【正文】 后的強(qiáng)度稱為后期強(qiáng)度，也有將 3 個(gè)月以后的強(qiáng)度稱為后期強(qiáng)度。 強(qiáng)度是技術(shù)要求中最關(guān)鍵的性能指標(biāo)，又是設(shè)計(jì)混凝土配合比的重要依據(jù)。用標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量拌制的水泥凈漿填滿雷氏夾的圓柱環(huán)中，經(jīng)養(yǎng)護(hù)及沸煮一定時(shí)間后，檢查雷氏夾兩根指針針尖距離的變化，以判斷水泥體積安定性是否合格。用標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量拌制的水泥凈漿試餅，經(jīng)養(yǎng)護(hù)及沸煮一定時(shí)間后，檢查試餅有無裂縫或彎曲。沸煮可加速氧化鈣的水化，故需用沸煮法檢驗(yàn)水泥的體積安定性，測(cè)試方法可以用試餅法也可用雷氏夾法，有爭(zhēng)議時(shí)以雷氏夾法為準(zhǔn)。該反應(yīng)體積膨脹 (98%)，使水泥石發(fā)生不均勻體積變化。③．熟料中游離氧化鈣過多。②．水泥中 SO3 含量過高。水泥中的方鎂石 (MgO)在水泥凝結(jié)硬化后，會(huì)與水生成 Mg(OH)2。安定性不良的水泥會(huì) 降低建筑物質(zhì)量，甚至引起嚴(yán)重事故。 水泥和水后在硬化過程中，一般都會(huì)發(fā)生體積變化，如果是在水化過程中發(fā)生的均勻體積變化，或伴隨著水泥廠凝結(jié)硬化過程中進(jìn)行，則對(duì)建筑無不良影響。 安定性 沸煮法合格。 水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度：為測(cè)定水泥的凝 結(jié)時(shí)間、體積安定性等性能，使其具有準(zhǔn)確的可比性，水泥凈漿以標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)試所達(dá)到統(tǒng)一規(guī)定的漿體可塑性程度。凝結(jié)時(shí)間的調(diào)節(jié)通過加入適量石膏來實(shí)現(xiàn)。 為使水泥混凝土和砂漿有充分的時(shí)間進(jìn)行攪拌、運(yùn)輸、撓搗和砌筑，水泥初凝時(shí)間不能過短。水泥凝結(jié)時(shí)間分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。 當(dāng)水泥中堿含量較高時(shí)，混凝土容易發(fā)生堿集料反應(yīng)（反應(yīng)生成物吸水膨脹，使混凝土產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂），破壞其結(jié)構(gòu)。 6 堿含量（選擇性指標(biāo)） 水泥中堿含量按 Na2O+ 計(jì)算值表示。 氯離子在混凝土液相中形成鹽酸，與氫氧化鈣作用生成氯化鈣，氯化鈣具有高吸濕性，在其濃度及濕度較高時(shí)，能劇烈地破壞鋼筋的鈍化膜，使鋼筋發(fā)生潰燦性銹蝕。 因氧化鎂水化速率慢，須以壓蒸的方法加快其水化，方可判斷其安定性， 淬冷的熟料方鎂石晶體細(xì)小，危害不大；固溶體內(nèi)的氧化鎂無危害。該反應(yīng)比過燒的氧化鈣與水的反應(yīng)更加緩慢，且體積膨脹 (148%)，會(huì)在水泥硬化幾個(gè)月后導(dǎo)致水泥石開裂。（原因：水泥中過量的三氧化硫會(huì)與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成高硫型水化硫鋁酸鈣 (鈣礬石 )，體積約增大 倍，引起水泥石開裂。此外，水泥中摻入窯灰、采用石膏礦化劑、使用高硫燃煤等都會(huì)把 SO3帶入熟料。Ⅱ硅酸鹽水泥：≤ % 普通硅酸鹽水泥： ≤ % 水泥中的不溶物和燒失量主要是為了控制水泥制造過程中熟料煅燒質(zhì)量以及限制某些組分材料的摻量。 P 反映熟料煅燒好壞及限制石膏和混合材料中雜質(zhì)含量的指標(biāo)，以保證水泥的質(zhì)量 。熟料煅燒好，石膏中雜質(zhì)少、火山灰質(zhì)混合材料少，不溶物測(cè)定值就低。粘土質(zhì)雜質(zhì)是石膏帶入的不溶物來源，石膏純度高，不溶物也很低。熟料煅燒好、漏生少，熟料中不溶物含量很低，回轉(zhuǎn)窯 正常煅燒的熟料約在 %%內(nèi)；②．混合材 (尤其是火山灰質(zhì)混合材料 )。I 硅酸鹽水泥：≤ % P 化學(xué)指標(biāo) （ 1）不溶物：不溶物是指經(jīng)鹽酸處理后的殘?jiān)僖詺溲趸c溶液處理，經(jīng)鹽酸中和過濾后所得的殘?jiān)?jīng)高溫灼燒所剩物質(zhì)。 強(qiáng)度等級(jí) 硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為六個(gè)等級(jí)： 、 、 、 、 、 普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為四個(gè)等級(jí)： 、 、 、 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)合硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為六個(gè)等級(jí)： 、 、 、 、 、 R 型表示早強(qiáng)型水泥。 