【正文】 型施工，應(yīng)對凝結(jié)時間有所限制； ? 水化熱對水泥硬化過程和硬化后的水泥石體積穩(wěn)定性有影響； ? 堿含量、不溶物和燒失量影響水泥的品質(zhì)； ? 為了結(jié)構(gòu)物自重的計算，必須知道水泥的密度。 ? 為什么要限制水泥的不溶物含量和燒失量？ 答： 不溶物是指水泥經(jīng)酸和堿處理后，不能被溶解的殘余物；燒失量是指水泥經(jīng)高溫灼燒后的質(zhì)量損失率。 問題？ ? 為什么水泥顆粒越細，水化放熱越快？ 答 : 水泥礦物的水化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，水泥顆粒越細，水化反應(yīng)速度越快。 ? 不溶物 指水泥經(jīng)酸和堿處理后不能被溶解的殘余物。但對大體積混凝土工程，如大型基礎(chǔ)、大壩、橋墩等，水化熱大是不利的，可使混凝土產(chǎn)生裂縫。大部分水化熱是在水化初期（ 7d）放出的，以后則逐步減少 ? 水泥水化熱大小主要取決于水泥的礦物組成和細度。 ?在混凝土配合比計算中，通常采用 1300kg/m3。 ?在進行混凝土配合比計算時 ， 通常采用 。 6） 密度 、 堆積密度 ?密度 主要決定于其熟料礦物組成 ， 一般為 ~ 。 硅酸鹽水泥的強度要求（ GB175－ 99） 3d 28d 時間（ d） 強度（ MPa） 水泥強度發(fā)展規(guī)律 ? 早期增長快，隨后逐漸減慢； ? 28天，基本達到極限強度的 80％以上； ? 在合適的溫濕度條件下，強度增長可以持續(xù)幾十天 乃至幾十年。 ? （ 六個 ——新規(guī)范 ） ? 早強型優(yōu)點 ： ? 3d強度較普通型強度提高 10%～ 24% ? 3d強度可達普通型強度 28天的 50% 各強度等級水泥的各齡期強度不得低于表所示數(shù)值 。 ? 結(jié)果計算： 抗折強度以三個試件的平均值，抗壓強度以六個試件的平均值。 100mm 160mm P 抗折強度試驗 P P 抗壓強度試驗 ? 強度測量： 將試件從水中取出，先進行抗折強度試驗，折斷后每截再進行抗壓強度試驗。 5 0． 25 ＞ 94 ? ② 標(biāo)準(zhǔn)尺寸： 40 40 160（ mm3） ? （ 一天后脫模 ） ? ③ 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件： ? 溫度 20177。 國家標(biāo)準(zhǔn) 《 水泥膠砂強度試驗方法（ ISO法） 》（ GB/T17671－ 99） 標(biāo)準(zhǔn)砂是統(tǒng)一檢驗水泥強度用的材料，是以福建省平潭縣蘆洋浦的天然石英海砂經(jīng)篩洗等加工制成。 5）強度 ? （ 1） 水泥強度確定的條件及等級 ? 在標(biāo)準(zhǔn)條件下的 抗壓強度 和 抗折強度 來評定。 雷氏夾法 測量雷氏夾中的水泥凈漿，經(jīng)沸煮 3h后的膨脹值。 肉眼觀察表面有無裂紋 用直尺檢查有無彎曲 合格標(biāo)準(zhǔn)： 無裂紋、無彎曲。 ? 原因 ： 熟料中活性 MgO， 水泥中 SO3存在 （ 石膏 ） ? 檢測方法： ? 沸煮法測： SO3 4）體積安定性： 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥中游離氧化鎂含量不得超過 %，三氧化硫含量不得超過 %。 ? 定義：水泥凈漿在硬化過程中體積變化的均勻性 。 問題：標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量與什么因素有關(guān)？ 為什么？ ? 解答： 與水泥細度、水泥礦物組成、混合材摻量等有關(guān)。 ? 測定條件： ? 初凝時間：加水起至試針距底板為 4177。 100%水泥用量 用水量水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 ??測 定 水 泥 稠 度 滑動部分總質(zhì)量為300g177。 ?硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，一般在 24 %~ 30%之間。 ? 它是以標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿，在規(guī)定溫度和濕度下， 用凝結(jié)時間測定儀來測定。為什么？ 答： ? 水泥凝結(jié)時間的規(guī)定是為了有足夠的時間進行施工操作和硬化的混凝土質(zhì)量； ? 初凝時間太短，來不及施工，水泥石結(jié)構(gòu)疏松、性能差，水泥無使用價值，即為 廢品 ； ? 終凝時間太長，強度增長緩慢，也會影響施工，即為 不合格品 。 ?凡 初凝 時間不符合規(guī)定者為 廢品 ， 終凝 時間不符合規(guī)定者為 不合格品 。 （ 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 。 （ Initial setting time） ?自開始加水拌和起 ， 至水泥漿開始失去可塑性與流動性所需的時間 ， 稱為初凝時間 。 2）凝結(jié)時間（ Setting time） ? 凝結(jié)時間 ：是指水泥從開始加水到失去塑性 ， 即從可 塑狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需的時間 。 負(fù)壓篩法 水泥試樣篩余百分率按下式計算 式中： F — 水泥試樣篩余百分率， %； ms— 水泥試樣在 80μm篩上篩余質(zhì)量， g； m— 水泥試樣的質(zhì)量， g。 