水泥石的工程性质讲课稿.ppt

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1、水泥石的工程性质决定浆体强度的重要因素：总表面能（既有范德华力，也有化学键）2.结晶理论该理论认为：硬化水泥浆体是由无数钙钒石的针状晶体和多种形貌的C-S-H、以及六方板状的氢氧化钙和单硫型水化硫铝酸钙等晶体交织在一起而构成的、它们密集连生交叉结合、接触，形成牢固的结晶结构网。水泥石的强度主要决定于结晶结构网中接触点的强度与数量。3.孔隙率理沦大量的试验表明：水泥石的强度发展决定于孔隙率，或者更准确地说决定于水化生成物充满原始充水空间的程度。三种理论分别从各个不同角度说明了强度产生的原因二、影响水泥石强度的因素1.水泥矿物组成及含量硅酸盐矿物的含量是决定水泥强度的主

2、要因素,28天强度基本上依赖于C3S含量。7天前强度还有赖于C3A和C4AF，28天以后C2S的影响逐渐增大。2.水灰比和水化程度在熟料矿物组成大致相近的条件下，水泥浆体的强度主要与水灰比和水化程度有关。水灰比越大，产生的毛细孔隙越多，胶空比越小，抗压强度越差。一般情况下，水泥浆体抗压强度与水灰比之间有很好的线性关系。3．孔结构水化产物孔隙率、孔径分布与混凝上强度密切相关。不同水化产物尽管孔隙率相同，但强度不同，而且相差很大。这是因为不同水化产物中孔的分布不同所致。当孔隙率相等时，孔径小，强度则大。美国的Mehta教授通过对希腊Santcrin火山灰水泥的研究，证明

3、孔径分布对强度、干缩、抗硫酸盐性能以及碱-骨料反应都有显著影响。Mehta认为:28天强度以掺10％火山灰的为最高，这时水泥石中大于100nm的孔最少;I年强度以火山灰掺量20%为最高，这时在水泥石中大于100nm的孔没有，而小于50nm的孔最多；新生的水化产物填充孔缝，改变孔级配．随龄期增长，大孔减少，小孔增加。8.5Strength（P.252）Factorsdeterminingthecompressivestrengthofacementpasteinclude:thecharacteristicsofthecement,suchasclinkercompo

4、sitionandmicrostructure,gypsumcontentandparticlesizedistribution;thew/cratioandthecontentsofairandofanyadmixturespresentinthemix;(iii)themixingconditions;(iv)thecuringconditions,especiallytemperatureandRH(Relativehumidity);(v)theage;(vi)themanneroftesting,includingthewatercontentofthes

5、pecimen.TheeffectsoftemperatureandadmixturesareconsideredmainlyinChapter11,andsomeadditionalfactorsrelevanttomortarorconcreteareconsideredinSection12.1.Invariousways,thefactorslistedabovedeterminethedegreesofhydrationoftheclinkerphasesandthephasecompositionandmicrostructureofthehardene

6、dpaste,whichinturndetermineitsphysicalproperties,includingstrength.这些影响因素决定了熟料相的水化程度和硬化水泥浆体的相组成和硬化水泥浆体的微结构。相组成和微结构又决定了硬化水泥浆体的物理性质，包括强度。水泥石的弹性模量与水泥石的孔隙有很大关系，E=E0(1-pc）E——水泥石的弹性模量值Eo——水泥石在孔隙率为0时的弹性模量值pc——毛细孔隙率根据单矿物的缩减作用研究表明，水泥熟料中各单矿物的缩减作用，无论就绝对数值或相对速度而言，其大小都按下列顺序排列：C3A＞C4AF＞C3S＞C2S因此，水泥熟

7、料的缩减量大小，常与C3A的含量成线性关系。二、收缩变形l．化学收缩水泥完全水化后体积变化：V（水化凝胶）/V（水化前水泥体积）≈2.2