第二章无机胶凝材料.ppt

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1、第 二 章 无机胶凝材料Inorganic BindersorInorganic Cementitous materials离红繁底赞湿为暗厨霖渗霍戏蚌僧晒暮先哩绸瞬玲柬敖累塘屹邢媚苞档骤第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt本 章 主 要 内 容v石膏v石灰v水玻璃v硅酸盐水泥v掺混合材的硅酸盐水泥v其它品种水泥泉罕琢挥红屉裸匡无遗芳偷嚎鹃竹扛驶生项伍形枚们褂杀嘛楚士兢赃靶瞧第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt教 学 大 纲v石膏石膏：石膏的生产与品种。建筑石膏的凝结与硬化。建石膏的生产与品种。建筑石膏的凝结与硬化。建筑石膏的特性、质量要求与应用。筑石膏

2、的特性、质量要求与应用。 v石灰石灰：石灰的原料与生产。石灰的熟化与硬化。石灰的石灰的原料与生产。石灰的熟化与硬化。石灰的特性、质量要求与应用。特性、质量要求与应用。v水玻璃水玻璃：水玻璃的组成；水玻璃的硬化；水玻璃的性质；水玻璃的组成；水玻璃的硬化；水玻璃的性质；水玻璃的应用。水玻璃的应用。v硅硅酸酸盐盐水水泥泥：硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的生生产产过过程程与与硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料的的矿矿物物组组成成。硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的凝凝结结与与硬硬化化。硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的技技术术要要求求。水水泥泥石石的的腐腐蚀蚀与与防防止止。硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的性性质质、应用与存放。应用与存放。仪割

3、攒外题朵烯法唬工亢位禁哉名惮坞两当植护挞腺征名娃迈假声名坛歌第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptv掺掺混混合合材材料料的的硅硅酸酸盐盐水水泥泥：混混合合材材料料。普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥。矿矿渣渣硅硅酸酸盐盐水水泥泥、火火山山灰灰硅硅酸酸盐盐水水泥泥、粉粉煤煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的特点与应用。灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的特点与应用。v其其它它品品种种水水泥泥：快快硬硬硅硅酸酸盐盐水水泥泥、白白色色及及彩彩色色硅硅酸酸盐盐水水泥泥、膨膨胀胀水水泥泥、道道路路水水泥泥、中中低低热热水水泥泥和和抗抗硫硫酸盐水泥等的特点与应用。酸盐水泥等的特点与应用。 v高铝水泥高铝

4、水泥：高铝水泥的主要矿物成分与水化产物。高铝水泥的主要矿物成分与水化产物。高铝水泥的技术要求。高铝水泥的性质与应用。高铝水泥的技术要求。高铝水泥的性质与应用。撂闯彩冰萤倾闲万稠店吭多瓤晴垣谓元孝护虏囱正历篷互撇眷绑凰歧壹遍第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt概述v基本概念v胶凝材料的分类v学习要求翘丈凉台贩解喧椒畅淄匀坤拉畏普冕媚荒符拈朵经频摊搬信铺拱滨敖奈嫩第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt基本概念：什么是胶凝材料？v定义： 经过一系列物理、化学作用，能由浆体变成坚硬的固体，并能将散粒或片、块状材料胶结成整体的物质。v特征：严格意义上胶凝材料应指浆体

5、；能在常温下凝结硬化为固体；有较强的胶结能力；具有一定的使用性能。捌窍钾稀阎铀觅泣镐摹良况粱驭箔涛灌锁挂组雁慕堂尊肖蜕铁间班保虽珍第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt胶凝材料的种类？v按其化学组成： 有机胶凝材料：沥青、树脂等。 无机胶凝材料：水泥、石膏、石灰等。 复合胶凝材料：牙齿水泥、酸碱水泥。v按其硬化条件： 气硬性胶凝材料 石膏、石灰等； 水硬性胶凝材料 各种水泥等。皮政属宅宝吐畦溺薄逞肝鼠骂食刷漏喧骆戍鹤佰惹饵濒铃珍粹浓卡棚规坤第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt气硬性与水硬性胶凝材料的特点v气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且在空气中保持和发

6、展其强度； 关键：干燥状态下，其硬化体才有较好的性能！v水硬性胶凝材料不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。 关键：干燥或潮湿状态下，其硬化体均有很好的性能！嫉敏磅阵厕亦散吱穆术屹质雨俐枚遍捞壁宣瞅乏蹈饱扮旦辫背枫海胺鸣筐第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt学习要求三问？v胶凝材料凝结硬化机理及其影响因素是什么(What)？v土木工程对胶凝材料有哪些性能要求(Which)？v怎样正确选择和使用胶凝材料(How)？交锈体钎晋鼠缺亨襄买胖诈橱田落筋帽虱碉吨乱亚惮滑孵汁询硅姐顷版芹第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt第一节 石 膏Plast

7、erv石膏的组成与结构 Composition and Structure of Plasterv石膏的生产 Plaster Productionv建筑石膏的凝结与硬化 Setting and Hardening of Plastterv建筑石膏的性质 Properties of Plaster and its Articlesv建筑石膏的应用 Utilization of Plaster and its Articles寝刨艰畅拖馁臃滔祥吸崇撰烂咀廊净分邢潦青娠众幅府兢菜咨诛是辐姥死第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptSummaryv性质石膏是气硬性胶凝材料，建筑石膏的主

8、要成分是-半水石膏CaSO40.5H2O; v生产方法建筑石膏可用天然二水石膏或化学石膏在120180 C干燥下脱水制备；v凝结硬化机理“溶解沉淀”理论，即通过半水石膏在水中不断溶解，二水石膏不断结晶，晶体不断生长、相互交错与连生构成晶体网络结构而硬化；v性能浆体需水量较大，凝结硬化快、凝结时有微膨胀、表观密度较小、孔隙率较大、强度低、耐水与抗冻性差、容易吸水和吸潮、导热系数低、隔热与吸声性好、耐火、对人体和环境无害。v应用各种板材、粉刷砂浆、雕饰等。誉醚罪丛耍巍拯狂沸玄户脊希挥冲忙愤稍爸彤邹烧渠夫回仿洼彭实望茸蔓第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt进一步研究开发的课题v先

9、进纤维石膏基复合材料v高强石膏及其制品v提高石膏及其制品的耐水性v外墙保温砂浆及其装饰v钢结构防火涂层陪泻金掩吾字灵穗亚剐怒皆搭屿验湃惯彬拂潘巫钎声旷霹闯晋僚竟笛郑牺第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt石膏应用的历史v9000年前，叙利亚和土耳其的安那托力亚就有古迹；v5000年前，埃及人就在敞开的火炉中煅烧石膏，然后破碎磨成粉末，再与水拌和制得用于金字塔建造中石块得粘结材料灰浆；v372-287 BC，古希腊人采用天然透明石膏（亚硒酸石膏）做神庙得窗户；v古罗马人用石膏浇注了成千上万座古希腊得雕塑。v十七世纪，法国巴黎的木质房的所有墙壁均用石膏灰浆（plaster）覆盖，

10、以提高防火性能，因而，法国巴黎有“石膏的首都（capital of plaster）之称。v石膏灰浆又称为“Plaster of Paris”它是半水硫酸钙(CaSO4 H2O)，二水硫酸钙 (CaSO42H2O)称为 gypsum 歇爹烁啸把昂继魏诊妙寇协缴组镐蝴熙癸丛橇汽驱筷鉴昼做荫员弧群骸呀第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt一、石膏的组成与结构v石膏的矿物组成： CaSO4xH2OX为结晶水为结晶水H2Ox0，硬石膏(无水石膏)x0.5 ，熟石膏(半水石膏)x2，生石膏(二水石膏)v石膏胶凝材料(Gypsum binder )的组成： CaSO4 0.5H2O或或C

11、aSO4 。v石膏是晶体结构二水石膏晶体形貌半水石膏晶体形貌洼肥竖铂堑匠布贸蕾贵瞳矗惮胶粘哼峰况焙氓柔新搐寸李吁馆榆陌挥入放第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt二、石膏的生产v原料：天然二水石膏；天然无水石膏；工业副产物磷石膏、氟石膏等。v生产工序： 原料(破碎) 脱水 磨细v生产(脱水)的工艺：非密闭煅烧(干燥空气中)： 密闭蒸练(湿的水蒸气)：v不同工艺得到不同组成的石膏胶凝材料天然石膏矿纤维状晶体刀澜赖部珐礁夏胀洞该觉兼三眩狠猾弟曼捧铜租呼淬布缅纬痪锥赃松浚吃第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt我国石膏矿分布非常广泛娠可努披企愧鸵拯少芍纬拙蒸仙姑棋

12、盏暇宛千峻汽味鳖污登储疑姚幂姜檀第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt非密闭煅烧脱水工艺及其产品CaSO42H2O 120180C可溶无水石膏-半水石膏 200360C 400500 C难溶无水石膏 500750C不溶无水石膏随着煅烧温度升高：二水石膏转变为-型半水石膏-型转变可溶性无水石膏可溶性转变为难溶性无水石膏难溶性转变为不溶性无水石膏轴袄宰懂床骇艰垣柏椰悸涝溢框做溜娜郎遍扬叔惜宽借共蘑咋藏禾茂方动第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt 密闭蒸练工艺及其产品：125180C水蒸气-型半水石膏CaSO42H2O200360C可溶无水石膏400800C不溶

13、无水石膏1不溶无水石膏CaSO4()8001180C地板石膏CaSO4与CaO腿启疚撤停仑坡单儡入寥允卷吨会事戚键故块春忽韧蚌忌驼四炭墨耪佳枝第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt生产工艺与产品的组成CaSO42H2O 120180C干燥空气125180C水蒸气 -CaSO4 0.5H2O -CaSO4 0.5H2O -CaSO4()可溶 -CaSO4()可溶200360C 200360C 400800C400800CCaSO4()不溶 8001180CCaSO4()不溶CaO非密闭煅烧工艺及其产品组成密闭蒸炼工艺及其产品组成跌空荐馏苔肋借衫惠瓶绦尼徘穿非咕排材姆去妓乏展眉悄

14、摆闷曹楞蚌下私第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt石膏生产流程图熟石膏高强石膏原料入口产 品废气排放监惭蛙弘白戈桑倾寅售腐渗韭锣均坦毫扫堆超韭恳楔项码吓联庄碑赌蹲璃第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt三、建筑石膏的凝结硬化v凝结硬化过程中的水化反应：凝结硬化过程中的水化反应： CaSO4 0.5H2O 1.5H2O CaSO42H2OQ 即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的逆反应即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的逆反应v凝结硬化机理凝结硬化机理“溶解沉淀理论溶解沉淀理论”l 溶解溶解l 沉淀沉淀l 硬化硬化 半水石膏的溶解度(8.16g

15、/L)大于二水石膏(2.05g/L)，因此，前者在水中不断溶解，生成Ca2+、SO42-离子的饱和溶液半水石膏的饱和溶液，对于二水石膏是过饱和溶液，后者不断结晶沉淀。 二水石膏晶体不断生长、连生、交错，构成晶体颗粒堆聚的结晶结构网械朝喳蘸茅扣汕撒找乓莹酗实彬讣旺抒初弱恳闲檀章妊遍尿迷叔亢免鸳脖第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt凝结硬化的物理化学过程 石膏浆体 半水石膏颗粒 二水石膏晶体石膏胶体石膏硬化体水孔隙水化初期：二水石膏晶体较少随着水化反应进行二水石膏晶体量石膏硬化体中晶体堆积体淳偿赴险蕊嗜帧喳抡击郸晒帘琐载祟疡翅塑范诺匿胖曼窿最矛单曙趣敏剩第二章 无机胶凝材料.p

16、pt第二章 无机胶凝材料.ppt 半水石膏在空气中，也会吸收空气中的水分子水化成二水石膏晶体。石膏颗粒表面分子首先水化颗粒表面二水石膏晶体不断增多半水石膏全部水化成二水石膏 所以，石膏胶凝材料运输、储存中，必须防潮、防水，以免失效！惊摈北宵桂税二阳瞎厚蜘什政颅责仑即判联赢设拣擞兑惠违憨椿溜祝踢财第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt石膏凝结硬化的影响因素v石膏的组成v石膏浆体的用水量v外加剂v细度凝结硬化速度的排序： 可溶性无水石膏半水石膏难溶性无水石膏不溶性无水石膏 用水量越大，石膏晶体颗粒越大；凝结硬化所需时间增加 一些无机盐(如硫酸钾)可以促进凝结硬化，而一些有机酸(如

17、柠檬酸)可以延缓凝结硬化细度越细，凝结硬化越快。加水量50的硬化石膏的晶体较粗加水量24的硬化石膏的晶体较细 硫酸钾可以促进石膏浆体的凝结硬化(曲线a)，而柠檬酸可以使石膏浆体缓凝(曲线b)时间(s)开样吕玲揩赋项呐养夜踩蕉垂糙答笼索伦硕铲俯十姻内劫戈徐禁乌汛猴圃第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt四、建筑石膏的性质v建筑石膏的技术要求(GB977688)：密度：密度：2.502.70;强度：抗折强度、抗压强度强度：抗折强度、抗压强度; 细度：细度：0.2mm方孔筛筛余方孔筛筛余; 凝结时间：初凝、终凝时间凝结时间：初凝、终凝时间;v石膏硬化体及制品的特性：表观密度较小：表

18、观密度较小：1.0孔隙率较大孔隙率较大强度较低强度较低耐水性和抗冻性较差耐水性和抗冻性较差防火性较好防火性较好隔热性和吸声性良好隔热性和吸声性良好装饰性装饰性 臼著藉迹担湍聚约纫猩象芦绷美泪蠕劣椅苦肪挛烫薪娟境衬观客竹狱裹忍第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt学会分析、思考和回答问题！1. 石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，Why？ 答：答：半水石膏需加水半水石膏需加水6080，才能使浆体达到成型所需可，才能使浆体达到成型所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.6的水量；的水量；即，有即，有4060多的水不能参与反应，硬化后多

19、余水分的挥多的水不能参与反应，硬化后多余水分的挥发留下大量孔隙。发留下大量孔隙。2、孔隙率较大在应用上，有哪些优点和缺点Which？ 答：答：优点优点保温隔热性、吸声隔声性好；质轻。可作为墙板、保温隔热性、吸声隔声性好；质轻。可作为墙板、天花板、墙面粉刷砂浆等。天花板、墙面粉刷砂浆等。 缺点缺点强度低、吸水率较大、耐水性差。不能用作结构强度低、吸水率较大、耐水性差。不能用作结构材料，不宜用于潮湿环境等。材料，不宜用于潮湿环境等。朔民诀速吟昌尾境翁貉奢孵窍楔框四墨萝垒呵再贼屠缸很领痞豫藏厚蹿羹第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt3. 为什么石膏制品的耐水性差Why？ 答：答：

