【正文】 —— 表面的熟料礦物立刻與水發(fā)生化學反應 —— 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含量 組成礦物名稱 分子式 簡稱 水泥中的含量（ %） 普通水泥 低熱水泥 早強水泥 超早強水泥 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 1350℃ ～1450℃ 煅燒 磨細 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，其主要化學成分為 SiO2，其次為 Al2O3和少量 Fe2O3。 Ⅱ 型硅酸鹽水泥： 粉磨時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 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)成具有一定強度的整體。 1824年，英國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：強度高、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 強生確定了水泥制造的兩個基本條件：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 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 復合硅酸鹽水泥 復合水泥 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、適量的石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥 [國外通稱的波特蘭水泥（ Portland cement） ]。 Ⅱ 。 ? 鐵礦粉 ：采用赤鐵礦，化學成分為 Fe2O3。 名稱 代號 組分（質(zhì)量分數(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？這個問題將通過水泥石腐蝕的學習得到答案。2H2O 3CaO ?膜層長厚 ，并伴隨 破裂、擴展 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，使水進入未水化水泥顆粒的表面，水化反應繼續(xù)進行。 第五章 水泥 水泥石的工程性質(zhì) (強度和耐久性 )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體（含晶體水化物）（凝膠孔水）凝膠孔毛細孔（毛細孔水）體積率(a ) (b )體積率（毛細孔水）毛細孔凝膠孔（凝膠孔水）（含晶體水化物）凝膠實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，而毛細孔和未水化水泥的量相對減少。 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. 水泥細度的影響 直接影響：水化，凝結(jié)硬化，強度，干縮及水化熱。 ? 拌合加入水量越大 ， 硬化水泥石中毛細孔就越多 。 5. 養(yǎng)護齡期的影響 水泥水化硬化是一個較長時期不斷進行的過程。 第五章 水泥 6. 水泥受潮與久存的影響 ? 水泥也不可儲存過久 ? 三個月后其強度降低約 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部分活性。 ?水泥細度通常采用 篩分法 或 比表面積法 （勃氏法）測定。 五、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì) 第五章 水泥 測定方法 ： 水篩法 篩析法 負壓篩法 (為準 ) 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粉層時所受阻力不同而進行測定的。 （ Final setting time） ?自加水時起至水泥漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強度所需的時間稱為終凝時間 。 第五章 水泥 ?水泥凝結(jié)時間的測定 是按國家標準規(guī)定的方法 《 水泥稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法 》 （ GB1346）進行。 ?水泥熟料礦物成分不同時，其標準稠度用水量亦有所差別，磨得越細的水泥，標準稠度用水量越大。 如超出范圍 ， 須另稱試樣 ， 調(diào)整水量 ， 重新試驗 ， 直至達到28mm177。 第五章 水泥 第五章 水泥 凝結(jié)時間測定儀 圓模和試針 第五章 水泥 水泥凈漿攪拌機 第五章 水泥 初凝時間：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： 將標準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 動畫演示 第五章 水泥 （五）強度 （ 1） 水泥強度確定的條件及等級 在標準條件下的 抗壓強度 和 抗折強度 來評定 。 5 0． 25 ＞ 94 ISO法 第五章 水泥 ② 標準尺寸： 40 40 160（ mm3） （ 一天后脫模 ） ③ 標準養(yǎng)護條件： 溫度 20177。 本試驗機使用單杠桿時最大試驗力為 1000N,使用雙杠桿時最大試驗力為 5000N,試驗機標尺有專為水泥膠砂抗折強度與抗折力的換算刻度。 品 種 強度 等級 抗壓強度（ MPa） 抗折強度（ MPa） 3d 28d 3d 28d 硅酸鹽水泥 ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ 注： R－早強型。 ?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） 強制性指標 初終凝時間 強度