建筑材料課件章4.ppt

黎明職業(yè)大學(xué) 土木建筑工程系,第4章 無機(jī)膠凝材料的 檢測(cè)與應(yīng)用,膠凝材料的定義和分類,膠凝材料的定義 經(jīng)過一系列的物理和化學(xué)變化，能夠產(chǎn)生凝結(jié)硬化，將塊狀或粉狀材料膠結(jié)起來，形成為一個(gè)具有一定強(qiáng)度整體的材料。 膠凝材料的分類,如瀝青、聚合物等,膠凝材料,無機(jī)膠凝材料,有機(jī)膠凝材料,氣硬性膠凝材料,水硬性膠凝材料,石灰、石膏、水玻璃,無機(jī)膠凝材料,氣硬性膠凝材料 加水拌合均勻后形成的漿體，只能在空氣中凝結(jié)硬化，而不能在水中硬化的膠凝材料。如石灰、石膏、水玻璃、鎂質(zhì)膠凝材料等。 水硬性膠凝材料 加水拌合均勻后形成的漿體，不僅能在空氣中凝結(jié)硬化，而且能更好地在水中硬化，繼續(xù)保持或增長(zhǎng)其強(qiáng)度。如各種水泥。,41 石 膏,一、石膏膠凝材料的生產(chǎn),石膏膠凝材料的生產(chǎn)通常是把二水石膏在一定的溫度和壓力下，經(jīng)過煅燒、脫水，再經(jīng)磨細(xì)而成。 在不同的煅燒溫度下，得到的產(chǎn)品是不同的。具體過程如下所示：,二水石膏 CaSO42H2O,CaSO40.5H2O,CaSO40.5H2O,一、石膏膠凝材料的生產(chǎn),- CaSO40.5H2O晶粒細(xì)小，此表面積大，需水量大，強(qiáng)度低。 - CaSO40.5H2O晶粒粗大，此表面積小，需水量小，強(qiáng)度高。,建筑工程中常用建筑石膏；高強(qiáng)石膏用于生產(chǎn)建筑石膏制品。,二、建筑石膏的凝結(jié)硬化,建筑石膏加水后，與水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下： - CaSO40.5H2O + 1.5 H2O = CaSO42H2O 建筑石膏的凝結(jié)硬化過程可以表示如下：,建筑石膏+水,二、建筑石膏的凝結(jié)硬化,建筑石膏凝結(jié)過程，是一個(gè)溶解、反應(yīng)、沉淀、結(jié)晶的過程； 硬化過程則是二水石膏晶體之間，結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成過程。晶體之間互相交叉連生，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；隨著反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)逐漸密實(shí)，從而使石膏晶體逐漸硬化。,三、建筑石膏的等級(jí)與技術(shù)性質(zhì),建筑石膏的質(zhì)量等級(jí) 建筑石膏按其細(xì)度、強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間等指標(biāo)，劃分為優(yōu)等品、一等品、合格品三個(gè)等級(jí)。具體指標(biāo)見下表：,四、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì),空隙率高，表觀密度小，強(qiáng)度較低； 凝結(jié)硬化快(一般在30min內(nèi)可安全凝結(jié))； 有較好的功能性(導(dǎo)熱系數(shù)小，隔熱保溫好，吸光性強(qiáng)，具有一定調(diào)溫調(diào)濕性)； 凝結(jié)時(shí)體積產(chǎn)生微膨脹； 吸濕性強(qiáng)，耐水性和抗凍性差； 具有較好的防火性能。 具有良好的裝飾性。,五、建筑石膏的應(yīng)用,室內(nèi)抹灰與粉刷 生產(chǎn)建筑石膏制品 生產(chǎn)水泥時(shí)作為緩凝劑加入水泥中,42 石 灰,一、石灰的生產(chǎn),原材料 生產(chǎn)石灰的原材料包括以碳酸鈣為主要成分的天然巖石和化工副產(chǎn)品。主要成分為CaCO3，其含量90%，粘土雜質(zhì)8%。 生產(chǎn)工藝煅燒,CaCO3 = CaO + CO2,MgCO3= MgO + CO2,1000-1200,750-850,生石灰,一、石灰的生產(chǎn),石灰生產(chǎn)過程，是石灰石煅燒過程。根據(jù)煅燒程度可分為欠火石灰、正火石灰、過火石灰。欠火石灰(溫度過低或時(shí)間不足)，降低石灰利用率。過火石灰(溫度過高，時(shí)間過長(zhǎng))保質(zhì)石灰使用后產(chǎn)生膨脹引起崩裂或隆起現(xiàn)象。