助磨劑：在水泥粉磨時(shí)加入的起助磨作用而又不損害水泥性能的外加劑。 非活性混合材料：在水泥中主要起填充作用而 又不損害水泥性能的礦物質(zhì)材料。 火山灰性：一種材料磨成細(xì)粉，單獨(dú)不具有水硬性，但在常溫下與石灰一起和水后能形成具有水硬性的化合物的性能。 水泥混合材料：在水泥生產(chǎn)過程中，為改善水泥性 能，調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)而加到水泥中的礦物質(zhì)材料。 石膏 分 天然石膏 和 工業(yè)副產(chǎn)石膏：以硫酸鈣為主要成分的工業(yè)副產(chǎn)物。 硅酸鹽水泥熟料由主要含 CaO、 SiO Al2O Fe2O3 的原料，按適當(dāng)比例磨成細(xì)粉燒至部分熔融所得以硅酸鈣為主要礦物成分的水硬性膠凝物質(zhì)。代號(hào)為 “QB/”，其后分別注明企業(yè)代號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)順序號(hào)、制定年代號(hào)。 1．第一類是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 此外，還有推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以 “GB/T”為標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，它表示也可以執(zhí)行其他標(biāo)準(zhǔn)，為非強(qiáng)制性的。 1．第一類是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 水泥生產(chǎn)必須有一定的標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)為提高水泥質(zhì)量，降低成本，加快與國(guó)際慣例的接軌，制定了一系列水泥標(biāo)準(zhǔn)，并在實(shí)踐中不斷發(fā)展。 (3) 水泥按需要在水泥命名中標(biāo)明的主要技術(shù)特性分為： ? 快硬性：分為快硬和特快硬兩類； ? 水化熱：分為中熱和低熱兩類； ? 抗硫酸鹽腐 蝕性：分中抗硫酸鹽腐蝕和高抗硫酸鹽腐蝕兩類； ? 膨脹性：分為膨脹和自應(yīng)力兩類； ? 耐高溫性：鋁酸鹽水泥的耐高溫性以水泥中氧化鋁含量分級(jí)。如快硬硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥等。如油井水泥 ( 耐壓耐高溫 ) 、彩色水泥、道路水泥等。即硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、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。 2．分類 (1) 水泥按其用途及性能分為三類： ? 通用水泥：一般土木建筑工程通常采用的水泥。 八、水泥的定義和分類 GB/T 41311997 水泥的命名、定義和 術(shù)語：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水泥命名的一般原則、主要水泥產(chǎn)品的定義及有關(guān)術(shù)語的涵義等。 5．非水硬性膠凝材料：拌水后只能在空氣中硬化。 3．無機(jī)膠凝材料按硬化條件分：水硬性、非水硬性 (氣硬性 )。 半濕法：將濕法制備的生料漿脫水后， 制成生料塊入窯煅燒，稱為半濕法生產(chǎn)，亦可歸入濕法，但一般均稱為濕磨干燒。優(yōu)點(diǎn)是制備生料時(shí)揚(yáng)塵少，易于調(diào)和均勻，有利于提高熟料質(zhì)量。 六、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法 (P10) 按生料制備方法的不同，分濕法和干法兩種。 半干法：將生 料粉加入適量水分制成生料球 (12%16%)，而后喂入立窯或立波爾窯內(nèi)煅燒成熟料的方法，稱為半干法，亦可歸入干法。 出磨物料水分一般 1%，干法生產(chǎn)一般揚(yáng)塵多，配料調(diào)和困難，但熱耗低。 六、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法 (P10) 按生料制備方法的不同，分濕法和干法兩種。稱熟料煅燒。即原料 (石灰石、粘土和少量鐵質(zhì)校正原料 )經(jīng)破碎后按一定比例配合、磨細(xì)，并調(diào)配成質(zhì)量均勻的生料稱為生料粉磨或生料制備。 水泥工 藝 學(xué)教學(xué) 課 件 WORD 精 華 版 2020 年 4 月 29 日 第一章 硅酸鹽水泥的生產(chǎn) 通用水泥生產(chǎn)的主要工藝過程為：生料制備、熟料煅燒、水泥磨制，即“二磨一燒”。 生料制備：包括原料破碎、原料預(yù)均化、原料的配合、生料的粉磨和均化等。 熟料煅燒：生料在水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融所得以硅酸鈣為主要 成分的水泥熟料。 