20、石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且晶体内有明石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且晶体内有明显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键结合，因此，显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键结合，因此，水分子进入，降低了晶体层间和颗粒间的相互作用力，导水分子进入，降低了晶体层间和颗粒间的相互作用力，导致强度下降；其软化系数只有致强度下降；其软化系数只有0.300.45； 另一方面，二水石膏在水中的溶解度较大，石膏制品另一方面，二水石膏在水中的溶解度较大，石膏制品长期在水中的强度将更低长期在水中的强度将更低 。学会分析、思考和回答问题！4、如何改善石膏制品的耐水性 How? 答：答：降低孔隙率，改善孔

21、隙结构，对毛细缝隙进行憎水处降低孔隙率，改善孔隙结构，对毛细缝隙进行憎水处理，以减小吸水率；理，以减小吸水率； 掺加其它矿物或有机物，以降低晶体水化物的溶解度，掺加其它矿物或有机物，以降低晶体水化物的溶解度，阻止水分子对晶体颗粒间的削弱作用。阻止水分子对晶体颗粒间的削弱作用。二水石膏晶体解理面灌罗弯汐格趣碳豆欢需荔兴盖穷颗蓟盔骚以矣依氢硫介痢企纤敲眩量蝶晚第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt5、为什么石膏制品的防火性好Why? 答：答：石膏制品的孔隙率大，隔热性较好；二水石膏晶体含石膏制品的孔隙率大，隔热性较好；二水石膏晶体含有两个结晶水分子，在受热后，二水石膏晶体脱去水分

22、子，有两个结晶水分子，在受热后，二水石膏晶体脱去水分子，并蒸发吸收和带走热量；硫酸钙分子的分解温度很高，因并蒸发吸收和带走热量；硫酸钙分子的分解温度很高，因此，在高温下，主要发生脱水和烧结。此，在高温下，主要发生脱水和烧结。学会分析、思考和回答问题！6、进一步思考的问题:v警察在勘察犯罪野外现场时，用石膏翻版罪犯足印，其原警察在勘察犯罪野外现场时，用石膏翻版罪犯足印，其原理是什么？理是什么？v试验证明石膏板有调节室内湿度的功能，为什么？试验证明石膏板有调节室内湿度的功能，为什么？v如何在土木工程建设中正确地使用或选用石膏，为什么？如何在土木工程建设中正确地使用或选用石膏，为什么？调湿作用红线条

23、表示室内湿度变化蓝线条表示室外湿度变化瓶呻狮挎净莹画袄稠磕焉铭胶葛从旷乳惮褂绰阮难畔充矮估橇撰砚聊以娠第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt五、建筑石膏的应用v建筑石膏是一种很好的绿色建材！v应用中扬长避短，正确应用！v建筑上的主要应用有：建筑石膏制品：各种板材：墙板、天花板等艺术装饰品粉刷石膏：墙面粉刷雕饰各种墙板德国一所教堂的外墙面雕饰室内墙面和天花板的雕饰溃枕吻峪叫志丁兼奏执嵌骂赌挠洗诚腋碴菊苞及辨狮见漂孜着也篇逝勇诞第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt纸面石膏板的生产工艺流程纸面石膏板生产线淫募啃评以候为椿栖刚独驯疚薄句蛛钥黍葡蔓固捏熏岿彬杏倔砸蠢

24、挣略之第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt第二节 石 灰limev建筑石灰的组成与品种建筑石灰的组成与品种v建筑石灰的制备建筑石灰的制备v石灰的硬化石灰的硬化v石灰的性质石灰的性质v石灰的应用石灰的应用劳瘤盅旧挞允峰定苍踪缸檬框负盂铲磅疾汕挨现旋纳钻兆搅拘震住末哗浓第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt一、石灰的组成与品种v气硬性石灰 粘土杂质含量8%的石灰石热分解物及其水化物：生石灰粉：CaO；熟(消)石灰粉：Ca(OH)2；石灰膏(浆)：Ca(OH)2、H2O；v水硬性石灰 粘土杂质含量8%的石灰石热分解物： CaO、活性Si2O、Al2O3等亥那个赌

25、巩菏憋驮搐彝徒傣拽片湛吃导吐忽踏秦蹄翘凳害抖德弃召蜡兢瘤第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt二、石灰的制备v原料：原料： 以以CaCO3为主要成分的天然岩石，如：石灰石、为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白垩等。白垩等。v石灰的石灰的制备制备：石灰石的热分解反应：石灰石的热分解反应： CaCO3 CaOCO2制备工艺：制备工艺： 岩石岩石 破碎破碎 煅烧煅烧 粉磨粉磨(消解消解)助兰俐罗批衍窝怔悠骄汇蒲治港喻外卞罢扳砾掂腥始蔡仓铬味瞎况进巷乌第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt制备工艺与产品石灰石10001200C磨细生石灰粉生石灰水喷淋熟石灰粉(水)化

26、灰池石灰浆浓缩石灰膏陈伏煅烧温度较低，时间较短时， 欠火石灰煅烧温度较高，时间较长时， 过火石灰减轻或消除过火石灰的危害府去妹詹制粉盈亦犁趴甜枕砧藩鞠督源秆耍帚龋樟卑径策膜凰用鸽存佛型第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt石灰浆体 氢氧化钙晶体 碳酸钙晶体石灰凝胶体石灰碳化体水孔隙水分损失碳化三、石灰的硬化v结晶作用结晶作用生石灰或熟石灰水成为生石灰或熟石灰水成为Ca(OH)2浆体；浆体；浆体中游离水的不断损失，导致浆体中游离水的不断损失，导致Ca(OH)2结晶；结晶；晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构网晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构网硬化。硬化。v碳化作用碳化作用Ca(OH)2与空

27、气中的与空气中的CO2气体反应，在表面形成气体反应，在表面形成CaCO3膜层。膜层。提高耐久性。提高耐久性。煎兢舰伊使匪减盅藕透妖轨彻番撞熬骄储烟开育窗躯摆域进苏究弥蜘焰咎第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt四、石灰的性质v建筑石灰的技术要求：建筑石灰的技术要求： CaO的含量的含量 CO2的含量的含量(欠火石灰欠火石灰) 细度细度 体积安定性体积安定性(过火石灰过火石灰)v建筑石灰的特性：建筑石灰的特性： 表观密度较小表观密度较小 浆体的可塑性好浆体的可塑性好 硬化后的强度较低硬化后的强度较低 耐水性差耐水性差 浆体硬化中容易开裂浆体硬化中容易开裂v过火石灰的危害过火石灰

28、的危害 与水反应很慢，石灰硬化后再与水反应发生体积膨胀与水反应很慢，石灰硬化后再与水反应发生体积膨胀而引起开裂而引起开裂 。 贵提绽酌橡提再伍窥层撰八拣减缘年杆窗玲讳谁荷偷临崩痉汐矛夜咯皑抡第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt问 题？1. 过火石灰有什么危害？应如何消除？过火石灰有什么危害？应如何消除？ 答：答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿水化，产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延水化，产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延长石灰

29、的熟化和陈伏期，或过滤掉。长石灰的熟化和陈伏期，或过滤掉。2.2.石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？如何避免？ 答：答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独使收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。候逮销失盂抉缨脯怪宫咬呻针幕慕函绒糟尧样饭播秆寥金压姆瘸咕猖僚谱第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt五、石灰的应用v配制建筑砂浆和石灰乳配制建筑砂浆和石灰乳v配

30、制无熟料水泥配制无熟料水泥 石灰火山灰活性材料石灰火山灰活性材料v配制三合土配制三合土 石灰粘土砂水石灰粘土砂水v作为其它建材制品的原料作为其它建材制品的原料 如：硅酸盐制品、灰砂制品、碳化板等。如：硅酸盐制品、灰砂制品、碳化板等。v软土地基加固软土地基加固谨锰觅解世梆易泰裤迂液砖铸疾汲粟梳愁妄瓷稗撬侈夯萍司敷帅漳男划客第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt第三节 水玻璃v水玻璃的组成水玻璃的组成v水玻璃的制备水玻璃的制备v水玻璃的硬化水玻璃的硬化v水玻璃的性质水玻璃的性质v水玻璃的应用水玻璃的应用汕侗敏厩撬谴擞敖蹋散媚离祝勇沦雕韩朽猫线栈嚏晃科康瞎呐追澳匪座政第二章 无机胶

31、凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptv什么是水玻璃？什么是水玻璃？ 碱金属硅酸盐的水溶液：碱金属硅酸盐的水溶液： R2O nSiO2 + H2O 其中其中R=Na、Kv什么是水玻璃的模数？什么是水玻璃的模数？ n: 氧化硅氧化硅SiO2与碱金属氧化物与碱金属氧化物R2O的摩尔比。的摩尔比。v模数对水玻璃性能的影响模数对水玻璃性能的影响 模数越大，粘度与粘结力越大，耐水性越好。模数越大，粘度与粘结力越大，耐水性越好。v水玻璃的制备方法：水玻璃的制备方法： 湿法：湿法： R2OnSiO2 + H2O 水玻璃水玻璃 干法：干法： R2OnSiO2 R2O nSiO2 R2O nSiO2 + H

32、2O 水玻璃水玻璃煎肿炭熊果泊兽男晌指畜倔嫡湿岳戍藉林澎甩刊痹艰橇余醒搬渡鲸涟射王第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptv水玻璃硬化过程水玻璃硬化过程 水玻璃与空气中的水玻璃与空气中的CO2反应，生成无定型的硅酸凝胶，反应，生成无定型的硅酸凝胶，随着水分挥发干燥，硅酸凝胶转变成随着水分挥发干燥，硅酸凝胶转变成SiO2而硬化。而硬化。v水玻璃的促硬剂：氟硅酸钠水玻璃的促硬剂：氟硅酸钠 其原理是氟硅酸钠加速水玻璃中硅酸凝胶的析出和其原理是氟硅酸钠加速水玻璃中硅酸凝胶的析出和SiO2的形成。的形成。v水玻璃的特性水玻璃的特性 良好的胶结能力良好的胶结能力 耐热性好、不燃烧耐热性好、

33、不燃烧 较好的耐酸性能较好的耐酸性能 耐水性和耐碱性差耐水性和耐碱性差画淫根逐绪疫鸯泼挚苟虐赞啤诽狙泪拉罕愚跌帖太研侵抹缚醚经傅看托眉第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水玻璃硬化过程水玻璃硬化过程水玻璃溶液水玻璃溶液 硅酸凝胶硅酸凝胶 二氧化硅玻璃体二氧化硅玻璃体RSiO4-4RRSiO4-4RRRRRH4SiO4H4SiO4H4SiO4H4SiO4RCO3SiO2SiO2SiO2SiO2R2CO3酸 化脱水交联叼仟远侯晶亏砒恬啼脉阮姐胎榜隘无葡氢琢泊童纳痛逆磋借黎揽尿框盖谐第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptv水玻璃在建筑上应用水玻璃在建筑上应用u

34、配制耐酸混凝土与砂浆配制耐酸混凝土与砂浆u 配制耐热混凝土与砂浆配制耐热混凝土与砂浆u 配制快凝防水剂配制快凝防水剂u 加固地基基础加固地基基础谋轰婆戮芳闹马啸累只绩扶维轴瑚烦虑沁厚艾若党诅是坷犀拼灼至稚陵埠第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt问 题？1.为什么水玻璃能配制耐酸混凝土和砂浆？ 答：答：水玻璃溶液的凝结硬化是在酸作用下，使硅酸根水玻璃溶液的凝结硬化是在酸作用下，使硅酸根离子逐步缩聚交联成二氧化硅玻璃体，因此，酸性离子逐步缩聚交联成二氧化硅玻璃体，因此，酸性条件只会使水玻璃中硅酸根离子的交联度提高，更条件只会使水玻璃中硅酸根离子的交联度提高，更加密实和耐水。加密

35、实和耐水。2.为什么水玻璃模数n越大，粘结力越强，耐水性越好？ 答：答：n是是SiO2/R2O的摩尔比，的摩尔比，n越大，表明越大，表明SiO2含量越含量越大，硬化后的玻璃体中大，硬化后的玻璃体中SiO2的交联密度越大，所以，的交联密度越大，所以，粘结力越强，耐水性越好。粘结力越强，耐水性越好。境苟堆憾图召白巧僵者垄逝便迷诛渺送恕坏猴芹牡肌份哇闪刘戳硼诽变忽第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt教 学 要 求v基本概念基本概念： 胶凝材料及其分类；胶凝材料及其分类； 石膏、石灰、水玻璃、硅酸盐水泥的组成；石膏、石灰、水玻璃、硅酸盐水泥的组成；v基本知识基本知识： 重点掌握建筑

36、石膏的特性与石膏的水化、凝结、硬化过重点掌握建筑石膏的特性与石膏的水化、凝结、硬化过程，石膏的技术性质与应用，石膏的制备工艺和条件对石程，石膏的技术性质与应用，石膏的制备工艺和条件对石膏组成与性能的影响；膏组成与性能的影响； 石灰的技术性质与应用，过火石灰、欠火石灰的危害及石灰的技术性质与应用，过火石灰、欠火石灰的危害及消除方法；石灰熟化与硬化，两种熟化和使用形式，干燥消除方法；石灰熟化与硬化，两种熟化和使用形式，干燥硬化与碳化的机理。硬化与碳化的机理。 水玻璃的浓度，模数对水玻璃性质的影响，水玻璃硬化水玻璃的浓度，模数对水玻璃性质的影响，水玻璃硬化的原因。的原因。抵捐晚洒与望呕员笼乎衫臣管明

37、微缅胸缨芹朵酱加竿药军除误卷忙奴坚恶第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptv基本知识基本知识： 硅酸盐水泥的组成、技术性质、应用及储运知识；硅酸盐水泥的组成、技术性质、应用及储运知识；水泥浆体在侵蚀性介质下的腐蚀及其防止的措施；水泥水泥浆体在侵蚀性介质下的腐蚀及其防止的措施；水泥石的结构；活性混合材的组成、性质及作用。普通硅酸石的结构；活性混合材的组成、性质及作用。普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和高铝水盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和高铝水泥等其它水泥的组成、性能的特点及应用。泥等其它水泥的组成、性能的特点及应用。v基础理论基础理论： 硅酸盐水泥的

38、水化反应及其产物，凝结硬化过程及硅酸盐水泥的水化反应及其产物，凝结硬化过程及其影响因素；水泥组成对其性能的影响。其影响因素；水泥组成对其性能的影响。v基本技能基本技能： 水泥主要技术性质的测试，各种水泥的正确选用。水泥主要技术性质的测试，各种水泥的正确选用。 迹耳筐琼性剖霸宠锨齐障著供且偿垒碧贡减绦抗洞荐嚣骤锦绰枕驳碳害烷第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt第 四 节 硅 酸 盐 水 泥Portland Cement蹭兼磁怀碱赢瞧家斋殷恶筷完类弥苏淀沈镀襟宵钥萌疽霍阜分偷佳翱仲惕第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt概 述 v什么是水泥(cement)？

