水泥的早期强度。第11页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院六、硅酸盐水泥的技术要求6 6、标准稠度用水量：指水泥浆达到标准稠度（规定稠度）时所需 的拌和水量，以水占水泥重量的百分数表示。水泥的标准稠度 用水量
14、越少，水泥性能越好。硅酸盐水泥的标准稠度用水量一 般为。7 7、水化热：水化热对大体积建筑物不利；对非大体积建筑物的 冬季施工，有利于混凝土的凝结硬化。8 8、碱含量：水泥中碱含量按NaNa2 2O O0.653K0.653K2 2O O计算值来表示。若 使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不 得大于0.60%0.60%或由供需双方商定。第12页/共36页烘干箱80m80m方孔筛七、检测七、检测水泥质量的试验方法水泥质量的试验方法1 1、水泥细度试验、水泥细度试验第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院（1 1）水筛法）水筛法取样
15、取样W=50gW=50g，置于洁净的水筛中，置于洁净的水筛中;用洁净的水用洁净的水冲洗冲洗水筛架上，用水筛架上，用水压水压为（为（0.050.020.050.02）MpaMpa的喷头的喷头连续冲洗连续冲洗3min3min;调整调整好水筛架的好水筛架的位置位置，使其能，使其能正常运转正常运转。喷头底面和筛网之间。喷头底面和筛网之间的距离为的距离为35357575;筛毕筛毕，用少量水把，用少量水把筛余物筛余物冲至蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀冲至蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀后小心将水倾出，后小心将水倾出，烘干烘干并用天平并用天平称量称量筛余物。筛余物。试验试验记录记录：筛余量筛余量RsRs（g g）
16、；）；结果结果计算计算:水泥细度按试样水泥细度按试样筛余百分数筛余百分数F F计算计算,即即第13页/共36页45m45m方孔筛(2(2）负压筛析法）负压筛析法取样取样W=50gW=50g，置于洁净的方空筛中，置于洁净的方空筛中;开动筛析仪开动筛析仪连续筛连续筛2min2min，工作负压应保持在，工作负压应保持在4000Pa-4000Pa-6000Pa6000Pa。在此期间如有。在此期间如有试样附着在筛盖上试样附着在筛盖上，可，可轻轻敲击轻轻敲击，使试样落下；使试样落下；筛毕筛毕，用天平，用天平称量筛余物称量筛余物；试验试验记录记录：筛余量筛余量RsRs（g g）；结果结果计算计算:水泥细度按
17、试样水泥细度按试样筛余百分数筛余百分数F F计算计算,即即第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院七、检测水泥质量的试验方法1 1、水泥细度试验负压表计时器第14页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院七、检测水泥质量的试验方法2 2、水泥标准稠度用水量试验取样：水m m1 1=142.5g=142.5g；水泥m m2 2=500g=500g；搅拌锅先用湿布擦抹，将水和水泥按顺序倒入搅拌锅内；用水泥净浆搅拌机拌合，先低速搅拌120s120s，停15s15s，接着高速搅拌120s120
18、s停机；标准稠度测定;立即将水泥浆装入圆模中，用小刀轻轻振动数次，抹平后用水泥标准稠度测定仪检测重锤30s30s内下沉的深度；结果评定：如果重锤30s30s内下沉的深度在262630mm30mm，表明该水泥浆已经达到标准稠度，则该水泥的标准稠度用水量P=mP=m1 1/m/m2 2;如果重锤30s30s内下沉的深度不在此范围，应该增减用水量，重新试验，直至达到标准稠度为止。搅拌叶片搅拌锅计时器开关标尺指针圆模重锤支架第15页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院砂斗模套振动台试模160mm40mm40mm送油阀回油阀压力表抗折夹具游
19、动砝码标尺100mm七、检测水泥质量的试验方法3 3、水泥胶砂强度检验（ISOISO）取样：一份水泥、三份ISOISO标准砂（1350g1350g），0.50.5份的水；用胶砂搅拌机拌合:先低速搅拌30s30s后，在第二个30s30s内匀速的加入砂子再拌30s30s；然后高速下继续搅拌60s60s；将砂浆立即制成模型:先将空试模刷油并和模套固定在振动台上，用一个勺子直接将砂浆装入空试模，接着振实6060次，再装入第二次在振实6060次。然后取下试模，表面抹平；试件养护：将试件放入湿箱；检测强度：分别测定7d7d和28d28d的抗压强度和抗折强度；评价结果：以一组3 3个试件的平均值作为结果。抗
