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1、教学模块教学模块1 钢筋混凝土材料钢筋混凝土材料能力目标：能对水泥、集料、水泥混凝土、钢筋和钢绞线的常规技术指标进行检测，能进行普通水泥混凝土的配合比设计；知识目标：掌握集料、水泥、水泥混凝土和钢材的技术性质，普通水泥混凝土的配合比设计方法，混凝土外加剂的技术性质与使用方法。 道路建筑材料道路建筑材料课程建设组课程建设组任务任务1-1-1 水泥材料性能水泥材料性能及试验及试验一、常用水泥的生产一、常用水泥的生产磨细磨细煅烧煅烧（约（约1450）按比例混按比例混合、磨细合、磨细石灰石石灰石粘土粘土铁矿粉铁矿粉生料生料石膏石膏熟料熟料混合材料混合材料水泥水泥生产水泥的原料按比例搭配水泥生料的磨细设
2、备生料进行煅烧1、水泥熟料的烧制、水泥熟料的烧制硅酸盐水泥熟料主要组成硅酸盐水泥熟料主要组成硅酸三钙硅酸三钙 C3S 硅酸二钙硅酸二钙 C2S 铝酸三钙铝酸三钙 C3A 铁铝酸四钙铁铝酸四钙 C4AF2、磨制水泥成品、磨制水泥成品活性混合材料、非活性混合材料活性混合材料、非活性混合材料 75%-82%7%-15%10%-18%15%-37%36%-60%高炉矿渣、火山灰质高炉矿渣、火山灰质混合料、粉煤灰混合料、粉煤灰石英砂、石灰石、粘石英砂、石灰石、粘土土水泥品种水泥品种水泥品种水泥品种代号代号代号代号混合材料混合材料混合材料混合材料硅酸硅酸硅酸硅酸盐盐盐盐水泥水泥水泥水泥P.IP.IP.IP
3、.I不不不不掺掺掺掺P.P.P.P.掺掺掺掺加加加加5 5 5 5的石灰石或粒化高炉的石灰石或粒化高炉的石灰石或粒化高炉的石灰石或粒化高炉矿矿矿矿渣混合材料渣混合材料渣混合材料渣混合材料普通硅酸普通硅酸普通硅酸普通硅酸盐盐盐盐水泥水泥水泥水泥P.OP.OP.OP.O掺掺掺掺加加加加6 6 6 6-20-20-20-20活性混合材料。活性混合材料。活性混合材料。活性混合材料。矿矿矿矿渣硅酸渣硅酸渣硅酸渣硅酸盐盐盐盐水泥水泥水泥水泥P.SP.SP.SP.S掺掺掺掺加加加加2020202070707070粒化高炉粒化高炉粒化高炉粒化高炉矿矿矿矿渣渣渣渣火山灰火山灰火山灰火山灰质质质质硅酸硅酸硅酸硅酸
4、盐盐盐盐水泥水泥水泥水泥P.PP.PP.PP.P掺掺掺掺加加加加20202020-40-40-40-40火山灰火山灰火山灰火山灰质质质质混合材料混合材料混合材料混合材料粉煤灰硅酸粉煤灰硅酸粉煤灰硅酸粉煤灰硅酸盐盐盐盐水水水水泥泥泥泥P.FP.FP.FP.F掺掺掺掺加加加加2020202040404040粉煤灰粉煤灰粉煤灰粉煤灰复合硅酸复合硅酸复合硅酸复合硅酸盐盐盐盐水泥水泥水泥水泥P.CP.CP.CP.C掺掺掺掺两种或两种以上两种或两种以上两种或两种以上两种或两种以上2020202050505050混合混合混合混合材料材料材料材料二、常用水泥的特性二、常用水泥的特性（一）硅酸盐水泥（一）硅酸盐
