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1、水泥和外加剂常识北京尼卡高分子材料有限公司第一章水泥一、水泥的分类：硅酸盐水泥，铝酸盐水泥，铁铝酸盐水泥，硫酸盐水泥四大类。二、目前市场应用最广泛的水泥是普通（ PO）硅酸盐水泥，凡有硅酸盐水泥熟料加0-5 的石灰石或粒化高炉矿渣和适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥。1 、硅酸盐水泥（ 1）掺合料硅酸盐水泥包括普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥。（ 2）特种硅酸盐水泥包括中低热水泥、道路水泥、抗硫酸盐水泥、白色水泥、快硬水泥。（ 3） PI 型水泥：水泥熟料 + 适量的石膏磨细PII 型水泥：水泥熟料 +5 以内的石灰石或粒化高炉矿渣 + 适量石膏2 、硅酸盐水
2、泥的化学成分和矿物成分（ 1）化学成分：氧化钙 CaO60-67%氧化硅 SiO 219-24%氧化铝 A1 2 O34-7%氧化铁 Fe2O 3 2-5%（ 2）有害成分：氧化镁MgO5 三氧化硫 SO33.5%( 掺石膏所带 )过烧的石灰 CaO1 氧化钾和氧化钠为水泥的碱含量过烧的石灰（ CaO）和水反应非常慢，可达一年到两年R2O( 水泥的碱含量 )=Na 2O( 氧化钠 )+0.658K 2 O( 氧化钾 )（ 3）矿物成分：硅酸三钙 C3S37-60 硅酸二钙 C2 S15-37 铝酸三钙 C3 A7-15 铁铝酸四钙 C4AF10-18 熟料中的矿物成分的特点：水化速度由快到慢C
3、3A-C 3S-C4AF-C 2S放热量的大小为：铝酸三钙C3A867J g硅酸三钙 C3 S502J g铁铝酸四钙 C4AF419J g硅酸二钙 C2S216J g对水泥强度的贡献：硅酸三钙C3 S 硬化快，强度高铝酸三钙 C3 A 硬化快，强度不高铁铝酸四钙 C4AF 对抗折强度贡献大硅酸二钙 C2 S 强度发展慢，但后期高普通水泥、熟料+ 活性混合材 6-15 + 适量石膏+ 非活性材 6-10 + 适量石膏矿渣水泥、熟料 +20-70 矿渣 + 适量石膏粉煤灰水泥、熟料 +20-40 粉煤灰 + 适量石膏火山灰水泥、熟料 +20-50 活性火山灰材 + 适量石膏复合水泥、熟料 + 两种
4、以上活性材16 50 + 适量石膏第二章水泥的生产及水泥和水的反应过程不超过 0.6 的碱含量水泥叫低碱水泥，反之叫高碱水泥。一、硅酸盐水泥的生产工艺：生产原料：石灰石粉碎磨细配料粘土或页岩铁矿石干法生产（环保性差，但消耗能源少）煅烧（立窑、旋窑）湿法生产 (加水变成球状 )温度（温度及时间的控制是硅酸三钙形成的关键所在，也是熟料强度的关 ?键所在）铝酸三钙 C3 A硅酸三钙 C3 S冷却铁铝酸四钙 C4 AF硅酸盐水泥熟硅酸二钙 C2 S料加适量石膏磨细为PI 型硅酸盐水泥加5 石灰石或粒化高炉矿渣为PII 型硅酸盐水泥加不同混合材掺混合材的硅酸盐水泥二、硅酸盐水泥的凝结和硬化水泥 + 水