20、压强度=F/(40mm*40mm)=F/(40mm*40mm)抗折强度=(3F*100mm)/(40mm*40mm*40mm)=(3F*100mm)/(40mm*40mm*40mm)40mm*40mm第16页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院八、水泥石的腐蚀与防止水泥制品在一般使用条件下，具有较好的耐久性，但在某些侵蚀介质（如软水、含酸或盐的水等）作用下，强度降低甚至造成建筑物结构破坏，这种现象称为水泥石的腐蚀。水泥石腐蚀的原因：软水腐蚀；酸性腐蚀；盐类腐蚀；强碱的腐蚀防止的措施；、根据环境介质的侵蚀特性，合理选择水泥品种、提高
21、水泥密实度、设置保护层第17页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院九、硅酸盐水泥的性质与应用 1.1.早期及后期强度均高：适用于预制和现浇的混凝土工程、冬季 施工的混凝土工程、预应力混凝土工程等。2.2.抗冻性好：适用于严寒地区和抗冻性要求高的混凝土工程。3.3.耐腐蚀性差：不宜用于受流动软水和压力水作用的工程，也不 宜用于受海水和其它腐蚀性介质作用的工程。4.4.水化热高：不宜用于大体积混凝土工程。5.5.抗炭化性好：适合用于二氧化碳浓度较高的环境，如翻砂、铸 造车间等。6.6.耐热性差：不得用于耐热混凝土工程。7.7.干缩小：
22、可用于干燥环境。8.8.耐磨性好：可用于道路与地面工程第18页/共36页第三章 水泥第一节 硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院十、硅酸盐水泥的储运与验收 1.1.水泥在运输过程中，须防潮与防水；2.2.散装水泥须分库储存，袋装水泥的堆放高度不得超过十袋；3.3.水泥不宜久存，超过三个月的水泥须重新试验，确定其标号；4.4.水泥进场之后，应立即进行验收，严格贯彻先验收后使用的原 则，水泥验收周期较长，一般要一个月。第19页/共36页第三章 水泥第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院混合材料粉煤灰火山灰质混合材
23、料活性混合材料非活性混合材料石灰石、石英砂自然冷却的矿渣粒化高炉矿渣第20页/共36页第三章 水泥第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院一、活性的混合材料一、活性的混合材料、粒化高炉矿渣：、粒化高炉矿渣：凡在高炉冶炼生铁时，所得以硅酸盐凡在高炉冶炼生铁时，所得以硅酸盐与与 硅铝酸盐为主要成分的熔融物，经淬冷成粒后，即为硅铝酸盐为主要成分的熔融物，经淬冷成粒后，即为粒化高粒化高 炉矿渣，简称矿渣。炉矿渣，简称矿渣。、粉煤灰：、粉煤灰：从煤粉炉烟道气体中收集的粉末称为粉煤灰。从煤粉炉烟道气体中收集的粉末称为粉煤灰。它以它以 AlAl2 2O O3
24、 3、SiOSiO2 2为主要成分，含有少量为主要成分，含有少量CaOCaO。、火山灰质混合材料：、火山灰质混合材料：指具有火山灰性的天然或人工的指具有火山灰性的天然或人工的矿物材矿物材 料。天然的有：火山灰、料。天然的有：火山灰、凝灰岩、浮石、浮石岩、沸凝灰岩、浮石、浮石岩、沸石、石、硅藻土等；人工的有：烧页岩、烧粘土、煤渣、煤矸硅藻土等；人工的有：烧页岩、烧粘土、煤渣、煤矸石、硅石、硅 灰等。活性成分也是活性灰等。活性成分也是活性AlAl2 2O O3 3和活性和活性SiOSiO2 2，它们本身，它们本身磨细加磨细加 水拌和并不硬化，但与气硬性的石灰混合后，再加水水拌和并不硬化，但与气硬性
25、的石灰混合后，再加水拌和，拌和，则不单能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化的。则不单能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化的。第21页/共36页 活性混合材料在水泥生产中的作用活性混合材料在水泥生产中的作用磨细的活性混合材料与水调和后，本身不会硬化或硬磨细的活性混合材料与水调和后，本身不会硬化或硬化极其缓慢；但化极其缓慢；但在饱和在饱和CaCa（OHOH）2 2溶液中溶液中，常温就会发生，常温就会发生显著的显著的水化反应水化反应：（水（水化硅酸钙）化硅酸钙）（水（水化铝酸钙）化铝酸钙）水化硅酸钙和水化铝酸钙是具有水硬性的产物。水化硅酸钙和水化铝酸钙是具有水硬性的产物。石膏石膏+水化铝酸钙水化铝酸
