【正文】 快 慢 7％～ 15％ 快 多 少 最多 中 高 早期低、后期高 低 最快 二、主要礦物成份的水化反應(yīng)及水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程 (一 ) 水化反應(yīng) 3CaO Al2O3 + 6H2O = 3CaO Al2O3 6H2O 2(3CaO SiO2)+6H2O=3CaO 2SiO2 3H2O 3Ca(OH)2 2(2CaO SiO2) + 4H2O= 3CaO 2SiO2 3H2O + Ca(OH)2 當(dāng) Ca(OH)2達(dá)到飽和時(shí) 在有石膏存在時(shí) 4CaO Al2O3 13H2O + 3(CaSO4 2H2O) + 14H2O = 3CaO Al2O3 3CaSO4 32H2O + Ca(OH)2 鈣礬石、針狀晶體 4CaO Al2O3 Fe2O3 + 7H2O = 3CaO Al2O3 6H2O + CaO Fe2O3 H 2O O13HA lO4Ca OO12HC a(O H)OAl3Ca O 22232 ??????(二 ) 水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程 (d) (a) (b) (c) (a) 分散在水中未水化的水泥顆料； (b) 在水泥顆粒表面形成水化物膜層； (c) 膜層長(zhǎng)大并互相連接 (凝結(jié) )； (d) 水化物進(jìn)一步發(fā)展，填充毛細(xì)孔 (硬化 )。 1－水泥顆粒； 2－水分； 3－凝膠； 4－晶體； 5－水泥顆粒的未水化內(nèi)核； 6－毛細(xì)孔 1 2 3 4 3 5 6 0 0 水化程度 毛細(xì)孔 (毛細(xì)孔水 ) 凝膠實(shí)體 未水化水泥 體積率 毛細(xì)孔 (毛細(xì)孔水 ) 凝膠實(shí)體 未水化水泥 體積率 水化程度 影響水泥水化程度和凝結(jié)硬化速度的因素： ? 水泥的細(xì)度； ? 其它 (例如外加劑 )。 ? 用水量 (水灰比 )； ? 時(shí)間 (齡期 )； ? 溫、濕度； ? 石膏摻量； 三、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì) (一 ) 細(xì)度 比表面積 300m2/kg 篩余： 800?m篩孔篩余 10％ (二 ) 凝結(jié)時(shí)間 初凝 45min 終凝 ? 6h30min 標(biāo)準(zhǔn)稠度和標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀 試錐和錐模 1－鐵座； 2－金屬圓棒； 3－松緊螺絲； 4－指針； 5－標(biāo)尺 (三 ) 體積安定性 硬化過(guò)程中，水泥石體積變化的均勻性、安定性不良的水泥，會(huì)導(dǎo)至結(jié)構(gòu)物內(nèi)的體積不均勻變化而產(chǎn)生裂縫、強(qiáng)度下降等嚴(yán)重后果。 測(cè)定方法： ? 試餅蒸煮法； ? 雷氏夾法 雷氏夾 雷氏夾膨脹值測(cè)量?jī)x 1－指針； 2－環(huán)模 1－底座； 2－模子座； 3－測(cè)彈性標(biāo)尺；4－立柱； 5－測(cè)膨脹值標(biāo)尺； 6－懸臂；7－懸絲； 8－彈簧頂扭 7 1 2 3 4 5 6 8 1 2 ? 石膏過(guò)量 安定性不良的原因： ? f－ CaO 過(guò)量 ? f－ MgO 過(guò)量 (四 ) 強(qiáng)度 ? ? ? 40 40 硅酸水泥各齡期的強(qiáng)度 標(biāo) 號(hào) 抗壓強(qiáng)度 (MPa) 抗折強(qiáng)度 (Mpa) 3 d 28 d 3 d 28 d 425R 525 525R 625 625R 725R (五 ) 水化熱 硅酸鹽水泥不同齡期的放熱量 1～ 3 天 50％ 7 天 75％ 6個(gè)月 83～ 91％ 四、水泥石的腐蝕與防止 (一 ) 溶出性腐蝕 在軟水中， Ca(OH)2溶出 (二 ) 鹽類腐蝕 ? 硫酸鹽 RSO4 ? R++ + SO4 Ca(OH)2 ? Ca++ + 2(OH) Ca++ + SO4 ? CaSO4 + CAH ? 3CaO Al2O3 3CaSO4 31H2O 針狀晶體體積膨脹 ～ 2倍 ? 鎂鹽 (海水中 )腐蝕 MgSO4 + Ca(OH)2 + H2O ? CaSO4 2H2O + Mg(OH)2 進(jìn)一步引起硫酸鹽腐蝕 無(wú)膠結(jié)性 MgCl + Ca(OH)2 ? CaCl2 + Mg(OH)2 溶解于水 (三 ) 強(qiáng)酸強(qiáng)堿 2HCl + Ca(OH)2 ? CaCl2 +2H2O H2SO4 + Ca(OH)2 ? CaSO4 2H2O 6NaOH + C3A ? 