水泥混凝土化学复习重点

《水泥混凝土化学复习重点》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、-_水泥混凝土化学本课程总体目标需要了解和掌握水泥与混凝土的组成结构与性能的关系、制备过程的化学（动力学、热力学）原理、制备与使用过程的物理与化学过程的演变机理和规律。具体涉及各种水泥及其配制的混凝土的化学与矿物组分与配合比、结构、颗粒组成、矿物及其结构形成与退化过程的物理化学演变过程、形成与演变过程影响条件及其与性能的关系、以及矿物与结构形成、演变过程的化学动力学、热力学；各物理化学过程的演变机理与演变规律；水泥混凝土的物理力学性能及其外加剂、填充料、骨料的性能和对混凝土性能的影响；各种检测检验方法与检测原理等。一、水泥加入适量水后可形成塑性浆体，既能在空气中硬化又能在

2、水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的细粉末状水硬性胶凝材料，通称为水泥。水泥作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。水泥的种类很多，按其用途和性能可分为：通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类。通用硅酸盐水泥为大量土木工程一般用途的水泥，包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。专用水泥指有专门用途的水泥，如油井水泥、砌筑水泥等。而特性水泥则是某种特性比较突出的一类水泥，如快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力铝酸盐水泥等。按其所含的主要水硬性矿物

3、，水泥又可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥以及以工业废渣和地方材料为主要组分的水泥。-_1.硅酸盐水泥熟料的组成由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质称为硅酸盐水泥熟料，简称熟料。1.1化学成分硅酸盐水泥熟料主要由CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3四种氧化物组成，其含量总和通常都在95%以上。现在生产的硅酸盐水泥熟料，各氧化物含量的波动范围：CaO为62%~67%；SiO2为20%~24%、Al2O3为4%~7%和Fe2O3为2.5%~6.0%。在某些情况

4、下，由于水泥品种、原料成分以及工艺过程的不同，其氧化物含量也可能不在上述范围。例如，白色硅酸盐水泥熟料中Fe2O3含量必须小于0.5%，而SiO2含量可高于24%，甚至可达27%。除了上述四种主要氧化物外，通常还含有MgO、SO3、K2O、Na2O、TiO2、P2O5等。1.2矿物组成在硅酸盐水泥熟料中CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3不是以单独的氧化物存在，而是两种或两种以上的氧化物经高温化学反应而生成的多种矿物的集合体，其结晶细小，一般为30~60μm。主要有硅酸三钙（C3S），硅酸二钙（C2S），铝酸三钙（C3A）和铁铝酸四钙（C4AF）四种矿物。此外，还有少

5、量游离氧化钙（f-CaO）、方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物及玻璃体。通常，C3S和C2S含量约占75%，称为硅酸盐矿物。C3A和C4AF的理论含量约占22%。在水泥熟料煅烧过程中，C3A和C4AF以及氧化镁、碱等在1250~1280℃会逐渐熔融形成液相，促进硅酸三钙的形成，故称熔剂矿物。2.水泥混合材-_硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料所制得的水泥的总称。如掺入一定数量的混合材料，则硅酸盐水泥名称前冠以混合材料的名称，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。将合适组成的硅酸盐水泥熟料、石膏和混合材经粉磨、储存、均化，达到质量要求的过程即为硅酸盐水泥的制成，是

6、水泥生产过程中的最后一个环节。在水泥生产过程中，为改善水泥性能、调节水泥标号而加到水泥中的矿物质材料，称之为水泥混合材料，简称水泥混合材。水泥生产用的混合材料品种很多，根据来源可分为天然混合材料和人工混合材料（主要是工业废渣），但通常根据混合材的性质及其在水泥水化过程中所起的作用，分为活性混合材和非活性混合材两大类。活性混合材料是指具有火山灰性或潜在的水硬性，以及兼有火山灰性和水硬性的矿物质材料。非活性混合材是指在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料，即活性指标达不到活性混合材要求的矿渣、火山灰材料、粉煤灰以及石灰石、砂岩、生页岩等材料。一般对非活性混合材的

7、要求是对水泥性能无害。那么什么是火山灰性？什么是潜在水硬性？所谓火山灰性，是指一种材料磨成细粉，单独不具有水硬性，但在常温下和石灰一起加水后能形成具有水硬性化合物的性能；而潜在水硬性是指材料单独存在时基本无水硬性，但在某些激发剂激发下，可呈现水硬性。2.1粒化高炉矿渣在高炉冶炼生铁时，所得以硅酸钙与铝酸钙为主要成分的熔融物，经淬冷成粒后，即为粒化高炉矿渣，简称矿渣，也成水渣。粒化高炉矿渣是目前国内水泥工业中用量最大、质量最好的活性混合材料。但若是经慢冷（缓慢冷却）后的产品则呈现块状或细粉状等，不具有活性，属于非活性混合材料。为