26、钙=水化硫铝酸钙。水化硫铝酸钙。由此可见，是由此可见，是氢氧化钙和石膏激发了混合材料的活性氢氧化钙和石膏激发了混合材料的活性，故称它们为活性混合材料的激发剂；活性混合材料可以故称它们为活性混合材料的激发剂；活性混合材料可以改改善水泥的某些性能、调节水泥标号、降低水化热、降低产善水泥的某些性能、调节水泥标号、降低水化热、降低产成本、增加水泥产量、扩大水泥品种。成本、增加水泥产量、扩大水泥品种。第三章 水泥第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院第22页/共36页 二、非活性混合材料二、非活性混合材料 常温下不与氢氧化钙和水反应的混合材料称常温下不
27、与氢氧化钙和水反应的混合材料称为为非活性混合材料非活性混合材料。主要有。主要有石灰石石灰石、石英砂及矿渣石英砂及矿渣等。等。非活性混合材料掺入水泥中的非活性混合材料掺入水泥中的主要作用主要作用是：是：调节水泥标号、降低水化热、降低生产成本、增加调节水泥标号、降低水化热、降低生产成本、增加水泥产量。水泥产量。第三章 水泥第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院第23页/共36页第三章 水泥第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院 三、普通硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料、6%-15%6%-15%的混
28、合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥。国家标准对普通硅酸盐水泥的技术要求有：1 1、细度：筛孔尺寸为8080m m的方孔筛的筛余不得超过10%10%，否则为不合格。2 2、凝结时间：处凝时间不得早于4545分钟，终凝时间不得 迟于1010小时。3 3、标号：根据抗压和抗折强度，将硅酸盐水泥划分为32.532.5、42.542.5、52.552.5、62.562.5四个标号。第24页/共36页第三章 水泥第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院 三、普通硅酸盐水泥三、普通硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥由于混合材料
29、掺量较少，普通硅酸盐水泥由于混合材料掺量较少，其性质与硅酸盐水泥基本相同其性质与硅酸盐水泥基本相同，略有差异，主要，略有差异，主要表现为：表现为：（1 1）早期强度略低）早期强度略低 （2 2）耐腐蚀性稍好）耐腐蚀性稍好 （3 3）水化热略低）水化热略低 （4 4）抗冻性和抗渗性好）抗冻性和抗渗性好 （5 5）抗炭化性略差）抗炭化性略差 （6 6）耐磨性略差）耐磨性略差第25页/共36页第三章 水泥第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院 四、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐四、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水水 泥和粉煤灰硅酸盐水泥泥和粉煤灰硅
30、酸盐水泥1 1、矿渣硅酸盐水泥：简称矿渣水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-70%20%-70%的粒化高炉矿渣及适量石膏组成。2 2、火山灰质硅酸盐水泥：简称火山灰水泥。它由硅酸盐水 泥熟料、20%-50%20%-50%的火山灰质混合材料及适量石膏组成。3 3、粉煤灰硅酸盐水泥：简称粉煤灰水泥。它由硅酸盐水泥 熟料、20%-40%20%-40%的粉煤灰及适量石膏组成。第26页/共36页第三章 水泥第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院国家标准对矿渣、火山灰、粉煤灰水泥的技术要求国家标准对矿渣、火山灰、粉煤灰水泥的技术要求 国标国标矿渣硅酸盐水泥
31、、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥灰硅酸盐水泥（GB1344GB134419991999）规定的技术要求如下：）规定的技术要求如下：1 1、氧化镁：、氧化镁：熟料中氧化镁的含量不超过熟料中氧化镁的含量不超过5.0%5.0%，如果水泥经，如果水泥经压蒸安定性试验合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到压蒸安定性试验合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6.0%6.0%。2 2、三氧化硫：、三氧化硫：矿渣水泥中不得超过矿渣水泥中不得超过4.0%4.0%。火山灰水泥、粉。火山灰水泥、粉煤灰水泥中不得超过煤灰水泥中不得超过3.5%3.5%。3 3、细度：、细度：8