5、= 水泥浆塑化下降越来越稠固体强度上升水泥浆塑性等于零水泥石变化动力 是硅酸盐水泥熟料中矿物质成份和水发生反应反应过程：铝酸三钙 C3 A+H 2 O 水化铝酸钙 (CAH) 硅酸三钙 C3 SH 2 O 水化硅酸钙 (CSH) 板状层状晶体铁铝酸四钙 C4 AF+H 2 O 水化铝酸钙（ CAH ）和水铁酸钙（ CFH ）硅酸二钙 C2S+H 2 O 水化硅酸钙 (CSH)和碱（ Ca（ OH ）2）水化铝酸钙 CAH+ 石膏 AFt（钙钒石）针状晶体，难溶于水CAH+AFt+H2OAFm( 低硫铝酸钙 )晶体，能溶于水、碱式盐水泥的颗粒大多 密胺树脂系 萘系 古玛隆树脂系 氨基磺酸盐 聚羧
6、酸系。引气大小的排列：甲基萘系 古玛隆树脂系 密胺树脂系 萘系 氨基磺酸盐。凝结时间快慢： 密胺树脂系 萘系 古玛隆树脂系 氨基磺酸盐。掺有高效减水剂的水泥浆中，高效减水剂的有机分子链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态。不同的吸附态则是因高效减水剂分子链结构不同所致，它直接影响在掺有该类减水剂混凝土的坍落度经时变化， A、 B 所示是萘系和三聚氰胺吸附状态，呈棒状链，因而是平直吸附，静态排斥作用弱，其结果是坍落度损失大，而氨聚磺酸盐类高效减水剂在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状梳子吸附，如 C、D 使水泥微粒之间的静电斥力呈立体的、 交错纵横的，立体的静电斥力 zeta 电位经时变化小，
7、宏观表现为分散性更好，坍落度损失小，而多羧基系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥微粒表面吸附状态多呈现齿状，这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性，而且能保持坍落度经时变化很小。因为：其一是由于接枝共聚物有很大量的羧基存在，具有一定的整合能力，加之枝链的立体静电力构成对粒子间聚合作用的阻碍；其二是在强碱性介质例如水泥浆体中，接枝共聚链逐渐断裂开，释放出羧酸分子，使上述第一效应不断得以重现；其三是接枝共聚物的 zeta 电位绝对值比其他高效减水剂低，因此达到相同分散效果时所需要的电荷总量也不如其他减水剂那样多，换句话说，掺量一样时，接枝共聚物对水泥粒子的分散效果更好。6 、高效减水剂对混凝土的影
8、响高效减水剂的使用大幅度降低混凝土拌合用水量，降低水灰比，因而硬化后的混凝土孔隙率就较低。此外，高效减水剂对水泥的分散性能好， 因而改变水泥水化程度，提高混凝土各个龄期的强度。但一年龄期或更长的抗压强度则与不掺减水剂的空白混凝土相差不大。能提高混凝土的抗折抗弯强度，但幅度小于抗压强度的提高，尤其是对高强混凝土时，此趋势更明显。对中低强度混凝土来说，掺高效减水剂后混凝土静力弹性模量有所提高， 但 C60 以上高强度混凝土则很少提高，而且强度越高，骨粒弹性模量的大小对混凝土弹性的影响越显着。对收缩的影响，对于减少用水量的混凝土，收缩值小于不掺的空白混凝土， 用于增加坍落度而改善和易性时，收缩值高于或相差于不掺的空白混凝土，但也不会超过技术指标规定限值的 110 -4 。高效减水剂对混凝土徐变的影响与对收缩的影响规律相同，只是当掺高效减水剂而不节约水泥，抗压强度明显提高时徐变显着减小。对于抗冻融性的影响。非引气性高效减水剂对于混凝土抗冻融性有所提高，引气性高效减水剂对于混凝土抗冻融性大大提高。抗渗性提高：掺减水剂混凝土抗渗性大大高于不掺的空白混凝土。抗碳化性提高：对钢筋不会造成锈蚀危害，只要掺入减水剂，就能使密实度提高，因而对防止混凝土中性化(或称碳化破坏 )有好处。四、缓凝剂缓凝剂和缓凝减水剂总是