,二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種,生石灰的熟化 熟化的過程 : 生石灰+水 熟石灰 熟化的方式: 淋 灰生石灰粉（消石灰粉） 化 灰 熟石灰膏,MgO + H2O = Mg（OH）2 CaO + H2O = Ca（OH）2 + 65KJ,二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種,熟化過程的特點(diǎn) 熟化速度快，放出大量的熱；體積膨脹1.53.5倍；又是可逆的 熟化過程的注意事項(xiàng) 熟石灰在使用前必須陳伏14d以上防止過火石灰的危害； 在化灰池表面保留一層水防止石灰碳化。,二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種,石灰的硬化 Ca（OH）2從飽和溶液中析出，晶體互相交叉連生，從而提高強(qiáng)度。 Ca（OH）2空氣中的CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成CaCO3使石灰的強(qiáng)度逐漸提高。,二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種,石灰的品種 按石灰中的氧化鎂含量的高低分 按成品的加工方法分 塊狀生石灰、磨細(xì)生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。,生石灰,鈣質(zhì)石灰,鎂質(zhì)石灰,白云質(zhì)石灰,MgO5%,MgO為5%20%,MgO為20%40%,三、石灰的技術(shù)性質(zhì),石灰的質(zhì)量等級(jí) 建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaOMgO的含量，可分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等級(jí)。具體指標(biāo)見教材。 石灰的特性 1.保水性和可塑性好； 2.凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低 ； 3.硬化后體積收縮大，易開裂； 4.耐水性差。,四、石灰的應(yīng)用,配制石灰砂漿和石灰乳； 配制三合土和灰土(石灰占灰土總重的10-30%，即一九、二八及三七灰土)； 制作碳化石灰板； 生產(chǎn)無熟料水泥和硅酸鹽制品。,四、石灰的儲(chǔ)存,生石灰儲(chǔ)存時(shí)間不宜過長(zhǎng)，一般不超過一個(gè)月。做到“隨到隨化”。(以防止碳化) 不得與易燃、易爆等危險(xiǎn)液體物品混合存放和混合運(yùn)輸，(受潮熟化放出大量熱量)。 熟石灰在使用前必須陳伏14d以上，以防止過火石灰對(duì)建筑物產(chǎn)生的危害。,43 水玻璃,一、水玻璃的硬化和性質(zhì),水玻璃的概念 水玻璃又稱泡花堿，是由堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成。是一種能夠溶解于水的硅酸鹽材料。,一、水玻璃的硬化和性質(zhì),水玻璃的硬化 液體水玻璃吸收空氣中的二氧化碳，形成無定型硅酸凝膠，并逐漸干燥硬化，具體反應(yīng)式如下： Na2OnSiO2+ CO2+mH2ONa2CO3 + nSiO2mH20 為了加速水玻璃的硬化，可加熱或摻入12%15%的促硬劑氟硅酸鈉。 水玻璃的性質(zhì) 1.粘結(jié)力強(qiáng) 2.耐酸性好 3. 耐熱性好 4.強(qiáng)度高,二、水玻璃的應(yīng)用,涂刷或浸漬材料； 加固地基； 修補(bǔ)裂縫、堵漏； 配制耐酸砂漿和耐酸混凝土； 配制耐熱砂漿和耐熱混凝土。,44菱苦土,菱苦土,菱苦土的生產(chǎn) 鎂質(zhì)膠凝材料是將菱鎂礦或白云石經(jīng)煅燒、磨細(xì)而制成。煅燒的菱苦土為白色或淺黃色粉末?？列园自剖癁榘咨勰?菱苦土的水化硬化 一般與MgCl2溶液按一定比例混合，硬化快，強(qiáng)度高。但吸濕性強(qiáng)，耐水性差。形成的水化產(chǎn)物主要為氯氧化鎂和氫氧化鎂。,菱苦土,菱苦土的應(yīng)用 生產(chǎn)木屑地板、木絲板、刨花板等。 菱苦土板材用于機(jī)械包裝材料，可以節(jié)約大量木材。 只能用于干燥狀態(tài)下，而不能受潮、遇水或酸性介質(zhì)侵蝕的部位。,55 硅酸鹽水泥,水泥的特點(diǎn)和適用范圍,水泥的特點(diǎn) 水泥是一種粉末狀材料，加水后拌合均勻形成的漿體，不僅能夠在干燥環(huán)境中凝結(jié)硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或發(fā)展其強(qiáng)度，形成具有堆聚結(jié)構(gòu)的人造石材。 