5、水泥1硅酸盐水泥熟料的矿物成分硅酸盐水泥熟料的矿物成分矿矿矿矿物物物物强强强强 度度度度水化凝结硬水化凝结硬水化凝结硬水化凝结硬化速率化速率化速率化速率水化水化水化水化热热热热耐化学耐化学耐化学耐化学侵侵侵侵蚀蚀蚀蚀性性性性干干干干缩缩缩缩性性性性早期早期早期早期后期后期后期后期C C3 3S S良良良良良良良良较较较较快快快快中中中中中中中中中中中中C C2 2S S差差差差优优优优慢慢慢慢低低低低良良良良小小小小C C3 3A A良良良良中中中中快快快快高高高高差差差差大大大大C C4 4AFAF良良良良中中中中较较较较快快快快中中中中优优优优小小小小1硅酸盐水泥主要特性硅酸盐水泥主要特性
6、(1)水化、凝结硬化快、强度高水化、凝结硬化快、强度高初凝初凝初凝初凝终凝终凝终凝终凝水水化化物物进进一一步步发发展填充毛细孔展填充毛细孔膜层长大并互相膜层长大并互相连接（凝结连接（凝结）分分散散在在水水中中未未水水化的水泥颗粒化的水泥颗粒在在水水泥泥颗颗粒粒表表面面形成水化物膜层形成水化物膜层1111水泥颗粒水泥颗粒水泥颗粒水泥颗粒 2222水分水分水分水分 3333凝胶凝胶凝胶凝胶 4444晶体晶体晶体晶体 5555水泥颗粒的末水化内核水泥颗粒的末水化内核水泥颗粒的末水化内核水泥颗粒的末水化内核 6666毛细孔毛细孔毛细孔毛细孔 (2)水化热大水化热大(3) 耐腐蚀性差 (4) 抗冻性好
7、(5) 耐热性差 (二二) 普通水泥：普通水泥：特性与用途和硅酸盐水泥基本相同。特性与用途和硅酸盐水泥基本相同。(三三) 矿渣水泥矿渣水泥1. 矿渣水泥加水后的水化分两步进行矿渣水泥加水后的水化分两步进行2.水化热较低水化热较低3.矿渣水泥水化产物中矿渣水泥水化产物中Ca(OH)2含量少含量少 4.矿渣水泥保水性较差，泌水性较大矿渣水泥保水性较差，泌水性较大5.耐热性较好耐热性较好 6.适于采用蒸汽养护适于采用蒸汽养护 (四四) 火山灰水泥火山灰水泥(五五) 粉煤灰水泥粉煤灰水泥(六六) 复合水泥复合水泥三、影响常用水泥性能的因素三、影响常用水泥性能的因素1.水泥组成成分的影响水泥组成成分的影
8、响 2.水泥细度的影响水泥细度的影响 3.养护条件养护条件(温度、湿度温度、湿度)的影响的影响 4.龄期的影响龄期的影响5.拌和用水量的影响拌和用水量的影响 6.贮存条件的影响贮存条件的影响 四、常用水泥的技术要求四、常用水泥的技术要求 1细度 六大常用水泥的细度用80m筛筛析法和勃氏法(透气式比表面积仪)测定。水泥负压筛析仪水泥负压筛析仪2 2标准稠度用水量标准稠度用水量 水泥净浆稠度是采用标准法维卡仪测定，以水泥净浆稠度是采用标准法维卡仪测定，以试杆沉入净浆并距底板试杆沉入净浆并距底板(61)mm的水泥净浆的水泥净浆为为标准稠度标准稠度净浆，其拌和水量为该水泥的标净浆，其拌和水量为该水泥的
9、标准稠度用水量。准稠度用水量。 水泥净浆搅拌机水泥净浆搅拌机维卡仪维卡仪3 3凝结时间凝结时间 水泥凝结时间采用凝结时间测定仪测定。从水泥凝结时间采用凝结时间测定仪测定。从加水时起至试针沉入净浆中，距底板加水时起至试针沉入净浆中，距底板(4(41)mm1)mm时所经历的时间为时所经历的时间为初凝时间初凝时间；从加；从加水时起至试针沉入试件水时起至试针沉入试件0.50.5mm时，即环形附件开始时，即环形附件开始不能在试件上留下痕迹时所经历的时间为不能在试件上留下痕迹时所经历的时间为终凝时终凝时间间。 常用水泥技常用水泥技术术性性质标质标准准 (部份部份)项项 目目硅酸硅酸盐盐水泥水泥普通水泥普通