32、0m80m方孔筛筛余不得超过方孔筛筛余不得超过10.0%10.0%。4 4、凝结时间：、凝结时间：初凝不得早于初凝不得早于45min45min，终凝不得迟于，终凝不得迟于10h10h。5 5、安定性：、安定性：用沸煮法检验必须合格。用沸煮法检验必须合格。6 6、强度：、强度：水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度划分。划分。三种水泥各强度等级、各龄期强度不得低于规范数值。三种水泥各强度等级、各龄期强度不得低于规范数值。7 7、碱：、碱：水泥中碱含量按水泥中碱含量按NaO+0.658KNaO+0.658K2 2O O计算值来表示，若使计算值来表示，若
33、使用活性用活性 骨料需限制水泥中碱含量时由供需双方商定。骨料需限制水泥中碱含量时由供需双方商定。第27页/共36页第三章 水泥第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院矿渣、粉煤灰和火山灰水泥各强度等级、各龄期强度值矿渣、粉煤灰和火山灰水泥各强度等级、各龄期强度值强度等级强度等级抗压强度抗压强度/MPa/MPa抗折强度抗折强度/MPa/MPa3d3d28d28d3d3d28d28d32.532.5101027.527.52.52.55.55.5325R325R15.015.032.532.53.53.55.55.542.542.515.015.0
34、42.542.53.53.56.56.542.5R42.5R19.019.042.542.54.04.06.56.552.552.521.021.052.552.54.04.07.07.052.5R52.5R23.023.052.552.54.54.57.07.0第28页/共36页第三章 水泥第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院 四、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥三种水泥的共性1 1、早期强度低、后期强度发展高2 2、对温度敏感，适合高温养护3 3、耐腐蚀性好4 4、水化热少5 5、抗冻性差6 6、抗炭化性较差三种水泥
35、的应用1 1、矿渣硅酸盐水泥 适合于有耐热要求的工程；不适合于有抗冻性要求的工程。2 2、火山灰质硅酸盐水泥 适合于有抗渗性要求的混凝土工程；不适合于干燥环境中 的地上及有耐磨性要求的混凝土工程。3 3、粉煤灰硅酸盐水泥 适合于承载较晚的混凝土工程；不宜用于有抗渗要求的、干燥环境中的或有耐磨性要求的混凝土工程。第29页/共36页第三章 水泥第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院五、复合硅酸盐水泥五、复合硅酸盐水泥 凡有硅酸盐水泥熟料、凡有硅酸盐水泥熟料、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、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料
36、，、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥。称为复合硅酸盐水泥。复合硅酸盐水泥由于掺入了二种以上的混合复合硅酸盐水泥由于掺入了二种以上的混合材料，起到了互相材料，起到了互相取长补短取长补短的作用，其效果大大的作用，其效果大大优优于只掺一种混合材料于只掺一种混合材料。其早期强度提高，且水化热。其早期强度提高，且水化热低，耐腐蚀性、抗渗性及抗冻性较好。低，耐腐蚀性、抗渗性及抗冻性较好。第30页/共36页第三章 水泥第三节 特性水泥和专用水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院一、高铝水泥一、高铝水泥以铝酸钙为主、氧化铝含量约以铝酸钙为主、氧化铝含量约50%50
37、%的熟料，磨细制成的水的熟料，磨细制成的水硬硬性胶凝材料，称为高铝水泥。性胶凝材料，称为高铝水泥。特点：特点：、强度发展非常迅速，、强度发展非常迅速，24h24h内几乎可达到最高强度，强内几乎可达到最高强度，强度增度增长不稳定，有下降趋势。长不稳定，有下降趋势。、在低温（、在低温（5 51010）也能很好硬化）也能很好硬化，而在，而在高温高温（3030）养护时强度剧烈下降养护时强度剧烈下降。因此高铝水泥使用温度不得。因此高铝水泥使用温度不得超过超过3030，更不宜采用蒸汽养护。，更不宜采用蒸汽养护。、高铝水泥抗硫酸盐性能好、高铝水泥抗硫酸盐性能好，对碳酸和稀酸（，对碳酸和稀酸（pHpH不小不小