水泥適用范圍 不僅適合用于干燥環(huán)境中的工程部位，而且也適合用于潮濕環(huán)境及水中的工程部位。,水泥的分類,按性能和用途分,水泥,通用水泥,專用水泥,特性水泥,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,石灰石硅酸鹽水泥,如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大壩水泥等,如白色硅酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥等,水泥的分類,按主要水硬性物質(zhì)分,一、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝,硅酸鹽水泥的原材料 生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的原材料 石灰質(zhì)原料 : 天然石灰石。也可采用與天然石灰石化學(xué)成分相似的材料如白堊、石灰華等。 粘土質(zhì)原料 : 主要為粘土，其主要化學(xué)成分為SiO2，其次為Al2O3和少量Fe2O3。 校正原料: 采用赤鐵礦，化學(xué)成分為Fe2O3。 石膏主要為天然石膏礦、無水硫酸鈣等 。 混合材料 包括活性混合材料（粒化高爐礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料等）和非活性混合材料（石灰石粉、磨細(xì)石英砂等）。,硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝“兩磨一燒”工藝 生產(chǎn)水泥的方法主要有干法立窯生產(chǎn)和濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)兩種 ； 硅酸鹽水泥分為：型硅酸鹽水泥（不摻混合材料）和型硅酸鹽水泥（摻不超過5%混合材料）。,一、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(xì),13501450,煅燒,磨細(xì),二、熟料的礦物組成及其特性,熟料的礦物組成,水泥熟料礦物,硅酸二鈣,鐵鋁酸四鈣,鋁酸三鈣,硅酸三鈣,2CaOSiO2，C2S,4CaOAl2O3Fe2O3，C4AF,3CaOAl2O3，C3A,3CaOSiO2，C3S,化學(xué)式及簡(jiǎn)寫,二、熟料的礦物組成及其特性,水泥熟料礦物的主要特性 熟料礦物磨細(xì)加水，均能單獨(dú)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其特點(diǎn)見上表。,三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化,凝結(jié)硬化的概念 凝結(jié)：水泥加水拌合而成的漿體，經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化，漿體逐漸變稠失去可塑性而成為水泥石的過程； 硬化：水泥石強(qiáng)度逐漸發(fā)展的過程稱為硬化。 水泥的凝結(jié)過程和硬化過程是連續(xù)進(jìn)行的。凝結(jié)過程較短暫，一般幾個(gè)小時(shí)即可完成；硬化過程是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，在一定溫度和濕度下可持續(xù)幾十年。,三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化,熟料礦物的水化反應(yīng) 硅酸三鈣 2（3CaOSiO2）6H2O = 3CaO2SiO23H2O3Ca（OH）2 硅酸二鈣 2（2CaOSiO2）4H2O = 3CaO2SiO23H2OCa（OH）2 鋁酸三鈣 3CaOAl2O3H2O = 3CaOAl2O36H2O 3CaOAl2O36H2O3（CaSO42H2O）19H2O = 3CaOAl2O33CaSO431H2O 鐵鋁酸四鈣 4CaOAl2O3Fe2O37H2O = 3CaOAl2O36H2OCaOFe2O3H2O,(C-S-H),(C-S-H),(C-A-H),(AFt),(C-A-H),(C-F-H),三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化,熟料礦物的水化反應(yīng)過程 水化初期 熟料礦物與水反應(yīng)的速度較快，使水化產(chǎn)物不斷地從液相中析出并聚集在水泥顆粒表面，形成以水化硅酸鈣凝膠為主體的凝膠薄膜，大約在1h左右即在凝膠薄膜外側(cè)及液相中形成粗短的針狀鈣礬石晶體。