凡水泥細度不符合規(guī)定者為不合格品。 （ 2） 比表面積法 以 1kg水泥所具有的比表面積（ m2/kg）表示。m方孔篩的篩余量表示。 ?水泥細度通常采用 篩分法 或 比表面積法 （勃氏法）測定。 1 ） 細度（ Fineness） ?細度是指水泥顆粒的粗細程度。即水泥水化速度適宜的溫度，水化 所需水分供應(yīng)充足的條件。 ? 水泥宜在什么條件下凝結(jié)硬化？ 答：水泥宜在常溫 (20177。 ? 水灰比越大，漿體需填充的孔隙越多，凝結(jié)硬化速度越慢。 ? 有些化合物可以使水泥漿體促凝或緩凝。 Summary ? C3S、 C3A含量多，凝結(jié)硬化快，反之亦然。 ? 為什么強度發(fā)展與環(huán)境溫、濕度有關(guān)？ 水泥的水化需要水，如果沒有水，水泥的水化就將停止；提高溫度可加快水泥的凝結(jié)硬化，而降低溫度就會減緩水泥的凝結(jié)硬化。 ? 水泥漿體強度的增長規(guī)律是什么？ 水泥漿體的強度隨齡期而逐漸增長，早期增長快，后期增長較慢，但是只要維持一定的溫度和濕度，其強度可在相當(dāng)長的時期內(nèi)增長。 ? 一般，南方，水泥放不能過雨季 應(yīng)用水泥凝結(jié)硬化機理分析與解答問題 ? 水泥生產(chǎn)中為什么摻加石膏？ ? C3A在水中溶解度大，反應(yīng)很快，引起水泥漿閃凝； ? 水泥的凝結(jié)速度取決于水泥漿體中水化物凝膠微粒的聚集， Al3＋ 對凝膠微粒聚集有促進作用； ? 石膏與 C3A反應(yīng)形成難溶的硫鋁酸鈣水化物，反應(yīng)速度減緩，并減少了溶液中的 Al3＋ 濃度，延緩了水泥漿的凝結(jié)速度。 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(fù)部分活性。 ? 水泥在 3~14d內(nèi)強度增長較快， 28d后增長緩慢。 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。 4. 養(yǎng)護濕度和溫度的影響 （ 1）濕度 —— 應(yīng)該保持潮濕狀態(tài) （ 2）溫度 —— 提高溫度也可以加速水化反應(yīng)。 ? 拌合加入水量越大 ， 硬化水泥石中毛細孔就越多 。但過細 —— 易與空氣中的水分及二氧化碳反應(yīng)，并且硬化時收縮也較大，且成本高。Fe2O3 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 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。Al2O3 C3A 9 6 8 9 2 鐵鋁酸四鈣 4CaOSiO2 C3S 52 41 65 68 57 硅酸二鈣 2CaO（ 冬季施工 ） 應(yīng)用 ： ? 大壩水泥：大體積工程 —— 水化熱小 ? 應(yīng)選低熱水泥 —— Ｃ 2S含量多 。 影響水泥石強度發(fā)展的主要因素 ? 硅酸鹽水泥熟料礦物組成，是影響水泥的水化速度、凝結(jié)硬化過程及產(chǎn)生強度等的主要因素。水泥石結(jié)構(gòu)密實、強度高、耐久性好。 D毛細孔 （ 毛細孔水 ） ； E凝膠孔 水泥石的 組成 ： 凝膠體 （ 水化硅酸鈣凝膠和氫氧 化鈣晶體 ） 未水化的水泥顆粒內(nèi)核 毛細孔及凝膠孔 它們在不同時期相對數(shù)量的變化，使水泥石的性質(zhì)隨之而改變。 4. 放熱減速期 — 放熱達到峰值后，放熱速度逐漸減慢，表明反應(yīng)逐漸減速。 2. 放熱停滯期 — 放熱很慢，接近停滯，表明反應(yīng)停頓。 水泥漿水化放熱過程 ? 水泥熟料礦物的水化是放熱反應(yīng)， C3S和 C3A放熱最大，最快；而 C2S放熱最小，最慢。特別是在水泥漿發(fā)生凝結(jié)、硬化的初期放出。12H2O 水化硫鋁酸鈣或單硫型水化硫鋁酸鈣 ?主要水化產(chǎn)物 （在完全水化的水泥石中 ）： 水化硅酸鈣 70%（凝膠） 氫氧化鈣 20%（晶體） 水化鋁酸鈣（晶體） 水化硫鋁酸鈣晶體（也稱鈣礬石） 7% 是水泥石形成強度的最主要化合物 ?水化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其放出的熱量稱為 水化熱 。Al2O33CaSO46H2O + CaSO4—— 3CaOH 2O 鐵鋁酸四鈣 水化鐵酸一鈣 3CaO6H2O+CaOFe2O3+7H2O=3CaO6H2O 鋁酸三鈣 水化鋁酸鈣 4CaOAl2O3+6H2O=3CaO2SiO23H2O+3Ca(OH)2 硅酸三鈣 水化硅酸鈣 氫氧化鈣 2(2CaOSiO2)+6H2O=3CaO 硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化 （一）硅酸鹽水泥的水化 水泥 +水 拌合 可塑性 具 （水泥石） 水化 的水泥漿 凝結(jié) 硬化 流動性 水化 ?水泥和水拌合 —— 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。 堿礦物及玻璃體等 ，其中的 Na2O和 K2O含量較高時，遇到活性骨料時，易產(chǎn)生堿 —— 骨料反應(yīng)，影響混凝土的質(zhì)量。Al2O3SiO2 C2S 24 34 10 23 熔劑 礦物 鋁酸三鈣 3CaOFe2O3 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 硅酸鹽水泥熟料的礦物組成 ：主要由四種礦物化學(xué)組成 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