38、于）于）也有很好的稳定性，但对浓酸和浓碱的耐蚀性不好。也有很好的稳定性，但对浓酸和浓碱的耐蚀性不好。目前目前高铝水泥用于配制膨胀水泥、自应力水泥和耐热混高铝水泥用于配制膨胀水泥、自应力水泥和耐热混凝土。凝土。第31页/共36页第三章 水泥第三节 特性水泥和专用水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院二、快硬硫铝酸盐水泥二、快硬硫铝酸盐水泥以适当的生料烧至部分熔融，得到以无水硫铝酸钙和以适当的生料烧至部分熔融，得到以无水硫铝酸钙和硅酸硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，加入适量的石膏磨细的二钙为主要矿物成分的熟料，加入适量的石膏磨细的具有具有早期强度高的特点的水硬性胶凝材料，称
39、为快硬硫铝早期强度高的特点的水硬性胶凝材料，称为快硬硫铝酸盐酸盐水泥。水泥。特点：特点：强度发展很快，早期强度高，且结构致密，强度发展很快，早期强度高，且结构致密，孔隙率孔隙率小，抗渗性高，水化产物中小，抗渗性高，水化产物中Ca(OH)Ca(OH)2 2的含量少，抗硫的含量少，抗硫酸盐酸盐侵蚀能力强。因此快硬硫铝酸盐水泥主要用于配制侵蚀能力强。因此快硬硫铝酸盐水泥主要用于配制早早强强、抗渗抗渗、抗硫酸盐侵蚀抗硫酸盐侵蚀的混凝土工程。的混凝土工程。可用于冬季施工、可用于冬季施工、抢抢修、堵漏等工程。修、堵漏等工程。第32页/共36页第三章 水泥第三节 特性水泥和专用水泥 四四 川川 水水 利利
40、职职 业业 技技 术术 学学 院院三、道路硅酸盐水泥三、道路硅酸盐水泥由较高铁铝酸钙含量的硅酸盐道路水泥熟料，由较高铁铝酸钙含量的硅酸盐道路水泥熟料，0 010%10%活活性性混合材和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为道混合材和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为道路硅路硅酸盐水泥，简称道路水泥。酸盐水泥，简称道路水泥。特点：特点：耐磨性好、收缩小、抗冻性好、抗冲击性好，有耐磨性好、收缩小、抗冻性好、抗冲击性好，有高高的抗折强度和良好的耐久性。的抗折强度和良好的耐久性。四、中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水四、中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥泥中热硅酸盐水泥：中热硅酸盐水泥：是以适当的成
41、分的硅酸盐水泥熟料，是以适当的成分的硅酸盐水泥熟料，加入适加入适当的石膏，磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材当的石膏，磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料。料。低热硅酸盐水泥：低热硅酸盐水泥：是以适当的成分的硅酸盐水泥熟料、是以适当的成分的硅酸盐水泥熟料、20206060的粒化高炉矿渣和适当的石膏共同磨细制成的具有的粒化高炉矿渣和适当的石膏共同磨细制成的具有低水低水化热的水硬性胶凝材料。化热的水硬性胶凝材料。第33页/共36页第三章 水泥第三节 特性水泥和专用水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院五、白色硅酸盐水泥和彩色水泥白色水泥性能与硅酸盐水泥基本相同，所
42、不同的是严格控制水泥原料的铁含量，并严防在生产过程中混入铁质。白水泥中的FeFe2 2O O3 3含量一般小于0.5%0.5%，并尽可能除掉其他着色氧化物（MnOMnO、TiOTiO2 2等）。彩色硅酸盐水泥按生产方法分为两类，一类是在生料中加入少量金属氧化物，直接烧成彩色水泥熟料，然后再加适量石膏磨细而成。另一类用白水泥熟料，适量石膏及碱性颜料，共同磨细而成。各异的现象。第34页/共36页第三章 水泥第三节 特性水泥和专用水泥 四四 川川 水水 利利 职职 业业 技技 术术 学学 院院【思考题思考题】现有四种白色粉末，已知其为建现有四种白色粉末，已知其为建筑石筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和
43、白色硅酸盐膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白色硅酸盐水水泥，请加以鉴别（化学分析除外）。泥，请加以鉴别（化学分析除外）。分析：分析：取相同质量的四种粉末，分别取相同质量的四种粉末，分别加入适量的水拌加入适量的水拌合合为同为同一稠度的浆体。一稠度的浆体。放热放热量最大且量最大且有大量水蒸气有大量水蒸气产生的为产生的为生石灰生石灰粉粉；在；在分钟内凝结硬化分钟内凝结硬化并具有一定强度的为并具有一定强度的为建筑石建筑石膏膏；在；在分钟到小时内凝结硬化的为白色水泥分钟到小时内凝结硬化的为白色水泥；加水加水后后没有任何反应和变化的为白色石灰石粉没有任何反应和变化的为白色石灰石粉。第35页/共36页感谢您的观看！第36页/共36页