,三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化,水化中期 以水化硅酸鈣（CSH）和氫氧化鈣的快速形成為特征。 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(jìn)入未水化水泥顆粒的表面，水化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。水化產(chǎn)物之間互相交叉連生，不斷密實(shí)，固體之間的空隙不斷減小，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)，結(jié)構(gòu)逐漸緊密。,三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化,A凝膠體（CSH凝膠，水化硅酸鈣凝膠）； B晶體（氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣）； C孔隙（毛細(xì)孔、凝膠孔、氣孔等）； D未水化的水泥顆粒,水泥石的結(jié)構(gòu) 水泥石主要由凝膠體、晶體、孔隙、水、空氣和未水化的水泥顆粒等組成，存在固相、液相和氣相。因此硬化后的水泥石是一種多相多孔體系。 水泥石的結(jié)構(gòu)（水化產(chǎn)物的種類及相對(duì)含量、孔的結(jié)構(gòu)）對(duì)其性能影響最大。,四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能,1.密度、堆積密度和各成分含量,(注：表中百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。),四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能,2.細(xì)度 細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度。 水泥顆粒的粗細(xì)，直接影響其水化反應(yīng)速度、活性和強(qiáng)度。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，水泥的細(xì)度用篩析法和比表面積法來測(cè)定。硅酸鹽水泥的細(xì)度為其比表面積大于300m2/kg。,四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能,3.凝結(jié)時(shí)間 凝結(jié)時(shí)間 分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間是從加水至水泥漿開始失去塑性的時(shí)間；終凝時(shí)間是從加水至水泥漿完全失去塑性的時(shí)間。 水泥初凝時(shí)間不宜過早，終凝時(shí)間不宜過遲。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1751999規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝不得早于45min，終凝不得遲于6.5h。,四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能,4.體積安定性 體積安定性是指水泥漿體硬化后體積變化的穩(wěn)定性。水泥在硬化過程中體積變化不穩(wěn)定，即為體積安定性不良。 水泥安定性不良的原因： 熟料中含有過量的游離氧化鈣（fCaO），或含有過量的游離氧化鎂（fMgO）； 生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的石膏過量。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1751999規(guī)定，硅酸鹽水泥的安定性用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。 體積安定性不良的水泥嚴(yán)禁用于工程中。,四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能,5.強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí) （1）膠砂強(qiáng)度 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， 水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂和水按1:3.0:0.5質(zhì)量比配制成膠砂，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法攪拌成型。