【正文】 3S含量較低，抗蝕系數(shù)較大； ? 膨脹、自應(yīng)力水泥，生產(chǎn)體積可膨脹的水化物； ? 高鋁水泥，熟料礦物主要為鋁酸鈣，快硬，耐高溫等。 石棉水泥制品 ? 石棉水泥制品是天然纖維狀的硅質(zhì)礦物的泛稱，是一種被廣泛應(yīng)用于建材防火板的硅酸鹽類礦物纖維，也是唯一的天然礦物纖維，它具有良好的抗拉強(qiáng)度和良好的隔熱性與防腐蝕性，不易燃燒，故被廣泛應(yīng)用。 ? 石棉水泥制品的的種類很多，最常見的石棉水泥波瓦、石棉水泥平板、石棉水泥管等。 ? 另一方面，極其微小的石棉纖維飛散到空中，被吸入到人體的肺后，經(jīng)過(guò) 20到 40年的潛伏期，很容易誘發(fā)肺癌等肺部疾病。這就是在世界各國(guó)受到不同程度關(guān)注的石棉公害問(wèn)題。在歐洲，據(jù)預(yù)測(cè)到 2023年因石棉公害引發(fā)的肺癌而致死的患者將達(dá)到 50萬(wàn)人。而在日本，預(yù)測(cè)到2040年將有 10萬(wàn)人因此死亡。 本 章 小 結(jié) ? 基礎(chǔ)理論： ? 石膏、石灰和水玻璃的凝結(jié)硬化過(guò)程及其影響因素。 ? 硅酸鹽水泥的水化反應(yīng)及其產(chǎn)物，凝結(jié)硬化過(guò)程及其影響因素；水泥組成對(duì)其性能的影響。 ? 基本知識(shí)： ? 膠凝材料的概念；氣硬性與水硬性膠凝材料的區(qū)別； ? 石膏的生產(chǎn)與品種；建筑石膏的特性、質(zhì)量要求與應(yīng)用。 ? 石灰的原料與生產(chǎn)；石灰的熟化；過(guò)火石灰的危害與消除；石灰的特性、質(zhì)量要求與應(yīng)用。 ? 水玻璃的組成、性質(zhì)與應(yīng)用。 ? 基本知識(shí)： ? 硅酸鹽水泥的組成、技術(shù)性質(zhì)、應(yīng)用及儲(chǔ)運(yùn)知識(shí)； ? 水泥漿體在侵蝕性介質(zhì)下的腐蝕及其防止的措施； ? 水泥石的結(jié)構(gòu)；活性混合材的組成、性質(zhì)及作用； ? 普通硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和高鋁水泥等其它水泥的組成、性能的特點(diǎn)及應(yīng)用。 ? 基本技能： ? 氣硬性膠凝材料的正確應(yīng)用 ? 水泥主要技術(shù)性質(zhì)的測(cè)試，各種水泥的正確選用。 習(xí)題 ? 例 31 現(xiàn)有甲 、 乙兩廠生產(chǎn)的硅酸鹽水泥熟料 ， 其礦物成分如下表 ， 試估計(jì)和比較這兩廠所生產(chǎn)的硅酸鹽水泥的性能有何差異 ？ ? 解 ? 由甲廠硅酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥的強(qiáng)度發(fā)展速度 、 水化熱 、 ２８ d時(shí)的強(qiáng)度均高于由乙廠硅酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥 ． 但耐腐蝕性則低于由乙廠硅酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥 。 熟料礦物成分， % 生產(chǎn)廠 Ｃ3 S C 2 S C 3 Ａ Ｃ 4 AF 甲 56 17 12 15 乙 42 35 7 16 ? [評(píng)注 ] 甲廠硅酸鹽水泥熟料中的硅酸三鈣Ｃ 3S 、 鋁酸三鈣 C3Ａ 的含量均高于乙廠硅酸鹽水泥熟料 ， 而乙廠硅酸鹽水泥熟料中硅酸二鈣 C2S含量高于甲廠硅酸鹽水泥熟料 。 熟料礦物成分含量的不同是造成上述差異的主要原因 。 Ｃ3 S C 2 S C3 Ａ Ｃ 4 AF 凝結(jié)硬化速度 快 慢 最快 快 28d 水化熱 大 小 最大 中 強(qiáng)度 高 早期低、 后期高 低 低 耐腐蝕性 差 強(qiáng) 最差 中 例 ？ ? 解 ? 水泥熟料中的鋁酸三鈣遇水后 ， 水化反應(yīng)的速度最快 ， 會(huì)使水泥發(fā)生瞬凝或急凝 。 