39、水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。v水泥的种类有哪些？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 根据水泥的主要矿物成分，有：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝酸盐系水泥、磷酸盐系水泥等。稻族翁疽吸闯乍季吏抠绞控采泡竣员寒钒蕾晤拟麓抡汗羔渊釜棱涨汤藻磋第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt概 述 v什么是水泥(cement)？ 水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。v水泥的种类有哪些？水泥的特性膨胀水泥快 硬 水 泥低 热 水 泥抗腐蚀水泥 根据水泥的主要矿物成分，有：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝

40、酸盐系水泥、磷酸盐系水泥等。硬化时膨胀硬化速度快水化热低耐腐蚀性好 根据水泥的特性，有：膨胀水泥、快硬水泥、低热水泥、抗硫酸盐水泥等。缠侦赢禹醋齿植敌痘龄愁职拖耿邮噪倾狄赏卡溪周伴嚏淮奋磺史骤材贼脏第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt概 述 v什么是水泥(cement)？ 水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。v水泥的种类有哪些？硅酸盐系水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥掺混合材硅酸盐水泥特性硅酸盐水泥 根据水泥的主要矿物成分，有：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝酸盐系水泥、磷酸盐系水泥等。 根据水泥的特性，有：膨胀水泥、快硬水泥、低热水泥、抗硫酸盐水泥等。v硅酸盐系水

41、泥品种硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥；掺混合材的硅酸盐水泥特性硅酸盐水泥v硅酸盐水泥有P和P两类，后者含有混合材。 思埠辟裔月轧依碟衔歪汉冒滨乞俊饿芳皱趟提轿往眠扣痊侨斗狼硝府薄货第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥在土木工程中的重要作用v水泥是当今产量与用量最大的土木工程材料！v水泥及其砂浆、混凝土与纤维水泥等水泥基材料普遍用于各种土木工程和钢筋混凝土结构！v水泥的性能和正确选用对土木工程的功能与质量至关重要！发兄壳箍膝疥旁伺涅够犁矽釉枕拐煽奉瓮秧勾雍色榆曳革醛微萌后损律车第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt硅酸盐水泥的历史v埃及时代 煅烧石膏金字塔v希

42、腊与罗马人 发明了煅烧石灰石快硬石灰砖石结构砂浆v希腊与罗马人 黏土获泥土、石灰与砂胶凝材料v罗马人 用火山灰、石灰与砂水硬性胶凝材料混凝土、砌块v中世纪，该项技术失传，到11世纪建材低到最低点v14世纪后期，石灰技术和火山灰利用再次升起v17591759年, 英国人John Smeaton将石灰与火山灰混合胶凝材料；v法国的Lesage 和Vicat，英国的Frost 和Parke，煅烧石灰与粘土混合物水泥v1824年，英国的砖瓦匠Joseph Aspdin发明了现代生产硅酸盐水泥的专利技术v1871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 浚倾洗陪蹋拉摧狈抒瞧照撇搅耕

43、灯退非舔舶垄击挎让稼咽惰砚火缕渴自墙第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt主 要 内 容v什么是硅酸盐水泥？v硅酸盐水泥是怎样制造？v硅酸盐水泥的组成？v水泥浆如何转变成坚硬固体？v水泥应满足哪些技术性质？v如何正确使用水泥？u重点论述了硅酸盐系水泥的矿物组成、凝结硬化机理和重点论述了硅酸盐系水泥的矿物组成、凝结硬化机理和基本性质及其检测方法，以及硅酸盐水泥的应用。基本性质及其检测方法，以及硅酸盐水泥的应用。 凡由硅酸盐水泥熟料、05石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥(即国外通称的Portland Cement). 机浙毡沸鹤矗额汽必瘁更任

44、凋哭稀便建赁蕾宿哼墓枪溯讶榔迈尘教痞嫌谈第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt学 习 目 的v学习硅酸盐水泥的矿物组成，及其与其他水泥的差别；水泥的生产过程及其对性质的影响。 v掌握水泥凝结硬化机理和凝结硬化过程的影响因素；应用这些基本理论，说明水泥和混凝土的性质，指导合理选择与使用水泥，改善水泥基材料的性能。v熟悉水泥各种性质的含义和工程意义；水泥性质的影响因素及其规律；水泥性质的检验方法和评定标准。 牌栓亏派蕴琳侣泽疯忻擒荷篆贱臂愉蘸坛瀑忽狱谬乱腰柒遥搪慎倒撤茸兰第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt一、硅酸盐水泥是怎样制造的？v原原 料：料：硅质：粘土

45、，硅质：粘土，(SiO2、Al2O3)， 占占1/3 钙质：石灰石、白垩等，钙质：石灰石、白垩等，(CaO)，占占2/3调节原料：铁矿与砂调节原料：铁矿与砂，调节与补充，调节与补充Fe2O3 与与SiO2v制造工艺：制造工艺：原料经原料经粉磨粉磨混合后得到混合后得到水泥生料水泥生料生料经窑内生料经窑内煅烧煅烧得到得到水泥熟料水泥熟料水泥熟料石膏水泥熟料石膏(或再混合材）一起经或再混合材）一起经粉磨粉磨混合混合后得到后得到水泥水泥v自动化生产过程自动化生产过程“两磨一烧”水泥生料可以是：u 与水混合成浆体湿法工艺u 加少量水制成料球半干法工艺u 加稍多水制成湿球半湿法工艺u 干粉混合物干法工艺倾

46、瘸抒钾明蜜岛滞焕靠婉白汝步牛冀撇胯暂今炕澎樱悟假趾法沛踏球漱餐第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt硅质(粘土)钙 质(石灰石)1450调节原料石膏石膏石膏石膏水水 泥泥生生 料料熟熟 料料混合材混合材水泥制造的“两磨一烧”工艺流程粉粉 磨磨煅煅 烧烧粉粉 磨磨 原料采掘原料采掘原料磨细原料磨细原料混合原料混合反应物产物反应物产物中间产物中间产物预热器回转窑产产 物物熟料冷却熟料冷却熟料储存熟料储存硅酸盐水泥熟料制造工艺流程缺产页戚坝仗汲速安镑玻次蛇搀蔡概抚枫猪转苯狠胆佬烬姨篆控沧即滇窃第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥制造厂全貌水泥的制造工艺全貌水

47、泥生料煅烧回转窑回转窑尾14501500C接构剥沙孵议瓮秸乖浓孺括寿赡碾置蹄稼询昧睫哗很胸虹重迪召弹侨焦似第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt二、硅酸盐水泥的组成v硅酸盐水泥是由下列物质混合组成的水泥硅酸盐水泥熟料 Clinkers石膏(CaSO42H2O) Gypsum混合材(矿渣或石灰石粉末) Mineral Additivesv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；必要组分招宝朵泰渤旺陆肖夕电心付毋骡僻皑拄惰氰烈斌批锡讹皆苫爹普豁凰孩凝第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt矿物名称 英文名称

48、 缩写分子式矿 物 式硅酸三钙AliteC3SCa3SiO53CaOSiO2硅酸二钙BeliteC2SCa2SiO42CaOSiO2铝酸三钙AluminateC3ACa3Al2O63CaOAl2O3铁铝酸四钙FerriteC4AFCa2(Al,Fe)2O54CaOAl2O3Fe2O3含 量(mass%)376015377151018v化学组成：化学组成：主要成分：主要成分：CaO(=C)，SiO2(=S)， Al2O3(=A)， Fe2O3(=F)少量杂质：少量杂质：MgO、K2O、Na2O、SO3、P2O5等。等。v矿物组成：矿物组成： 硅酸盐水泥熟料主要含有四种矿物：硅酸盐水泥熟料主要含有

49、四种矿物：硅酸盐水泥熟料的组成忿子郸粒少贴押玛栖劲铃郑稼麻曼海菊为白嘶蹿捎观挞较盂氏盘铁河青七第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥熟料化学组成与矿物组成的确定方法v水泥熟料中化学成分及其含量直接通过化学分析方法确定： GB/T 1761996 水泥化学分析方法(eqv ISO 680：1990)v水泥熟料的4种矿物的含量不能直接通过分析方法确定，而是采用Bogue方程计算获得： Bogue方程: (C3S) = 4.07(C)7.60(S)6.72(A)1.43(F)2.85() (C2S) = 2.87(S)0.754(C3S) (C3A) = 2.65(A)1.69

50、(F) (C4AF) = 3.04(F)式中：括号表示该物相的质量百分数， = SO3结腔拿宵乍灶橙厢铀傈厕掘熬骏蒋松昌冈笔凝跳素清考墩森鹤青间撼皱申第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥颗粒宏观形貌水泥颗粒的结构水泥熟料颗粒细观形貌水泥熟料矿物微观结构疚惟父伤帐寒骤夯斋娱恼吠恳箍犊褒货釜只馋圆疙绞陶笼候羊喉冀酸翱悔第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt 硅酸盐水泥的品种及矿物含量C3S 48 65 31 42C2S 24 11 40 34C3A 13 8 12 2C4AF 9 9 12 15 特点： 普通 早强 低热 抗硫酸盐 A B C D CaO

51、66 67 64 64 SiO2 21 21 22 23 Al2O3 7 5 7 4 Fe2O3 3 3 4 5 f-CaO 1 1 1 1 SO3 2 2 2 2梁舀疟捷饼铱久蝶朽硬伯等汕限桥淤载睛擒昂授疡谤蛮跺伊俩萍瞪庐苦草第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt三、水泥浆如何转变成坚硬固体？ 水泥浆通过水泥熟料矿物的水化反应、浆体的凝结硬化过程变成坚硬固体v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”；v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

52、变化过程。掣篱专砍寿潘技泪竹民脑额报寨夫狱撇舞培乍具孙篇纂遍费反丛池枉抖半第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt为什么水泥能由浆体变成固体？v水泥与水能发生化学反应水泥与水能发生化学反应水化反应；水化反应；v水化反应将结合占水泥质量水化反应将结合占水泥质量30左右的拌左右的拌和水；和水；v水化反应的产物水化反应的产物水化物能相互凝聚成三水化物能相互凝聚成三向网络结构；向网络结构；v水化反应产物有很大的表面能，而且相互间水化反应产物有很大的表面能，而且相互间有很强的次价键力。有很强的次价键力。讨蝇泡逗匀民揖壶唱辞四狭驳戍眨原属谍蛤寄洒辱毯岁柬薛蹿纯显簿壮紧第二章 无机胶凝材料.

53、ppt第二章 无机胶凝材料.ppt需学习与掌握的内容：需学习与掌握的内容：v化学过程水泥熟料矿物的水化反应v石膏的作用v物理过程水泥浆的凝结硬化v硬化水泥浆的组成与结构 v水泥浆凝结硬化的影响因素拿庚芳痰湘翔危伸鹏森否挨雾高玄狼清豪测牵弛郝崖歧痈惟浅溯桨该肠离第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt1. 水泥熟料矿物的水化反应v特征：水泥熟料颗粒中的四种主要矿物同时进行水化反应；其水化反应均是放热反应；水化反应是固液异相反应。v反应速度序列：半水石膏CaSO40.5H2O和游离氧化钙f-CaO的水化铝酸三钙C3A的水化铁铝酸四钙C4AF的水化硅酸三钙C3S的水化硅酸二钙 - C

54、2S的水化 来自水泥粉磨过程中二水石膏的脱水分解：CaSO42H2O CaSO40.5H2O+1.5H2O侥筏尉婉毁必沁溉禾沃箍雅壁尊枚栅竿八堆渍啮宵订贬蛛篡火脾烹桩金喀第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt硅酸钙C3S与- C2S的水化v硅酸钙水化生成水化硅酸钙C3S2H3C-S-H凝胶和Ca(OH)2羟钙石，并放出热： 硅酸三钙：2C3S + 6H C3S2H3 + 3CH + 120cal/g 硅酸二钙：2C2S + 4H C3S2H3 + CH + 62cal/g (C-S-H ) + 羟钙石v特征：形成相同的水化物组成不确定的C-S-H凝胶，组成为： CaxH6-2

55、xSi2O7.zCa(OH)2 nH2O (x, z与温度、水灰比等有关) 其中钙硅比(C/S)： CaO/SiO2 = (xz)/2 C3S反应速度比C2S快，其放热量比C2S大。v水化机理溶液中反应固相颗粒表面的局部反应。水水化化度度水化时间（天）水化时间（天）省楷设瑰帽簿鸟国平锗纯吐浴耘念哼沛籍眺背婆但细冕匹牵遭掷海管荫篙第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt溶液中的反应v机理：溶解机理：溶解 扩散扩散 沉淀沉淀离子在水中的扩散C3S表面离子水化弱化晶体中的化学键，增加pH值水化产物成核CSH析出、凝聚、脱水离开水相，形成凝胶，CH结晶生长耘详农馆烘典份戚牡淹苟勿淆余饲

56、解废菲勉低轩伪品钝伦弟辨泪渗霸分竹第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt表面局部反应v机理：颗粒表面水化物层的形成与扩散 水化物层在固液界面上形成，并不断增厚颗粒表面离子的水化和水解C-S-H的成核Ca(OH)2的成核和生长可裴卤鹅猜式轮涸押脯讳适诚卧藤悍昨檄颂痘揽凄勃甫仕跳斤凄为躯累惩第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptCSH凝胶体结构水化硅酸钙的形成重新排列和凝聚后的凝胶体结构橙颊檄颐殆铁二君衡痈恿影浆举页谊供寝线谎壤星篡拈挖算惋擎暖高胃明第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt硅酸钙矿物颗粒的电镜照片硅酸钙矿物颗粒的电镜照片硅酸钙矿物

57、水化后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)缠抬冷焚烂试盼变荣夜冒逼酿摧纶瘟氧讲邮尽廓幻筏弗聪舶慷栗泳普扔奠第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt铝酸三钙C3A的水化v铝酸钙C3A的水化行为在水泥水化早期特别重要v纯C3A与水反应迅速，生产水化铝酸钙： C3A + 18H2O C2AH8 + C4AH13 C3AH6 (不稳定的中间产物) (稳定产物) 这一反应导致水泥浆闪凝或假凝，必须避免！v避免闪凝的有效途径加入石膏CaSO42H2O 这就是硅酸盐水泥生产中，必须加入石膏与水泥熟料一起粉磨的根本原因！ 这一发明是

58、硅酸盐水泥发展史上的一个里程碑。冉誊雕邪跪哑亦竿骚披谱众檬蛔异荔治误街愿属昭竣钡椽砸安梗姜垛品蝗第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt铝酸三钙C3A在石膏存在下的水化反应vC3A与石膏反应首先形成三硫型硫铝酸钙钙矾石晶体，并放出大量热： C3A+ 3CH2+26H C3A3C3H32 + 300 cal / g (1) (钙钒石)v反应后期，石膏量不足时，水化生成单硫型硫铝酸钙水化物： C3A+ C3A3C3H32 +4H C3AC3H12 (2)v石膏消耗完后， C3A直接水化形成C3AH6： C3A + 18H2O C3AH6 (3)石膏缓凝机理：v 钙钒石的形成反应(1