制成40mm40mm160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件（1d溫度為201，相對(duì)濕度95以上的空氣中帶模養(yǎng)護(hù)；1d以后拆模，放入201的水中養(yǎng)護(hù)）下養(yǎng)護(hù)。根據(jù)水泥品種不同，分別測(cè)定3d、28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，即為水泥的膠砂強(qiáng)度。,四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能,（2）強(qiáng)度等級(jí) 根據(jù)水泥的膠砂強(qiáng)度劃分的級(jí)別稱為強(qiáng)度等級(jí)。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)劃分為42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六個(gè)等級(jí)。見表的 規(guī)定。,（注：R型為早強(qiáng)型，主要是3d強(qiáng)度較高。）,四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能,6.水化熱 水泥的水化熱是指在水化過程中的放熱量，單位為kJ/kg。 水化熱的高低與熟料礦物的相對(duì)含量有關(guān)。鋁酸三鈣、硅酸三鈣的水化熱高，而鐵鋁酸四鈣、硅酸二鈣的水化熱較低。因此要降低水化熱，可適當(dāng)減少鋁酸三鈣和硅酸三鈣的含量。 水化熱主要對(duì)大體積混凝土工程有影響。對(duì)于大體積混凝土工程，應(yīng)選擇水化熱較低的水泥，或者采取特殊措施降低水化熱的危害。,四、硅酸鹽水泥的主要建筑性能,抗凍性和抗?jié)B性 （1）抗凍性 抗凍性是指水泥石抵抗凍融循環(huán)的能力在嚴(yán)寒地區(qū)，抗凍性是水泥石的重要性質(zhì)之一 影響因素 水泥各成分的含量：當(dāng)3含量高時(shí)，其抗凍性好，適當(dāng)提高石膏含量也可提高抗凍性 水灰比：.4，抗凍性好；.55，抗凍性顯著下降 （2）抗?jié)B性 抗?jié)B性是指水泥石抵抗液體滲透作用的能力小水化程度高，水泥中凝膠物含量高，抗?jié)B性高,五、水泥石的腐蝕及防止,水泥石腐蝕的方式 （1）軟水（Ca離子濃度很低）侵蝕（溶出性侵蝕） （2）酸的腐蝕（溶解性化學(xué)腐蝕） 一般酸的腐蝕 碳酸水的腐蝕 （3）硫酸鹽腐蝕（膨脹性化學(xué)腐蝕） （4）強(qiáng)堿腐蝕,五、水泥石的腐蝕及防止,水泥石腐蝕的根本原因 （1）水泥石生成物中有易被腐蝕成分(Ca(OH)2 和C-A-H) （2）水泥石本身不密實(shí)，開口孔隙率大 （3）腐蝕介質(zhì)的存在以及水泥石所處的外界物理?xiàng)l件（如海水沖擊、流動(dòng)等） 防止水泥石腐蝕的措施 （1）根據(jù)工程的環(huán)境特點(diǎn)，合理選擇水泥品種。 （2）提高混凝土的密實(shí)度。 （3）在水泥石結(jié)構(gòu)的表面設(shè)置保護(hù)層。,六、硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用,凝結(jié)硬化快，早期及后期強(qiáng)度均高，適用于有早強(qiáng)要求的工程。 抗凍性好，適合水工混凝土和抗凍性要求高的工程。 耐腐蝕性差，因水化后氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的含量較多。 水化熱高，不宜用于大體積混凝土工程。但有利于低溫季節(jié)蓄熱法施工。,六、硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用,抗碳化性好。因水化后氫氧化鈣含量較多，故水泥石的堿度不易降低，對(duì)鋼筋的保護(hù)作用強(qiáng)。適用于空氣中二氧化碳濃度高的環(huán)境。 耐熱性差。因水化后氫氧化鈣含量高。不適用于承受高溫作用的混凝土工程。 耐磨性好，適用于高速公路、道路和地面工程。,46 摻混合材料的硅酸鹽水泥,混合材料及其分類,混合材料的概念 所謂混合材料就是為了改善水泥性能、提高水泥的產(chǎn)量，在生產(chǎn)時(shí)摻入的天然或人工礦物質(zhì)材料。