為了延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間 ， 方便施工 ， 必須摻入適量石膏 。 ? [評(píng)注 ]在有石膏存在的條件下 ， 水泥水化時(shí) ， 石膏能很快與鋁酸三鈣作用生成水化硫鋁酸鈣 （ 鈣礬石 ） ， 鈣礬石很難溶解于水 ， 它沉淀在水泥顆粒表面上形成保護(hù)膜 ， 從而阻礙了鋁酸三鈣的水化反應(yīng) ， 控制了水泥的水化反應(yīng)速度 ， 延緩了凝結(jié)時(shí)間 。 例 ？水泥的體積安定性不良的原因是什么？安定性不良的水泥應(yīng)如何處理？ ? 解：水泥漿體硬化后體積變化的均勻性稱為水泥的體積安定性 。 即水泥硬化漿體能保持一定形狀 ， 不開裂 ， 不變形 ， 不潰散的性質(zhì) 。 導(dǎo)致水泥安定性不良的主要原因是： ? （ 1） 由于熟料中含有的的游離氧化鈣 、 游離氧化鎂過(guò)多； ? （ 2） 摻入石膏過(guò)多； ? 其中游離氧化鈣是一種最為常見 ， 影響也是最嚴(yán)重的因素 。 熟料中所含游離氧化鈣或氧化鎂都是過(guò)燒的 ， 結(jié)構(gòu)致密 ， 水化很慢 。 加之被熟料中其它成分所包裹 ， 使得其在水泥已經(jīng)硬化后才進(jìn)行熟化 ， 生成六方板狀的 Ca（ OH）2晶體 ， 這時(shí)體積膨脹９７ ％ 以上 ， 從而導(dǎo)致不均勻體積膨脹 ， 使水泥石開裂 。 ? 當(dāng)石膏摻量過(guò)多時(shí) ， 在水泥硬化后 ， 殘余石膏與水化鋁酸鈣繼續(xù)反應(yīng)生成鈣礬石 ， 體積增大約 ， 也導(dǎo)致水泥石開裂 。 ? 體積安定性不良的水泥 ， 會(huì)發(fā)生膨脹性裂紋使水泥制品或混凝土開裂 、 造成結(jié)構(gòu)破壞 。 因此體積安定性不良的水泥 ， 應(yīng)判為廢品 ， 不得在工程中使用 。 例 ，在存放一段時(shí)間后變?yōu)楹细瘢瑸槭裁矗? ? 解 ? 某些體積安定性輕度不合格水泥 ， 在空氣中放置２ ~4周以上 ， 水泥中的部分游離氧化鈣可吸收空氣中的水蒸汽而水化 （ 或消解 ） ， 即在空氣中存放一段時(shí)間后由于游離氧化鈣的膨脹作用被減小或消除 ， 因而水泥的體積安定性可能由輕度不合格變?yōu)楹细?。 ? [評(píng)注 ] 必須注意的是 ， 這樣的水泥在重新檢驗(yàn)并確認(rèn)體積安定性合格后方可使用 。 若在放置上段時(shí)間后體積安定性仍不合格則仍然不得使用 。 安定性合格的水泥也必須重新標(biāo)定水泥的標(biāo)號(hào) ， 按標(biāo)定的標(biāo)號(hào)值使用 。 例 ？水化熱的大小對(duì)水泥的應(yīng)用有何影響？ ? 解 ? 影響硅酸鹽水泥水化熱的因素主要有硅酸三鈣Ｃ 3S、 鋁酸三鈣 C3Ａ的含量及水泥的細(xì)度 。 硅酸三鈣Ｃ 3S、 鋁酸三鈣 C3Ａ的含量越高 ， 水泥的水化熱越高；水泥的細(xì)度越細(xì) ， 水化放熱速度越快 。 ? 水化熱大的水泥不得在大體積混凝土工程中使用 。 在大體積混凝土工程中由于水化熱積聚在內(nèi)部不易散發(fā)而使混凝土的內(nèi)部溫度急劇升高 ， 混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大 ， 以致造成明顯的溫度應(yīng)力 ， 使混凝土產(chǎn)生裂縫 。 嚴(yán)重降低混凝土的強(qiáng)度和其它性能 。 但水化熱對(duì)冬季施工的混凝土工程較為有利 ， 能加快早期強(qiáng)度增長(zhǎng) ， 使抵御初期受凍的能力提高 。 ? [評(píng)注 ] ? 水泥礦物在水化反應(yīng)中放出的熱量稱為水化熱 。 水泥水化熱的大小及放熱的快慢 ， 主要取決于熟料的礦物組成和水泥細(xì)度 。 鋁酸三鈣 C3Ａ的水化熱最大 ， 硅酸三鈣Ｃ 3S的水化熱也很大 。 通常水泥等級(jí)越高 ， 水化熱度越大 。 