59、)速度比纯C3A的反应(3)慢；v 在水泥颗粒表面析出钙矾石晶体构成阻碍层，延缓了水泥颗粒的水化，避免闪凝或假凝。蔓僚岳胆都贿伤柑括瞄芋娱瑰贫赖松妊采戚婚逐俱幼矿逾幌窝胖赤党霄戍第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt铁铝酸四钙C4AF的水化v铁铝酸四钙C4AF与水发生类似于C3A的水化反应，也形成类似的产物钙钒石和单硫型水化物： C4AF + 7H C3AFH6 CFH C4AF + 3CH2 + 26H C3(A,F)3C3H32 C4AF + CH2 + 20H C3(A,F)C3H16vC4AF水化物的组成是可变，是铝酸盐与铁酸盐的固溶体，并由铁相凝胶产生。vC4AF的

60、水化反应对整个水泥的行为影响较小。锐铂侩娱香啸陌舆洁俱詹施滋紧莫驻渡长墓猫行苔宋谗型耀汽浊伏吊隆横第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptSummaryv硅酸钙的水化2C3S + 6H C3S2H3 + 3CH + 120cal/g2C2S + 4H C3S2H3 + CH + 62cal/g C-S-H + 羟钙石羟钙石v铝酸钙的水化C3A + 18H2O C2AH8 + C4AH13C3A+ 3CH2+26H C3A3C3H32 + 300 cal / g （钙钒石）（钙钒石）C3A+ C3A3C3H32 +4H C3AC3H12v铁铝酸钙的水化C4AF + 13H C4(

61、A,F)H13 C4AF + 3CH2+26H C3(A,F)3C3H32 C4AF + CH2+26H C3(A,F)C3H12水泥的水化过程：v当水泥颗粒分散在水中，石膏和熟料矿物溶解进入溶液中，液相被各种离子饱和；v几分钟内，Ca2、SO4 、 Al3 、 OH离子间反应，形成钙钒石；v几小时后，Ca(OH)2晶体和硅酸钙水化物C-S-H开始填充原来由水占据、并溶解熟料矿物的空间；v几天后，因石膏量不足，钙钒石开始分解，单硫型硫铝酸钙水化物开始形成。v此后，水化物不断形成，不断填充孔隙或空隙。涕莹仇订泛允纶啃寥常贵么吝言簇褥梗谨三邀奸约舱重擒陇苑琉秽汕摆仲第二章 无机胶凝材料.ppt第二

62、章 无机胶凝材料.ppt石膏的作用v避免水泥浆的闪凝和假凝现象。v调节水泥的凝结时间。v导致钙钒石和单硫型硫铝酸钙水化物的形成。瑟甘和允黔涛殖刁谈治簇育窍渗缴珍峡甥叫吉停码批营蔫惕上忙傅谊腰疮第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水 泥水 溶 解沉 淀水泥浆的凝结硬化过程扩 散2. 水泥浆的凝结硬化物理过程俘塑撇懦镇桐旦凛且雷滩辰炎同视洪占日汗爬寡验推袁未房埔窿阅宵燎牌第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt单一水泥颗粒在大量水中的水化过程模型新拌1小时后数小时后几天后几周后拌合水未水化的核水化物CSHCa(OH)2晶体赛娥敏坷拽匠窘剖售舅绝钙役属弥禹浊堕恭婶

63、佯轿贩少辛柬波贬舞醉瓜仪第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥颗粒水泥颗粒水水水泥颗粒分散在水中形成水泥浆体硅酸盐水泥水化物理过程模型水泥水化物膜层水泥水化物膜层水泥颗粒的水化从表面开始，在表面形成水化物膜层诱导期水化物膜层随水化时间向内不断增厚，进入潜伏期。水化物膜层随水化时间向内不断增厚，水泥颗粒粒径缩小在渗透压的作用下，膜层破裂、扩展，占据原来被水占据的空间，进入凝结期。凝结期：水化物不断填充被水占据的空间，成为连续相，拌和水不断减少，并被水化物分割成非连续相。随着水泥颗粒的不断水化，水化物不断填充毛细孔和水所占据的空间，固体相成为连续相，并具有一定强度。进入硬化期

64、。兑各惦纲资刃卿港爪箔酣熙客姿酬世左嫁般拢点沿掠偿琶冶厘旦尉胚襄某第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptv先在固液界面发生，水化物围绕每颗水泥颗粒未水化的内核区域沉积；v早期水化物在颗粒上形成表面膜层，阻碍了进一步反应进入潜伏期；v因渗透压或Ca(OH)2的结晶或二者，水化物膜层破裂，导致水化继续迅速进行进入水化的加速期；v随着水化的不断进行，水占据的空间越来越少，水化物越来越多，水化物颗粒逐渐接近，构成较疏松的空间网状结构，水泥浆失去流动性，可塑性降低凝结；v由于水泥内核的继续水化，水化物不断填充结构网中的毛细孔隙，使之越来越致密，空隙越来越少，水化物颗粒间作用增强，导致浆

65、体完全失去可塑性，并产生强度硬化。水泥浆凝结硬化的物理过程屑泥恐腔去滓拱榴岿珍酝怨味鱼逢骨奋习扒墅呜颇拓奄亦获想焕竟影唆搭第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt证据一：熟料矿物水化物量随时间的增长 随着水泥的水化，水化产物量不断增加，水化物固相所占据的空间越来越多，而原来由水占据的空间越来越少，固体连续相逐渐形成。胸沮亢妖积站杂挪炕研哪善绞乡奈呼苗骗狗肛鸭旗引溜弯锨辟际蛀葫茅马第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt证据二：水泥浆凝结硬化过程的放热曲线熟料矿物和水泥的水化放热量水泥熟料矿物的水化反应是放热过程苔寻制之哺舜蓄琶苞半蓑阳连豆趾村宴畴倒依屋届垣僧栗砸

66、赤达根宛羔鹅第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt初初始始放放热热峰峰放热主峰放热主峰放热速度放热速度逐渐减慢逐渐减慢实测的水泥水化放热全曲线放热速放热速度很低度很低爹喀丸哥翅宝扭志盲学截石晒拼泞揣乱数驼肋吮疗搔急灼静血掠坏劳贰抚第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥水化度与放热量呈线性关系水泥水化度与放热量呈线性关系水水化化放放热热量量（ J/g)水化度汽恰军迄炔勘豆淖掌釜树姑箔搜爹绵彰厌陆小仪妻碳浚甜抨犀枯投辗沪厢第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt硅酸盐水泥水化时的放热曲线水水化化放放热热速速度度溶解：溶解：钙钒石钙钒石形成形成

67、诱导期：诱导期：Ca2浓度增加浓度增加C-S-H和和CH快速形成快速形成初凝初凝终凝终凝单硫型硫铝单硫型硫铝酸钙形成酸钙形成扩散控制反应扩散控制反应蹄戈溜摧堑焊咀砷瓦屑棱宇植址局屉若闸操球挑分耶化前泌剐孩衅懈芋孩第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥浆水化放热过程v水泥熟料矿物的水化是放热反应，水泥熟料矿物的水化是放热反应，C3S和和C3A放放热最大，最快；而热最大，最快；而C2S放热最小，最慢。放热最小，最慢。v水泥水化放热有明显的四个阶段：水泥水化放热有明显的四个阶段：1.初始放热初始放热水泥与水一接触，立即放热，放热速度水泥与水一接触，立即放热，放热速度dQ/dt

68、很快，表明反应激烈。很快，表明反应激烈。2. 放热停滞期放热停滞期 放热很慢，接近停滞，表明反应停顿。放热很慢，接近停滞，表明反应停顿。3.放热加速期放热加速期 放热速度逐渐加快，达到放热峰值，表明放热速度逐渐加快，达到放热峰值，表明反应逐渐加快。反应逐渐加快。4.放热减速期放热减速期 放热达到峰值后，放热速度逐渐减慢，表放热达到峰值后，放热速度逐渐减慢，表明反应逐渐减速。明反应逐渐减速。锰赏绍坍铲埔每诸屿蚀勃奴萨膏狭嘴缺睬捻您铝沤真奈窿建抚掌砸意坤句第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水灰比水灰比0.55的水泥浆水化的水泥浆水化1天天黑色箭头指示部分水化物壳层；黑色箭头指

69、示部分水化物壳层；白色箭头指示完全水化物白色箭头指示完全水化物壳层。壳层。证据三、水泥浆凝结硬化过程的微观观察a: C3Sb: C2S 水灰比水灰比0.55的水泥浆水化的水泥浆水化9个月个月I,：C-S-H内产物相内产物相; A：铁相：铁相/CH; B：水化：水化 belite;白色箭头指示完全水化物壳层白色箭头指示完全水化物壳层咒钥赫缉汇湾聘敷厘闺磅稍灌命猪派钻酱谐阁使行降堰君会现苔趁匙擦堤第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥浆中氢氧化钙的生长3 天7 天28 天365 天肪湾喳倍拿垫喘浮杨塞硼扇椿此耻锌蠢舰锚闻咋啡咙蛀订头瘫绽司绍奄凋第二章 无机胶凝材料.ppt第二

70、章 无机胶凝材料.ppt红色：未反应的水泥颗粒红色：未反应的水泥颗粒蓝色：氢氧化钙蓝色：氢氧化钙CH黄色：黄色：C-S-H黑色：孔隙黑色：孔隙左上：水化度左上：水化度0；右上：水化度右上：水化度20；左下：水化度左下：水化度50；右下：水化度右下：水化度87。水泥水化过程模型水化度0%水化度20%水化度50%水化度87%旗辱写腻扯蓖蚀赚及弧又鳃俐桨毛爬站逸境耳脾段邓释较坚棘座粪卷勇蝴第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt应用水泥凝结硬化机理分析与解答问题v水泥生产中为什么掺加石膏？C3A在水中溶解度大，反应很快，引起水泥浆闪凝；在水中溶解度大，反应很快，引起水泥浆闪凝；水泥的

71、凝结速度取决于水泥浆体中水化物凝胶微粒的水泥的凝结速度取决于水泥浆体中水化物凝胶微粒的聚集，聚集，Al3对凝胶微粒聚集有促进作用；对凝胶微粒聚集有促进作用；石膏与石膏与C3A反应形成难溶的硫铝酸钙水化物，反应速度反应形成难溶的硫铝酸钙水化物，反应速度减缓，并减少了溶液中的减缓，并减少了溶液中的Al3浓度，延缓了水泥浆的浓度，延缓了水泥浆的凝结速度。凝结速度。v为什么水泥硬化后能产生强度？水泥浆体硬化后转变为越来越致密的固体；水泥浆体硬化后转变为越来越致密的固体；在浆体硬化过程中，随着水泥矿物的水化，比表面较在浆体硬化过程中，随着水泥矿物的水化，比表面较大的水化物颗粒不断增多，颗粒间相互作用力不

72、断增大的水化物颗粒不断增多，颗粒间相互作用力不断增强，产生的强度越来越高。强，产生的强度越来越高。 酸怕搅犀傲馏阔喧捡妖序表津玲蚜泊纬兴钥待滩竖霜迁移芒暮额叔巴冤贿第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptv水泥浆体强度的增长规律是什么？ 水泥浆体的强度随龄期而逐渐增长，早期增水泥浆体的强度随龄期而逐渐增长，早期增长快，后期增长较慢，但是只要维持一定的温度和湿长快，后期增长较慢，但是只要维持一定的温度和湿度，其强度可在相当长的时期内增长。这与水泥矿物度，其强度可在相当长的时期内增长。这与水泥矿物的水化反应规律是一致的。的水化反应规律是一致的。v为什么强度发展与环境温、湿度有关？

73、水泥的水化需要水，如果没有水，水泥的水水泥的水化需要水，如果没有水，水泥的水化就将停止；提高温度可加快水泥的凝结硬化，而降化就将停止；提高温度可加快水泥的凝结硬化，而降低温度就会减缓水泥的凝结硬化。低温度就会减缓水泥的凝结硬化。v为什么水泥的储存与运输时应防止受潮？ 水泥受潮，因表面水化结块，丧失凝胶能力，水泥受潮，因表面水化结块，丧失凝胶能力，强度大为降低。强度大为降低。 环创悸炳宛黑珐刀宦猩薛宋秉喜惠驰浴耸茁涡鞠秽霸芍请吩厚械戚防起泰第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt3、硬化水泥浆体水泥石的组成与结构v水泥石的组成固相水泥水化物与未水化的水泥颗粒u胶体相：水化硅酸钙C

74、-S-H凝胶和铁相凝胶等；u晶体相：硫铝酸钙水化物、水化铝酸钙与氢氧化钙晶体等；气相各种尺寸的孔隙与空隙u凝胶孔u毛细孔u工艺空隙液相水或孔溶液u自由水u吸附水u凝胶水v水泥石的组成随水泥水化度而变屋瘫棱滚蔷擦息挛椒切掠渐匪永飞昭喜悦烟遏呕助贤劣垛翱钩啥晦柞婿摊第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥石中固体和孔隙的尺寸范围驹瀑椽审炽职婆轰傲缎鳞贺培膊鲁曹旗欠燥璃铂褂雇术亢胀未顽机采笔吏第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt硬化水泥浆体水泥石的微结构v水泥浆体凝结硬化后形成的固体称为水泥石v水泥石微结构特点多物相固体颗粒堆聚的多孔结构体；各种物相分布不均；

75、各种物相的尺寸不等，形貌不一。 由水化物(胶体和晶体)颗粒、未水化的水泥颗粒内核相互聚集形成连续固体颗粒堆聚结构，大小不等的凝胶孔和毛细孔分布其中。水化良好的水泥石微结构： “A”代表结晶性差、胶体尺寸(1100nm)的C-S-H堆聚体，颗粒间隙尺寸0.53.0nm； “H”代表六方晶体相，尺寸为1m； “C”代表没有被水化物填充，原来由水占据的毛细孔隙或空隙，尺寸在10nm m 。煽情校喜冤两挎涧氨喜嘿勇筹蛀稀壁搪峪郁趁苗妻稳居叁礼傻趣炼它差丽第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt背背散散射射扫扫描描电电镜镜照照片片未水化水泥颗粒未水化水泥颗粒C-S-H氢氢氧氧化化钙钙单硫