10、水泥矿矿渣水泥渣水泥火山灰水泥火山灰水泥粉煤灰水泥复合水泥粉煤灰水泥复合水泥P.IP.细细度度比表面比表面积积300m2/kg80m方孔方孔筛筛筛筛余量余量10凝凝结结时间时间初凝初凝45min终终凝凝6.5h10h体体积积安定性安定性沸煮法必沸煮法必须须合格合格(若若试饼试饼法和雷氏法两者有争法和雷氏法两者有争议议，以雷氏，以雷氏夹夹法法为为准准)强强度度等等级级龄龄期期抗抗压压强强度度（MPa）抗折抗折强强度度（MPa）抗抗压压强强度度（MPa）抗折抗折强强度度（MPa）抗抗压压强强度度（MPa）抗折抗折强强度度（MPa）42.53d28d17.042.53.56.516.042.53.5
11、6.515.042.53.56.54 4体积安定性体积安定性由由游离氧化钙游离氧化钙引起的水泥体积安定性不良可采用引起的水泥体积安定性不良可采用沸煮法检验。沸煮法包括沸煮法检验。沸煮法包括试饼法试饼法和和雷氏法雷氏法两种。两种。试饼法是将标准稠度水泥净浆做成试饼，沸煮试饼法是将标准稠度水泥净浆做成试饼，沸煮3h后，若用肉眼观察未发现裂纹，用直尺检查没有后，若用肉眼观察未发现裂纹，用直尺检查没有弯曲现象，则称为安定性合格。弯曲现象，则称为安定性合格。雷氏法是测定水泥浆在雷氏夹中沸煮硬化后的膨雷氏法是测定水泥浆在雷氏夹中沸煮硬化后的膨胀值，若膨胀量在规定值内则为安定性合格。胀值，若膨胀量在规定值内
12、则为安定性合格。当试饼法和雷氏法两者结论有矛盾时，以雷氏法当试饼法和雷氏法两者结论有矛盾时，以雷氏法为准。为准。 沸煮箱沸煮箱5 5强度及强度等级强度及强度等级采用软练胶砂法测定水泥强度。该法是将水泥和采用软练胶砂法测定水泥强度。该法是将水泥和标准砂按标准砂按1:31:3混合，水灰比为混合，水灰比为0.50.5，按规定方法制，按规定方法制成成40mm40mm40mm40mml60mml60mm的试件，带模在湿气中养护的试件，带模在湿气中养护24h24h后，再脱模放在标准温度后，再脱模放在标准温度(20(20l)l)的水中的水中养护，分别测定养护，分别测定3d3d和和28d28d抗压强度和抗折强
13、度。根抗压强度和抗折强度。根据测定结果，按标准规定，可确定该水泥的强度据测定结果，按标准规定，可确定该水泥的强度等级。等级。 水泥胶砂搅拌机水泥胶砂搅拌机水泥胶砂振实台水泥胶砂振实台水泥胶砂试模水泥胶砂试模小结小结硅酸盐水泥的硅酸盐水泥的主要矿物组成主要矿物组成：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙，改变矿物组成比例将会显著影响水泥三钙和铁铝酸四钙，改变矿物组成比例将会显著影响水泥的技术性质，以满足不同的使用要求。的技术性质，以满足不同的使用要求。为了改善水泥的某些性能，增加水泥产量和降低成本，在为了改善水泥的某些性能，增加水泥产量和降低成本，在硅酸盐熟料中掺加适量的各种硅酸盐熟料中掺加适量的各种混合材料混合材料并与石膏共同磨细并与石膏共同磨细制成各种掺混合材料的水泥，即通用水泥。制成各种掺混合材料的水泥，即通用水泥。水泥的主要水泥的主要技术指标技术指标是：细度、凝结时间、安定性和强度。是：细度、凝结时间、安定性和强度。
