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1、关于水泥内容的回顾,水泥的定义,P.I、P.II,水泥的烧成,烧成温度,矿物组成,C3S,C2S,C3A,C4AF,水化产物,C-S-H，CH，C3AH6,水泥石腐蚀,酸碱盐的腐蚀,硅酸盐水泥技术标准小结,技术性质 不符合要求 细 度 不合格品 凝结时间 （初凝）废品 （终凝）不合格品 体积安定性 废 品 强 度 不合格品 不溶物和烧失量 不合格品,回顾上次课的内容,？,硅酸盐水泥技术标准小结,技术性质 不符合要求 三氧化硫 废品 氧化镁 废品,回顾上次课的内容,？,第五讲 其他水泥,杭州湾跨海大桥,案 例,5.5.10 通用水泥的特性10 5.5.11 其他水泥的特性21 5.6 小结50
2、5.7 思考题51,杭州湾跨海大桥,案 例,概况,全长36。 大桥总投资预计超过160亿人民币，其中大桥36公里，118亿。 设计时速100，使用年限100年。 北航道桥为主跨的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥。 南航道桥为主跨318的A型单塔双索面钢箱梁斜拉桥。,杭州湾跨海大桥,案 例,材料,钢材76.9万吨 水泥129.1万吨 石油沥青1.16万吨 木材1.91万立方米 混凝土240万立方米 各类桩基7000余根,杭州湾跨海大桥,案 例,困惑,材料选用的原则是什么？,水泥混合材料,活性混合材和非活性混合材,具有火山灰性或潜在水硬性以及兼有火山灰性和水硬性的矿物质材料,粒化高炉矿渣,粉煤灰,火山
3、灰质混合材料,5.5.11 通用水泥,5.5.11.1 水泥混合材料,活性混合材和非活性混合材,活性指标低于GB 1596、GB 2847和GB 203标准要求的混和材料,粉煤灰,火山灰质混合材料,高炉矿渣,石灰石和砂岩,提高水泥产量、降低水泥强度等级 减少水化热等作用、降低成本 改善砂浆或混凝土和易性的作用,作用,5.5.11.2 通用水泥种类,5.5.11.2 通用水泥强度发展规律,5.抗冻性和抗碳化能力差,1.凝结硬化速度慢，早期强度低,2.硬化时对湿热敏感性强,3.水化放热速度慢，放热量低,4.抗软水和抗硫酸盐腐蚀的能力较强,5.5.11.3 通用水泥的共性,在一般环境中的混凝土,P.
4、O优先,不宜,在干燥环境中的混凝土,P.O优先,P.P、P.F不宜,厚大体积的混凝土,除P.O外,P.I、P.II不宜,要求快硬、高强混凝土,P.I、P.II,除P.O外,受侵蚀介质作用混凝土,P.I(II)、P.O外,P.I(II)、P.O,有抗渗要求的混凝土,P.O、P.P,P.S、P.F,5.5.11.5 水泥的选用,通用水泥小结,熟料,P.I or P.II,通用水泥,性质,硅酸盐水泥,P.S,P.O,P.P,P.F,P.C,选用,石膏大量混合材料,石膏,细度,凝结时间,强度,安定性,水化热,碱含量,5.5.12 特性水泥,1，高铝水泥 2，快硬硅酸盐水泥 3，白色硅酸盐水泥 4，道路
5、硅酸盐水泥 5，中热水泥和低热矿渣水泥 6，抗硫酸盐水泥 7，膨胀水泥和自应力水泥,1, 高铝水泥,十水铝酸一钙(CAH10)、八水铝酸二钙(C2AH8)和铝胶 (A1203.3H20)。随时间的推移会逐渐转变为稳定的水化铝酸三钙(C3AH6)。,铝矾土和石灰石,生产,铝酸一钙(简写为CA)，二铝酸一钙(简写为CA2)、硅铝酸二钙(简写为C2AS)、七铝酸十二钙(简写为Cl2A7)，以及少量的硅酸二钙(C2S)等。,矿物组成,水化产物,5.5.12 特性水泥,1. 高铝水泥水化主要是铝酸一钙的水化和水化物的结晶；,高铝水泥水化、硬化特点,5.5.12 特性水泥,2. 铝酸一钙的水化物组成与温度
6、有关： T20C CA + 10 H2O CAH10 20CT30C 2CA + 11 H2O C2AH8 30CT 3CA + 12 H2O C3AH6 + 2(Al2O3 3H2O),5.5.12 特性水泥,高铝水泥水化、硬化特点,3.水化反应集中在早期，反应速度较快，因此，早期强度增长快；,5.5.12 特性水泥,高铝水泥水化、硬化特点,4.水化物都是晶体，稳定性较差，容易发生相互间的转化，因而引起强度降低。,5.5.12 特性水泥,高铝水泥水化、硬化特点,高铝水泥的特点与应用,1. 耐高温性能好，配制耐高温混凝土或砌筑砂浆； 2. 耐硫酸盐腐蚀性能较好，适用于有抗硫酸盐侵蚀要求的工程；
