2. 水 泥=水泥的特点水泥的特点Ø水泥是一种粉末状材料,加水后拌合均匀形水泥是一种粉末状材料,加水后拌合均匀形成的浆体,不仅能够在干燥环境中凝结硬化,成的浆体,不仅能够在干燥环境中凝结硬化,而且能更好地在水中硬化,保持或发展其强而且能更好地在水中硬化,保持或发展其强度,形成一种坚硬的石状体度,形成一种坚硬的石状体水泥适用范围水泥适用范围Ø不仅适合用于干燥环境中的工程部位,而且不仅适合用于干燥环境中的工程部位,而且也适合用于潮湿环境及水中的工程部位也适合用于潮湿环境及水中的工程部位水泥的分类按性能和用途分水 泥通用水泥专用水泥特性水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等如铝酸盐水泥、膨胀水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等一、硅酸盐水泥生产工艺一、硅酸盐水泥生产工艺z硅酸盐水泥的原材料硅酸盐水泥的原材料–生产硅酸盐水泥生产硅酸盐水泥熟料熟料的原材料的原材料•石灰质原料石灰质原料 天然石灰石也可采用白垩、石灰质天然石灰石也可采用白垩、石灰质凝灰岩等主要提供凝灰岩等主要提供CaOCaO. .•粘土质原料粘土质原料 主要为粘土,其主要化学成分为主要为粘土,其主要化学成分为SiOSiO2 2,其次为,其次为AlAl2 2O O3 3和少量和少量FeFe2 2O O3 3。
•铁矿粉铁矿粉 采用黄铁矿渣,化学成分为采用黄铁矿渣,化学成分为FeFe2 2O O3 3 硅酸盐水泥分为:硅酸盐水泥分为: ⅠⅠ型硅酸盐水泥(不掺混合材型硅酸盐水泥(不掺混合材料)代号为料)代号为P P· ⅠⅠ和和ⅡⅡ型硅酸盐水泥(掺不超过型硅酸盐水泥(掺不超过5%5%的粒化高炉矿渣或石灰石)的粒化高炉矿渣或石灰石), ,代号为代号为P P··ⅡⅡ 生产水泥的方法主要有干法立窑生产和湿法回转生产水泥的方法主要有干法立窑生产和湿法回转窑生产两种窑生产两种. .•石膏石膏 主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等 •混合材料混合材料 包括活性混合材料(粒化高炉矿渣、包括活性混合材料(粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料等)和非活性混合材粉煤灰、火山灰质混合材料等)和非活性混合材料(石灰石粉、磨细石英砂等)料(石灰石粉、磨细石英砂等)硅酸盐水泥生产流程示意图硅酸盐水泥生产流程示意图石灰质原料粘土质原料校正原料生料按比例混合磨细煅烧熟料石膏石灰石或粒化高炉矿渣硅酸盐水泥由上图,硅酸盐水泥生产工艺可以概括为:由上图,硅酸盐水泥生产工艺可以概括为:“两磨一烧两磨一烧”(CaO)(SiO2、Al2O3、 Fe2O3 )(Fe2O3)Al2O3Fe2O3CaOSiO2磨细二、熟料的矿物组成及其特性二、熟料的矿物组成及其特性z熟料的矿物组成熟料的矿物组成水泥熟料矿物水泥熟料矿物硅酸二钙硅酸二钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙铝酸三钙铝酸三钙硅酸三钙硅酸三钙2CaO•SiO2,,C2S4CaO•Al2O3•Fe2O3,,C4AF3CaO•Al2O3,,C3A3CaO•SiO2,,C3Sz水泥熟料主要矿物组成的性质ØC C3 3S S是主要成分,含量是主要成分,含量50%50%左右,水化速度快,水化左右,水化速度快,水化热高,它对促进水泥的凝结硬化、以及水泥热高,它对促进水泥的凝结硬化、以及水泥3-73-7天的天的早期强度和后期强度起主要作用。
早期强度和后期强度起主要作用ØC C2 2S S含量含量15—37%15—37%,水化速度慢,水化热低,早期强,水化速度慢,水化热低,早期强度低,后期强度高,耐化学侵蚀性和干缩性较好度低,后期强度高,耐化学侵蚀性和干缩性较好它不影响水泥的凝结,对水泥的后期强度起主要作它不影响水泥的凝结,对水泥的后期强度起主要作用ØC C3 3A A含量在含量在15%15%以下,水化速度最快,水化热最以下,水化速度最快,水化热最高,耐化学侵蚀性差,干缩性大铝酸三钙对水高,耐化学侵蚀性差,干缩性大铝酸三钙对水泥的凝结起主导作用,但其水化产物强度较低泥的凝结起主导作用,但其水化产物强度较低ØC C4 4AFAF含量含量1010—18%18%,水化速度较快,水化热较低,,水化速度较快,水化热较低,强度较低,但对于抗折强度起重要作用,耐化学强度较低,但对于抗折强度起重要作用,耐化学侵蚀性好,干缩性小侵蚀性好,干缩性小C C3 3S SC C2 2S SC C3 3A AC C4 4AFAF与水反应与水反应速度速度快快慢慢最快最快中中强度强度早期高早期高后期高后期高早期低早期低后期高后期高低低中中水化热水化热高高最低最低最高最高中中抗腐蚀性抗腐蚀性中中好好小小最好最好干缩性干缩性中中小小大大小小z水泥熟料主要矿物组成的性质比较水泥熟料主要矿物组成的性质比较水泥熟料主要矿物组成的性质比较水泥熟料主要矿物组成的性质比较 现现有有甲甲、、乙乙两两厂厂生生产产的的硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料,,其其矿矿物物成成分分如如下下表表,,试试估估计计和和比比较较这这两两厂厂所所生生产产的的硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的性性能能有有何何差差异异?? 由由甲甲厂厂硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料配配制制的的硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的强强度度发发展展速速度度、、水水化化热热均均高高于于由由乙乙厂厂硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料配配制制的的硅硅酸酸盐盐水水泥泥..但但耐耐腐腐蚀蚀性性则则低低于于由由乙乙厂厂硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料配配制制的的硅硅酸酸盐盐水水泥。