分為活性混合材料和非活性混合材料兩大類。 非活性混合材料 不具有活性或活性很低的人工或天然的礦物材料。,混合材料及其分類,活性混合材料 混合材料磨成細(xì)粉，與碳或石灰和石膏拌合在一起， 加水后在常溫下，能生成具有膠凝性的水化產(chǎn)物， 既能在潮濕空氣中硬化，也能在水中硬化的混合材料。 ?；郀t礦渣； 粉煤灰； 火山灰質(zhì)混合材料,一、普通硅酸鹽水泥（代號(hào)PO）,定義 硅酸鹽水泥熟料61的混合材料適量石膏 技術(shù)性質(zhì)要求（與硅酸鹽水泥相比） 相同點(diǎn) MgO含量、SO3含量、初凝時(shí)間、安定性的技術(shù)要求相同。 不同點(diǎn) 細(xì)度：80m方孔篩篩余量不超過10.0%； 終凝時(shí)間：不遲于10h； 燒失量：不得大于5.0%。,一、普通硅酸鹽水泥,強(qiáng)度等級(jí)：普通硅酸鹽水泥分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。各齡期的強(qiáng)度不低于下表的規(guī)定。,一、普通硅酸鹽水泥,主要特性 （1）早期強(qiáng)度、強(qiáng)度等級(jí)略低，后期強(qiáng)度高。 （2）水化熱略低。 （3）抗?jié)B性、抗凍性、抗碳化能力略低。 （4）抗侵蝕、抗腐蝕能力稍好。 （5）耐磨性、耐熱性能略有提高。 應(yīng)用 由于性能上與硅酸鹽水泥有一點(diǎn)差異，普通水泥的應(yīng)用比硅酸鹽水泥較廣泛。,二、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥,定義 技術(shù)性質(zhì)要求（與普通水泥相比） 相同點(diǎn) MgO含量、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性的技術(shù)要求相同。 不同點(diǎn),熟料,適量石膏,20%70% ?；郀t礦渣,20%40% 粉煤灰,20%50% 火山灰混合材,礦渣水泥 （PS）,粉煤灰水泥 （PF）,火山灰水泥 （PP）,磨細(xì),磨細(xì),磨細(xì),二、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥,三氧化硫含量：礦渣水泥不超過4.0；火山灰質(zhì)水泥、粉煤灰水泥不得超過3.5。 強(qiáng)度等級(jí)：強(qiáng)度等級(jí)劃分為32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R共六個(gè)等級(jí)。各齡期的強(qiáng)度要求見下表。,二、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥,主要特性（與硅酸鹽水泥、普通水泥相比） 三種水泥的共同特性 凝結(jié)硬化較慢，早強(qiáng)強(qiáng)度較低，但后期強(qiáng)度較高； 水化熱較低，放熱速度慢； 抗腐蝕能力強(qiáng)； 硬化時(shí)對(duì)濕熱敏感性強(qiáng)； 抗凍性、耐磨性及抗碳化性能較差。,二、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥,三種水泥各自特性 礦渣水泥保水性差、易泌水、抗?jié)B性較差，但耐熱性好，因此用于高溫環(huán)境。 火山灰水泥具有較高的抗?jié)B性和耐水性。但在干燥環(huán)境易產(chǎn)生干縮裂縫，Co2 使水化硅酸鈣分解成CaCo3和氧化硅的粉狀物，即發(fā)生“起粉”現(xiàn)象。 粉煤灰水泥具有抗裂性好的特性，原因是其獨(dú)特的球狀玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)，吸水力弱，干縮小，裂紋也小，抗裂性好。,三、復(fù)合硅酸鹽水泥和石灰石硅酸鹽水泥,復(fù)合硅酸鹽水泥 (PC) 在硅酸鹽水泥熟料中，加入兩種或兩種以上的混合材料(摻量在15%50%)。適量石膏磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料。 與硅酸鹽水泥相比，由于摻入了兩種或兩種以上的混合材料，復(fù)合水泥的水化熱較低；早期強(qiáng)度較高，其強(qiáng)度要求與普通水泥的強(qiáng)度要求相同。但是復(fù)合水泥 性能受所用混合材性能影響，使用時(shí)應(yīng)針對(duì)工程的性質(zhì)加以選用。,47 其它品種水泥,一、鋁酸鹽水泥,定義 以石灰?guī)r和礬土為主要原料，配制成適當(dāng)成分的生料，燒至全部或部分熔融所得以鋁酸鈣為主要礦物的熟料，經(jīng)磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，代號(hào)CA。由于熟料中Al2O3 含量高于50%故又稱為高鋁水泥。,一、鋁酸鹽水泥,主要礦物成分 鋁酸一鈣（CaOAl2O3簡(jiǎn)寫 CA）凝結(jié)正常，硬化迅速，為鋁酸鹽水泥強(qiáng)度的主要來源。 二鋁酸一鈣（CaO2Al2O3簡(jiǎn)寫 CA2），其特點(diǎn)是凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度高。 此外還有少量水化極快、凝結(jié)迅速而強(qiáng)度不高的七鋁酸十二鈣（127）以及膠凝性極差的硅酸鹽二鈣（鋁方柱石）（C2AS）、六鋁酸一鈣（CA6）等礦物。,一、鋁酸鹽水泥,鋁酸鹽水泥的水化與硬化 當(dāng)溫度低于20時(shí)，水化生成水化鋁酸鈣（CAH10），當(dāng)溫度在20 30時(shí)水化鋁酸二鈣（C2AH8）、鋁膠（AH3）。CAH10、C2AH8都屬六方晶系，其晶體呈片狀或針狀，互相交錯(cuò)攀附，重疊結(jié)合，可形成堅(jiān)強(qiáng)的結(jié)晶共生體，使水泥獲得很高的強(qiáng)度。氫氧化鋁凝膠又填充于晶體骨架的空隙，所以能形成比較致密的結(jié)構(gòu)。 當(dāng)溫度高于30時(shí)，水化生成立方晶系的水化鋁酸三鈣（C3AH6）、鋁膠（AH3）。此時(shí)形成的水泥石孔隙率很大，強(qiáng)度較低。因而鋁酸鹽水泥不宜在高于30的條件下養(yǎng)護(hù)。,一、鋁酸鹽水泥,鋁酸鹽水泥的技術(shù)要求 細(xì)度: 比表面積不小于300 m2/kg或0.045mm篩余不大于20%。 凝結(jié)時(shí)間： 按GB201-2000規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)稠度膠砂測(cè)得的 凝結(jié)時(shí)間應(yīng)符合如下要求：CA-50、CA-70、 CA-80鋁酸鹽水泥的初凝時(shí)間不早于30min， 終凝時(shí)間應(yīng)不遲于6；CA-60鋁酸鹽水泥的 初凝時(shí)間不早于60min，終凝時(shí)間應(yīng)不遲于18。,一、鋁酸鹽水泥,強(qiáng)度: 鋁酸鹽水泥按照Al2O3含量分為四類。各類型鋁酸鹽水泥的不同齡期強(qiáng)度值不得低于GB201-2000的規(guī)定。(分為6h、1d、3d、28d強(qiáng)度要求) 鋁酸鹽水泥受到高溫作用時(shí)，由于產(chǎn)生了固相反應(yīng)，燒結(jié)結(jié)合代替了水化結(jié)合，因而具有良好的耐高溫性能。,一、鋁酸鹽水泥,鋁酸鹽水泥的建筑性能與應(yīng)用 快應(yīng)、早強(qiáng)。高溫下后期強(qiáng)度倒縮，甚至引起結(jié)構(gòu)破壞，故其不宜在高溫、高濕環(huán)境及長(zhǎng)期承載結(jié)構(gòu)工程中使用，宜用于工期緊急的工程。 抗?jié)B性、抗凍性好。 抗硫酸鹽腐蝕性好。 水化熱高，放熱快，不得應(yīng)用于大體積混凝土工程。 耐熱性強(qiáng)。高溫下產(chǎn)生燒結(jié)作用，具有良好的耐高溫性能，較高的強(qiáng)度，故適合耐熱工程。,二、快硬性水泥,1.快硬硅酸鹽水泥 （1）定義 由硅酸鹽水泥熟料和適量石膏磨細(xì)制成的，以3d抗壓強(qiáng)度表示強(qiáng)度等級(jí)的水硬性膠凝材料，簡(jiǎn)稱快硬水泥 （2）技術(shù)要求 細(xì)度：一般控制在330450m2/kg 凝結(jié)時(shí)間：初凝45min，終凝10h 安定性：沸煮法檢驗(yàn)合格 強(qiáng)度等級(jí)：按3d抗壓強(qiáng)度分為32.5、37.5和42.5三個(gè)等級(jí),二、快硬性水泥,（3）特性 具有硬化快、早期強(qiáng)度高、水化熱高、抗凍性好、耐腐蝕性差的特性 （4）應(yīng)用 適用于緊急搶修工程，早期強(qiáng)度要求高的工程及冬季施工工程，但不適合大體積混凝土工程和有腐蝕介質(zhì)的混凝土工程。,二、快硬性水泥,2.快硬硫鋁酸鹽水泥 （1）定義 由適當(dāng)成分的生料，經(jīng)煅燒所得以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的熟料，加入適量石膏和010%石灰石磨細(xì)而成的早期強(qiáng)度高的水硬性膠凝材料。 （2）技術(shù)要求 細(xì)度：一般控制在 350m2/kg； 凝結(jié)時(shí)間：初凝25min，終凝3h； 強(qiáng)度等級(jí)：按3d抗壓強(qiáng)度分為425、525、625和725四個(gè)標(biāo)號(hào)。,二、快硬性水泥,（3）特性 早期強(qiáng)度高、抗硫酸鹽侵蝕強(qiáng)、抗?jié)B性好、水化熱大、耐熱性差的特性。 （4）應(yīng)用 適用于冬季施工、搶修、修補(bǔ)及有硫酸鹽侵蝕的工程。,三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥,1.明礬石膨脹水泥 （1）定義 是以硅酸鹽水泥熟料、天然明礬石、無水石膏和?；郀t礦渣共同磨細(xì)制成的具有膨脹性的水硬性膠凝材料。,三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥,（2）技術(shù)要求 細(xì)度：一般控制在 450m2/kg 凝結(jié)時(shí)間：初凝45min，終凝6h 強(qiáng)度等級(jí)：按3.7.28d抗壓強(qiáng)度分為525、625兩個(gè)標(biāo)號(hào) 膨脹率：1d, 0.15 % ;28d, 0.35%和1.00% （3）應(yīng)用 適用于補(bǔ)償收縮混凝土、防滲混凝土、防滲抹面、預(yù)制構(gòu)件梁、柱的接頭和構(gòu)件拼裝接頭等。,三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥,2. 自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥 （1）定義 以適當(dāng)成分的生料，經(jīng)煅燒所得以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的熟料，加入適量石膏磨細(xì)制成的強(qiáng)膨脹性的水硬性膠凝材料 （2）技術(shù)要求 細(xì)度：一般控制在 370m2/kg 凝結(jié)時(shí)間：初凝40min，終凝4h 抗壓強(qiáng)度：7d 32.5MPa;28d 42.5MPa,三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥,（2）技術(shù)要求 膨脹率：7d, 1.30 % ;28d, 1.75% 級(jí)別：按28d自應(yīng)力值分為30級(jí)、40級(jí)、50級(jí)三個(gè)級(jí)別 28d自應(yīng)力增進(jìn)率0.0070MPa/d （3）應(yīng)用 它可用于制造大口徑或較高壓力的水管或輸氣管，也可現(xiàn)場(chǎng)澆制儲(chǔ)罐，儲(chǔ)槽或作為接縫材料使用。,四、道路硅酸鹽水泥,定義 以道路硅酸鹽水泥熟料，活性混合材料和適量石膏磨細(xì)制成 的水硬性膠凝材料稱為道路硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱道路水泥。 技術(shù)要求 (1)細(xì)度：0.08m篩的篩余率10% (2)凝結(jié)時(shí)間：初 凝時(shí)間1h，終凝時(shí)間10h (3)體積安定性：沸煮法檢驗(yàn)合格 (4)干縮率和耐磨性：干縮率0.10%，磨損量3.6kg/m3,四、道路硅酸鹽水泥,技術(shù)要求 (5)道路水泥分425、525和625三個(gè)標(biāo)號(hào) 道路水泥中鋁酸三鈣含量不大于5.0，鐵鋁酸四鈣含量不小于16.0，游離CaO含量旋窯不大于1.0，立窯不大于1.8% 。 特性 道路硅酸鹽水泥強(qiáng)度較高，特別是抗折強(qiáng)度高、耐磨性好、較長(zhǎng)的初凝時(shí)間、干縮率低，抗沖擊性、抗凍性和抗硫酸鹽侵蝕能力比較好。 應(yīng)用 適用于水泥混凝土路面、機(jī)場(chǎng)跑道、車站及公共廣場(chǎng)等工程的面層混凝土中應(yīng)用。,五、白色硅酸鹽水泥和彩色硅酸鹽水泥,白色硅酸鹽水泥的組成、性質(zhì)與硅酸鹽水泥基本相同，所不同的是在配料和生產(chǎn)過程中嚴(yán)格控制著色氧化物（Fe2O3、MnO、Cr2O3、TiO2等）的含量。為提高水泥白度，可用還原氣氛對(duì)熟料進(jìn)行漂白處理；也可在熟料出窯時(shí)采取噴水急冷處理；也可在粉磨時(shí)提高細(xì)度。 彩色硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱彩色水泥。它是用白水泥熟料，適量石膏和耐堿礦物顏料共同磨細(xì)而制成的。 白水泥和彩色水泥廣泛地應(yīng)用于建筑裝修中。如制作彩色水磨石、飾面磚、錦磚、玻璃馬賽克以及制作水刷石、