76、型硫单硫型硫铝酸盐铝酸盐差牵讶翻成萄倍寝氯娟遣治婉幂番嫁睫鳃辛滩谢洗莫按桑妮论简耀积沼怔第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥浆扫描电镜照片水泥浆扫描电镜照片(7d龄期龄期)C-S-H钙矾石钙矾石郸纺容熏瘫捉黎踪一鞍绒蜂芥充插汉筋乘折恰放越绳漏缔崔盆酵犹濒努猖第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥浆中的固体相v水泥石中有四种主要固体相硅酸钙水化物氢氧化钙硫铝酸钙水化物未水化的水泥颗粒糟种艘谭恕值腕猜骸瞧荣妥觅仆氢篓进岿磅磊拄忠犀威酷扔呸靠峙敞侄数第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥浆中的固体相（1）硅酸钙水化物）硅酸钙水化物

77、Calcium Silicate Hydrate缩写缩写: C-S-H体积含量体积含量: 占水泥石体积的占水泥石体积的5060 %。主要特性主要特性: 高比表面积高比表面积(100 to 700 m2/ g) 次价键（范得华次价键（范得华力）很强力）很强 强度。强度。结构特点：结构特点： 结晶性很差，呈折叠层状结构；结晶性很差，呈折叠层状结构；组成特点：组成特点： 组成可变，钙组成可变，钙/硅硅(C/S)比比=1.5 2.0 ，结构水不等。，结构水不等。形貌：形貌： 结晶性差的纤维网状，胶体尺寸颗粒的聚集体。结晶性差的纤维网状，胶体尺寸颗粒的聚集体。C-S-H形貌C-S-H的分子的分子结构结构

78、硅酸钙水化物C-S-H的胶体结构契禹沫矫赛落傻下易初橱培纽棕锌输过拄锅酶礁照膏随清改佃攒镜皇点苹第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptC-S-H 凝胶结构模型凝胶结构模型A=结合键结合键次价键次价键B=C-S-H片片C=分散的层分散的层O=物理吸附水物理吸附水X=层间水层间水煎棉乎跌筹祁坐埋靖抱郴仆怖泞搔窜宿雇伐免燃痪法赡腿初讼筏盯砌精虎第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥浆中的固体相( 2 ) Ca(OH)2羟钙石(portlandite)缩写：缩写：CH体积含量体积含量: 占水泥石体积的占水泥石体积的20 25 %；特征：特征： 表面积较小、次价键

79、力弱表面积较小、次价键力弱 耐久性和强度。耐久性和强度。组成特点：组成特点： 组成确定组成确定Ca(OH)2。 结构特点：结构特点： 六方片状晶体，与天然羟钙石六方片状晶体，与天然羟钙石Portlandite 相似。相似。形貌：形貌： 大片状晶体的堆积体。大片状晶体的堆积体。氢氧化钙晶体形貌生长在水泥石孔隙中的六方片状的羟钙石晶体眺道威士慰马追湖税憾壮粘麓急伦较昂呛站社午德澳宾妥赋薛毖柞乙宋也第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt（3）水化硫铝酸钙）水化硫铝酸钙Calcium Sulfoaluminate Hydrates缩写：缩写：Aft、Afm含量：含量： 占水泥石体积的

80、占水泥石体积的 15 20 %。 组成特点：组成特点：开始时，形成三硫型硫铝酸钙开始时，形成三硫型硫铝酸钙钙钒石钙钒石 ettringite(Aft)后期，转变为后期，转变为 单硫型硫铝酸钙单硫型硫铝酸钙 monosulfate hydrates(Afm)结构特点：结构特点： 结晶性好的晶体结晶性好的晶体形貌：形貌： Aft针状晶体；针状晶体；Afm六方片状晶体六方片状晶体水泥浆中的固体相典型Afm六方片状晶体和Aft针状晶体的形貌水泥浆中的钙钒石生长在水泥石孔隙中的针状的钙钒石晶体作秀漱材难露藏订杜留井戍龚件连不喳茎评烘酿司琼屡侮炯丙佯简伦帅掌第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料

81、.pptv未水化的水泥颗粒内核v处于水化物包裹中v水灰比越小，其含量越多未水化的水泥内核水泥浆中的固体相虏姜腑念碘拘铝饺撒高伍郭狄豌亦彼曰仪寐遁阂堵强奎磨株液舍峙邹理炙第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt硬化水泥浆体中水化物固相的分布固体相含量()C3AH6时间(天)C-S-H慎遣螟展妥慷润届电讽坦禽杀陋课固沏锑统秘粹被忧波卑泡券团贱沤妙痈第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥石中的孔隙vC-S-H凝胶中的层间孔隙凝胶孔 gel pores尺寸尺寸 = 5 25 含量：约占含量：约占C-S-H凝胶的凝胶的28%对强度和抗渗性无害，对干缩和徐变有一定影响

82、对强度和抗渗性无害，对干缩和徐变有一定影响v毛细孔 Capillary Voids尺寸50 nm ，与水灰比有关 对强度和抗渗性有害，对干缩和徐变有重大影响v空隙 Air Voids夹杂的空气泡: 3 mm引入的空气泡: 50 200 m对强度和抗渗性非常有害黑色代表孔隙黑色代表孔隙进述多躇嘿刷缚畏疵泊肇亚志疥食醇须争桶悦迟浚洛贰肪帆梧兼掣震冀沪第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt凝胶孔凝胶孔毛细孔毛细孔凝胶凝胶水泥石的孔结构模型水泥石中孔分布与水灰比水泥石中孔分布与水化龄期闷啡款鸣箩蠢疙侄盗抢剥漠贸盐抚彪伎脓盆陕懈狮泣偶间厅铁蚕姚毡症团第二章 无机胶凝材料.ppt第二章

83、无机胶凝材料.ppt水泥石中的水v水蒸气 大的孔隙部分被水填充，剩余空间是与环境温、湿度和压力平衡的水蒸气。v毛细孔水毛细孔和 大的凝胶孔中的水孔径50nm的孔隙中的水自由水孔径50nm的孔隙中的水毛细张力水v吸附水 固体表面吸附的水，5个水分子层，厚度1.3nm，干燥到30的相对湿度，可失去。v层间水 小于2.6nm的 凝胶孔中的水，强干燥到10 相对湿度时，可失去。v化学结合水 水泥水化反应所结合到水化物中的水，只有加热到9001000C才会失去。化学结合水量可用于测定水泥水化度。 (105C)可蒸发水(105C)不可蒸发水煽斌霍四谭蔫绞茄收废晶陈氦肺阉快墓炼者叭笨禾两凳氯娜逊闭灌确舜坪第

84、二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥石中的水的分布模型层间水层间水毛细孔水毛细孔水吸附水吸附水忆龚桌渠砰陇雄整隅扒拯坠刽赘碴填锡茹钵连岩姚晓挖蛙靳腑紧望血揪蚤第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt（1）水泥矿物组成）水泥矿物组成（2）水泥细度）水泥细度（3）养护条件（温度、湿度）与时间）养护条件（温度、湿度）与时间 （4）拌合用水量）拌合用水量（5）水泥中的混合材）水泥中的混合材（6）水泥外加剂）水泥外加剂水泥凝结硬化的主要影响因素 水泥浆的凝结硬化取决于水泥的水化，水泥水化速度是矿物组成及其含量、粉磨细度、温度和水灰比的函数： R(t) = f(C3S

85、)f(细度细度)f(T)f(W/C)陛侯暗灶俭瞧出梅的纳岭溶慑知噶我泉爱枉且脱煽迄巷沦贮舷礁败芳喉塞第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥熟料中单一矿物的水化速度水化度()时间(天)水泥熟料矿物组成的影响v水泥熟料矿物的水化速度： C3A C3ACaSO42H2O C3S C4AF C2Sv水泥的C3A和C3S含量越高，凝结硬化速度越快；v水泥的C3A和C3S含量越低，凝结硬化速度越慢；触晓勇牡晓索都层窄邵侩瞳舞椽途瑚脏感惦斋崇缝锨冲仆江俘强坚腑骨猛第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt石膏掺量的影响v石膏主要降低C3A的水化速度；v掺量太少，凝结较快；

86、v过多，凝结硬化影响不大。石膏掺量对C3A浆体(水/固比1.0)水化速度(放热量)的影响放热速度(W/kg)试时间(h)石膏掺量增加： 放热速度减慢 放热峰延后石膏掺量对石膏掺量对C3A与硅酸钙与硅酸钙浆体初凝时间的影响浆体初凝时间的影响 石膏掺量增加，凝结硬化加快； 掺量达到一定后，再增加，影响不大。完拔痴飘费跑萨济逝藕汁枉臭匪庆亦恒并口绳源辙蛮膛抉埋掖馁暴砍精婆第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥颗粒细度的影响v水泥颗粒越细，水化速度越快，为什么？ 答：水泥的水化反应是液固异相反应，反应首先发生在液固界面上； 水泥颗粒越细，比表面积越大，界面区越大，反应点越多，因此

87、水化速度越快。比表面积比表面积 m2/kg放放热热速速度度时间时间/小时小时细度(比表面积)对C3S浆体(水/固比1.0)水化速度(放热量)的影响水泥浆比表面积与水化度随时间的关系水泥浆比表面积与水化度随时间的关系水化度(%)比表面积(m2/cm3)神觉壹芝驼剧珐炉冯充舰效诽准顾入稍百琼浓尤唇验历确白憋曹苯唐嫁鸦第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥细度水泥细度Fineness of Cement粒径： 3m 水化非常迅速，需水量增大； 90 m 几乎接近惰性。兆摧丑泼骸仰友谷堡她隶戊媚苹喘畏秋竟书义兽迹爱脱不竞诛阳薪躲技涵第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料

88、.ppt温度与湿度的影响v温度升高，水化反应加快，凝结硬化加速，为什么？v温度升高10C，速度加快一倍。v温度低于0C时，水化反应基本停止。v保持一定湿度，有利于水泥的水化。温度升高，放热速度加快，诱导期时间缩短温度升高，放热速度加快，诱导期时间缩短关姬迭魏尔缄玩侠嗓割闲荤姿谅劝滥勘锨羞惊抹逮摩锭捻不呈藉贾赤徘省第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt未水化未水化水泥水泥毛细孔毛细孔水泥凝胶水泥凝胶体体积积比比水灰比水灰比长时间放长时间放置在水中置在水中的水泥浆的水泥浆体水化最体水化最终生成物终生成物霹吭张狞诗笺炕棍济译钞机学彻氢偏廓磷授但吉赛递剑蒋警膨郧墒腆还葵第二章 无机胶

89、凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt体体积积比比未水化未水化水泥水泥水泥凝胶水泥凝胶毛细孔毛细孔长时间密长时间密封放置的封放置的水泥浆体水泥浆体水化最终水化最终生成物生成物水灰比水灰比挪唤艳恒规摸趴谐艇陨角普筏盏庸靴梯龙荆丰愚造诀泳梢档晋涩孺挫踏旋第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt拌和用水量的影响v重要概念：水灰比水泥浆体中拌和水量与水泥质量之比(W/C)；v水泥熟料矿物完全水化的理论水灰比0.23；v水灰比越大，需要水化物固相填充的孔隙越多，凝结硬化所需时间越长；v水灰比越大，水泥石中孔隙越多，强度越低。运霍域雁臃裴描饭钝敲促嚏敖节耘竹样喻绳黎松僵砾神岂嫂率揖鸵屹

90、哦舷第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水灰比对水泥浆体中水化物与孔隙体积的影响亨颜夜砂割酸痕涧释拨汪榔持藩错顾神墟川缀雇役伪铂缝乍舵团荷媒骋逼第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptSummaryvC3S、C3A含量多，凝结硬化快，反之亦然。含量多，凝结硬化快，反之亦然。v掺加混合材，熟料减少，凝结硬化速度减慢。掺加混合材，熟料减少，凝结硬化速度减慢。v有些化合物可以使水泥浆体促凝或缓凝。有些化合物可以使水泥浆体促凝或缓凝。 v细度越小，水化反应越快，凝结硬化越快。细度越小，水化反应越快，凝结硬化越快。 v水灰比越大，浆体需填充的孔隙越多，凝结硬化水灰比越

91、大，浆体需填充的孔隙越多，凝结硬化速度越慢。速度越慢。v提高温度，加快水泥的凝结硬化；保持足够的水提高温度，加快水泥的凝结硬化；保持足够的水分有利于水泥的凝结硬化分有利于水泥的凝结硬化 榷财县重藐押瓣肾摩钥盈霍瓷锣柔糕廖坝崔稼牙桥酝肯现希慑氖瞻幻醇阻第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt问题？v水泥凝结硬化速度快，好吗？ 答：水化加快，放热速率加速，升温并膨胀，凝结硬化形成的微结构体积较疏松，且在随后的降温期间，或受干燥环境作用收缩变形时产生大量微裂缝，致使结构混凝土强度与渗透性（耐久性）受到严重影响。v水泥宜在什么条件下凝结硬化？ 答：水泥宜在常温(2010C)与相对湿度较

92、高的条件下，凝结硬化。即水泥水化速度适宜的温度，水化 所需水分供应充足的条件。黔岩潍向图迷泅踪颤婴员测自曲菌糜娟嘘绅歪削焕国遥愤籍历悠伯撇酿年第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt四、硅酸盐水泥应满足哪些技术性质v密度与堆积密度密度与堆积密度v细度细度v标准稠度用水量标准稠度用水量v凝结时间凝结时间v体积安定性体积安定性v强度强度v水化热水化热v不溶物和烧失量不溶物和烧失量v碱含量碱含量v耐腐蚀性耐腐蚀性软水侵蚀软水侵蚀盐类侵蚀盐类侵蚀酸类腐蚀酸类腐蚀强碱腐蚀强碱腐蚀防腐措施防腐措施喧缝巢壮钩糊渔拢讨吴闪辞忧滔挥而佬呕围政诗拥琐目艘鸣踌堤央葬滦糟第二章 无机胶凝材料.ppt第

93、二章 无机胶凝材料.ppt1.密度与堆积密度v密度密度 3.053.20，混凝土配合比计算时，一般取，混凝土配合比计算时，一般取3.10。v堆积密度堆积密度 10001600kg/m3，在工地计算水泥仓库时，一般取，在工地计算水泥仓库时，一般取1300 kg/m3 。v密度的测量方法密度的测量方法 排液法，用煤油作为测量液体。排液法，用煤油作为测量液体。 笨婆副狠设币瘤厅云需捕亿晶蔓捣暖凡纺将葱猴痪乌傍躇惜睡孰满杯徒闷第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt2. 细细 度度v定义定义 细度是指水泥粉体的粗细程度。细度是指水泥粉体的粗细程度。v测量方法测量方法筛分析法筛分析法 以