泥z矿物组成对水泥性能的影响矿物组成对水泥性能的影响 以以上上是是单单个个矿矿物物组组成成的的性性能能,,水水泥泥是是几几种种熟熟料料矿矿物物的的混混合合物物,,改改变变熟熟料料矿矿物物成成分分间间的的比比例例,,水水泥泥的的性性质质即即发发生生相相应应的的变变化化例例如如提提高高硅硅酸酸三三钙钙的的含含量量,,可可以以制制得得高高强强水水泥泥;;又又如如降降低低铝铝酸酸三三钙钙和和硅硅酸酸三三钙钙含含量量,,提提高高硅硅酸酸二二钙钙含含量量,,可可制制得得水水化化热热低低的的水水泥泥,,如如大大坝坝用用水水泥泥;;提提高高铁铁铝铝酸酸四四钙钙含含量量,,可可获获得抗折强度较高的水泥,如道路水泥得抗折强度较高的水泥,如道路水泥三、水泥的凝结和硬化三、水泥的凝结和硬化z凝结硬化的概念凝结硬化的概念l凝结:水泥加水拌合而成的浆体,经过一系列物理凝结:水泥加水拌合而成的浆体,经过一系列物理化学变化,浆体逐渐变稠失去流动性和可塑性而未化学变化,浆体逐渐变稠失去流动性和可塑性而未具有强度的过程;具有强度的过程;l硬化:水泥石强度逐渐发展的过程称为硬化硬化:水泥石强度逐渐发展的过程称为硬化。
硅酸三钙硅酸三钙 水水 水化硅酸钙水化硅酸钙 氢氧化钙氢氧化钙 硅酸二钙硅酸二钙 水水 水化硅酸钙水化硅酸钙 氢氧化钙氢氧化钙 铝酸三钙铝酸三钙 水水 水化铝酸钙水化铝酸钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙 水水 水化铝酸钙水化铝酸钙 水化铁酸钙水化铁酸钙1.1.硅酸盐水泥的水化硅酸盐水泥的水化序号 水化产物名称 常用缩写 含量 1水化硅酸钙 (凝胶体)C-S-H 70% 2氢氧化钙 (晶体)CH 20% 3三硫型水化硫铝酸钙(钙矾石)(晶体) C3A3CS·H32 (或AFt)7% 4单硫型水化硫铝酸钙(单硫盐) (晶体) C3ACSH12 (或AFm)5三硫型水化铁铝酸钙 C3(AF)3CSH32 小于3%6单硫型水化铁铝酸钙 C3(AF)CSH12 v 水泥加水拌合后的剧烈水化反应,一方面使水泥加水拌合后的剧烈水化反应,一方面使水泥浆中起润滑作用的自由水分逐渐减少;另一方水泥浆中起润滑作用的自由水分逐渐减少;另一方面,水化产物在溶液中很快达饱和或过饱和状态而面,水化产物在溶液中很快达饱和或过饱和状态而不断析出,水泥颗粒表面的新生物厚度逐渐增大,不断析出,水泥颗粒表面的新生物厚度逐渐增大,使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐减小,越来越多使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐减小,越来越多的颗粒相互连接形成了骨架结构。
此时,水泥浆便的颗粒相互连接形成了骨架结构此时,水泥浆便开始慢慢失去可塑性,表现为水泥的开始慢慢失去可塑性,表现为水泥的初凝初凝| 由于铝酸三钙水化极快,会使水泥很快凝结,由于铝酸三钙水化极快,会使水泥很快凝结,为使工程使用时有足够的操作时间,水泥中加入了为使工程使用时有足够的操作时间,水泥中加入了适量的石膏水泥加入石膏后,一旦铝酸三钙开始适量的石膏水泥加入石膏后,一旦铝酸三钙开始水化,石膏会与水化铝酸三钙反应生成针状的钙矾水化,石膏会与水化铝酸三钙反应生成针状的钙矾石钙矾石很难溶解于水,可以形成一层保护膜覆石钙矾石很难溶解于水,可以形成一层保护膜覆盖在水泥颗粒的表面,从而阻碍了铝酸三钙的水化,盖在水泥颗粒的表面,从而阻碍了铝酸三钙的水化,阻止了水泥颗粒表面水化产物的向外扩散,降低了阻止了水泥颗粒表面水化产物的向外扩散,降低了水泥的水化速度,使水泥的初凝时间得以延缓水泥的水化速度,使水泥的初凝时间得以延缓v 当掺入水泥的石膏消耗殆尽时,水泥颗粒表面当掺入水泥的石膏消耗殆尽时,水泥颗粒表面的钙矾石覆盖层一旦被水泥水化物的积聚物所胀的钙矾石覆盖层一旦被水泥水化物的积聚物所胀破,铝酸三钙等矿物的再次快速水化得以继续进破,铝酸三钙等矿物的再次快速水化得以继续进行,水泥颗粒间逐渐相互靠近,直至连接形成骨行,水泥颗粒间逐渐相互靠近,直至连接形成骨架。
水泥浆的塑性逐渐消失,直到架水泥浆的塑性逐渐消失,直到终凝终凝| 随着水化产物的不断增加,水泥颗粒之间的毛随着水化产物的不断增加,水泥颗粒之间的毛细孔不断被填实,加之水化产物中的氢氧化钙晶体、细孔不断被填实,加之水化产物中的氢氧化钙晶体、水化铝酸钙晶体不断贯穿于水化硅酸钙等凝胶体之水化铝酸钙晶体不断贯穿于水化硅酸钙等凝胶体之中,逐渐形成了具有一定强度的水泥石,从而进入中,逐渐形成了具有一定强度的水泥石,从而进入了了硬化阶段硬化阶段水化产物的进一步增加,水分的不断水化产物的进一步增加,水分的不断丧失,使水泥石的强度不断发展丧失,使水泥石的强度不断发展A——凝胶体(凝胶体(C--S--H凝胶,水凝胶,水化铁酸钙凝胶);化铁酸钙凝胶);B——晶体(氢氧化钙、水化铝酸晶体(氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙);钙、水化硫铝酸钙);C——孔隙(毛细孔、凝胶孔、气孔隙(毛细孔、凝胶孔、气孔等);孔等);D——未水化的水泥颗粒未水化的水泥颗粒•水泥石的结构水泥石的结构–水泥石主要由凝胶体、水泥石主要由凝胶体、晶体、孔隙、水、空晶体、孔隙、水、空气和未水化的水泥颗气和未水化的水泥颗粒等组成,存在固相、粒等组成,存在固相、液相和气相。
因此硬液相和气相因此硬化后的水泥石是一种化后的水泥石是一种多相多孔体系多相多孔体系–水泥石的结构(水化水泥石的结构(水化产物的种类及相对含产物的种类及相对含量、孔的结构)对其量、孔的结构)对其性能影响最大性能影响最大 (1)孰料矿物组成(1)孰料矿物组成 不同矿物成分和水起反应时所表现出来的特点是不同的,不同矿物成分和水起反应时所表现出来的特点是不同的,如如C C3 3A A水化速率最快,放热量最大而强度不高;水化速率最快,放热量最大而强度不高;C C2 2S S水化速率最水化速率最慢,放热量最少,早期强度低,后期强度增长迅速等因此,慢,放热量最少,早期强度低,后期强度增长迅速等因此,改变水泥的矿物组成,其凝结硬化情况将产生明显变化改变水泥的矿物组成,其凝结硬化情况将产生明显变化2.2.影响水泥凝结硬化的主要因素影响水泥凝结硬化的主要因素(2)水泥的细度(2)水泥的细度 在在矿矿物物组组成成相相同同的的条条件件下下,,水水泥泥的的细细度度越越细细,,则则水水化化越越快越完全凝结硬化快,水化产物较多,强度高快越完全凝结硬化快,水化产物较多,强度高((3 3)石膏掺量)石膏掺量 石膏起缓凝作用:阻碍铝酸三钙的水化反应,控制了水石膏起缓凝作用:阻碍铝酸三钙的水化反应,控制了水泥的水化反应速度,延缓了凝结时间。
