【正文】 —— 表面的熟料礦物立刻與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng) —— 各組分開始逐漸溶解 —— 放出一定熱量 —— 固相體積也逐漸增加。Al 2O3Fe2O3 C4AF 10~18 次要成分 游離氧化鈣 CaO 游離氧化鎂 MgO 含堿礦物及玻璃體 ：主要由四種礦物化學(xué)組成 三、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成 第五章 水泥 硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及在水泥中的相對(duì)含量 組成礦物名稱 分子式 簡(jiǎn)稱 水泥中的含量（ %） 普通水泥 低熱水泥 早強(qiáng)水泥 超早強(qiáng)水泥 耐硫酸鹽水泥 硅酸鹽 礦 物 硅酸三鈣 3CaOSiO2 C3S 36~60 硅酸二鈣 2CaOB ≥30且＜ 50 ＞ 50且≤70 － － － 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 , Portland pozzolana cement PO ≥80且＜ 95 ＞ 5且 ≤20 － 礦渣硅酸鹽水泥 , Portland blastfurnaceslag cement P 第五章 水泥 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝 ——“兩磨一燒”工藝 二、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝 石灰石 粘 土 鐵礦粉 生 料 石 膏 硅酸鹽水泥 混合材料 熟 料 按比例混合 磨細(xì) 1350℃ ～1450℃ 煅燒 磨細(xì) CaO： 62% ~ 67% SiO2 : 20% ~ 24% Al2O3 : 4% ~ 7% Fe2O3： %~% 第五章 水泥 磨制水泥成品的原材料包括： 硅酸鹽水泥熟料 、 石膏 和 混合材料 。 ? 粘土質(zhì)原料 ：主要為粘土，其主要化學(xué)成分為 SiO2，其次為 Al2O3和少量 Fe2O3。 Ⅱ 型硅酸鹽水泥： 粉磨時(shí)摻加不超過水泥重量 5% 的石灰石或?；郀t礦渣混合材料，代號(hào) P 特性水泥 —— 某種性能較突出的水 泥， 如快硬硅酸鹽水泥、 高鋁水泥、彩色水泥、膨 脹水泥等。 第五章 水泥 水泥的定義 水泥 ：是一種多組分的人造礦物粉料，它與水拌和后成為塑性膠體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂石等材料膠結(jié)成具有一定強(qiáng)度的整體。 1824年，英國(guó)石匠阿斯浦丁偶然發(fā)現(xiàn) 粘土 +石灰 +水 —— 人造石（波特蘭水泥） 特點(diǎn)：強(qiáng)度高、耐久性好、防水、防火。 水泥的發(fā)明 第五章 水泥 水泥的發(fā)明 強(qiáng)生確定了水泥制造的兩個(gè)基本條件：第一是燒窯的溫度必須高到足以使燒塊含一定量玻璃體并呈墨綠色；第二是原料比例必須正確而固定，燒成物內(nèi)部不能含過量石灰，水泥硬化后不能開裂。（水泥是水硬性膠凝材料。 硅酸鹽水泥系列 通用水泥 上述百分含量為混合 材料的摻量 硅酸鹽系列水泥的分類 第五章 水泥 硅酸鹽系列水泥的分類 類 別 簡(jiǎn) 稱 混合材摻量（ %） 通用水泥 硅酸鹽水泥 0～ 5 普通硅酸鹽水泥 普通水泥 6～ 15 礦渣硅酸鹽水泥 礦渣水泥 20～ 70 火山灰質(zhì)硅酸鹽泥 火山灰水泥 20～ 50 粉煤灰硅酸鹽水泥 粉煤灰水泥 20～ 40 復(fù)合硅酸鹽水泥 復(fù)合水泥 15～ 50 專用水泥 專門用于某些工程的水泥 特性水泥 某種性能較突出的水泥 第五章 水泥 彩色水泥 彩色水泥 彩色水泥 普通水泥 硅酸鹽系列水泥的分類 第五章 水泥 第一節(jié) 硅酸鹽水泥 第五章 水泥 ： 凡由硅酸鹽水泥熟料、 0~5%石灰石或?；郀t礦渣、適量的石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥 [國(guó)外通稱的波特蘭水泥（ Portland cement） ]。 Ⅱ 。 ? 鐵礦粉 ：采用赤鐵礦，化學(xué)成分為 Fe2O3。 名稱 代號(hào) 組分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％） 熟料 石膏 混合材料 粒化高 爐礦渣 火山灰質(zhì)混合材料 粉煤灰 石灰石 硅酸鹽水泥 , Portland cement PSP ≥60且＜ 80 － ＞ 20且≤40 － － 粉煤灰硅酸鹽水泥 ,Portland flyash cement PSiO2 C2S 15~37 熔劑礦物 鋁酸三鈣 3CaOSiO 2 C3S 52 41 65 68 57 硅酸二鈣 2CaOFe 2O3 C4AF 9 6 9 8 13 次要成分 游離氧化鈣 CaO 游離氧化鎂 MgO 含堿礦物及玻璃體 三、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成 第五章 水泥 : 游離 CaO、 MgO及 SO3，其含量過高將造成水泥安定性不良。其反應(yīng)式如下： 四、硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化 第五章 水泥 2(3CaOSiO2)+4H2O=3CaOAl2O3Al2O3摻量 3％ 左右。 如果不控制鋁酸三鈣的反應(yīng)速度，將產(chǎn)生閃凝現(xiàn)象，水泥將無法正常使用。Al2O3 為什么石膏用量不能過多？這個(gè)問題將通過水泥石腐蝕的學(xué)習(xí)得到答案。2H2O 3CaO ?膜層長(zhǎng)厚 ，并伴隨 破裂、擴(kuò)展 至 連接 ，漿體 形成 絮凝結(jié)構(gòu)。 （二）硅酸鹽水泥的 凝結(jié) 與硬化 水泥的凝結(jié)過程和硬化過程是連續(xù)進(jìn)行的。 水化后期 ? 由于新生成的水化產(chǎn)物的壓力，水泥顆粒薄膜的凝膠薄膜破裂，使水進(jìn)入未水化水泥顆粒的表面，水化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。 