3Na2O Al2O3 + Ca(OH)2 溶解 進(jìn)一步引起硫酸鹽腐蝕 溶解 (四 ) 防止方法 ? 降低水泥石中 Ca(OH)2含量，采用摻混合材水泥； ? 混凝土外表用耐腐蝕材料做一保護(hù)層，如涂料等。 ? 增加水泥石密實(shí)度，防止有害物質(zhì)滲入； 第二節(jié) 摻混合材水泥 一、水泥混合材 (一 ) 活性混合材 在常溫常壓下，能與石灰作用，生成具有膠凝性的水化產(chǎn)物的混合材。 xCa(OH) + SiO + mH2O ? xCaO SiO2 nH2O xCa(OH) + Al2O3 + mH2O ? xCaO Al2O3 nH2O 常用的有： ? ?；郀t礦渣 ? 粉煤灰 ? 火山灰質(zhì)混合材 (二 ) 非活性混合材 二、摻混合材水泥的組成與性質(zhì) 粉煤灰硅酸鹽水泥 主要成分 特 性 硅酸鹽水泥 普通硅酸鹽 水 泥 礦渣硅酸鹽 水 泥 火山灰質(zhì)硅 酸鹽水泥 用硅酸鹽水泥熟料為主，不摻混合材料或摻不超過(guò) 5％的石灰石或?；郀t礦渣 在硅酸鹽水泥熟料中允許摻6％～ 15％的混合材料 在硅酸鹽水泥熟料中摻入占水泥重 20％～70％的?；郀t礦渣 在硅酸鹽水泥熟料中摻入占水泥重 20％～50％的火山灰質(zhì)混合材料 在硅酸鹽水泥熟料中摻入占水泥重20％～ 40％的粉煤灰 1. 硬化快，強(qiáng)度高 2. 水化熱大 3. 耐凍性好 4. 耐腐蝕與耐軟水侵蝕性差 1. 早期強(qiáng)度較高 2. 水化熱較大 3. 耐凍性較好 4. 耐腐蝕與耐軟水侵蝕性較差 1. 早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快 2. 水化熱較大 3. 耐凍性差 4. 耐硫酸鹽腐蝕及耐軟水侵蝕性較好 5. 抗碳化能力差 抗?jié)B性較好，其他同礦渣硅酸鹽水泥 干縮性較小，抗裂性較好，其他同火 山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 五 種 水 泥 的 特 性 及 標(biāo) 號(hào) 摻混合材水泥的特點(diǎn) (與 Ⅰ 、 Ⅱ 型硅酸鹽水泥相比 ) ? 強(qiáng)度發(fā)展較慢； ? 養(yǎng)護(hù)時(shí)對(duì)溫度較敏感。 ? 水化熱較低； ? 耐腐蝕較強(qiáng)； 第三節(jié) 其它水泥 (自學(xué) ) 第四章 混凝土 (砼 )與砂漿 砼是當(dāng)前用量最大的工程材料之一，通?？砂错疟碛^密度把砼分為： 重 砼 普通砼 輕砼 ?0 2600 kg/m3 ? 0 1950 kg/m3 ?0 = 2950~2500 kg/m3 輕骨料砼 ?0 = 800~1950 kg/m3 多 孔 砼 ?0 = 300~1000 kg/m3 大 孔 砼 ?0 = 1500~1900 kg/m3 ?0 = 500~1500 kg/m3 普通骨料 輕骨料 第一節(jié) 普通砼的組成材料 普通砼＝水泥＋水＋砂＋石 (卵石式碎石 )＋外加劑＋摻合料 水泥漿硬化前起潤(rùn)滑作用，硬化后起膠結(jié)作用 起首架作用 用以改善砼的性能 一、水泥 (一 ) 水泥品種的選擇 混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件 優(yōu)先選用 可以使用 不宜使用 普通硅酸鹽水泥 1. 在普通氣候環(huán)境中的混凝土 礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥 2. 在干燥環(huán)境中的混凝土 普通硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥 3. 在高溫度環(huán)境中或永遠(yuǎn)處在水下的混凝土 復(fù)合硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥 普通硅酸鹽水泥、 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、 粉煤灰硅酸鹽水泥、 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 復(fù)合硅酸鹽水泥 硅酸鹽水泥、快硬硅酸鹽水泥 4. 