泥的水化反应速度,延缓了凝结时间 ((4 4)环境温度和湿度)环境温度和湿度 环境温度高,水泥水化快,温度低,则水化反应减慢,环境温度高,水泥水化快,温度低,则水化反应减慢,强度增长变缓,当降到零度以下,水泥的水化反应停止水强度增长变缓,当降到零度以下,水泥的水化反应停止水的存在是水泥水化的必备条件,只有在潮湿环境中,水泥才的存在是水泥水化的必备条件,只有在潮湿环境中,水泥才能正常地凝结硬化因此,在施工过程中,应十分注意保温能正常地凝结硬化因此,在施工过程中,应十分注意保温保湿养护保湿养护 ((5 5)时间(龄期))时间(龄期) 水泥的强度随龄期增长而逐渐增长硅酸盐水泥加水后水泥的强度随龄期增长而逐渐增长硅酸盐水泥加水后3-73-7天内强度增长较快,约天内强度增长较快,约2828天后显著放慢,保持适当的温度天后显著放慢,保持适当的温度和湿度,水泥强度随龄期的增长而继续提高和湿度,水泥强度随龄期的增长而继续提高6 6)加水量)加水量 加水量多,使得水泥的初期水化反应得以充分进行,但加水量多,使得水泥的初期水化反应得以充分进行,但凝结时间变长,多余的水分蒸发后形成的孔隙较多,强度下凝结时间变长,多余的水分蒸发后形成的孔隙较多,强度下降,干燥时收缩。
若加水量太小,无法满足施工成型工艺要降,干燥时收缩若加水量太小,无法满足施工成型工艺要求掺入减水剂可提高水泥强度掺入减水剂可提高水泥强度((7 7)外加剂的影响)外加剂的影响 选择适当外加剂,如减水剂、早强剂、引气剂、膨胀剂选择适当外加剂,如减水剂、早强剂、引气剂、膨胀剂等,可改善水泥的性能等,可改善水泥的性能例例1.1.试说明生产硅酸盐水泥时为什么必须掺入适量石膏试说明生产硅酸盐水泥时为什么必须掺入适量石膏??•水泥熟料中的铝酸三钙遇水后,水化反应的速度最快,会使水泥水泥熟料中的铝酸三钙遇水后,水化反应的速度最快,会使水泥发生瞬凝或急凝为了延长凝结时间,方便施工,必须掺入适量发生瞬凝或急凝为了延长凝结时间,方便施工,必须掺入适量石膏•在有石膏存在的条件下,水泥水化时,石膏能很快与水化铝酸钙在有石膏存在的条件下,水泥水化时,石膏能很快与水化铝酸钙作用生成钙矾石,钙矾石很难溶解于水,它沉淀在水泥颗粒表面作用生成钙矾石,钙矾石很难溶解于水,它沉淀在水泥颗粒表面上形成保护膜,从而阻碍了铝酸三钙的水化反应,控制了水泥的上形成保护膜,从而阻碍了铝酸三钙的水化反应,控制了水泥的水化反应速度,延缓了凝结时间。
水化反应速度,延缓了凝结时间•当石膏掺量过多时,在水泥硬化后,残余石膏与水化铝酸钙继续当石膏掺量过多时,在水泥硬化后,残余石膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石,体积增大约反应生成钙矾石,体积增大约1.51.5倍,也导致水泥石开裂倍,也导致水泥石开裂例例2.2.影响硅酸盐水泥水化热的因素有那些?水化热的影响硅酸盐水泥水化热的因素有那些?水化热的大小对水泥的应用有何影响?大小对水泥的应用有何影响? 影响硅酸盐水泥水化热的因素主要有硅酸三钙C影响硅酸盐水泥水化热的因素主要有硅酸三钙C3 3S S、铝酸三、铝酸三钙钙C C3 3A的含量及水泥的细度硅酸三钙CA的含量及水泥的细度硅酸三钙C3 3S S、铝酸三钙、铝酸三钙C C3 3A的含A的含量越高,水泥的水化热越高;水泥的细度越细,水化放热速度量越高,水泥的水化热越高;水泥的细度越细,水化放热速度越快 水化热大的水泥不得在大体积混凝土工程中使用在大体水化热大的水泥不得在大体积混凝土工程中使用在大体积混凝土工程中由于水化热积聚在内部不易散发而使混凝土的积混凝土工程中由于水化热积聚在内部不易散发而使混凝土的内部温度急剧升高,混凝土内外温差过大,以致造成明显的温内部温度急剧升高,混凝土内外温差过大,以致造成明显的温度应力,使混凝土产生裂缝。
严重降低混凝土的强度和其它性度应力,使混凝土产生裂缝严重降低混凝土的强度和其它性能但水化热对冬季施工的混凝土工程较为有利,能加快早期能但水化热对冬季施工的混凝土工程较为有利,能加快早期强度增长,使抵御初期受冻的能力提高强度增长,使抵御初期受冻的能力提高 四、硅酸盐水泥的技术性质和技术标准四、硅酸盐水泥的技术性质和技术标准1.1.技术性质技术性质化学性质化学性质物理性质物理性质化学性质化学性质质质 量量 标标 准准不溶物不溶物ⅠⅠ型:不溶物不得超过型:不溶物不得超过0.75%;%;ⅡⅡ型:不溶物不得超过型:不溶物不得超过1.50%%烧失量烧失量ⅠⅠ型:烧失量不得大于型:烧失量不得大于3.0%;%;ⅡⅡ型:烧失量不得大于型:烧失量不得大于3.5%%氧化镁含量氧化镁含量水泥中氧化镁含量不宜超过水泥中氧化镁含量不宜超过5.0%如果水泥经压蒸法检%如果水泥经压蒸法检验安定性合格,则水泥中氧化镁含量可放宽至验安定性合格,则水泥中氧化镁含量可放宽至6.0%%三氧化硫含量三氧化硫含量不大于不大于3.5%%氯离子氯离子不大于不大于0.06%碱含量碱含量水泥中碱含量按水泥中碱含量按Na2O++0.658K2O计算值来表示。
若使用计算值来表示若使用活性集料,用户要求提供低碱水泥时,水泥中碱含量不得活性集料,用户要求提供低碱水泥时,水泥中碱含量不得大于大于0.60%或由供需双方商定%或由供需双方商定物理性质物理性质1.1.细度细度Ø细度是指水泥颗粒的粗细程度细度是指水泥颗粒的粗细程度Ø一般,水泥颗粒越细,其总表面积越大,与水反应时接一般,水泥颗粒越细,其总表面积越大,与水反应时接触的面积也越大,水化反应速度就越快,所以相同矿物触的面积也越大,水化反应速度就越快,所以相同矿物组成的水泥,细度越大,凝结硬化速度越快,早期强度组成的水泥,细度越大,凝结硬化速度越快,早期强度越高但水泥颗粒太细,在空气中的硬化收缩也较大,越高但水泥颗粒太细,在空气中的硬化收缩也较大,使混凝土发生裂缝的可能性增加使混凝土发生裂缝的可能性增加Ø为充分发挥水泥熟料的活性,改善水泥性能,同时考虑为充分发挥水泥熟料的活性,改善水泥性能,同时考虑能耗的节约,要合理控制水泥细度能耗的节约,要合理控制水泥细度标准规定:标准规定:•硅酸盐水泥的细度为:其比表面积大于硅酸盐水泥的细度为:其比表面积大于300m300m2 2/kg/kg•普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥在泥在8080μμm m方孔筛筛余量百分率不得超过方孔筛筛余量百分率不得超过10.0%10.0%2.2.水泥净浆标准稠度水泥净浆标准稠度Ø为使水泥的凝结时间和体积安定性的测定结果具有可比为使水泥的凝结时间和体积安定性的测定结果具有可比性,必须用标准稠度的水泥净浆。