水泥磨制：將熟料添加適量石膏，有時(shí)還加適量混合材料或外加劑共同磨細(xì)成水泥，稱水泥粉磨。 1．干法：將原料同時(shí)烘干與粉磨或先烘干后粉磨制成生料粉，而后喂入干法窯內(nèi)煅燒成熟料，稱為干法生產(chǎn)。隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高，采用預(yù)均化、生料均化、先進(jìn)收塵設(shè)備、預(yù)熱器、分解爐等使得單機(jī)生產(chǎn)能力大大提高，熱耗大大降低。 立窯生產(chǎn)與回轉(zhuǎn)窯相比投資省、見效快，可就地取材，但在生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質(zhì)量上不足。 2．濕法：將原料加水磨制成含水分 3040%的料漿，在濕法回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒制成水泥熟料。缺點(diǎn)是耗用大量能源蒸發(fā)多余水分，因而熱耗高。 七、膠凝材料的定義和分類 1．定義：凡能在物理、化學(xué)作用下，從漿體變成堅(jiān)固的石狀體，并能膠結(jié)其他物料而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠凝材料，又稱膠結(jié)料。 4．水硬性膠凝材料：拌水后既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，通常稱為水泥。如石灰。 1．定義：加水拌和成塑性漿體，能膠結(jié)砂、石等適當(dāng)材料并能在空氣和水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料。 2020 年 4 月 1 日實(shí)施的新標(biāo)準(zhǔn)，增加了復(fù)合硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)，連同 “ 五大水泥 ” ，通稱六大 ( 通用 ) 水泥。 ? 專用水泥：專門 用途的水泥。 ? 特性水泥：某種性能比較突出的水泥。 (2) 水泥按其主要水硬性物質(zhì)名稱分為： ? 硅酸鹽水泥即國(guó)外通稱的波特蘭水泥； 鋁酸鹽水泥； ? 硫鋁酸鹽水泥， 鐵鋁酸鹽水泥； 氟鋁酸鹽水泥； ? 以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥。 一 標(biāo)準(zhǔn)的類別 標(biāo)準(zhǔn)就是對(duì)某項(xiàng)技術(shù)實(shí)行統(tǒng)一執(zhí)行的要求。 一 標(biāo)準(zhǔn)的類別 (一 )、我國(guó)常用標(biāo)準(zhǔn) 按照適用范圍，目前我國(guó)現(xiàn)行常用的標(biāo)準(zhǔn)有三大類。如 GB1751999《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》，其中 “GB”為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的代號(hào)， “175”為標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)， “1999”為標(biāo)準(zhǔn)頒布年代號(hào)， “硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥 ”為該標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù) (產(chǎn)品 )名稱，上述標(biāo)準(zhǔn)為強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，任何技術(shù) (產(chǎn)品 )不得低于此標(biāo)準(zhǔn)。 一 標(biāo)準(zhǔn)的類別 (一 )、我國(guó)常用標(biāo)準(zhǔn) 按照適用范圍，目前我國(guó)現(xiàn)行常用的標(biāo)準(zhǔn)有三大類。 2．第二類是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 3．第三類是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 通 用硅酸鹽水泥（ Common Portland Cement）：以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏、及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。其中硅酸鈣礦物不小于 66%，氧化鈣和氧化硅質(zhì)量比不小于 。采用前應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)證明對(duì)水泥性能無害。 活性混合材料：具有火山灰性或潛在水硬性，或兼有火山灰性和水硬性的礦物質(zhì)材料。 非活性混合材料 ： 活性指標(biāo)分別低于 GB/T20 GB/T1804 GB/T159 GB/T2847 標(biāo)準(zhǔn)要求的?