7、 3. 耐碱性较差，不能用于接触碱溶液的工程；,5.5.12 特性水泥,高铝水泥的特点与应用,4. 水化热较大，适用于冬季施工，不适用于大体积混凝土； 5. 快硬早强，宜用于紧急抢修工程。 6. 高铝水泥有强度倒缩现象，如需用于工程中，应按最低稳定强度设计。,5.5.12 特性水泥,2、快硬硅酸盐水泥,组成特点 熟料中C3S、C3A的含量较高，石膏的掺量略大（其中SO34.0%）。,5.5.12 特性水泥,性能特点 水泥的细度较细，凝结硬化快，早期强度增进率高。,5.5.12 特性水泥,2、快硬硅酸盐水泥,应用特点 早期强度要求高、紧急抢修、低温施工工程和高标号混凝土预制构件等。,5.5.12
8、 特性水泥,2、快硬硅酸盐水泥,3、白色硅酸盐水泥,组成特点： 水泥中的氧化铁的含量低于水泥质量的0.5%。,5.5.12 特性水泥,3、白色硅酸盐水泥,性能特点： 外观为白色，按白度分为一级、二级和三级；技术要求与普通水泥同。,5.5.12 特性水泥,3、白色硅酸盐水泥,应用特点： 白水泥熟料与颜料、石膏共同磨细可制得彩色水泥；主要用于建筑室内外装饰等。,5.5.12 特性水泥,4、道路硅酸盐水泥,组成特点： 水泥熟料主要矿物硅酸钙和铁铝酸钙 铁铝酸四钙高，C4AF的含量16.0。 C3A5%,5.5.12 特性水泥,4、道路硅酸盐水泥,性能特点： 初凝时间较长，1h； 抗折强度高； 耐磨性
9、好，磨损率3.60kg/m2； 抗裂性好，28d干缩率 0.10%；,5.5.12 特性水泥,4、道路硅酸盐水泥,使用特点： 主要用于混凝土路面工程。,5.5.12 特性水泥,5、中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥,组成特点： 熟料中C3S、C3A的含量较低，后一种掺加2060%的粒化高炉矿渣 。,5.5.12 特性水泥,5、中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥,性能特点： 水化热低，凝结时间较长，中热水泥抗冻性和耐磨性较好。,5.5.12 特性水泥,5、中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥,应用特点： 适用于大体积混凝土，如大坝水利工程；和要求低水化热、高抗冻性和耐磨性的工程。,5.5.12 特
10、性水泥,6、抗硫酸盐水泥,组成特点： C3S、C3A的含量低，要求C3S的含量低于50.055.0%；C3A的含量低于5.03.0%。,5.5.12 特性水泥,6、抗硫酸盐水泥,性能特点： 具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀能力。抗蚀能力以抗硫酸盐腐蚀系数F来评定。要求F0.8。,5.5.12 特性水泥,抗硫酸盐腐蚀系数F： 将水泥试件在人工配制的硫酸根离子浓度分别为2500mg/L和8000mg/L的硫酸钠溶液中，浸泡6个月后的强度与同时浸泡在饮用水中的试件强度之比。,6、抗硫酸盐水泥,5.5.12 特性水泥,应用特点： 主要用于受硫酸盐腐蚀的海港、水利、地下、隧道、引水、道路和桥梁基础等工程。
11、,7、膨胀水泥和自应力水泥,组成特点： 含有在水泥的凝结硬化过程中能产生适量体积膨胀的成分，如：氧化钙、氧化镁、硫铝酸钙、明矾石、石膏等。,5.5.12 特性水泥,7、膨胀水泥和自应力水泥,种类： 硅酸盐型、铝酸盐型、硫铝酸盐型。,5.5.12 特性水泥,7、膨胀水泥和自应力水泥,性能特点： 凝结硬化过程中体积不收缩，而略有膨胀，提高密实性和抗渗性。,5.5.12 特性水泥,7、膨胀水泥和自应力水泥,应用特点： 可用于配制防水砂浆和防水混凝土、管道接头、堵缝和自应力钢筋混凝土结构工程和构件等。,5.5.12 特性水泥,本节中的特性水泥是通过改变水泥熟料矿物组成或水化物组成，获得不同的性质。 道
12、路水泥，C4AF含量高，抗折强度与耐磨性好； 白色水泥，铁相含量很低，外观为白色； 快硬水泥 ，C3A和C3S含量高，凝结硬化快，早强； 中、低热水泥， C3A和C3S含量较低，水化热较小 ； 抗硫酸盐水泥， C3A和C3S含量较低，抗蚀系数较大； 膨胀、自应力水泥，生产体积可膨胀的水化物； 高铝水泥，熟料矿物主要为铝酸钙，快硬，耐高温等。,5.5.12 特性水泥,5.6 水泥部分小结,通用水泥,性质,硅酸盐水泥,选用,特性水泥,杭州湾跨海大桥选用的水泥为P.II42.5硅酸盐水泥。分析该大桥混凝土如何满足抗硫酸盐腐蚀的要求？你有何建议？ 阐述高铝水泥抗硫酸盐腐蚀的机理。 阐述特性水泥的性质与其矿物组成的关系。,思考题,为什么生产硅酸盐水泥时掺适量石膏对水泥不起破坏作用，而水泥石在有硫酸盐的环境介质中生成石膏对水泥石就有破坏作用?,思考题,