性,必须用标准稠度的水泥净浆Ø国家标准规定,以标准试杆沉入净浆并距底板国家标准规定,以标准试杆沉入净浆并距底板6mm 6mm 1mm1mm(标准法)或以水泥净浆稠度仪的试锥沉入深度为(标准法)或以水泥净浆稠度仪的试锥沉入深度为28mm 28mm 2mm 2mm(代用法)时的净浆为(代用法)时的净浆为““标准稠度标准稠度””,此时,此时所需的拌合用水量为该所需的拌合用水量为该水泥标准稠度用水量水泥标准稠度用水量 水泥的标准稠度用水量受水泥的细度、水泥矿物组成等水泥的标准稠度用水量受水泥的细度、水泥矿物组成等因素影响,水泥越细,标准稠度用水量越大矿物组成中,因素影响,水泥越细,标准稠度用水量越大矿物组成中,C C3 3A A需水量最大,需水量最大,C C3 3S S最小水泥净浆搅拌机 水泥标准稠度及凝结时间测定仪水泥净浆搅拌机 水泥标准稠度及凝结时间测定仪3.3.凝结时间凝结时间Ø凝结时间:分为初凝时间和终凝时间凝结时间:分为初凝时间和终凝时间Ø初凝时间是从加水至水泥浆初凝时间是从加水至水泥浆开始开始失去塑性的时间;失去塑性的时间; 终凝时间是从加水至水泥浆终凝时间是从加水至水泥浆完全完全失去塑性的时间。
失去塑性的时间Ø水泥的凝结时间是在规定温度及湿度环境下用水泥净水泥的凝结时间是在规定温度及湿度环境下用水泥净浆凝结时间测定仪以浆凝结时间测定仪以试针沉入标准稠度的水泥净浆至试针沉入标准稠度的水泥净浆至一定深度所需的时间表示一定深度所需的时间表示–初凝时间初凝时间 试针沉入距底板:试针沉入距底板:4mm±1mm4mm±1mm–终凝时间终凝时间 试针沉入试样:试针沉入试样:0.5mm0.5mm国家标准国家标准GB175GB175--20072007规定:规定:硅酸盐水泥初凝不得早于硅酸盐水泥初凝不得早于45min45min,终凝不得迟于,终凝不得迟于6.5h6.5h;;普通硅酸盐水泥初凝不得早于普通硅酸盐水泥初凝不得早于45min45min,,终凝不得迟于终凝不得迟于10h10h 水泥混凝土的拌和、运输、浇灌、振捣等一系列工水泥混凝土的拌和、运输、浇灌、振捣等一系列工艺均要在水泥的初凝之前完成,故水泥初凝不能过早艺均要在水泥的初凝之前完成,故水泥初凝不能过早混凝土成型后,为了不拖延工期,要求尽快硬化,产生混凝土成型后,为了不拖延工期,要求尽快硬化,产生结构强度,以利下一工序尽早进行,所以终凝时间不能结构强度,以利下一工序尽早进行,所以终凝时间不能太迟。
太迟4.4.体积安定性体积安定性–体积安定性是指水泥浆凝结硬化后体积变化的均匀程度体积安定性是指水泥浆凝结硬化后体积变化的均匀程度水泥在硬化过程中体积变化不均匀,即为体积安定性不良水泥在硬化过程中体积变化不均匀,即为体积安定性不良 –水泥安定性不良的原因:水泥安定性不良的原因:•熟料中含有过量的游离氧化钙(熟料中含有过量的游离氧化钙(f f--CaOCaO),或含有过量),或含有过量的游离氧化镁(的游离氧化镁(f f--MgOMgO););•生产水泥时掺入的石膏过量;生产水泥时掺入的石膏过量;•水泥中三氧化硫含量超标水泥中三氧化硫含量超标 –体积安定性不良的水泥是废品,严禁用于工程中体积安定性不良的水泥是废品,严禁用于工程中 国家标准规定,硅酸盐水泥的安定性测定国家标准规定,硅酸盐水泥的安定性测定 当用雷氏法检验时,标准稠度水泥净浆试件沸煮至规定当用雷氏法检验时,标准稠度水泥净浆试件沸煮至规定时间后膨胀值不超过时间后膨胀值不超过5mm5mm为体积安定性合格;当用试饼煮沸法为体积安定性合格;当用试饼煮沸法检验时,标准稠度净浆试饼沸煮至规定时间后,经肉眼观察检验时,标准稠度净浆试饼沸煮至规定时间后,经肉眼观察未发现裂纹,用直尺检查试饼底面没有弯曲安定性合格,反未发现裂纹,用直尺检查试饼底面没有弯曲安定性合格,反之为不合格。
当用两种方法检验结果相矛盾时,以雷氏夹法之为不合格当用两种方法检验结果相矛盾时,以雷氏夹法结论为准结论为准 雷氏夹水泥沸煮箱 国家标准规定,水泥熟料中游离氧化镁含量不得超国家标准规定,水泥熟料中游离氧化镁含量不得超过过5.0%5.0%水泥中三氧化硫含量不得超过水泥中三氧化硫含量不得超过3.5%3.5%,以控制水,以控制水泥的体积安定性泥的体积安定性﹖ 问:某水泥经检测表明安定性不合格,该问:某水泥经检测表明安定性不合格,该水泥存放一段时间再进行检测时,安定性合水泥存放一段时间再进行检测时,安定性合格了,试解释这一现象?格了,试解释这一现象? 这样的水泥在重新检验并确认体积安定性合格后这样的水泥在重新检验并确认体积安定性合格后也必须重新标定水泥的标号,按标定的标号值使用也必须重新标定水泥的标号,按标定的标号值使用5.5.强度及强度等级强度及强度等级Ø强度是确定水泥强度等级的指标,也是选用水泥的主强度是确定水泥强度等级的指标,也是选用水泥的主要依据强度高、承受荷载的能力强,水泥的胶结能要依据强度高、承受荷载的能力强,水泥的胶结能力也大。
力也大Ø根据我国现行标准根据我国现行标准《《水泥胶砂强度检验方法(水泥胶砂强度检验方法(ISOISO法)法)》》,以水泥,以水泥3d3d、、28d28d的抗折强度和抗压强度划分硅酸盐的抗折强度和抗压强度划分硅酸盐水泥的强度等级水泥的强度等级水泥胶砂强度试验方法:水泥胶砂强度试验方法: 将水泥:将水泥:ISOISO标准砂:水按标准砂:水按1 1::3 3::0.50.5混合后,经标准混合后,经标准试验方法搅拌成型,制成试验方法搅拌成型,制成40mm40mm×40mm40mm×160mm160mm的标准试件,的标准试件,在标准条件(在标准条件(1d1d温度为温度为2020±1℃1℃,相对湿度,相对湿度9090%以上的空气%以上的空气中带模养护;中带模养护;1d1d以后拆模,放入以后拆模,放入2020±1℃1℃的水中养护)下养的水中养护)下养护,测定护,测定3d3d、、28d28d的抗折、抗压强度,且强度值不得低于规的抗折、抗压强度,且强度值不得低于规范规定的强度指标范规定的强度指标硅酸盐水泥硅酸盐水泥 强度等级划分为强度等级划分为42.542.5,,42.5R42.5R,,52.552.5,, 52.5R 52.5R,,62.562.5,,62.5R62.5R共六个等级。
