《土木工程材料水泥》PPT课件

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1、2.4SilicatecementClassificationofcementBycompositionSilicatecementAluminatecementSulphatecementFerrialuminatecementBycapabilityanduseGeneralcementSpecialcementExtrapropertiescement2.4.1硅酸盐水泥生产工艺及矿物组成1.principalrawmaterials（1）石灰质原料：提供CaO，有石灰石、贝壳、石灰质凝灰岩。（2）粘土质原料：提

2、供SiO2·Al2O3，少量Fe2O3，有粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩、河泥等、（3）铁矿粉：提高Fe2O3的含量，有黄铁矿渣。另外还有少量的矿化剂（如萤石）改善煅烧条件。2.Definitionandclassificationofsilicatecement凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主的水泥熟料，掺入适量石膏、0～5％的石灰石或粒化高炉矿渣磨细制成的水硬性胶凝材料，就是硅酸盐水泥(也称波特兰水泥)。当硅酸盐水泥中不掺混合材料时，称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P.Ⅰ。当硅酸盐水泥中混合材料掺量不超过5

3、%时，称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P.Ⅱ。3.Manufactureofsilicatecement(两磨一烧)4.Mineralcompositionofclinker①硅酸三钙(简称C3S)——其矿物组成为3CaO·SiO2，含量约50%左右。②硅酸二钙(简称C2S)——其矿物组成为2CaO·SiO2，含量约20%左右。③铝酸三钙(简称C3A)——其矿物组成为3CaO·Al2O3，含量7%～15%。④铁铝酸四钙(简称C4AF)——其矿物组成为4CaO·Al2O3·Fe2O3，含量10%～18%。⑤其它矿物组成——硅酸

4、盐水泥熟料中还含有少量的游离氧化钙和游离氧化镁及少量的碱(氧化钠和氧化钾)。它们可能对水泥的质量及应用带来不利影响。2.4.2hydrationandhardeningofsilicatecement1.hydration(1)C3S硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和氢氧化钙。3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2C3S在最初四个星期内强度发展迅速，它实际上决定着硅酸盐水泥四个星期以内的强度；C3S的水化热较多，其含量也最多，故它放出的热量最多

5、；但其耐腐蚀性较差。(2)C2Sβ-C2S的水化与C3S相似，只不过水化速度慢而已。　　　　2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2所形成的水化硅酸钙在C/S和形貌方面与C3S水化生成的都无大区别，故也称为C-S-H凝胶。但CH生成量比C3S的少，结晶却粗大些。C2S的硬化速度慢，在大约4个星期后才发挥其强度作用，约一年左右达到C3S四个星期的发挥程度；而其水化热少；耐腐蚀性好(3)C3A铝酸三钙的水化迅速，放热快，其水化产物组成和结构受液相CaO浓度和温度的影响

6、很大，先生成介稳状态的水化铝酸钙，最终转化为水石榴石（C3AH6）。　　在有石膏的情况下，C3A水化的最终产物与起石膏掺入量有关。最初形成的三硫型水化硫铝酸钙，简称钙矾石，常用AFt表示。若石膏在C3A完全水化前耗尽，则钙矾石与C3A作用转化为单硫型水化硫铝酸钙(AFm)。C3A硬化速度最快，但强度低，其对硅酸盐水泥在1～3d或稍长的时间内的强度起到一定作用；C3A的水化热多；耐腐蚀性最差。(4)C4AF水泥熟料中铁相固溶体可用C4AF作为代表。它的水化速率比C3A略慢，水化热较低，即使单独水化也不会引起快凝。其水化

7、反应及其产物与C3A很相似。C4AF的硬化速度也较快，但强度低，其对硅酸盐水泥的强度贡献小；其水化热和耐腐蚀性均属中等。硅酸盐水泥的主要水化产物为:(1)C-S-H凝胶;(70%)CFH凝胶;(水化铁酸钙)(2)水化铝酸钙;(3)氢氧化钙;(20%)(4)钙矾石.(三硫型水化硫铝酸钙)各种熟料矿物的强度增长图硅酸盐水泥的水化放热速率拌合后时间（h）放热速率（J/kg/s)潜伏期AB例1:以下是A、B两种硅酸盐水泥熟料矿物组成百分比含量，请分析A、B两种硅酸盐水泥的早期强度及水化热的差别。矿物组成C3S%C2S%C4A%

8、C4AFA水泥6015169B水泥47281015例2:某大体积的混凝土工程，浇注两周后拆模，发现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用某立窑水泥厂生产42.5Ⅱ型硅酸盐水泥，其熟料矿物组成如下：C3S61％；C2S14％；C3A14％；C4AF11％。2.Coagulationandhardeningcourse(1)Coagu