【正文】 中 24h，然后脫模在 20?C ?1? C的水中養(yǎng)護(hù)至測(cè)試齡期； —— 《 水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ ISO法） 》 （ GB/T 17671） 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 100mm 160mm P 抗折強(qiáng)度試驗(yàn) P P 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) ? 強(qiáng)度測(cè)量： 將試件從水中取出，先進(jìn)行 抗折強(qiáng)度試驗(yàn) ，折斷后每截再進(jìn)行 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 。 ? 結(jié)果計(jì)算： 抗折強(qiáng)度以三個(gè)試件的平均值，抗壓強(qiáng)度以六個(gè)試件的平均值。 為什么水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)方法要規(guī)定試件尺寸、 試件配比、養(yǎng)護(hù)條件、養(yǎng)護(hù)時(shí)間等？ 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS ?定義 細(xì)度是指水泥粉體的粗細(xì)程度。 ?國(guó)標(biāo)要求 ?硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥 的 比表面積 應(yīng)大于300m2/kg； ?其它通用硅酸鹽水泥 的 80?m方孔篩的篩余量不得超過(guò) %，或 45?m方孔篩的篩余量不得超過(guò) % 。 為什么需要規(guī)定 水泥的 細(xì)度，是 不是 水泥越細(xì)越好？ 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 擴(kuò)展介紹：水泥的水化熱 ?概念： 水泥的水化是放熱反應(yīng)，放出的熱量就是水化熱。 ?水化熱的益處與危害： 水化熱有利于水泥的快硬，尤其是在冬天施工，但如果水化熱發(fā)散不均勻，容易在混凝土中引起裂縫，尤其是大體積混凝土，更是如此。 ?凝結(jié) —— 從水泥加水?dāng)嚢栝_(kāi)始到水泥漿體失去塑性的過(guò)程 ， 此時(shí)水泥漿體還不具備強(qiáng)度 。 水泥漿體轉(zhuǎn)變成堅(jiān)硬固體的過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)變化過(guò)程。 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 水泥的水化和凝結(jié)硬化 ?水泥與水能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) —— 水化反應(yīng)； ?水化反應(yīng)將結(jié)合占水泥質(zhì)量 30％左右的拌和水； ?水化反應(yīng)的產(chǎn)物 —— 水化物 ※ 能相互凝聚成三向網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ※ 很大的表面能，而且相互間有很強(qiáng)的次價(jià)鍵力。SiO2 硅酸二鈣 Belite C2S Ca2SiO4 2CaOAl2O3 鐵鋁酸四鈣 Ferrite C4AF Ca2(Al,Fe)2O5 4CaOFe2O3 含 量 (mass%) 37~60 15~37 7~15 10~18 ?化學(xué)組成： ?主要成分： CaO(=C)， SiO2(=S)， Al2O3(=A)， Fe2O3(=F) ?少量雜質(zhì)： MgO、 K2O、 Na2O、 SO P2O5等。 ?反應(yīng)速度序列： ?半水石膏 CaSO4? fCaO的水化 ?鋁酸三鈣 C3A的水化 ?鐵鋁酸四鈣 C4AF的水化 ?硅酸三鈣 C3S的水化 ?硅酸二鈣 ? C2S的水化 來(lái)自水泥粉磨過(guò)程中二水石膏的脫水分解： CaSO4?2H2O? CaSO4?+ 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS C3S與 ? C2S的水化 ?水化 生成水化硅酸鈣 C3S2H3— CSH凝膠和 Ca(OH)2,并放熱 硅酸三鈣： 2C3S + 6H ? C3S2H3 + 3CH + 120cal/g 硅酸二鈣： 2C2S + 4H ? C3S2H3 + CH + 62cal/g (CSH ) + 羥鈣石 ?特征： ?形成相同的水化物 — 組成不確定的 CSH凝膠，組成為： (OH)2?nH2O(x, z與溫度、水灰比有關(guān) ) 其中鈣硅比 (C/S)： CaO/SiO2 = (x＋ z)/2 ?C3S反應(yīng)速度比 C2S快，其放熱量比 C2S大。 水化度％ 水化時(shí)間（天） 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS C－ S－ H凝膠體結(jié)構(gòu) 水化硅酸鈣的形成 重新排列和凝聚后的凝膠體結(jié)構(gòu) 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 硅酸鈣礦物顆粒的電鏡照片 硅酸鈣礦物水化后的電鏡照片 硅酸鈣礦物水化物的特征 硅酸鈣的水化產(chǎn)物 —— CSH與 Ca(OH) 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 鋁酸三鈣 C3A的水化 ?