；郀t礦渣、?；郀t礦渣粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料；石灰石和砂巖，其中石灰石中的三氧化二鋁含量應(yīng)不大于 %。 窯灰 ： 從水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣中收集的粉塵。 水泥粉磨時(shí)允許加入助磨劑，其加入量應(yīng)不大于水泥質(zhì)量的 %，助磨劑應(yīng)符合 JC/T667 的規(guī)定。其 3d 強(qiáng)度比普通水泥高， 28d 強(qiáng)度指標(biāo)完全相同。 PⅡ硅酸鹽水泥：≤ % 普通硅酸鹽水泥：不要求 不溶物來源：①．生料。水淬礦渣沒有明顯的不溶物，火山灰質(zhì)混合材料隨活性的提高，不溶物減少；③．石膏中的雜質(zhì)。 因而該指標(biāo)反映了熟料煅燒好壞、摻加石膏與混合材狀況的一項(xiàng)指標(biāo)。 （ 2）燒失量 ：指水泥在 9501000℃高溫下煅燒失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 由于混合料便宜，因此，不合格產(chǎn)品大多混合料過多，造成燒失量超標(biāo)，從而影響水泥的結(jié)構(gòu)質(zhì)密性，輕微表現(xiàn)就是水泥地墻表面起粉。I 硅酸鹽水泥：≤ % P 3）三氧化硫 來源：主要是生產(chǎn)水泥時(shí)為調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間加石膏而帶入的。 危害：硅酸鹽水泥中 SO3含量超過 %后 ，強(qiáng)度下降，膨脹率上升，硬化后水泥的體積膨脹，甚至結(jié)構(gòu)破壞。） 硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥： ≤ % （ 4）氧化鎂 危害：氧化鎂經(jīng)高溫煅燒再冷卻后，轉(zhuǎn)變成方鎂石晶體，其水化 (與水生成 Mg(OH)2)速率慢 (幾個(gè)月，甚至幾年，此時(shí)水泥石早已凝結(jié)硬化 )。 硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽 水泥： ≤ %，如果水泥壓蒸試驗(yàn)合格，則水泥中氧化鎂的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）允許放寬至 %。 5）氯離子 硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥：≤ ，當(dāng)有更低要求時(shí)，該指標(biāo)由買賣雙方協(xié)商確定。因而對(duì)鋼筋混凝土有很大的影 響。若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，水泥中的堿含量應(yīng)不大于 %或由買賣雙方協(xié)商確定。 物理指標(biāo) 凝結(jié)時(shí)間：指水泥從加水拌合開始到失去流動(dòng)性，即從可塑狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需要的時(shí)間。 初凝為水泥加水拌合時(shí)起至標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始失去可 塑性所需的時(shí)間；終凝為水泥加水拌合時(shí)起至標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。當(dāng)施工完成，則要求盡快硬化，具有強(qiáng)度，故終凝時(shí)間不能過長(zhǎng)。 硅酸鹽水泥初凝不小于 45min，終凝不大于 390min； 普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥初凝不小于 45min，終凝不大于 600min。 水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量：拌制水泥凈漿時(shí)為達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度所需的加水量。 定義：又稱體積安定性，是指水泥硬化后體積變化的均勻性。當(dāng)水泥漿體硬化過程發(fā)生了不均勻的體積變化，會(huì)導(dǎo)致水泥石膨脹開裂、翹曲，即安定性不良。 引起安定性不良的原因有以下三個(gè)： ①．熟料中游離氧化鎂 (方鎂石 )過多。該反應(yīng)比過燒的氧化鈣與水的反應(yīng)更加緩慢，且體積膨脹 (148%)，會(huì)在水泥硬化幾個(gè)月后導(dǎo)致水泥石開裂。當(dāng)石膏摻量過多時(shí)，水泥硬化后，在有水存在的情況下，它還會(huì)繼續(xù)與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成高硫型水化硫鋁酸鈣 (鈣礬石，簡(jiǎn)寫成 AFt)，體積約增大 倍，引起水泥石開裂。水泥熟料中含有游離 氧化鈣，其中部分經(jīng)較高溫度煅燒的 CaO 在水泥凝結(jié)硬化