凡對(duì)水泥起促凝作用的因素均可提高早期水化熱 。 反之 ， 凡能延緩水化作用的因素均可降低水化熱 。 例 ？ ? 解 ? 水泥石中存在有水泥水化生成的氫氧化鈣 。 氫氧化鈣 Ca(OH)2可以微溶于水 。 水泥石長(zhǎng)期接觸軟水時(shí) ， 會(huì)使水泥石中的氫氧化鈣不斷被溶出并流失， 從而引起水泥石孔隙率增加 。 當(dāng)水泥石中游離的氫氧化鈣 Ca(OH)2濃度減少到一定程度時(shí) ， 水泥石中的其它含鈣礦物也可能分解和溶出 ， 從而導(dǎo)致水泥石結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度降低 ， 所以流動(dòng)的軟水或具有壓力的軟水對(duì)水泥石有腐蝕作用 。 ? [評(píng)注 ] 造成水泥石腐蝕的基本原因有： ? （ 1） 水泥石中含有較多易受腐蝕的成分 ， 主要有氫氧化鈣 Ca(OH) 水化鋁酸三鈣 C3AH6等 。 ? （ 2） 水泥石本身不密實(shí) ， 內(nèi)部含有大量毛細(xì)孔 ， 腐蝕性介質(zhì)易于滲入和溶出 ， 造成水泥石內(nèi)部也受到腐蝕 。 ? 工程環(huán)境中存在有腐蝕性介質(zhì)且其來(lái)源充足 。 例 38 既然硫酸鹽對(duì)水泥石具有腐蝕作用，那么為什么在生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏對(duì)水泥石不產(chǎn)生腐蝕作用？ ? 解 ? 硫酸鹽對(duì)水泥石的腐蝕作用 ， 是指水或環(huán)境中的硫酸鹽與水泥石中水泥水化生成的氫氧化鈣 Ca（ OH） 水化鋁酸鈣 C3AH6反應(yīng) ， 生成水化硫鋁酸鈣 （ 鈣礬石 C3AS3H31） ， 產(chǎn)生 。 由于這一反應(yīng)是在變形能力很小的水泥石內(nèi)產(chǎn)生的 ， 因而造成水泥石破壞 ， 對(duì)水泥石具有腐蝕作用 。 ? 生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏也會(huì)和水化產(chǎn)物水化鋁酸鈣 C3AH6反應(yīng)生成膨脹性產(chǎn)物水化硫鋁酸鈣 C3AS3H31， 但該水化物主要在水泥漿體凝結(jié)前產(chǎn)生 ， 凝結(jié)后產(chǎn)生的較少 。 由于此時(shí)水泥漿還未凝結(jié) ， 尚具有流動(dòng)性及可塑性 ， 因而對(duì)水泥漿體的結(jié)構(gòu)無(wú)破壞作用 。 并且硬化初期的水泥石中毛細(xì)孔含量較高 ， 可以容納少量膨脹的鈣礬石 ， 而不會(huì)使水泥石開裂 ， 因而生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏對(duì)水泥石不產(chǎn)生腐蝕作用 ， 只起到了緩凝的作用 。 ? [評(píng)注 ] 硫酸鹽與水泥石中水泥水化生成的氫氧化鈣 Ca(OH) 水化鋁酸鈣 C3AH6反應(yīng) ， 生成水化硫鋁酸鈣 （ 鈣礬石 C3AS3H31） ， 產(chǎn)生 倍的體積膨脹 。 鈣礬石為微觀針狀晶體 ， 人們常稱其為水泥桿菌 。 例 39 何謂水泥的活性混合材料和非活性混合材料？二者在水泥中的作用是什么？ ? 解 ? 活性混合材料的主要化學(xué)成分為活性氧化硅 SiO2和活性氧化鋁 Al2O3。 這些活性材料本身不會(huì)發(fā)生水化反應(yīng) ， 不產(chǎn)生膠凝性 ， 但在常溫下可與氫氧化鈣 Ca(OH)2發(fā)生水化反應(yīng) ， 形成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣而凝結(jié)硬化 ，最終產(chǎn)生強(qiáng)度 。 這些混合材料稱為活性混合材料 。 常溫下不能氫氧化鈣Ca(OH)2發(fā)生水化反應(yīng) ， 也不能產(chǎn)生凝結(jié)硬化和強(qiáng)度的混合材料稱為非活性混合材料 。 ? 