建筑材料第五章水泥选编ppt课件.ppt

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1、1第五章水泥建筑材料2概念及分类概念：具有拌水后的粘结性能，能在空气和水中硬化，将散粒和纤维材料胶结在一起形成强度的材料称为水泥。分类：水泥的种类按水硬性物质分为硅酸盐、铝酸盐、硫铝酸盐、铁铝酸盐水泥，按用途和性能分为通用水泥、专用水泥和特性水泥。3目录第一节通用水泥第二节专用水泥第三节特性水泥4第一节通用水泥本节主要内容：一、硅酸盐水泥二、掺混合材料的硅酸盐水泥三、水泥石的腐蚀与防止四、通用水泥的包装、标志和储运五、水泥的验收基本内容5第一节通用水泥一、硅酸盐水泥1、硅酸盐水泥的原料与生产2、硅酸盐水泥的组成材料3、硅酸盐水泥的

2、水化、凝结与硬化4、硅酸盐水泥的技术性质和技术标准6第一节通用水泥1、硅酸盐水泥的原料与生产硅酸盐水泥的生产工艺流程简称“两磨一烧”，如下：7第一节通用水泥2、硅酸盐水泥的组成材料（1）硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料由硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）、铁铝酸四钙（C4AF）四种矿物组成。硅酸钙(包括硅酸三钙和硅酸二钙)约占70%以上，对硅酸盐水泥的性能具有重要影响。也是“硅酸盐水泥”这一名称由来的原因。8第一节通用水泥不同熟料矿物与水作用时表现的性能是不同：C3S——水化速度快、水化热多，早期强度和最终强度

3、高，强度的来源C2S——水化速度慢、水化热少，早期强度低，最终强度高C3A——水化速度最快、水化热最多，强度低，与C4AF同属“熔剂矿物”改变水泥熟料组成的相对含量，水泥的技术性能会随之变化。例如：提高C3S的含量，可以制得快硬高强的优质水泥。第一节通用水泥（2）石膏在水泥生产过程中加入适量石膏起缓凝作用。掺量3%-5%，过多导致水泥石膨胀性破坏（水化硫铝酸钙）。第一节通用水泥（3）混合材料定义：在水泥生产时，所掺入的天然或人工矿物材料，称为混合材。作用：a.改善性质b.增产，降水化热、降强度、降成本分类：混合材料按其是否可

4、发生化学反应可分为活性混合材和非活性混合材料。第一节通用水泥非活性混合材料——与水泥不能反应或很少反应，在水泥中仅起填充作用。例如石英砂、粘土、石灰岩等。活性混合材料——能与水泥生成具有胶凝性的水化物，它可改善水泥的某些性能,提高水泥产量，降低水泥成本，扩大使用范围，还能充分利用工业废渣。这类混合材料常用的有粒化高炉矿渣、火山灰与粉煤灰等。主要成分为活性的氧化硅、氧化钙、三氧化二铝。窑灰——从水泥回窑窑尾废气中收集下的粉尘。窑灰的性能介于非活性混合材料和活性混合材料之间。12第一节通用水泥2、硅酸盐水泥的水化、凝结与硬化（1）水化

5、硅酸盐水泥遇水后，各熟料矿物与水发生化学反应，这一过程称为水化，其反应式如下：2(3CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O(胶体)+3Ca(OH)2(晶体)C3S+H=C-S-H+CH（水化速度快，放热大，是水泥强度的主要贡献者）2(2CaO·SiO2)+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2(晶体)C2S+H=C-S-H+CH（水化速度慢，放热小，早期强度低，但后期强度大）13第一节通用水泥3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O（晶体）C3A+H=C3AH6（水化速

6、度最快，放热最大，早期强度最大，但后期强度小）4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O=3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O(胶体)C4AF+H=C3A（F）H6（水化速度小，放热小）石膏的缓凝在于它与部分水化铝酸钙反应，生成难溶的水化硫铝酸钙的针状晶体，即钙矾石，它的存在延缓了水泥的凝结时间。14第一节通用水泥石膏的缓凝在于它与部分水化铝酸钙反应，生成难溶的水化硫铝酸钙的针状晶体，即钙矾石，它的存在延缓了水泥的凝结时间。C3AH6+CSH2+H=（钙矾石）若石膏在C3A完全水化前耗尽，则与C3A作用生成。

7、综上所述，硅酸盐水泥水化反应后，生成的水化产物有C-S-H凝胶和晶体，晶体为氢氧化钙、AFt、AFm，其结构称为水泥凝胶体。15第一节通用水泥（2）凝结与硬化水泥加水后，形成水化物膜层，此时水泥浆有可塑性和流动性，随着水化的进行，水化产物增多，膜层增厚，浆体失去部分流动性和可塑性，此时初凝，当水化不断深入，生成的凝胶更多，同时生成晶体，晶体相互搭接，此时终凝，产生强度。这个过程就是凝结与硬化。可用洛赫尔三阶段理论来解释这个过程：16第一节通用水泥加水至初凝：水化产物小，数量少，呈可塑状态。初凝至24h：水化加快，水化物大量形成

8、，各颗粒交错连接成网，水泥凝结。24h至水化结束：石膏耗尽，结构致密，强度提高。水泥的水化和硬化过程是连续的。水化是凝结硬化的前提，而凝结硬化是水化的结果。凝结标志着水泥浆失去流动性而具有了塑性强度，硬化则表示水泥浆固化后的网状结构具有了机械强度