第五章 水泥 水泥石的工程性質(zhì) (強(qiáng)度和耐久性 )決定于水泥石的結(jié)構(gòu)組成，即 水化物的類型 水化物的相對(duì)含量（可用水化程度表示） 孔的大小、形狀和分布 水灰比 —— 即拌和時(shí)用水量與水泥用量之比表示 第五章 水泥 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 00. 200. 40. 60. 81. 0水化程度未水化水泥凝膠實(shí)體（含晶體水化物）（凝膠孔水）凝膠孔毛細(xì)孔（毛細(xì)孔水）體積率(a ) (b )體積率（毛細(xì)孔水）毛細(xì)孔凝膠孔（凝膠孔水）（含晶體水化物）凝膠實(shí)體未水化水泥水化程度1. 00. 80. 60. 400. 21. 00. 80. 60. 40. 20 不同水化程度水泥石的組成 （ a）水灰比： ；（ b）水灰比： ，水化程度愈高，則水化物愈多，而毛細(xì)孔和未水化水泥的量相對(duì)減少。 硅酸三鈣 （ C3S） ： Tricalcium sillicate； 硅酸二鈣 （ C2S） ： Dicalcium sillicate 鋁酸三鈣 （ C3A） ： Tricalcium aluminate； 鐵鋁酸四鈣 （ C4AF ） ： Tetriacalcium aluminoferrie （ 四種主要熟料礦物中 ， C3A是決定性因素 。SiO 2 C3S 52 41 65 68 57 硅酸二鈣 2CaOFe 2O3 C4AF 9 6 9 8 13 次要成分 游離氧化鈣 CaO 游離氧化鎂 MgO 含堿礦物及玻璃體 第五章 水泥 2. 水泥細(xì)度的影響 直接影響：水化，凝結(jié)硬化，強(qiáng)度，干縮及水化熱。 ? 拌合加入水量越大 ， 硬化水泥石中毛細(xì)孔就越多 。 5. 養(yǎng)護(hù)齡期的影響 水泥水化硬化是一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期不斷進(jìn)行的過程。 第五章 水泥 6. 水泥受潮與久存的影響 ? 水泥也不可儲(chǔ)存過久 ? 三個(gè)月后其強(qiáng)度降低約 10 ~ 20% 半年后降低約 15 ~ 30% 一年后降低約 25 ~ 40% ? 受潮水泥顆粒 —— 重磨可使其暴露出新鮮表面而恢復(fù)部分活性。 ?水泥細(xì)度通常采用 篩分法 或 比表面積法 （勃氏法）測(cè)定。 五、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì) 第五章 水泥 測(cè)定方法 ： 水篩法 篩析法 負(fù)壓篩法 (為準(zhǔn) ) 比表面積法：以一定量的空氣，透過具有一定空隙率和一定厚度的壓實(shí)粉層時(shí)所受阻力不同而進(jìn)行測(cè)定的。 （ Final setting time） ?自加水時(shí)起至水泥漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間稱為終凝時(shí)間 。 第五章 水泥 ?水泥凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定 是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法 《 水泥稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法 》 （ GB1346）進(jìn)行。 ?水泥熟料礦物成分不同時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量亦有所差別，磨得越細(xì)的水泥，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越大。 如超出范圍 ， 須另稱試樣 ， 調(diào)整水量 ， 重新試驗(yàn) ， 直至達(dá)到28mm177。 第五章 水泥 第五章 水泥 凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀 圓模和試針 第五章 水泥 水泥凈漿攪拌機(jī) 第五章 水泥 初凝時(shí)間：加水起至試針距底板為4177。 不安定現(xiàn)象 ：裂紋 、 翹曲 。 第五章 水泥 第五章 水泥 第五章 水泥 (1）試餅法： 將標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿做成試餅經(jīng)煮沸 3h后，用肉眼觀察未發(fā)現(xiàn)裂紋，用直尺檢查沒有彎曲現(xiàn)象，則稱為安定性合格，反之為不合格。 雷氏法 動(dòng)畫演示 第五章 水泥 （五）強(qiáng)度 （ 1） 水泥強(qiáng)度確定的條件及等級(jí) 在標(biāo)準(zhǔn)條件下的 抗壓強(qiáng)度 和 抗折強(qiáng)度 來評(píng)定 。 5 0． 25 ＞ 94 ISO法 第五章 水泥 ② 標(biāo)準(zhǔn)尺寸： 40 40 160（ mm3） （ 一天后脫模 ） ③ 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件： 溫度 20177。 本試驗(yàn)機(jī)使用單杠桿時(shí)最大試驗(yàn)力為 1000N,使用雙杠桿時(shí)最大試驗(yàn)力為 5000N,試驗(yàn)機(jī)標(biāo)尺有專為水泥膠砂抗折強(qiáng)度與抗折力的換算刻度。 品 種 強(qiáng)度 等級(jí) 抗壓強(qiáng)度（ MPa） 抗折強(qiáng)度（ MPa） 3d 28d 3d 28d 硅酸鹽水泥 ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ 注： R－早強(qiáng)型。 ?受潮水泥的密度有所降低 。 （七）密度、堆積密度 第五章 水泥 安定性（ MgO，水泥中 SO3含量） 強(qiáng)制性指標(biāo) 初終凝時(shí)間 強(qiáng)度