最新水泥的性质及应用.教学讲义ppt.ppt

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1、水泥的性质及应用.水泥中的主要矿物硅酸盐系水泥铝酸盐系水泥硫铝酸盐系水泥磷酸盐系水泥硫铝酸钙硅酸钙铝酸钙磷酸钙,镁水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。普通硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥硅酸盐水泥（P.I、P.II）常用水泥第三章水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥第一节硅酸盐水泥水泥3.1硅酸盐水泥硅酸盐水泥的历史埃及时代煅烧石膏—金字塔希腊与罗马人发明了煅烧石灰石—快硬石灰—砖石结构砂浆希腊与罗马人黏土获泥土、石灰与砂—胶凝材料罗马人用火山灰、石灰与砂—水硬性胶凝材料—混凝土、砌块中世纪，该项技术失传，

2、到11世纪建材低到最低点14世纪后期，石灰技术和火山灰利用再次升起1759~1759年,英国人JohnSmeaton将石灰与火山灰混合—胶凝材料；法国的Lesage和Vicat，英国的Frost和Parke，煅烧石灰与粘土混合物—水泥1824年，英国的砖瓦匠JosephAspdin发明了现代生产硅酸盐水泥的专利技术1871年，美国宾夕法尼亚，发明世界上第一台回转窑，使水泥生产大规模化一、硅酸盐水泥的生产工艺原料：硅质：粘土，(SiO2、Al2O3)，占1/3钙质：石灰石、白垩等，(CaO)，占2/3调节原料：铁矿与砂，调

3、节与补充Fe2O3与SiO2制造工艺：原料经粉磨混合后得到水泥生料生料经窑内煅烧得到水泥熟料水泥熟料＋石膏(或再＋混合材）一起经粉磨混合后得到水泥“两磨一烧”水泥生料可以是：与水混合成浆体—湿法工艺加少量水制成料球—半干法工艺加稍多水制成湿球—半湿法工艺干粉混合物—干法工艺3.1硅酸盐水泥硅质(粘土)钙质(石灰石)1450℃调节原料石膏石膏水泥生料熟料混合材磨粉煅烧磨粉硅酸盐水泥熟料制造工艺流程3.1硅酸盐水泥水泥的制造工艺全貌水泥生料煅烧回转窑回转窑尾1450~1500C3.1硅酸盐水泥二、硅酸盐水泥的基本组

4、成及其特性水泥是由下列物质混合组成的水泥硅酸盐水泥熟料石膏(CaSO42H2O)混合材(矿渣或石灰石粉末)各物质的作用熟料：主要胶凝物质，能水化硬化；石膏：调节水泥的凝结时间；混合材：调节水泥的强度等级；必要组分3.1硅酸盐水泥矿物名称缩写分子式矿物式硅酸三钙C3SCa3SiO53CaO·SiO2硅酸二钙C2SCa2SiO42CaO·SiO2铝酸三钙C3ACa3Al2O63CaO·Al2O3铁铝酸四钙C4AFCa2(Al,Fe)2O54CaO·Al2O3·Fe2O3含量(mass%)36~6015~377~1510

5、~18化学组成：主要成分：CaO(=C)，SiO2(=S)，Al2O3(=A)，Fe2O3(=F)少量杂质：MgO、K2O、Na2O、SO3、P2O5等。矿物组成：硅酸盐水泥熟料主要含有四种矿物：1.熟料基本组成与特性3.1硅酸盐水泥水泥颗粒的结构水泥颗粒宏观形貌水泥熟料颗粒细观形貌水泥熟料矿物微观结构3.1硅酸盐水泥水泥熟料主要矿物的特性快，仅次于C3A快中低低最快最快最多低低慢慢少低高快快多高高水化速率凝结硬化速度28d水化放热量强早期度后期C4AFC3AC2SC3S名称耐化学侵蚀中良差优干缩中小大小3.1硅酸盐水泥2

6、.石膏石膏主要降低C3A的水化速度；石膏掺量增加，凝结硬化降低；掺量达到一定后，再增加，影响不大。3.1硅酸盐水泥三、硅酸盐水泥的水化、凝结硬化凝结：水泥与水混合形成可塑浆体，随着时间推移、可塑性下降，但还不具备强度，此过程即为“凝结”。硬化：随后浆体失去可塑性，强度逐渐增长，形成坚硬固体，这个过程即为“硬化”。水泥浆体转变成坚硬固体的过程是一个复杂的物理化学变化过程。3.1硅酸盐水泥硅酸三钙水泥熟料矿物中，硅酸三钙含量最高。硅酸三钙与水作用时，反应较快，水化放热量大，生成水化硅酸钙及氢氧化钙。水化硅酸钙水化硅酸钙几乎不

7、溶于水，以胶体微粒析出，凝聚成凝胶。氢氧化钙易溶于水，很快达到饱和溶液。1、硅酸盐水泥的水化3.1硅酸盐水泥硅酸钙矿物颗粒的电镜照片硅酸钙矿物水化后的电镜照片硅酸钙矿物水化物的特征硅酸钙的水化产物——C-S-H与Ca(OH)硅酸二钙硅酸二钙与水作用时，反应较慢，水化放热量小，生成水化硅酸钙，也有氢氧化钙析出：铝酸三钙硅酸三钙与水作用时，反应极快，水化放热甚大，生成水化铝酸三钙：水化铝酸三钙水化铝酸三钙为立方晶体，易溶于水。3.1硅酸盐水泥铁铝酸四钙铁铝酸四钙与水作用时，反应也较快，水化放热中等，生成水化铝酸三钙和水化铁酸钙：水

8、化铁酸钙为凝胶。在石灰饱和溶液中，水化铝酸三钙和水化铁酸钙还会与氢氧化钙发生二次反应，分解生成水化铝酸四钙和水化铁酸四钙。水化铝酸三钙水化铁酸钙3.1硅酸盐水泥石膏外掺料为了调节水泥凝结时间而掺入的少量石膏，与水化铝酸钙作用，生成水化硫铝酸钙（也称钙矾石）：水化硫铝酸钙难熔于