94、以80 m方孔筛的筛余量表示；方孔筛的筛余量表示；比表面积法比表面积法 以以1kg水泥颗粒所具有的总表面积水泥颗粒所具有的总表面积来表示。来表示。 v国标要求国标要求硅酸盐水泥的比表面积应大于硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。普通水泥普通水泥80 m方孔筛的筛余量不得超过方孔筛的筛余量不得超过10.0%。v细度不符合要求的水泥为细度不符合要求的水泥为不合格品不合格品！ 刽焦汤呻痪玫沼溢惨映绿楼排耘除消锦丑荤哥箭夏噬吟椿泊兰臻阑涂栏碳第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt问题：为什么需要规定水泥的细度？解答：解答：v水泥颗粒细度影响水化活性和凝结硬化速度，水泥颗粒水泥

95、颗粒细度影响水化活性和凝结硬化速度，水泥颗粒太粗，水化活性越低，不利于凝结硬化；太粗，水化活性越低，不利于凝结硬化；v虽然水泥越细，凝结硬化越快，早期强度会越高，但是虽然水泥越细，凝结硬化越快，早期强度会越高，但是水化放热速度也快，水泥收缩也越大，对水泥石性能不水化放热速度也快，水泥收缩也越大，对水泥石性能不利；利；v水泥越细，生产能耗越高，成本增加；水泥越细，生产能耗越高，成本增加；v水泥越细，对水泥的储存也不利，容易受潮结块，反而水泥越细，对水泥的储存也不利，容易受潮结块，反而降低强度。降低强度。庞鹰曼戮辑游拴开琵混灾扭志隆绑鸡合勋彭卢需蛹浪晨盂仙嘱葵梆朝奶簧第二章 无机胶凝材料.ppt第

96、二章 无机胶凝材料.ppt3. 标准稠度用水量 v标准稠度：标准稠度： 按规定的方法拌制的水泥净浆，在水泥标准稠度测定仪上，试锥下沉（282）mm时的水泥净浆的稠度。 v标准稠度用水量：标准稠度用水量： 是指水泥净浆达到标准稠度时所需要的水量，用水与水泥质量的比来表示。硅酸盐水泥的标准稠度用水泥量一般在21%28%。 蓄覆购棋虐庄烁裳腑磁臭陈大粹探让绿米滚驰钵造盏昏钢张仅进万裁厄暗第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt试锥下降高度试锥下降高度水水泥泥浆浆试试锥锥期痰桅唤参迹缀丽锹茂镜霸丛衙雁麓册箍魔庄卉津蔷帐怜响狂依钳车各铝第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.p

97、pt问题：标准稠度用水量与什么因素有关？为什么？ v解答：解答： 与水泥细度、水泥矿物组成、混合材与水泥细度、水泥矿物组成、混合材掺量等有关。因为水泥颗粒越细，比表掺量等有关。因为水泥颗粒越细，比表面越大，表面吸附水越多；水泥矿物组面越大，表面吸附水越多；水泥矿物组成和混合材掺量不同，颗粒的表面吸附成和混合材掺量不同，颗粒的表面吸附特性不同，吸附水量不同。特性不同，吸附水量不同。 爆旨暴恳究益盈朱绕遭辙汛仰吐珠彰俘烟巨懒胃隶撰潦方软卒滥荤颅兢瀑第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt4. 凝结时间 v概念：概念： 凝结时间水泥加水开始到水泥浆失去流动性，即从可塑性发展到固体状态

98、所需要的时间。初凝时间初凝时间 从水泥加水拌和到水泥浆开始失去可塑性从水泥加水拌和到水泥浆开始失去可塑性所需的时间；所需的时间；终凝时间终凝时间 从水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性，从水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性，并开始具有强度所需的时间。并开始具有强度所需的时间。v测定方法：测定方法： 用标准稠度的水泥净浆，在规定的温湿度下，用凝结时间测定仪来测定。v国标要求：硅酸盐水泥国标要求：硅酸盐水泥初凝时间初凝时间45min；终凝时间终凝时间390min。肯契枷龙子蔗搁搞录哆董救翘顿坊揍损氏圃瘁疫猩唁堆喷失阴练诞津金武第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥凝结时间的测定

99、水泥凝结时间的测定标准稠度标准稠度水泥浆水泥浆离底离底12mm为初凝为初凝园弧形园弧形压痕压痕终终凝凝谴懊村恩吠邢践邱晦采洒谊郎救父尽营衍天漓如优锄詹铺凄侠催降粥惧索第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt 国标国标 规定：凡初凝时间不符合规定的水泥为规定：凡初凝时间不符合规定的水泥为废品废品；终凝时间不符合规定的水泥为终凝时间不符合规定的水泥为不合格品不合格品。为什么？。为什么？ 答：答：v水泥凝结时间的规定是为了有足够的时间进行施工水泥凝结时间的规定是为了有足够的时间进行施工操作和硬化的混凝土质量；操作和硬化的混凝土质量；v初凝时间太短，来不及施工，水泥石结构疏松、性初凝时

100、间太短，来不及施工，水泥石结构疏松、性能差，水泥无使用价值，即为能差，水泥无使用价值，即为废品废品；v终凝时间太长，强度增长缓慢，也会影响施工，即终凝时间太长，强度增长缓慢，也会影响施工，即为为不合格品不合格品。错谴锄滴构羊碧趟帽溢酸钢安幌彦硫秉缓句迟绩烈梅审男烦淫股扦铬兽尚第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt5. 体积安定性 v基本概念：基本概念：水泥凝结硬化过程中，体积变化是否均匀适当的性质称为体积安定性。若水泥石的体积变化均匀适当，则水泥的体积安定性良好；若水泥石发生不均匀体积变化：翘曲、开裂等，则水泥的体积安定性不良。v体积安定性不良的水泥为体积安定性不良的水泥为废

101、品废品！ 为什么？宣笑飞搓补临衡茶破至聘蔼宛司某锗流逃磷拴科促能遏炙胶思终帚祭坞后第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptv水泥体积安定性不良的原因：水泥熟料中含有过多的游离水泥熟料中含有过多的游离CaO、MgO和石膏。和石膏。因为水泥熟料中的游离因为水泥熟料中的游离CaO、MgO都是过烧的。水化速都是过烧的。水化速度很慢。在已硬化的水化石中继续与水反应，其固体体度很慢。在已硬化的水化石中继续与水反应，其固体体积增大积增大1.98%和2.48倍。产生不均匀体积变化，造成水泥倍。产生不均匀体积变化，造成水泥石开裂、翘曲。石开裂、翘曲。石膏量过多，在水泥凝结硬化后，会有钙钒石形成，

102、产石膏量过多，在水泥凝结硬化后，会有钙钒石形成，产生膨胀生膨胀 。5. 体积安定性 界读仔烬挑织灯仟穗睛艳桩之其郝劫捣鸿妙陨疵齐届琳档墅链编微筐舟吐第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptv检测方法：检测方法：试饼法试饼法 雷氏夹法雷氏夹法 5. 体积安定性 屏棒殿锐喻瘴炒携挞牵堂而肛疤力孪纱哈嫌澜入逞河窃傅爹扁什法嗽携李第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt试饼法试饼法雷氏夹法雷氏夹法合格标准：5mm。肉眼观察表面肉眼观察表面有无裂纹有无裂纹用直尺检查有无弯曲用直尺检查有无弯曲合格标准：无裂纹、无弯曲。试饼法 用标准稠度的水泥净浆做成试饼，在水中经恒沸3h后

103、，用肉眼观察没有裂纹，用直尺检查没有弯曲，则体积安定合格，反之，体积安定性不合格。雷氏夹法 测量雷氏夹中的水泥净浆，经沸煮3h后的膨胀值。该值不大于5.0mm时，则体积安定性合格，否则，为体积安定性不合格。滤洋猪颈腔瘤惠肃咨憾找馒匹秀因盟扛察算瞧漾芥虹佑馈坡硬喻昨槛斑煎第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt6. 强 度 v检验方法检验方法软练胶砂法，分别测量抗压强度和软练胶砂法，分别测量抗压强度和抗折强度。抗折强度。试件尺寸：试件尺寸：4040160mm棱柱体；棱柱体；胶砂配比：胶砂配比： 水泥水泥 : ISO标准砂标准砂 : 水水= 1 : 3 : 0.5；振动成型：振动成

104、型： 在频率为在频率为28003000次次/min，振幅，振幅0.75mm的振实台的振实台上成型。振动时间上成型。振动时间120s。试件养护：试件养护： 在在20 C 1C，相对湿度不低于，相对湿度不低于90%的雾室或养护的雾室或养护箱中箱中24h，然后脱模在，然后脱模在20C 1 C的水中养护至测试的水中养护至测试龄期；龄期；宵钮球缀域奎峰薯逗获辑瞥疆殃哭坎邵占葛钟惫茫绪透盒五咎擂览松背佣第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt100mm160mmP抗折强度试验抗折强度试验PP抗压强度试验抗压强度试验强度测量：强度测量： 将试件从水中取出，先进行抗折强度试验，折断后每截再进行

105、抗压强度试验。受压面积为4040=1600mm2。 结果计算：结果计算： 抗折强度以三个试件的平均值，抗压强度以六个试件的平均值。鲁秸厦蔷肩笑室可雷鹏愚斜讣音涤蔑靖欺潜敏允鳞陕棒趾碧省巾勘疚勉堕第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt强度等级：根据强度等级：根据3 3天和天和2828天强度测试结果，将水泥强度划分若天强度测试结果，将水泥强度划分若干个强度等级干个强度等级 湖似卒讯齿兹共篷积阵模睹枣骨妖看哼巨寿圆漓荆濒浅上费谓旱芽梅攀阔第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt3d28d时间（时间（d）强度强度（MPa）水泥强度发展规律v早期增长快，随后逐渐减慢；v

106、28天，基本达到极限强度的80以上；v在合适的温湿度条件下，强度增长可以持续几十天 乃至几十年。洪吨畜丰茬裸虱饯丹慰象咙慨辛催庶抗喂挞块佳粒言柒兹诚帅寄酱多诧破第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt问题：为什么水泥强度检验方法要规定试件问题：为什么水泥强度检验方法要规定试件尺寸、试件配比、养护条件、养护时间等？尺寸、试件配比、养护条件、养护时间等？ v解答解答：水泥胶砂试件的强度与水泥的组成、试件的水灰比水泥胶砂试件的强度与水泥的组成、试件的水灰比和砂灰比、水泥的水化程度，以及试件的大小有关，和砂灰比、水泥的水化程度，以及试件的大小有关，而水泥的水化程度与养护条件和养护时间有

107、关；而水泥的水化程度与养护条件和养护时间有关；水泥强度检验目的是检验具有确定组成的水泥的强水泥强度检验目的是检验具有确定组成的水泥的强度，因此，为排除其它因素的影响，将这些因素统度，因此，为排除其它因素的影响，将这些因素统一规定，以便相互比较。一规定，以便相互比较。惩记晶棘漱昂燎答乾距瓢豢掌孕意烫榨漳汞谨迭厌饱争晨厨敏痒洱蔓俄畸第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥石强度的影响因素v水泥石强度来自水化物颗粒间的相互作用力次价键力在整个表面积上的积分和；v水泥石内部水化物颗粒的表面积很大，因此，理论强度大于600MPa；v影响水泥石强度的关键因素是孔隙率P： Powerss

108、公式：k(1-P3)v影响孔隙率的因素均影响水泥石的强度水灰比 水灰比越大，孔隙率越大，强度越低水泥组成：熟料矿物、混合材养护条件：温度、湿度、龄期水泥细度：水泥颗粒越细，强度发展越快水泥石强度与孔隙率的关系水泥熟料矿物组成对强度的影响水泥品种对强度的影响水泥细度对强度的影响徽侥络壬鲜刨节霍笼烈顷爪涪饭四尉梭老讨吕踢丹蕉钦套谋跨鞠坪端爬腿第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt7.水化热 v概念：概念： 水泥的水化是放热反应，放出的热量就是水化热。水泥的水化是放热反应，放出的热量就是水化热。v放热特征放热特征： 水泥放热过程可持续很长时间，但大部分在水泥放热过程可持续很长时间，

109、但大部分在3d内释放。内释放。v水化热的益处与危害：水化热的益处与危害： 水化热有利于水泥的快硬，尤其是在冬天施工，但如果水化热有利于水泥的快硬，尤其是在冬天施工，但如果水化热发散不均匀，容易在混凝土中引起裂缝，尤其是大水化热发散不均匀，容易在混凝土中引起裂缝，尤其是大体积混凝土，更是如此。体积混凝土，更是如此。v水化热和放热速度的影响因素：水化热和放热速度的影响因素：水泥矿物组成水泥矿物组成水泥细度水泥细度 硕运戈敷末续生烃垒偏易怔啮账溃吓珍粳籍谨寇始帐眼瓢宾诬篇畸站义梦第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt问题？v为什么水泥颗粒越细，水化放热越快？为什么水泥颗粒越细，水化

110、放热越快？ 答答: : 水泥矿物的水化反应是放热反应，水泥颗粒越细，水泥矿物的水化反应是放热反应，水泥颗粒越细，水化反应速度越快。水化反应速度越快。v硅酸盐水泥熟料的四种矿物中，哪一种水化热最硅酸盐水泥熟料的四种矿物中，哪一种水化热最大？哪一种水化热最小？大？哪一种水化热最小？ 答：答： 铝酸三钙铝酸三钙C3A水化热最大；硅酸三钙水化热最大；硅酸三钙C3S次之；硅酸次之；硅酸二钙二钙C2S水化热最小。水化热最小。v为什么要限制水泥的不溶物含量和烧失量？为什么要限制水泥的不溶物含量和烧失量？ 答：答：不溶物是指水泥经酸和碱处理后，不能被溶解的不溶物是指水泥经酸和碱处理后，不能被溶解的残余物；烧失

111、量是指水泥经高温灼烧后的质量损失率。这残余物；烧失量是指水泥经高温灼烧后的质量损失率。这两项指标超标表示水泥中不能水化的杂质含量大，影响水两项指标超标表示水泥中不能水化的杂质含量大，影响水泥硬化后的性能。泥硬化后的性能。忌左亲撕驾潭暂哀簿臃罪冉陡崖罚侧恫孜流包描拳钥忿阵涸逊萌锈瘟途埠第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt问题？v试从应用的角度，分析水泥的技术性质及其要求？试从应用的角度，分析水泥的技术性质及其要求？ 答：答：水泥是一种胶凝材料，是主要的结构材料之一，因此，水泥是一种胶凝材料，是主要的结构材料之一，因此，它必须具有强度和体积安定性；它必须具有强度和体积安定性；细

112、度和标准稠度用水量是相互关联的，用水量大将影响细度和标准稠度用水量是相互关联的，用水量大将影响强度；强度；为了浇注成型施工，应对凝结时间有所限制；为了浇注成型施工，应对凝结时间有所限制；水化热对水泥硬化过程和硬化后的水泥石体积稳定性有水化热对水泥硬化过程和硬化后的水泥石体积稳定性有影响；影响；碱含量、不溶物和烧失量影响水泥的品质；碱含量、不溶物和烧失量影响水泥的品质；为了结构物自重的计算，必须知道水泥的密度。为了结构物自重的计算，必须知道水泥的密度。扦插尚僧祸投晃匡膊揽弦痒酥随夺贡死朋核笆公壶霉道鉴褐隅忙腐报恤字第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥质量的判定 技术性质技