活性混合材料在水泥中可以起到調(diào)節(jié)標(biāo)號(hào) 、 降低水化熱 、 增加水泥產(chǎn)量 ，同時(shí)還可改善水泥的耐腐蝕性和增進(jìn)水泥的后期強(qiáng)度等作用 。 而非活性混合材料在水泥中主要起填充作用 ， 可調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度 ， 降低水化熱和增加水泥產(chǎn)量 、 降低成本等作用 。 ? [評(píng)注 ]常用活性混合材料主要有?；郀t礦渣 ， 火山灰質(zhì)混合材料 （ 常用的有火山灰 、 硅藻土等 ） 和粉煤灰等 。 非活性混合材料有磨細(xì)石英砂 、 石灰石 、 粘土 、 緩冷礦渣等 。 例 310 摻混合材的水泥與硅酸鹽水泥相比，在性能上有何特點(diǎn)？為什么？ ? 解 ? 與硅酸鹽水泥相比 ， 摻混合材的水泥在性質(zhì)上具有以下不同點(diǎn)： ? （ 1） 早期強(qiáng)度低 ， 后期強(qiáng)度發(fā)展快 。 這是因?yàn)閾交旌喜牧系墓杷猁}水泥熟料含量少 ， 活性混合材料的水化速度慢于熟料 ， 故早期強(qiáng)度低 。 后期因熟料水化生成的 Ca(OH)2不斷增多并和活性混合材料中的活性氧化硅 SiO2和活性氧化鋁 Al2O3不斷水化 ， 從而生成眾多水化產(chǎn)物 ， 故后期強(qiáng)度發(fā)展快， 甚至可以超過(guò)同標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥 。 ? （ 2） 摻混合材的水泥水化熱低 ， 放熱速度慢 。 因摻混合材的水泥熟料含量少 ， 故水化熱低 。 雖然活性材料水化時(shí)也放熱 ， 但放熱量很少 ， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于熟料的水化熱 。 ? （ 3） 適于高溫養(yǎng)護(hù) ， 具有較好的耐熱性能 。 采用高溫養(yǎng)護(hù)摻活性混合材料較多的硅酸鹽水泥 ， 可大大提高早期強(qiáng)度 ， 并可提高后期強(qiáng)度 。 這是因?yàn)樵诟邷叵禄钚曰旌喜牧系乃磻?yīng)大大加快 。 同時(shí)早期生成的水化產(chǎn)物對(duì)后期活性混合材料和熟料的水化設(shè)有多少阻礙作用 ， 后期仍可正常水化， 故高溫養(yǎng)護(hù)后 ， 水泥的后期強(qiáng)度也高于常溫下養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度 。 ? 而對(duì)于未摻活性混合材料的硅酸鹽水泥 ， 在高溫養(yǎng)護(hù)下 ， 熟料的水化速度加快 ， 由于熟料占絕大多數(shù) ， 故在短期內(nèi)就生成大量的水化產(chǎn)物 ， 沉淀在水泥顆粒附近 。 這些水化產(chǎn)物膜層阻礙了熟料的后期水化 ， 因而高溫養(yǎng)護(hù)雖提高了早期強(qiáng)度 ， 但對(duì)硅酸鹽水泥的后期強(qiáng)度發(fā)展不利 。 ? （ 4） 具有較強(qiáng)的抗侵蝕 、 抗腐蝕能力 。 因摻混合材料較多的硅酸鹽水泥中熟料少 ， 故熟料水化后易受腐蝕的成分 Ca（ OH） C3AH6較少 ， 且活性混合材料的水化進(jìn)一步降低了 Ca（ OH） 2的數(shù)量 ， 故耐腐蝕性較好 。 ? [評(píng)注 ] 摻混合材的水泥主要有組成中摻有多量?；郀t礦渣的礦渣硅酸鹽水泥；摻有多量火山灰質(zhì)混合材料的火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥；摻有多量粉煤灰的粉煤灰硅酸鹽水泥 。 雖然混合材的品種不同 ， 但其主要化學(xué)成分均為活性氧化硅 SiO2和活性氧化鋁 Al2O3。 而硅酸鹽水泥的組成中不含或含有很少的混合材料 。 此外二者均含有硅酸鹽水泥熟料和適量石膏 。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH