石灰與水泥-硅酸鹽水泥（建筑材料）

硅酸鹽水泥1.水泥的概述按其礦物組成，水泥可分為

硅酸鹽系列、鋁酸鹽系列、硫鋁酸鹽系列、鐵鋁酸鹽系列、氟鋁酸鹽系列等。按其用途和特性又可分為：

通用水泥

專用水泥

特性水泥。本章重點介紹通用水泥分類：按混合材種類及數(shù)量進行分類礦渣硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥火山灰酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥通用水泥復(fù)合硅酸鹽水泥快硬性水泥水化熱水泥耐高溫型水泥低堿水泥抗硫酸鹽水泥膨脹水泥特種水泥分類特種水泥道路水泥大壩水泥砌筑水泥專用水泥專用水泥分類

硅酸鹽水泥2.硅酸鹽水泥的組成按其礦物組成，水泥可分為

硅酸鹽系列、鋁酸鹽系列、硫鋁酸鹽系列、鐵鋁酸鹽系列、氟鋁酸鹽系列等。按其用途和特性又可分為：

通用水泥

專用水泥

特性水泥。本章重點介紹以硅酸鹽水泥熟料、適量石膏和混合材料制成的水硬性膠凝材料?！皟赡ヒ粺睂⒏鞣N原料經(jīng)配比后粉磨成生料后再入窯進行煅燒成熟料，熟料中加入適量石膏粉磨后就是P·I類硅酸鹽水泥。一、

硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝石灰質(zhì)原料CaO黏土質(zhì)原料SiO2、Al2O3、Fe2O3校正原料生料熟料石膏石灰石或?；V渣按比例混合磨細煅燒1450℃水泥磨細“兩磨一燒”石灰粘土壓碎機混合器窯磨粉機水泥粉末加入石膏生料SiO2CaO化合反應(yīng)800～1450℃Al2O3Fe2O32CaO·SiO23CaO·SiO23CaO·Al2O34CaO·Al2O3·Fe2O3二、硅酸鹽水泥熟料礦物組成硅酸鹽水泥熟料礦物組成礦物組成化學(xué)組成常用縮寫大致含量（%）硅酸三鈣3CaO·SiO2C3S35～65硅酸二鈣2CaO·SiO2C2S10～40鋁酸三鈣3CaO·Al2O3C3A0～15鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF5～15礦物組成硅酸三鈣（C3S）硅酸二鈣（C2S）鋁酸三鈣（C3A）鐵鋁酸四鈣（C4AF）與水反應(yīng)速度中慢快中水化熱中低高中對強度的作用早期良差良良后期良優(yōu)中中耐化學(xué)侵蝕性中良差優(yōu)干縮性中小大小各組分比例不同，水泥技術(shù)性質(zhì)發(fā)生相應(yīng)變化，可根據(jù)工程需要，改變組分可制備不同性能的水泥。礦物組成水泥性能應(yīng)用C3S↑高強結(jié)構(gòu)工程C3A、C3S↓,C2S↑水化熱低大體積砼C3S、C3A↑快硬高強搶修工程組成-性能-應(yīng)用

硅酸鹽水泥3.硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化一、水泥的水化（1）2(3CaO·SiO2)+6H2O═3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2（2）2(2CaO·SiO2)+4H2O═3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2（3）3CaO·Al2O3+6H2O═3CaO·Al2O3·6H2O（4）4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O═3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O（5）3CaO·Al2O3·6H2O+3(CaSO4·2H2O)+20H2O═3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O硅酸鹽水泥的主要水化產(chǎn)物水化產(chǎn)物分子式名稱所占比例(%)3CaO·2SiO2·3H2O水化硅酸鈣703Ca(OH)2氫氧化鈣203CaO·Al2O3·6H2O水化鋁酸鈣不定CaO·Fe2O3·H2O水化鐵酸一鈣不定3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O高硫型水化硫鋁酸鈣（鈣礬石）不定硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的特點

1．放熱反應(yīng)

2．凝結(jié)硬化速度3－7天內(nèi)較快，大致28天完成基本部分，完成全過程需幾年，甚至幾十年時間。

二、硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化【討論】為什么生產(chǎn)水泥時要加入適量的石膏？【結(jié)論】為了調(diào)節(jié)（延緩）水泥凝結(jié)時間。

過少，起不到緩凝的作用過多，會引起安定性不良【討論】石膏摻量為什么要適量？

仔細觀察。以下是A、B兩種硅酸鹽水泥熟料礦物組成百分比含量，請分析A、B兩種硅酸鹽水泥的早期強度及水化熱的差別。觀察與討論礦物組成C3SC2SC3AC4AFA水泥6015169B水泥47281015【結(jié)論】A水泥的C3S及C3A含量高，而C3S及C3A的早期強度及水化熱都較高，故A水泥的早期強度與水化熱高于B水泥。

[工程實例分析]擋墻開裂與水泥的選用

現(xiàn)象：某大體積的混凝土工程，澆注兩周后拆模，發(fā)現(xiàn)擋墻有多道貫穿型的縱向裂縫。該工程使用某立窯水泥廠生產(chǎn)42.5Ⅱ型硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成如下：

C3SC2SC3AC4AF61%14%14%11%【結(jié)論】由于該工程所使用的水泥C3A和C3S含量高，導(dǎo)致該水泥的水化熱高，且在澆注混凝土中，混凝土的整體溫度高，以后混凝土溫度隨環(huán)境溫度下降，混凝土產(chǎn)生冷縮，造成混凝土貫穿型的縱向裂縫。影響凝結(jié)硬化的主要因素1.熟料中的礦物組成2.細度3.環(huán)境、溫度和濕度4.石膏摻量5.齡期6.外加劑習(xí)題常用的水泥品種工程造價01硅酸鹽水泥概述03

硅酸鹽水泥熟料礦物組成02硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)石灰的原料、生產(chǎn)、熟化、硬化04硅酸鹽水泥的水化與凝“兩磨一燒”將各種原料經(jīng)配比后粉磨成生料后再入窯進行煅燒成熟料，熟料中加入適量石膏粉磨后就是P·I類硅酸鹽水泥。石灰質(zhì)原料CaO黏土質(zhì)原料SiO2、Al2O3、

Fe2O3校正原料生料熟料石膏石灰石或粒化礦渣按比例混合磨細煅燒1450℃水泥磨細“兩磨一燒”石灰質(zhì)原料CaO黏土質(zhì)原料SiO2、Al2O3、

Fe2O3校正原料生料熟料石膏石灰石或?；V渣按比例混合磨細煅燒1450℃水泥磨細“兩磨一燒”總結(jié)常用的水泥品種工程造價01硅酸鹽水泥概述03

硅酸鹽水泥熟料礦物組成02硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)石灰的原料、生產(chǎn)、熟化、硬化04硅酸鹽水泥的水化與凝一、水泥的分類二、硅酸鹽水泥的定義1、水泥的分類按照用途與性能分類（1）通用水泥：硅酸鹽系列水泥（2）專用水泥：油井水泥、砌筑水泥、道路水泥（3）特性水泥：快硬水泥、膨脹水泥按主要水硬性物質(zhì)分類硅酸鹽系列水泥、氯酸鹽系列水泥、硫鋁酸鹽系列水泥、鐵鋁酸鹽系列水泥2、硅酸鹽水泥的定義以硅酸鹽水泥熟料、適量石膏和混合材料制成的水硬性膠凝材料。總結(jié)1、水泥的分類通用水泥：硅酸鹽系列水泥2、硅酸鹽水泥的定義以硅酸鹽水泥熟料、適量石膏和混合材料制成的水硬性膠凝材料。常用的水泥品種工程造價01硅酸鹽水泥概述03

硅酸鹽水泥熟料礦物組成02硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)石灰的原料、生產(chǎn)、熟化、硬化04硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化一、水泥的水化二、水泥水化的主要水化產(chǎn)物三、硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的特點四、影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素一、水泥的水化

水泥＋水→具有流動性、可塑性漿體→失去可塑性——凝結(jié)隨后水泥漿體開始產(chǎn)生強度，→堅硬的水泥石——硬化水化一、水泥的水化1）2(3CaO·SiO2)+6H2O═3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)22）2(2CaO·SiO2)+4H2O═3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)23）3CaO·Al2O3+6H2O═3CaO·Al2O3·6H2O4）4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O═3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O5）3CaO·Al2O3·6H2O+3(CaSO4·2H2O)+20H2O═3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O二、硅酸鹽水泥的主要水化產(chǎn)物水化產(chǎn)物分子式名稱所占比例(%)3CaO·2SiO2·3H2O水化硅酸鈣703Ca(OH)2氫氧化鈣203CaO·Al2O3·6H2O水化鋁酸鈣不定CaO·Fe2O3·H2O水化鐵酸一鈣不定3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O高硫型水化硫鋁酸鈣（鈣礬石）不定三、硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的特點

（1）放熱反應(yīng)

（2）凝結(jié)硬化速度3－7天內(nèi)較快，大致28天完成基本部分，完成全過程需幾年，甚至幾十年時間。三、硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的特點

為什么生產(chǎn)水泥時要加入適量的石膏？

為了調(diào)節(jié)（延緩）水泥凝結(jié)時間石膏摻量要適量過少，起不到緩凝的作用過多，會引起安定性不良仔細觀察。以下是A、B兩種硅酸鹽水泥熟料礦物組成百分比含量，請分析A、B兩種硅酸鹽水泥的早期強度及水化熱的差別。礦物組成C3S/％C2S/％C3A/％C4AF/％A水泥6015169B水泥47281015結(jié)論：A水泥的C3S及C3A含量高，而C3S及C3A的早期強度及水化熱都較高，故A水泥的早期強度與水化熱高于B水泥。

四、影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素

（1）熟料中的礦物組成（2）細度（3）環(huán)境溫度和濕度（4）石膏摻量（5）齡期（6）外加劑總結(jié)一、硅酸鹽水泥的水化及水化產(chǎn)物水化硅酸鈣、氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水化鐵酸一鈣、高硫型水化硫鋁酸鈣（鈣礬石）二、硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的特點（1）放熱反應(yīng)

（2）凝結(jié)硬化速度3－7天內(nèi)較快，大致28天完成基本部分，完成全過程需幾年，甚至幾十年時間。三、影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素

熟料中的礦物組成、細度、環(huán)境溫度和濕度、石膏摻量、齡期、外加劑常用的水泥品種工程造價01硅酸鹽水泥概述03

硅酸鹽水泥熟料礦物組成02硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)石灰的原料、生產(chǎn)、熟化、硬化04硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)一、水泥熟料的礦物組成二、水泥熟料礦物的水化特性三、組成-性能-應(yīng)用生料SiO2CaO化合反應(yīng)800～1450℃Al2O3Fe2O32CaO·SiO23CaO·SiO23CaO·Al2O34CaO·Al2O3·Fe2O31、硅酸鹽水泥熟料礦物組成1、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成2、水泥熟料礦物的水化特性礦物名稱硅酸三鈣C3S硅酸二鈣C2S鋁酸三鈣C3A鐵鋁酸四鈣C4AF水化、凝結(jié)硬化速度快慢最快快

28d水化熱多少最多中強度高早期低，晚期高低低耐腐蝕性差好最差好3、組成-性能-應(yīng)用礦物組成水泥性能應(yīng)用C3S↑高強