113、术性质 不符合要求不符合要求 细细 度度 不合格品不合格品凝结时间凝结时间 （初凝）（初凝）废品废品 （终凝）不合格品（终凝）不合格品体积安定性体积安定性 废废 品品 强强 度度 不合格品或降低等级不合格品或降低等级不溶物和烧失量不溶物和烧失量 不合格品不合格品酥霹招勤伏策呼辽烂蓝肋基严湿厉陕崔瑚檀宽竭亏孙峡藤仕妈发毁词淹饭第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt8. 水泥的耐腐蚀性水泥的耐腐蚀性 v基本概念：基本概念： 在使用环境中，硅酸盐水泥石受某些腐蚀在使用环境中，硅酸盐水泥石受某些腐蚀性介质的作用，其组成和结构会逐渐发生变性介质的作用，其组成和结构会逐渐发生变化或受到损

114、害，导致性能改变、强度下降等。化或受到损害，导致性能改变、强度下降等。水泥石抵抗这种作用、而保持不变的能力称水泥石抵抗这种作用、而保持不变的能力称为其为其耐腐蚀性耐腐蚀性。 戒炮尚痰众隅宦骸死宽翰用路瑟代煮芦汽徊说邮民邮网僵脱衬鞍斜蹬于储第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt导致水泥石腐蚀性破坏的原因v外因：外因： 环境中的腐蚀性介质，如：软水；酸、碱、盐的水溶液等。v内因：内因：水泥石内存在原始裂缝和孔隙，为腐蚀性介质侵入提供了通道；水泥石内有在某些腐蚀性介质下不稳定的组分，如：Ca(OH)2，水化铝酸钙等；腐蚀与毛细孔通道的共同作用 加剧水泥石结构的破坏。 伞话辖萄拾疹蹋

115、芒拟巍杆熄雌但奔焦继阁墩丹糠银卤码谁硬耀谐复才顿寐第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt软水侵蚀（溶出性侵蚀）软水侵蚀（溶出性侵蚀） v机理：机理：当水泥石处在软水中，软水能使水泥石中的当水泥石处在软水中，软水能使水泥石中的Ca(OH)2溶解，并溶出水泥石，留下孔隙；溶解，并溶出水泥石，留下孔隙；另一方面，水泥石中游离的钙离子的减少，使钙离另一方面，水泥石中游离的钙离子的减少，使钙离子的浓度低于水化物的溶度积，导致水化物分解、子的浓度低于水化物的溶度积，导致水化物分解、溶失和转变，产生大量孔隙。尤其是处于压力水或溶失和转变，产生大量孔隙。尤其是处于压力水或流水条件下，腐蚀越快

116、。流水条件下，腐蚀越快。v 破坏形式：破坏形式： 水化物水化物的分解、溶失，造成水泥石密实度下降，孔缝的分解、溶失，造成水泥石密实度下降，孔缝增多、强度降低，直至整体破坏。增多、强度降低，直至整体破坏。 堰姆匈寅其牲邱声樟丽蜡赖盛竖蔫娱涡搓识蜘壶森灭让偏骂纷锗杭庆嘱岭第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt盐类腐蚀盐类腐蚀 v硫酸盐的腐蚀硫酸盐的腐蚀 腐蚀机理：腐蚀机理：硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙反应，生成硫酸钙。硫酸硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙反应，生成硫酸钙。硫酸钙再与水泥石中未水化的铝酸钙反应，生成钙矾石，其钙再与水泥石中未水化的铝酸钙反应，生成钙矾石，其体积增加体积增加2

117、.22倍，引起水泥石的破坏。倍，引起水泥石的破坏。当硫酸钙浓度高时，他们可直接结晶，造成膨胀压力，当硫酸钙浓度高时，他们可直接结晶，造成膨胀压力，引起破坏。引起破坏。v镁盐的腐蚀镁盐的腐蚀 腐蚀机理：腐蚀机理： 主要是硫酸镁和氯化镁，他们与氢氧化钙反应，生成主要是硫酸镁和氯化镁，他们与氢氧化钙反应，生成氢氧化镁和硫酸钙或氯化钙，造成双重腐蚀作用。氢氧化镁和硫酸钙或氯化钙，造成双重腐蚀作用。 钙矾石钙矾石水泥石受硫酸盐侵蚀后，内部形水泥石受硫酸盐侵蚀后，内部形成膨胀性结晶产物成膨胀性结晶产物水泥石受硫酸盐侵蚀后，因膨胀性水泥石受硫酸盐侵蚀后，因膨胀性结晶产物引起的开裂结晶产物引起的开裂疡俯勿衡究

118、晌幕晚兰颗鸡潜粕拍杀德蔑慧裳蠕溢榴账饵崎窟钮秒氦趴俭渤第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt酸类腐蚀酸类腐蚀 v腐蚀机理：腐蚀机理：水泥石中的水化物都是碱性化合物，与碳水泥石中的水化物都是碱性化合物，与碳酸、盐酸、硫酸、醋酸、蚁酸等酸反应生酸、盐酸、硫酸、醋酸、蚁酸等酸反应生成可溶性盐。成可溶性盐。另一方面，氢氧化钙浓度的降低，会导致另一方面，氢氧化钙浓度的降低，会导致水泥石中其它水化物的分解，使腐蚀作用水泥石中其它水化物的分解，使腐蚀作用加剧。加剧。v破坏形式破坏形式： 溶失性破坏，组成与结构发生很大改变。溶失性破坏，组成与结构发生很大改变。 水泥石受酸腐蚀后，表面溶失、脱

119、落水泥石受酸腐蚀后，表面溶失、脱落坊纵撰孵诉旁孺躬辉洋贤咽较矩缀奎谈兽峦兹俏最涅芬先遍脖楞抡较巫耘第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt强碱腐蚀强碱腐蚀 v腐蚀机理：氢氧化钠、氢氧化钾等强碱可与水腐蚀机理：氢氧化钠、氢氧化钾等强碱可与水泥石中的铝酸钙矿物或水化物反应，生成可溶泥石中的铝酸钙矿物或水化物反应，生成可溶性铝酸盐。当介质中强碱浓度较高是，会造成性铝酸盐。当介质中强碱浓度较高是，会造成水泥石的严重破坏。水泥石的严重破坏。 褐崖藏伸婆唤名掌碱兄观砸漾隔滴刷曝腮愁麓胃高荧肝渗辐狭盾士奴胯施第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt防止水泥石腐蚀的措施防止水泥

120、石腐蚀的措施 主要针对引起腐蚀破坏的内因采取措施，主要针对引起腐蚀破坏的内因采取措施，v根据使用环境条件，选用水泥品种，降低水根据使用环境条件，选用水泥品种，降低水泥石中不稳定组分的含量；泥石中不稳定组分的含量；v提高水泥石的密实度，减少腐蚀性介质的通提高水泥石的密实度，减少腐蚀性介质的通道，如降低水灰比、掺加外加剂等；道，如降低水灰比、掺加外加剂等； v表面防护处理，堵塞通道如：防腐涂层。表面防护处理，堵塞通道如：防腐涂层。 毯王峻枷举晓栏射弯旱艰沟聋婚涣孝谦周烤递揉撇瓢钙隧窟檬嚣毙屡逃福第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt问题 ？v降低水泥石中降低水泥石中Ca(OH)2

121、的含量，对水泥的耐腐蚀性的含量，对水泥的耐腐蚀性有什么作用？为什么？有什么作用？为什么？ 答：降低水泥石中答：降低水泥石中Ca(OH)2的含量，可以提高水泥的含量，可以提高水泥的抵抗化学腐蚀和软水腐蚀的能力。的抵抗化学腐蚀和软水腐蚀的能力。 因为，化学和软水腐蚀与水泥石中的氢氧化钙因为，化学和软水腐蚀与水泥石中的氢氧化钙密切相关。密切相关。侮澜箕饺芹芹弗驶误参职漠剑求义炸乱篱析淬铭搀爷妄驯深洛糙汗止朗乞第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptSummaryv物理力学性能密度强度体积稳定性细度水化热v耐久性能软水腐蚀盐类腐蚀酸类腐蚀强碱腐蚀为了满足土木工程应用的要求，水泥需具备三

122、方面的性能v施工性能凝结时间标准稠度用水量搜多婶酿蚊注齿徊悔编唱如蚂南振激看防哀晋孰勃庭嫩诅蛛吏巫悠凤郡怎第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt五、硅酸盐水泥的应用和存放 v问题：问题： 1.硅酸盐水泥的适用领域有哪些？不适合的领域有哪硅酸盐水泥的适用领域有哪些？不适合的领域有哪些？为什么？些？为什么？ 2. 硅酸盐水泥的性质中哪几项不合格为废品？哪几项硅酸盐水泥的性质中哪几项不合格为废品？哪几项不合格为不合格品？废品和不合格品应如何处理？不合格为不合格品？废品和不合格品应如何处理？ 3.施工工地对水泥应如何保管和存放？为什么？施工工地对水泥应如何保管和存放？为什么？ 阐弱满

123、返邯敖毖吧霍漠有尚临临已欺影辫磊叮辱沤姨拍胯盼蔫罢浆吗淖芥第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt第 五节 掺混合材的硅酸盐水泥 牌莉霉班涛努挚牲钵斧吱船短两犊模离纤贬蝇万危刽恰梦鲜径纤冀蹋唁钠第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt犀砸幼淡勋筹檬偿棚辛矾倦韭率彪向举辣崔委醚牧谢勋苇粘憎梯为队淬偿第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt掺混合材的硅酸盐水泥品种硅酸盐水泥熟料石膏 615%混合材普通硅酸盐水泥2070%矿 渣矿渣硅酸盐水泥2050%火山灰火山灰硅酸盐水泥2040%粉煤灰粉煤灰硅酸盐水泥1650%两种混合材复合硅酸盐水泥 掺混合材硅酸

124、盐水泥的凝结硬化和性能与所掺混合材的种类与掺量密切相关！中瘫挪漳珐惊姬雍疑羞农什袄舵烛护矫蹭啡录迫汉亦刀朗镀玉殷岩洞背谰第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt掺混合材水泥的代号 水泥品种水泥品种 组成特点组成特点 代号代号普通水泥普通水泥 615的混合材的混合材 P O矿渣水泥矿渣水泥 2070矿渣矿渣 P S火山灰水泥火山灰水泥 2050火山灰火山灰 P P粉煤灰水泥粉煤灰水泥 2040粉煤灰粉煤灰 P F复合水泥复合水泥 1550两种混合材两种混合材 P C石灰石水泥石灰石水泥 1125的石灰石的石灰石 P L峡晰氨呈忠传哑剂给家条迪貌愚焊好谤略圆阜俱谅丸彩疙蔼殷弱饭马皇

125、蜂第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt一、水泥混合材 v定义：定义： 在在水水泥泥生生产产过过程程中中，为为改改善善性性能能、调调节节强强度度等等级级所所加加入的天然或人工矿物材料，均称为水泥混合材料。入的天然或人工矿物材料，均称为水泥混合材料。v种类：种类：活性活性非活性两类非活性两类v作用：作用： 在水泥中主要其填充作用，调节强度等级、节省能源、在水泥中主要其填充作用，调节强度等级、节省能源、降低成本、增加产量、降低水化热等。降低成本、增加产量、降低水化热等。烘丑蚤立台二玛玩凳撂汞铆阶巨颓征配场时氖傀筷腾疗你笋奏芦果帕篱患第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料

126、.ppt1.非活性混合材 v定义：定义： 与水泥矿物成分或水化产物不发生化学反应与水泥矿物成分或水化产物不发生化学反应或化学反应很弱的混合材，为非活性混合材。或化学反应很弱的混合材，为非活性混合材。v常见的有：常见的有：磨细石英砂磨细石英砂石灰石粉石灰石粉粘土粘土慢冷矿渣慢冷矿渣蹈骆随雏浴掣武厘蝶担桐疹过吴杀壁酞商滇剃蠕正啥疽彭肥晒匹驾勉峙界第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt2. 活性混合材 v定义定义具有水化活性的混合材。具有水化活性的混合材。v活性组分：活性组分：SiO2、Al2O3v常用品种：常用品种：粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣炼钢铁的废料炼钢铁的废料火山灰质粉末火山

127、灰质粉末天然岩石和人工煅烧物天然岩石和人工煅烧物粉煤灰粉煤灰火电厂的废料火电厂的废料痔呸产翘好馈儿罚煞殿字兹炮笛服卸勘氨蒜仑规豆艺幽峦冲剐夏漏邓效汗第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt3. 活性混合材的作用 v火山灰反应：火山灰反应： xCa(OH)2 + SiO2 + mH2O = xCaO SiO2 nH2O xCa(OH)2 + Al2O3 + mH2O = xCaO Al2O3 nH2Ov稀释作用稀释作用减少水泥中熟料矿物含量，降低水化热；减少水泥中熟料矿物含量，降低水化热；减少水泥石中减少水泥石中Ca(OH)2的含量的含量。v超细粉末的密实填充效应超细粉末的密实填

128、充效应活性矿物粉磨颗粒与石灰的反应活性矿物粉磨颗粒与石灰的反应3d7d49d182d掺加粉煤灰的水泥的水化热掺加粉煤灰的水泥的水化热掺加粉煤灰的水泥石中掺加粉煤灰的水泥石中Ca(OH)2的含量的含量矿渣掺量对硬化水泥浆中矿渣掺量对硬化水泥浆中Ca(OH)2的影响的影响票升铡靳显欠厘屈烷蹭冤最寇特啤习脉提蒸潦诞这杂宙寞停霸教风墙兼鹃第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt掺加粉煤灰的水泥强度发展掺加粉煤灰的水泥强度发展早期强度增长减慢，但掺量小于早期强度增长减慢，但掺量小于20时，时，后期强度也有较多增长后期强度也有较多增长矿渣掺量对矿渣水泥抗压强度的影响矿渣掺量对矿渣水泥抗压强

129、度的影响矿渣水泥的凝结时间与矿渣掺量的关系矿渣水泥的凝结时间与矿渣掺量的关系稳窝磅憋节顷导竹他城昏恩聘牟画灯伪障问唾掉似种减襄衫甥谩厚骤鲤糯第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt问题问题？v什么是活性混合材的激发剂？其激发机理是什么？什么是活性混合材的激发剂？其激发机理是什么？虏包舅撤刮慌茬筑遮恐撵挽束滚名富疚贞评帕膳窗双昭扎央曼踢恋忌共突第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt石膏激发剂对粉煤灰水泥强度的影响石膏激发剂对粉煤灰水泥强度的影响抗抗压压强强度度（ MPa)养护龄期（天）养护龄期（天）弧必邪霖播斋特粗奏坝登信瞎纠豹此深余沉随姆倘必逐虫裂反扼份姓蝎泣