鋁酸鈣 C3A的水化行為在水泥水化早期特別重要 ?純 C3A與水反應(yīng)迅速，生產(chǎn)水化鋁酸鈣： C3A + 18H2O ? [C2AH8 + C4AH13] ? C3AH6 (不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物 ) (穩(wěn)定產(chǎn)物 ) 這一反應(yīng)導(dǎo)致水泥漿閃凝或假凝，必須避免！ ?避免閃凝的有效途徑 —— 加入石膏 CaSO4?2H2O 這就是硅酸鹽水泥生產(chǎn)中，必須加入石膏與水泥熟料一起粉磨的根本原因！ 這一發(fā)明是硅酸鹽水泥發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 鐵鋁酸四鈣 C4AF的水化 ?鐵鋁酸四鈣 C4AF與水發(fā)生類(lèi)似于 C3A的水化反應(yīng)，也形成類(lèi)似的產(chǎn)物鈣釩石和單硫型水化物： C4AF + 7H ? C3AFH6 ＋ CFH C4AF + 3C?3C?3H 2 + 20H ? C3(A,F)H 16 ?C4AF水化物的組成是可變的，屬于鋁酸鹽與鐵酸鹽的 固溶體 ，并由鐵相凝膠產(chǎn)生。 水泥熟料礦物強(qiáng)度增長(zhǎng)曲線示意圖 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 單一水泥顆粒在大量水中的水化過(guò)程模型 新拌 1小時(shí)后 數(shù)小時(shí)后 幾天后 幾周后 拌合水 未水化 的核 水化物 CSH Ca(OH)2 晶體 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 水泥顆粒 水 水泥顆粒 分散在水中形成水泥漿體 硅酸鹽水泥水化物理過(guò)程模型 水泥水化物膜層 水泥顆粒的水化從表面開(kāi)始，在表面形成水化物膜層 —— 誘導(dǎo)期 水化物膜層隨水化時(shí)間向內(nèi)不斷增厚，進(jìn)入 潛伏期 。 凝結(jié)期： 水化物不斷填充被水占據(jù)的空間，成為連續(xù)相，拌和水不斷減少，并被水化物分割成非連續(xù)相。進(jìn)入 硬化期 。 水泥漿凝結(jié)硬化的物理過(guò)程 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 熟料礦物水化物量隨時(shí)間的增長(zhǎng)情況 隨著水泥的水化，水化產(chǎn)物量不斷增加，水化物固相所占據(jù)的空間越來(lái)越多，而原來(lái)由水占據(jù)的空間越來(lái)越少，固體連續(xù)相逐漸形成。 水泥漿凝結(jié)硬化過(guò)程的微觀觀察 a: C3S b: C2S 水灰比 的水泥漿水化 9個(gè)月 I,： CSH內(nèi)產(chǎn)物相 。 B：水化 belite。 ?為什么水泥硬化后能產(chǎn)生強(qiáng)度？ ?水泥漿體硬化后轉(zhuǎn)變?yōu)樵絹?lái)越致密的固體； ?在漿體硬化過(guò)程中，隨著水泥礦物的水化，比表面較大的水化物顆粒不斷增多，顆粒間相互作用力不斷增強(qiáng)，產(chǎn)生的強(qiáng)度越來(lái)越高。這與水泥礦物的水化反應(yīng)規(guī)律是一致的。 ?為什么水泥的儲(chǔ)存與運(yùn)輸時(shí)應(yīng)防止受潮？ 水泥受潮，因表面水化結(jié)塊，喪失凝膠能力，強(qiáng)度大為降低。f(細(xì)度 )f(W/C) 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 水泥熟料中單一礦物的水化速度 水化度 (％ ) 時(shí)間 (天 ) 水泥熟料礦物組成的影響 ?水泥熟料礦物的水化速度： C3A＞ C3A＋ CaSO42H2O＞ C3S ~ C4AF ＞ C2S ?水泥的 C3A和 C3S含量越高，凝結(jié)硬化速度越快； ?水泥的 C3A和 C3S含量越低，凝結(jié)硬化速度越慢； 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 石膏摻量的影響 ?石膏主要降低 C3A的水化速度； ?摻量太少，凝結(jié)較快； ?過(guò)多，凝結(jié)硬化影響不大。 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 水泥顆粒細(xì)度的影響 ?水泥顆粒越細(xì)，水化速度越快，為什么？ 答：水泥的水化反應(yīng)是液－固異相反應(yīng)，反應(yīng)首先發(fā)生在液－固界面上； 水泥顆粒越細(xì)，比表面積越大，界面區(qū)越大，反應(yīng)點(diǎn)越多，因此水化速度越快。m 水化非常迅速，需水量增大； 40 181。 90 181。 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 溫度與濕度的影響 ?溫度升高，水化反應(yīng)加快，凝結(jié)硬化加速，為什么？ ?溫度升高 10?C，速度加快一倍。 ?保持一定濕度，有利于水泥的水化。 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 未水化 水泥 毛細(xì)孔 水泥凝膠 體積比 水灰比 長(zhǎng)時(shí)間放置在水中的水泥漿體水化最終生成物 清華大學(xué)出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 問(wèn)題？ ?水泥凝結(jié)硬化速度快，有什么不利影響？ 答：水化加快，放熱速率加速，升溫并膨脹，凝結(jié)