共六个等级 各等级硅酸盐水泥在不同龄期的强度指标见表各等级硅酸盐水泥在不同龄期的强度指标见表2-102-10两种型号:普通型和早强型两种型号:普通型和早强型( (也称也称R R型型) )早强型水泥早期强度发展较快,早强型水泥早期强度发展较快,3d3d强度可达到强度可达到28d28d强度的强度的5050%,可用于早期强度要求高的工程中,有利于缩短水泥的%,可用于早期强度要求高的工程中,有利于缩短水泥的养护时间养护时间 影响硅酸盐水泥强度的主要因素是熟料中的矿物成分和细度,石影响硅酸盐水泥强度的主要因素是熟料中的矿物成分和细度,石膏的掺量、龄期、环境温度和湿度、加水量、试验条件(搅拌时间,膏的掺量、龄期、环境温度和湿度、加水量、试验条件(搅拌时间,振捣程度等)及试验方法等均对其强度有影响振捣程度等)及试验方法等均对其强度有影响•计算水泥试样的抗折强度时,计算水泥试样的抗折强度时, 以3个试件的强度平均值作为以3个试件的强度平均值作为测定结果(精确至测定结果(精确至0.1MPa0.1MPa)当当3 3个试件的强度值中有超过平个试件的强度值中有超过平均值均值±±10%时,应删除后再取平均值作为抗折强度的测定结10%时,应删除后再取平均值作为抗折强度的测定结果。
果•计算水泥试样的抗压强度时,以6个半截试件的平均值作为测计算水泥试样的抗压强度时,以6个半截试件的平均值作为测定结果(精确至定结果(精确至0.1MPa0.1MPa)如6个测定值中有1个超出平均值如6个测定值中有1个超出平均值的的±±1010%,应删除,以其余5个测定值的平均值作为测定结果%,应删除,以其余5个测定值的平均值作为测定结果如果5个测定值中仍有再超过它们平均值如果5个测定值中仍有再超过它们平均值±±10%的数据,则10%的数据,则该试验结果作废该试验结果作废例:建筑材料试验室对一普通硅酸盐水泥试样进行了检例:建筑材料试验室对一普通硅酸盐水泥试样进行了检测,试验结果如下表,试确定其强度等级测,试验结果如下表,试确定其强度等级 2.2.技术标准技术标准标准规定:标准规定:ª废品水泥:废品水泥:氧化镁、三氧化硫含量、初凝时间、体积安定性氧化镁、三氧化硫含量、初凝时间、体积安定性中的任一项不符合标准规定;中的任一项不符合标准规定;ª不合格品水泥:不合格品水泥:初、终凝时间、不溶物、烧失量、氯离子和初、终凝时间、不溶物、烧失量、氯离子和混合材料掺加量中的任一项不符合规定,或强度低于商品强混合材料掺加量中的任一项不符合规定,或强度低于商品强度规定的指标;度规定的指标;ª水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于号不全的也属于不合格品。
不合格品问:硅酸盐水泥的技术性质是其具体应用的依据,请判问:硅酸盐水泥的技术性质是其具体应用的依据,请判断下列有关硅酸盐水泥性质的表述是否正确:断下列有关硅酸盐水泥性质的表述是否正确:((1 1)水泥的终凝时间是指从加水拌和到水泥浆达到其强)水泥的终凝时间是指从加水拌和到水泥浆达到其强度指标所需的时间度指标所需的时间2 2)体积安定性是指水泥在硬化过程中体积不收缩的特)体积安定性是指水泥在硬化过程中体积不收缩的特性3 3)水泥的净浆强度是评定水泥强度等级的依据水泥的净浆强度是评定水泥强度等级的依据4 4)某硅酸盐水泥的初凝时间是)某硅酸盐水泥的初凝时间是40min40min,则该水泥应报,则该水泥应报废5 5)水泥中的碱含量越多越好水泥中的碱含量越多越好 五、硅酸盐水泥石的腐蚀和防止五、硅酸盐水泥石的腐蚀和防止 硅酸盐水泥硬化后形成的水泥石,在正常环硅酸盐水泥硬化后形成的水泥石,在正常环境下强度不断增长但在某些腐蚀性液体或气体境下强度不断增长但在某些腐蚀性液体或气体的长期作用下,水泥石就会受到不同程度的腐蚀,的长期作用下,水泥石就会受到不同程度的腐蚀,严重时会使水泥石强度明显降低,甚至完全破坏。
严重时会使水泥石强度明显降低,甚至完全破坏这种现象称为这种现象称为水泥石的腐蚀水泥石的腐蚀1 1. .水泥石的腐蚀类型及原因水泥石的腐蚀类型及原因2.2.防止水泥石腐蚀的措施防止水泥石腐蚀的措施淡水侵蚀淡水侵蚀硫酸盐侵蚀硫酸盐侵蚀镁盐侵蚀镁盐侵蚀碳酸盐侵蚀碳酸盐侵蚀(1)淡水侵蚀(1)淡水侵蚀 又称溶析性侵蚀,是指硬化后混凝土中的水泥水化产物被又称溶析性侵蚀,是指硬化后混凝土中的水泥水化产物被淡水溶解而带走,从而造成混凝土孔隙率增大、强度降低的一淡水溶解而带走,从而造成混凝土孔隙率增大、强度降低的一种侵蚀现象种侵蚀现象 水泥石中的氢氧化钙不断被溶出,当水泥石中游离的氢氧水泥石中的氢氧化钙不断被溶出,当水泥石中游离的氢氧化钙减少到一定程度时,化钙减少到一定程度时,水化硅酸钙、水化铝酸钙水化硅酸钙、水化铝酸钙也可能分解也可能分解和溶出,从而导致水泥石结构的强度降低,甚至破坏和溶出,从而导致水泥石结构的强度降低,甚至破坏在静水或无水压的情况下,由于周围的水会被或无水压的情况下,由于周围的水会被Ca(OH)Ca(OH)2 2所饱和,使溶出所饱和,使溶出作用停止,因此,溶出仅限于表层,对整体水泥石影响不大。
作用停止,因此,溶出仅限于表层,对整体水泥石影响不大当水泥石处于流动水环境中时,被侵蚀的速度加快当水泥石处于流动水环境中时,被侵蚀的速度加快((2 2)硫酸盐的腐蚀)硫酸盐的腐蚀 含有硫酸盐类物质的水,能与氢氧化钙起置换作含有硫酸盐类物质的水,能与氢氧化钙起置换作用,生成硫酸钙,它能进一步与水泥石中的固态水化用,生成硫酸钙,它能进一步与水泥石中的固态水化铝酸钙作用,生成高硫型水化硫铝酸钙(钙矾石)而铝酸钙作用,生成高硫型水化硫铝酸钙(钙矾石)而比原来的体积增加比原来的体积增加1.51.5倍以上由于是在已经硬化的倍以上由于是在已经硬化的水泥石中进行,因此对水泥石起着极大的破坏作用水泥石中进行,因此对水泥石起着极大的破坏作用 ((3 3)镁盐侵蚀)镁盐侵蚀 在海水及地下水中,常含有大量的镁盐,主要是在海水及地下水中,常含有大量的镁盐,主要是MgSO4MgSO4和和MgClMgCl2 2它们与水泥石中的氢氧化钙起作用:它们与水泥石中的氢氧化钙起作用: 生成的生成的Mg(OH)Mg(OH)2 2松软而无胶凝能力,氯化钙易溶于水,松软而无胶凝能力,氯化钙易溶于水,二水石膏则引起硫酸盐的破坏作用。