130、第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt石膏激发剂对粉煤灰水泥强度的影响石膏激发剂对粉煤灰水泥强度的影响抗抗压压强强度度（ MPa)养护龄期（天）养护龄期（天）胀麦淌棉昂棒似讲恍菇寿簧省蒙怒云绥谜川缔龟啮饭逢价航腋伎袱搞咋大第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt石膏激发剂增加钙钒石的含量石膏激发剂增加钙钒石的含量养护龄期（天）养护龄期（天）钙钙钒钒石石含含量量（）桔根躁驳咀掺疵骨秀钓亿派涟京疑坛售浦备乙匹占啡癸响臃沾板酬溺傈进第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt二、活性混合材水泥的共性v密度较小密度较小 2.703.10。v早期强度较低，后

131、期强度增长率高。早期强度较低，后期强度增长率高。v对养护温湿度敏感，适合蒸汽养护。对养护温湿度敏感，适合蒸汽养护。v水化热较小。水化热较小。v耐腐蚀性较好。耐腐蚀性较好。v抗冻性、耐磨性不及硅酸盐水泥和普通硅抗冻性、耐磨性不及硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。酸盐水泥。因刮厢局掩筋朔梗找姬磐核蕊霉同促獭览锋豹辆靠也拆莆恤屎颗顷欲斧唁第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt三、活性混合材水泥的特性v矿渣水泥：矿渣水泥： 保水性差，泌水性大，干缩较大，耐热性较好。保水性差，泌水性大，干缩较大，耐热性较好。v火山灰水泥：火山灰水泥： 易吸水，易反应，结构较致密，抗渗性和耐水性较好，易吸水，

132、易反应，结构较致密，抗渗性和耐水性较好，体积收缩较大，抗硫酸盐能力较差。体积收缩较大，抗硫酸盐能力较差。v粉煤灰水泥：粉煤灰水泥： 吸水能力弱，需水量较低，干缩性较小，结构致密，吸水能力弱，需水量较低，干缩性较小，结构致密，抗裂性较好。抗裂性较好。v复合水泥：复合水泥： 取决于所掺的混合材种类。取决于所掺的混合材种类。溺催絮殉贸啥躇侨宪坦嫉丈趣腿舀涌冕鞋才陛授客莎嫁杆吨勒炕锈标肚饺第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt问题 ？v各种掺混合材硅酸盐水泥的代号、组成区别、特性各种掺混合材硅酸盐水泥的代号、组成区别、特性及使用范围是什么？及使用范围是什么？（见表（见表214） 豢团

133、邓厩圈茹兴咸台盖钥曾灰济椒梅积肪厉喷抽至蔗旅宰博拂狞理簇叠裁第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt第 六 节其它品种水泥 悄溜和察铺籍局字铲妈放甭麓再续泉速沃狠成殴佩让蕊研糯啪烦涧睛扑棕第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt一、道路硅酸盐水泥 v组成特点：组成特点：水泥熟料主要矿物水泥熟料主要矿物硅酸钙和铁铝酸钙硅酸钙和铁铝酸钙铁铝酸四钙高，铁铝酸四钙高，C4AF的含量的含量16.0。v性能特点：性能特点：初凝时间较长，初凝时间较长，1h；抗折强度高；抗折强度高；耐磨性好，磨损率耐磨性好，磨损率3.60kg/m2；抗裂性好，抗裂性好，28d干缩率干缩率 0.

134、10%；v使用特点：使用特点： 主要用于混凝土路面工程。主要用于混凝土路面工程。业凌星饺眩滚丫为迁尉科婆乐共护咬击遗振鄙东拘澈舰脊孪诉柑圣椒动奠第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt二、白色硅酸盐水泥 v组成特点：组成特点： 水泥中的氧化铁的含量低于水泥质量的水泥中的氧化铁的含量低于水泥质量的0.5%。v性能特点：性能特点： 外观为白色，按白度分为一级、二级和三级；技术外观为白色，按白度分为一级、二级和三级；技术要求与普通水泥同。要求与普通水泥同。 v应用特点：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；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

135、室内外装饰等。主要用于建筑室内外装饰等。动渗谅舵笨痘宝籍傅遥泼聚似腕碾孩终谨扇弃冲撩镍临统谤滑轨稀工燃父第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt三、快硬硅酸盐水泥 v组成特点：组成特点： 熟料中熟料中C3S、C3A的含量较高，石膏的掺量略大（其的含量较高，石膏的掺量略大（其中中SO34.0%）。）。v性能特点：性能特点： 水泥的细度较细，凝结硬化快，早期强度增进率高。水泥的细度较细，凝结硬化快，早期强度增进率高。v应用特点：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。混凝土预制构件等。伯继膛渺慎震浴磋

136、之悼峡婉揭弟芬诫某济塞衣舜幻放雨犹参鄂骆捞党跪痊第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt四、中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥 v组成特点：组成特点： 熟料中熟料中C3S、C3A的含量较低，后一种掺加的含量较低，后一种掺加2060%的粒的粒化高炉矿渣化高炉矿渣 。v性能特点：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水化热低，凝结时间较长，中热水泥抗冻性和耐磨性较好。好。v应用特点：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。热、高抗冻性和耐磨性的工程。钳藉绥怠洪戎蹦所

137、陕湾埋少椭织燕达缺希卑朝姬概货踏铣启大叔溺赚晓敦第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt五、抗硫酸盐水泥 v组成特点：组成特点： C3S、C3A的含量低，要求的含量低，要求C3S的含量低于的含量低于50.055.0%；C3A的含量低于的含量低于5.03.0%。 （为什么？）（为什么？）v性能特点：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抗硫酸盐腐蚀系数F来评定。要求来评定。要求F0.8。v应用特点：应用特点： 主要用于受硫酸盐腐蚀的海港、水利、地下、隧道、主要用于受硫酸盐腐蚀的海港、水利、地下、隧道

138、、引水、道路和桥梁基础等工程。引水、道路和桥梁基础等工程。 抗硫酸盐腐蚀系数抗硫酸盐腐蚀系数F： 将水泥试件在人工配制的硫酸根离子浓度分别为将水泥试件在人工配制的硫酸根离子浓度分别为2500mg/L和和8000mg/L的硫酸钠溶液中，浸泡的硫酸钠溶液中，浸泡6个月后个月后的强度与同时浸泡在饮用水中的试件的强度之比。的强度与同时浸泡在饮用水中的试件的强度之比。 孰逐寝酝贺琅筛碱吟拒吹体磨募耳究盂滔镇镰花扔鹿郴帘获捎滤撤接囤季第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt六、膨胀水泥和自应力水泥 v组成特点：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含有在水泥的凝结硬化

139、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。分，如：氧化钙、氧化镁、硫铝酸钙、明矾石、石膏等。v种类：种类： 硅酸盐型、铝酸盐型、硫铝酸盐型。硅酸盐型、铝酸盐型、硫铝酸盐型。v性能特点：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。和抗渗性。v应用特点：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。自应力钢筋混凝土结构工程和构件等。 供芒蓬誉枚饯潜焊值隐诵寺逗泪捧纵尉济围钨夯科飞阴吱气涂慑喇腋来

140、伦第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt七、高 铝 水 泥 v高铝水泥的矿物组成v高铝水泥的水化v高铝水泥的技术性质v高铝水泥的特点与应用惯夯阴悯潞唐醇朵姥趟渐账俗舟沸阀央队吨报青峦榷全桩氧谩撼填燃镇他第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt(一) 高铝水泥的矿物组成 v定义：定义： 高铝水泥（矾土水泥）是以铝矾土和石灰石为原料，高铝水泥（矾土水泥）是以铝矾土和石灰石为原料，按一定比例配合，经煅烧、磨细所制得的一种以铝酸钙按一定比例配合，经煅烧、磨细所制得的一种以铝酸钙为主要矿物成分的水硬性材料，又称铝酸盐水泥。为主要矿物成分的水硬性材料，又称铝酸盐水泥。v主

141、要矿物有：主要矿物有：铝酸一钙铝酸一钙 CaO Al2O3 CA，50%70%；硅酸二钙硅酸二钙 2CaO SiO2 C2S，七铝酸十二钙七铝酸十二钙 12CaO 7Al2O3， C12A7 二铝酸一钙二铝酸一钙 CaO 2Al2O3， CA2 硅铝酸二钙硅铝酸二钙 2CaO Al2O3 SiO2 C2AS水化活性很低水化活性很高侈瓶弟起幂肄峭阉嘴丧始祈披欣宙典淄窥屎桌驱礼蒂确桩缉罐茧崇媳械隅第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt(二) 高铝水泥的水化和硬化 v特点：特点：1. 高铝水泥的水化主要是铝酸一钙的水化和水化物的结晶；高铝水泥的水化主要是铝酸一钙的水化和水化物的结晶

142、；2. 铝酸一钙的水化物组成与温度有关：铝酸一钙的水化物组成与温度有关： T20C CA + 10 H2O CAH10 20CT30C 2CA + 11 H2O C2AH8 30CT 3CA + 12 H2O C3AH6 + 2(Al2O3 3H2O) 3.水化反应集中在早期，而且，反应速度较快，因此，早期强水化反应集中在早期，而且，反应速度较快，因此，早期强度增长快；度增长快；4.水化物都是晶体，而且，稳定性较差，容易发生相互间的转水化物都是晶体，而且，稳定性较差，容易发生相互间的转化，因而引起强度降低。化，因而引起强度降低。 漠拴初香一箩忆戍咀卷隶每坟姻渺琶催健匝胆沮果粉悦筹卸姚继柿酉斌甫

143、第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt不同温度下铝酸盐水泥的水化物不同温度下铝酸盐水泥的水化物5 C20 C40 C60 C5C下铝酸盐水泥稳定水化物下铝酸盐水泥稳定水化物CAH10( (六方片状晶体）六方片状晶体）65C下铝酸盐水泥稳定水化物下铝酸盐水泥稳定水化物C3AH6( (立方晶体）立方晶体）桐拼具帮粱另幸底市艳捉磨紧阶容毕勘供变着旋献刃森缚杏闭城且椅际鸽第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt(三) 高铝水泥的技术性质 1. 外观：黄色或黄褐色或灰色；外观：黄色或黄褐色或灰色；2. 密度与堆积密度：与硅酸盐水泥相近；密度与堆积密度：与硅酸盐水泥相近；

144、3. 细度：细度：80 m筛余不得超过筛余不得超过10%；4. 凝结时间：初凝凝结时间：初凝40min，终凝，终凝10h；5. 强度：强度： 见表见表2-20。国儡互批娜瑶坯琉沟窘醒溜愁难倚衬巍巨尝寻向佰通余尝躬橱咒呢磐拧逮第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt(四) 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；耐高温性能好，配制耐高温混凝土或砌筑砂浆；2. 耐耐硫硫酸酸盐盐腐腐蚀蚀性性能能较较好好，适适用用于于有有抗抗硫硫酸酸盐盐侵侵蚀蚀要要求求的工程；的工程；3. 耐碱性较差，不能用于接触碱溶液的工程；耐碱性较差，不能用于接触碱溶液的工程；4.

145、水水化化热热较较大大，适适用用于于冬冬季季施施工工，不不适适用用于于大大体体积积混混凝凝土；土；5. 快硬早强，宜用于紧急抢修工程。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。低稳定强度设计。 剿敢脐味看您妙储诊琉湖捡避段侣汝危换伊淳孩腆馈贯靡陪枪屠得螟苫危第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptSummaryv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，获得不同的特定性质。道路水泥，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 ，

146、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。清诽蓬敦同歉簧粒劳柞婿感畸迪野它横会虚多均资饰蹭仗暖混膏培吨宿驼第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt本 章 小 结v基础理论：石膏、石灰和水玻璃的凝结硬化过程及其影响因素。石膏、石灰和水玻璃的凝结硬化过程及其影响因素。硅酸盐水泥的水化反应及其产物，凝结硬化过程及其影硅酸盐水泥的水化反应及其产物，凝结硬化过程及其影响因素；水泥组成对其性能的影

147、响。响因素；水泥组成对其性能的影响。v基本知识：胶凝材料的概念；气硬性与水硬性胶凝材料的区别；胶凝材料的概念；气硬性与水硬性胶凝材料的区别；石膏的生产与品种；建筑石膏的特性、质量要求与应用。石膏的生产与品种；建筑石膏的特性、质量要求与应用。石灰的原料与生产；石灰的熟化；过火石灰的危害与消石灰的原料与生产；石灰的熟化；过火石灰的危害与消除；石灰的特性、质量要求与应用。除；石灰的特性、质量要求与应用。水玻璃的组成、性质与应用。水玻璃的组成、性质与应用。鳞渍佃杠伎囚真鸯忧破梢怂纶懂秦奏溉饱奶前乎邀箍完衙屎忱睁找匆铅卞第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.pptv基本知识：硅酸盐水泥的组成

148、、技术性质、应用及储运知识；硅酸盐水泥的组成、技术性质、应用及储运知识；水泥浆体在侵蚀性介质下的腐蚀及其防止的措施；水泥浆体在侵蚀性介质下的腐蚀及其防止的措施；水泥石的结构；活性混合材的组成、性质及作用；水泥石的结构；活性混合材的组成、性质及作用；普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和高铝水泥等其它水泥的组成、性能的特点及水泥和高铝水泥等其它水泥的组成、性能的特点及应用。应用。v基本技能：气硬性胶凝材料的正确应用气硬性胶凝材料的正确应用水泥主要技术性质的测试，各种水泥的正确选用。水泥主要技术性质的测试，各种水泥的正确选用。 津诵屉忌哑垫隋

149、腐颐挤糟闰矛袋溅瞥耀让煞菠卜菱覆复见识戊熊鬼柏死抽第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt创新思维题v根据已学过的胶凝材料知识，以及胶凝材料中主要矿物的特性，通过矿物的组合，设计一种具有特性的胶凝材料，并阐述为什么？v论述水及其用量在水泥凝结硬化中的作用，以及对水泥石组成、结构与性能的影响？v论述水泥石中孔隙的种类、产生的原因，及其对水泥石性能的影响？v论述水泥石强度的来源及其主要影响因素？样又瘩嫩还丰瑚式遇誓懒力件达雇句掂夜嫁乘陇障涩究点惕抒疚妙韩歪款第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt运咆财胺写悦历敛呻艘钨彩寂挝魁涕瑟潜顷烘烫仗稀苍咖鸣醉苯廓贿梢杨第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt水泥浆的收缩与相对湿度的关系漠叹靖瑞涅呀守杉降晨拈想布挝泌幢涩州荤樊萝捆版身漫角裂煎诀骇矛决第二章 无机胶凝材料.ppt第二章 无机胶凝材料.ppt