厚大體積的混凝土 普通硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥 普 通 混 凝 土 混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件 優(yōu)先選用 可以使用 不宜使用 快硬硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥 1. 要求快硬的混凝土 普通硅酸鹽水泥 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥 2. 高強(qiáng) (大于 C40級(jí)的混凝土 ) 硅酸鹽水泥 普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥 普通硅酸鹽水泥 (標(biāo)號(hào) ?425號(hào) ) 3. 嚴(yán)寒地區(qū)的露天混凝土，寒冷地區(qū)的處在水位升降范圍內(nèi)的混凝土 普通硅酸鹽水泥(標(biāo)號(hào) ?325號(hào) ) 普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合奪酸鹽水泥 4. 嚴(yán)寒地區(qū)處在水位升降范圍內(nèi)的混凝土 有特殊要求的混凝土 礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥 5. 有抗?jié)B性要求的混凝土 普通硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥 6. 有耐磨性要求的混凝土 硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥 (標(biāo)號(hào) ?325) 礦渣硅酸鹽水泥(標(biāo)號(hào) ?325) 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥 (二 ) 水泥標(biāo)號(hào)的選擇 (根據(jù)砼強(qiáng)度等級(jí) ) 二、骨料 骨料分 細(xì)骨料 (砂，粒徑 ～ 5mm之間 ) 粗骨料 (石，粒徑 ?5mm) (一 ) 細(xì)骨料的基本要求 1. 無(wú)有害雜質(zhì) (淤泥、有機(jī)雜質(zhì)、云母、氯鹽、硫酸鹽等 ) 2. 顆粒形狀和表面特征 (影響與水泥的膠結(jié)和流動(dòng)性 ) 級(jí)配 –––– 骨料大小顆粒的搭配情況 級(jí)配良好的骨料應(yīng)使其堆積的空隙率最小 (a) (b) (c) 骨料顆粒級(jí)配 3. 級(jí)配 通常用篩析法測(cè)定級(jí)配： 篩孔尺寸 (mm) 分計(jì)篩余 (%) 累計(jì)篩余 (%) 5 a1 a2 a3 a4 a5 a6 A6= a1+a2+a3+a4+a5+a6 A5= a1+a2+a3+a4+a5 A4= a1+a2+a3+a4 A3= a1+a2+a3 A2= a1+a2 A1= a1 累計(jì)篩余與分計(jì)篩余的關(guān)系 ? 細(xì)度模數(shù) ?f ＝ ?Ai/100， 因粒徑 5mm的不屬于細(xì)骨料，所以： 1165432f A100A5)AAAAA(????????~ ?? ~ ?為粗砂 為中砂 ?為細(xì)砂 ? 砂子的級(jí)配區(qū) 篩孔尺寸(mm) 級(jí) 配 區(qū) 1 區(qū) 2 區(qū) 3 區(qū) 累計(jì)篩余 (按質(zhì)量計(jì) ) (%) 0 10~0 35~5 65~35 85~71 95~80 100~90 0 10~0 25~0 50~10 70~41 92~70 100~90 0 10~0 15~0 25~0 40~16 85~55 100~90 3區(qū) 0 20 40 60 80 100 篩 孔 尺 寸， mm 1區(qū) 2區(qū) 4. 砂的堅(jiān)固性 (二 ) 粗骨料的基本要求 1. 無(wú)有害雜質(zhì) 2. 顆粒開頭及表面特征 3. 級(jí)配 ? 最大粒徑 骨料篩析后，骨料中公稱粒級(jí)的上限稱為該骨料的最大粒徑 dmax 最大粒徑的選擇主要根據(jù)構(gòu)件截面尺寸和施工條件 b 板 梁 c a 41dmax a 43 c 21 b dmax 50mm 為施工方便 ? 級(jí)配范圍 篩 孔 尺 寸 ( 圓 孔 篩 ) (mm) 級(jí)配情況 連 續(xù) 粒 級(jí) 公稱粒級(jí)(mm) 累 計(jì) 篩 余 按 質(zhì) 量 計(jì) (%) 0~