因此,硫酸镁对水泥二水石膏则引起硫酸盐的破坏作用因此,硫酸镁对水泥石起镁盐和硫酸盐的双重腐蚀作用石起镁盐和硫酸盐的双重腐蚀作用((4 4)碳酸侵蚀)碳酸侵蚀 在工业污水、地下水中常溶解有较多的在工业污水、地下水中常溶解有较多的COCO2 2,当其与,当其与水泥石接触时,发生如下反应:水泥石接触时,发生如下反应:CaCOCaCO3 3与含碳酸的水再次反应:与含碳酸的水再次反应:Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2极易溶于水,因而导致水泥石的腐蚀但上式极易溶于水,因而导致水泥石的腐蚀但上式是可逆的,当水中是可逆的,当水中COCO2 2不超过平衡浓度时,反应不会向右不超过平衡浓度时,反应不会向右进行((5 5)一般酸的腐蚀)一般酸的腐蚀 工程结构处于各种酸性介质中时,酸性介质易与水泥石中工程结构处于各种酸性介质中时,酸性介质易与水泥石中的氢氧化钙反应,其反应产物可能溶于水中而流失,或发生体的氢氧化钙反应,其反应产物可能溶于水中而流失,或发生体积膨胀造成结构物的局部被胀裂,破坏了水泥石的结构其基积膨胀造成结构物的局部被胀裂,破坏了水泥石的结构其基本化学反应式为:本化学反应式为: 2 2HClHCl + Ca(OH) + Ca(OH)2 2=CaCl=CaCl2 2 +2H+2H2 2O O H H2 2SO4 + Ca(OH)SO4 + Ca(OH)2 2=CaSO=CaSO4 4·2H·2H2 2O O 防止水泥石腐蚀的措施:防止水泥石腐蚀的措施:((1 1))根据工程的环境特点,合理选择水泥品种根据工程的环境特点,合理选择水泥品种((2 2))提高水泥石的密实度提高水泥石的密实度((3 3))在水泥石结构的表面设置保护层在水泥石结构的表面设置保护层 根据工程的环境特点,合理选择水泥品种,或适当掺根据工程的环境特点,合理选择水泥品种,或适当掺加混合材料,减少可腐蚀物质的浓度,防止或延缓水泥的加混合材料,减少可腐蚀物质的浓度,防止或延缓水泥的腐蚀。
腐蚀 如处于淡水环境的工程,常选用掺混合材料的矿渣水如处于淡水环境的工程,常选用掺混合材料的矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥,因为这些水泥的水泥石中泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥,因为这些水泥的水泥石中氢氧化钙含量低,对淡水侵蚀的抵抗能力强;氢氧化钙含量低,对淡水侵蚀的抵抗能力强;若水泥石遭若水泥石遭受硫酸盐的腐蚀,可选择受硫酸盐的腐蚀,可选择C C3 3A A含量小的水泥;含量小的水泥; 采取措施减少水泥石结构的孔隙率,特别是提高表面采取措施减少水泥石结构的孔隙率,特别是提高表面的密实度,阻塞腐蚀介质渗入水泥石的通道的密实度,阻塞腐蚀介质渗入水泥石的通道 在施工过程中,合理选择水泥混凝土的配合比,降低在施工过程中,合理选择水泥混凝土的配合比,降低水灰比,改善集料级配,掺加外加剂等措施均可使水泥石水灰比,改善集料级配,掺加外加剂等措施均可使水泥石的密实度提高另外,在水泥石表面进行碳化处理或采取的密实度提高另外,在水泥石表面进行碳化处理或采取其他的表面密实措施,也可以提高水泥石的表面密实度,其他的表面密实措施,也可以提高水泥石的表面密实度,从而减少腐蚀介质进入水泥石内部,起到防腐作用。
从而减少腐蚀介质进入水泥石内部,起到防腐作用 当侵蚀作用较强时,水泥石表面可加耐腐蚀性而且不当侵蚀作用较强时,水泥石表面可加耐腐蚀性而且不透水的保护层,一般用耐酸石料、塑料、沥青等,透水的保护层,一般用耐酸石料、塑料、沥青等,可以隔可以隔断腐蚀介质与水泥石接触,保护水泥石不受腐蚀断腐蚀介质与水泥石接触,保护水泥石不受腐蚀 当水泥石处于多种介质同时侵蚀时,应分析清楚对水当水泥石处于多种介质同时侵蚀时,应分析清楚对水泥石侵蚀最严重的介质,采取相应措施,提高水泥石的耐泥石侵蚀最严重的介质,采取相应措施,提高水泥石的耐腐蚀性掺混合材料的硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥 混合材料:为了改善水泥性能、提高水泥的产量,在生产时混合材料:为了改善水泥性能、提高水泥的产量,在生产时 掺入的天然或人工矿物质材料掺入的天然或人工矿物质材料Ø活性混合材料:将其磨成细粉掺入水泥中,起化学反应,生成具活性混合材料:将其磨成细粉掺入水泥中,起化学反应,生成具有胶凝能力的水化产物,且既能在水中又能在空气中硬化。
有胶凝能力的水化产物,且既能在水中又能在空气中硬化•粒化高炉矿渣(粉)粒化高炉矿渣(粉)•粉煤灰粉煤灰•火山灰质混合材料火山灰质混合材料Ø非活性混合材料非活性混合材料 不具有或只具有微弱的化学活性,在水泥水化中基本不参不具有或只具有微弱的化学活性,在水泥水化中基本不参加化学反应如磨细石灰石粉、磨细石英砂等主要起填充作加化学反应如磨细石灰石粉、磨细石英砂等主要起填充作用,可调节水泥强度,降低水化热及增加水泥产量等用,可调节水泥强度,降低水化热及增加水泥产量等名称名称熟料熟料+ +石膏石膏活性混合材料活性混合材料P P·ⅠⅠ((ⅠⅠ型硅酸盐水泥)型硅酸盐水泥)97%+3%97%+3%0 0%%P P·ⅡⅡ((ⅡⅡ型硅酸盐水泥)型硅酸盐水泥)95%95%≤5%5% P P·O O(普通硅酸盐水泥)(普通硅酸盐水泥)80%80%~~95%95%5%5%~~20%20% P P·S S(矿渣水泥)(矿渣水泥)30%30%~~80%80%20%20%~~70%70% P P·P P(火山灰水泥)(火山灰水泥)60%60%~~80%80%20%20%~~40%40% P P·F F(粉煤灰水泥)(粉煤灰水泥)60%60%~~80%80%20%20%~~40%40% P P·C C(复合硅酸盐水泥)(复合硅酸盐水泥)50%50%~~80%80%20%20%~~50%50%1.1.普通硅酸盐水泥(普通硅酸盐水泥(P·OP·O))Ø混合材料的掺入:混合材料的掺入: 活性混合材料的最大掺量不得超过水泥质量的活性混合材料的最大掺量不得超过水泥质量的20% 20% ,,其中容许用不超过水泥质量其中容许用不超过水泥质量5%5%的窑灰或不超过水泥质量的窑灰或不超过水泥质量8% 8% 的非活性混合材料来代替。
的非活性混合材料来代替Ø技术性质要求(与硅酸盐水泥相比)不同点:技术性质要求(与硅酸盐水泥相比)不同点:•细度:细度:8080μμm m方孔筛筛余量不超过方孔筛筛余量不超过10.0%10.0%;;•终凝时间:不迟于终凝时间:不迟于10h10h;;•烧失量:不得大于烧失量:不得大于5.0%5.0%;;•强度:强度:42.542.5、、42.5R42.5R、、52.552.5、、52.5R52.5R四个强度等级四个强度等级Ø主要性能和用途主要性能和用途普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥基本相同普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥基本相同2.2.矿渣硅酸盐水泥(矿渣硅酸盐水泥(P·SP·S)) 粒化高炉矿渣是炼铁高炉的熔融矿渣经急速冷却而粒化高炉矿渣是炼铁高炉的熔融矿渣经急速冷却而成的松软颗粒,其主要化学成分为成的松软颗粒,其主要化学成分为CaOCaO、、SiO2SiO2和和Al2O3Al2O3,,总量一般在总量一般在90%90%以上,自身具有一定的水硬性以上,自身具有一定的水硬性 粒化高炉矿渣的掺量:允许用不得超过水泥重量的粒化高炉矿渣的掺量:允许用不得超过水泥重量的8%8%的石灰石、窑灰、粉煤灰和火山灰质混合材料中的一种材的石灰石、窑灰、粉煤灰和火山灰质混合材料中的一种材料代替矿渣,替代后水泥中粒化高炉矿渣的含量不得少于料代替矿渣,替代后水泥中粒化高炉矿渣的含量不得少于20%20%。
矿渣水泥的水化、硬化过程矿渣水泥的水化、硬化过程1 1)首先是水泥熟料水化成为水化物)首先是水泥熟料水化成为水化物2 2)矿渣中的活性)矿渣中的活性SiOSiO2 2、、AlAl2 2O O3 3再与水化产物再与水化产物CaCa((OHOH))2 2发生发生化学反应,此时熟料水化产物化学反应,此时熟料水化产物CaCa((OHOH))2 2是矿渣的碱性激是矿渣的碱性激发剂石膏的作用石膏的作用: : 缓凝、激发剂缓凝、激发剂3.3.火山灰水泥(火山灰水泥(P·PP·P)) 由硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料和适量石膏共同磨由硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥(简称火山细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥(简称火山灰水泥),代号灰水泥),代号P.PP.P火山灰质混合材料掺量:火山灰质混合材料掺量:20% 20% ~~40%40% 凡是天然或人工的以氧化硅、氧化铝为主要成分,具有火凡是天然或人工的以氧化硅、氧化铝为主要成分,具有火山灰性的矿物材料,称为火山灰质混合材料山灰性的矿物材料,称为火山灰质混合材料。
4.4.粉煤灰水泥(粉煤灰水泥(P·FP·F)) 粉煤灰是以煤粉为燃料的火电厂从其锅炉烟气中收集下来粉煤灰是以煤粉为燃料的火电厂从其锅炉烟气中收集下来的粉末,又称飞灰粉煤灰属火山灰质混合材料的一种其中的粉末,又称飞灰粉煤灰属火山灰质混合材料的一种其中含有较多的含有较多的SiOSiO2 2、、AlAl2 2O O3 3、、Ca(OH)Ca(OH)2 2粉煤灰掺量:粉煤灰掺量:20% 20% ~~40%40% “粉煤灰效应粉煤灰效应”A A、活性效应:因含、活性效应:因含SiOSiO2 2、、AlAl2 2O O3 3具有活性,与具有活性,与Ca(OH)Ca(OH)2 2反应,反应,生成生成类似水泥水化产物中的水化硅酸钙和水化铝酸钙,生成生成类似水泥水化产物中的水化硅酸钙和水化铝酸钙,可作为胶凝材料的一部分而起增强作用可作为胶凝材料的一部分而起增强作用B B、颗粒形态效应:煤粉在高温燃烧过程中形成的煤粉炭颗粒,、颗粒形态效应:煤粉在高温燃烧过程中形成的煤粉炭颗粒,绝大部分为玻璃微珠,掺入混凝土中可减小内摩擦力,从而绝大部分为玻璃微珠,掺入混凝土中可减小内摩擦力,从而可减少混凝土的用水量,起减水作用。
可减少混凝土的用水量,起减水作用C C、微细料效应:粉煤灰中微细颗粒均匀分布在水泥浆内,充、微细料效应:粉煤灰中微细颗粒均匀分布在水泥浆内,充填孔隙和毛细孔,改善了混凝土的孔结构和增大密度填孔隙和毛细孔,改善了混凝土的孔结构和增大密度Ø共同特性共同特性•凝结硬化较慢,早强强度较低,后期强度增长较凝结硬化较慢,早强强度较低,后期强度增长较快;快;•水化热较低,放热速度慢;水化热较低,放热速度慢;•抗硫酸盐腐蚀和抗淡水性较好;抗硫酸盐腐蚀和抗淡水性较好;•适合蒸汽养护;适合蒸汽养护;•抗冻性、耐磨性及抗碳化性能较差抗冻性、耐磨性及抗碳化性能较差三种水泥的特性三种水泥的特性(与硅酸盐水泥、普通水泥相比)(与硅酸盐水泥、普通水泥相比)Ø各自特性:各自特性:•矿渣水泥的抗渗性较差,但耐热性好,可用矿渣水泥的抗渗性较差,但耐热性好,可用于温度不高于于温度不高于200℃200℃的混凝土工程中的混凝土工程中•火山灰水泥的抗渗性好,但干缩较大,不适火山灰水泥的抗渗性好,但干缩较大,不适用于长期处于干燥环境中的混凝土工程用于长期处于干燥环境中的混凝土工程•粉煤灰水泥干缩小,抗裂性好,保水性差粉煤灰水泥干缩小,抗裂性好,保水性差。
5.5.复合水泥(复合水泥(P·CP·C)) 与硅酸盐水泥相比,由于掺入了两种或两种以上的混合材与硅酸盐水泥相比,由于掺入了两种或两种以上的混合材料,复合水泥的水化热较低;早期强度较高,其强度要求料,复合水泥的水化热较低;早期强度较高,其强度要求与普通水泥的强度要求相同与普通水泥的强度要求相同ª混合材料的掺入量:水泥中混合材料总掺加量混合材料的掺入量:水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于按质量百分比应大于2020%,不超过%,不超过5050%允许用不超过水%允许用不超过水泥质量泥质量8 8%的窑灰代替部分混合材料;掺矿渣时混合材料掺%的窑灰代替部分混合材料;掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复量不得与矿渣硅酸盐水泥重复 矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥的强度等级和复合水泥的强度等级 分为分为32.532.5、、32.5R32.5R、、42.542.5、、42.5R42.5R、、52.552.5、、52.5R52.5R、六个强度等级。
各等级水泥在不同龄期的、六个强度等级各等级水泥在不同龄期的强度要求和技术指标见书中表强度要求和技术指标见书中表2-14,2-152-14,2-15(补充内容(补充内容 ))水泥的选用、验收、储存及保管水泥的选用、验收、储存及保管一、水泥的选用一、水泥的选用1.1.按环境条件选择水泥品种按环境条件选择水泥品种2.2.按工程特点选择水泥品种按工程特点选择水泥品种二、水泥的验收二、水泥的验收–包装标志的验收:包装有袋装和散装两种包装标志的验收:包装有袋装和散装两种 包装袋上应清楚标明产品名称、代号、净含量、包装袋上应清楚标明产品名称、代号、净含量、强度等级、生产许可证编号、生产地址、日期等主要强度等级、生产许可证编号、生产地址、日期等主要包装标志包装标志–质量的验收:检查出厂合格证和试验报告质量的验收:检查出厂合格证和试验报告 –数量的验收数量的验收 袋装水泥每袋净含量为袋装水泥每袋净含量为50kg50kg,且不得少于标志质量,且不得少于标志质量的的9898%废品及不合格品的规定废品及不合格品的规定 – 废品废品 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合相应标准规定的通用水泥,均为废品。
一项不符合相应标准规定的通用水泥,均为废品 废品严禁用于工程中废品严禁用于工程中•不合格品不合格品 对于通用水泥,凡有下列情况之一者,均为不合格品对于通用水泥,凡有下列情况之一者,均为不合格品 硅酸盐水泥,普通水泥:凡不溶物、烧失量、细度、终凝硅酸盐水泥,普通水泥:凡不溶物、烧失量、细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者;时间中任一项不符合标准规定者;矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥:凡细度、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥:凡细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者终凝时间中任一项不符合标准规定者掺混合材料硅酸盐水泥混合材料掺量超过最大限值或强度掺混合材料硅酸盐水泥混合材料掺量超过最大限值或强度低于商品强度等级规定的指标者低于商品强度等级规定的指标者水泥出厂的主要包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名水泥出厂的主要包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全者称和出厂编号不全者 三、水泥的储存及保管三、水泥的储存及保管–((1 1))注注意意防防潮潮::水水泥泥在在储储运运过过程程中中不不可可避避免免的的要要吸吸收收空空气气中中的的水水分分和和二二氧氧化化碳碳面面使使水水泥泥颗颗粒粒表表面面水水化化甚甚至至碳碳化化,,丧丧失失胶胶凝凝性性,,使使强强度度大大为为降降低低。
水水泥泥强强度度越越高高,,细细度度越越大大,,吸湿受潮越严重,活性损失越快吸湿受潮越严重,活性损失越快–((2 2))储储存存日日期期::水水泥泥储储存存过过久久,,常常会会出出现现结结块块,,凝凝结结缓缓慢慢,,烧烧失失量量增增加加等等现现象象贮贮存存一一般般不不应应超超过过三三个个月月在在正正常常储储存存条条件件下下,,如如超超过过三三个个月月,,强强度度降降低低10-20%10-20%;;六六个个月月,,约约降降低低强强度度15-30%15-30%,,一一年年后后约约降降低低25-40%25-40%因因而而水水泥泥不不能能贮贮存存过过久久,,应应先先到到先先用用,,超超过过三三个个月月后后,,应应重重新新检检验验强强度度后再使用后再使用–水水泥泥的的储储存存应应按按照照到到货货先先后后依依次次堆堆放放,,尽尽量量作作到到先先到到先先用用,,防止存放过久防止存放过久–((3 3)堆放:水泥应按不同品种、强度和出厂日期分别存放,)堆放:水泥应按不同品种、强度和出厂日期分别存放,并加以标志散装水泥应分库存放;袋装水泥一般堆放高度并加以标志散装水泥应分库存放;袋装水泥一般堆放高度不应超过不应超过1010袋,平均每平方米堆放一吨。
不同品种、不同强袋,平均每平方米堆放一吨不同品种、不同强度及不同出厂日期的水泥应分别贮存,不得混杂度及不同出厂日期的水泥应分别贮存,不得混杂受受 潮潮 程程 度度处处 理理 方方 法法使使 用用 范范 围围有松块、小球,有松块、小球,可以捏成小末,可以捏成小末,但无硬块但无硬块将松块、小球压成粉末,将松块、小球压成粉末,用时加强搅拌用时加强搅拌试验后根据实际标号使用试验后根据实际标号使用 部分结成硬块部分结成硬块筛去硬块,并将松块压碎筛去硬块,并将松块压碎1.1.试验后根据实际标号使用试验后根据实际标号使用2.2.用于不重要、受离较小部用于不重要、受离较小部位位3.3.用于砌筑砂浆用于砌筑砂浆硬块硬块浆硬块压成粉末,掺入浆硬块压成粉末,掺入25%25%硬块重量新鲜水泥做强度硬块重量新鲜水泥做强度试验试验试验后根据实际标号使用试验后根据实际标号使用1 1.硅酸盐水泥宜优先使用于:.硅酸盐水泥宜优先使用于:a a.预应力混凝土.预应力混凝土 b b.大体积混凝土.大体积混凝土 c c.受海水侵蚀的混凝土工.受海水侵蚀的混凝土工程程2 2.硅酸盐水泥熟料中对早期强度影响最大的成分是:.硅酸盐水泥熟料中对早期强度影响最大的成分是: a a.硅酸三钙.硅酸三钙 b b.硅酸二钙.硅酸二钙 c c.铝酸三钙.铝酸三钙 d d.铁铝酸四钙.铁铝酸四钙3 3.硅酸盐水泥中水化热最大的组分是:.硅酸盐水泥中水化热最大的组分是: a a.硅酸三钙.硅酸三钙 b b.硅酸二钙.硅酸二钙 c c.铝酸三钙.铝酸三钙 d d.铁铝酸四钙.铁铝酸四钙4 4.硅酸盐水泥熟料中后期强度增长快的组分是:.硅酸盐水泥熟料中后期强度增长快的组分是: a a.硅酸三钙.硅酸三钙 b b.硅酸二钙.硅酸二钙 c c.铝酸三钙.铝酸三钙 d d.铁铝酸四钙.铁铝酸四钙5 5.浇注大体积混凝土应选用:.浇注大体积混凝土应选用: a a.硅酸盐水泥.硅酸盐水泥 b b.矿渣水泥.矿渣水泥 c c.高铝水泥.高铝水泥6 6.各种水泥的标准稠度用水量是通过:.各种水泥的标准稠度用水量是通过: a a.试验测得的.试验测得的 b b.理论计算.理论计算 c c.国家标准规定.国家标准规定7 7.生石灰加水消解的目的是为了使石灰具有:.生石灰加水消解的目的是为了使石灰具有: a a.流动性.流动性 b b.粘聚性.粘聚性 c c.塑性.塑性8 8.水泥中掺入石膏的目的是:.水泥中掺入石膏的目的是: a a.降低成本.降低成本 b b.增加铝酸三钙的含量.增加铝酸三钙的含量 c c.调节凝结时间.调节凝结时间9 9.冬季施工的混凝土结构物用水泥宜选用:.冬季施工的混凝土结构物用水泥宜选用: a a.粉煤灰水泥.粉煤灰水泥 b b.矿渣水泥.矿渣水泥 c c.硅酸盐水泥.硅酸盐水泥 d d.普通水泥.普通水泥1010.在一条受硫酸盐腐蚀的河流两岸修筑混凝土泊岸,水泥.在一条受硫酸盐腐蚀的河流两岸修筑混凝土泊岸,水泥宜选用:宜选用: a a.低热水泥.低热水泥 b b.粉煤灰水泥.粉煤灰水泥 c c.矿渣水泥.矿渣水泥 d d.火山灰水泥.火山灰水泥。