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1、普普 通通 混混 凝凝 土土普普 通通 混混 凝凝 土土 是指用水泥是指用水泥, 砂砂, 石子及外加剂，按石子及外加剂，按一定比例配置，经搅拌一定比例配置，经搅拌, 成型养护而得成型养护而得的人造石材。普通混凝土是一种原材的人造石材。普通混凝土是一种原材料来源广泛料来源广泛,施工便利，并且具有良好施工便利，并且具有良好力学性能力学性能, 耐久性及其他一些物理性能耐久性及其他一些物理性能的建筑材料，被广泛地利用于建筑领的建筑材料，被广泛地利用于建筑领域的各个方面。域的各个方面。1.水泥水泥 水泥是指水泥是指加水加水拌和拌和后成塑性浆体，后成塑性浆体，能能胶结胶结砂砂 石等石等适当材料，即能在空气
2、适当材料，即能在空气中硬化，中硬化，又能在水中硬化又能在水中硬化的粉状水硬性的粉状水硬性胶凝材料。是各种类型材料的总称胶凝材料。是各种类型材料的总称。 水泥的品种繁多，至今有水泥的品种繁多，至今有180多种水多种水泥，而且各种新型水泥仍在不断地开发泥，而且各种新型水泥仍在不断地开发应用之中。（水泥分类见书应用之中。（水泥分类见书P7表表2-1）2.1 硅酸盐水泥硅酸盐水泥凡凡由由硅酸盐水泥熟料，硅酸盐水泥熟料，05%的石灰石或粒的石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，统称为硅酸盐水泥。国际上统胶凝材料，统称为硅酸盐水泥。国际上统称为波特兰水
3、泥。称为波特兰水泥。硅酸盐水泥分为硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级。六个强度等级。（1）硅酸盐水泥的生产）硅酸盐水泥的生产 硅酸盐水泥的主要原料有石灰质原硅酸盐水泥的主要原料有石灰质原料料,粘土质原料和少量校正原料。粘土质原料和少量校正原料。 生料制备的主要工序是生料粉磨，生料制备的主要工序是生料粉磨，水泥制成及出厂的主要工序是水泥的水泥制成及出厂的主要工序是水泥的粉磨，水泥的生产过程课概括为粉磨，水泥的生产过程课概括为两两磨一烧磨一烧。（2）硅酸盐水泥熟料的矿物组成）硅酸盐水泥熟料的矿物组成 硅酸三钙硅酸三钙 C3S，含量，含量37%
4、65%； 硅酸二钙硅酸二钙 C2S ，含量，含量15%37%； 铝酸三钙铝酸三钙 C3A，含量，含量4%15%； 铁铝酸四钙铁铝酸四钙 C4AF ，含量，含量10%18%。 硅酸盐水泥性能取决于上述矿物组成的相对含硅酸盐水泥性能取决于上述矿物组成的相对含量。量。（3）.硅酸盐水泥的水化硅酸盐水泥的水化 凝结硬化凝结硬化水泥加水拌合后，就会发生化学反应，逐渐失去水泥加水拌合后，就会发生化学反应，逐渐失去流动性和可塑性而凝结硬化。流动性和可塑性而凝结硬化。水泥的凝结硬化过程一般可概括为：当水泥与水水泥的凝结硬化过程一般可概括为：当水泥与水接触后，水泥颗粒表面开始水化，生成的可溶性接触后，水泥颗粒表
5、面开始水化，生成的可溶性水化产物立即溶于水中，水泥颗粒内部未水化的水化产物立即溶于水中，水泥颗粒内部未水化的水泥继续反应，直至溶液达到饱和。水泥继续反应，直至溶液达到饱和。浓度越高，浓度越高，直接生成胶体析出。直接生成胶体析出。水泥水化后的主要水化产物是：水化硅酸钙（占水泥水化后的主要水化产物是：水化硅酸钙（占70%），氢氧化钙（），氢氧化钙（20%），三硫型水化硫），三硫型水化硫铝铝酸酸钙（占钙（占7%），其他还有水化硫），其他还有水化硫铝铝酸钙，水化铁酸酸钙，水化铁酸钙等。钙等。（4）硅酸盐水泥的技术要求和性质）硅酸盐水泥的技术要求和性质技术要求即技术指标，是衡量水泥品质及技术要求即技术指
6、标，是衡量水泥品质及质量的重要依据。它的技术指标主要有：质量的重要依据。它的技术指标主要有：不容物，烧失量，细度，凝结时间，安定不容物，烧失量，细度，凝结时间，安定性，氧化镁，三氧化硫，碱及强度指标。性，氧化镁，三氧化硫，碱及强度指标。2.2 掺混合材料的硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥2.1.1分类分类1.普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥2.矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥3.火山灰只硅酸盐水泥火山灰只硅酸盐水泥4.粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥5.复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥在硅酸盐水泥中加入混合材料的主要目的在硅酸盐水泥中加入混合材料的主要目的有：生产不同品种的水泥，以便合理利用有：生产不同品
7、种的水泥，以便合理利用水泥，满足各项建设工程的需要水泥，满足各项建设工程的需要;提高水泥提高水泥产量，降低水泥生产成本，节约能源，达产量，降低水泥生产成本，节约能源，达到提高经济效益的目的到提高经济效益的目的;有利于改善水泥的有利于改善水泥的性能，如改善水泥的安定性，降低水泥水性能，如改善水泥的安定性，降低水泥水化热。提高混凝土的抗蚀能力等化热。提高混凝土的抗蚀能力等;综合利用综合利用工业废渣，减少环境污染，实现水泥工业工业废渣，减少环境污染，实现水泥工业生态化。生态化。2.3 其他品种水泥其他品种水泥为满足各种工程的需求，往往还需要一为满足各种工程的需求，往往还需要一些具有特殊性能的水泥，如
8、铝酸盐水泥些具有特殊性能的水泥，如铝酸盐水泥（代号（代号CA）、快硬硅酸盐水泥、膨胀水泥、快硬硅酸盐水泥、膨胀水泥、抗硫酸盐水泥、油井水泥、白水泥等。抗硫酸盐水泥、油井水泥、白水泥等。铝铝酸盐水泥按酸盐水泥按Al2O3含量分为四类：含量分为四类：CA-50 50%Al2O360%CA-60 60%Al2O368%CA-70 68%Al2O377%CA-80 77%Al2O3硅酸盐水泥的主要技术性质有：硅酸盐水泥的主要技术性质有：1.细度细度2.凝结时间凝结时间3.强度强度4.性能及运用性能及运用应注意的是：快硬水泥的初凝不得早于应注意的是：快硬水泥的初凝不得早于45min,终凝不得迟于终凝不得
9、迟于10h。水泥强度等级以。水泥强度等级以3抗压强度表示，分别为抗压强度表示，分别为32.5,37.5和和42.5三三个等级。个等级。2.3.1 水泥的选择水泥的选择根据混凝土的使用需求，选用水泥时必须考虑根据混凝土的使用需求，选用水泥时必须考虑以下的技术条件：以下的技术条件：（1）配置混凝土时需水量低、流动性好、与）配置混凝土时需水量低、流动性好、与外加剂有较好的相容性；具有较高的胶砂强度，外加剂有较好的相容性；具有较高的胶砂强度，在配置混凝土时，能减少水泥用量，增大矿物掺在配置混凝土时，能减少水泥用量，增大矿物掺合料的用量；严格限制水泥中的有害组分，如碱合料的用量；严格限制水泥中的有害组分
10、，如碱含量、氯离子含量等。含量、氯离子含量等。（2）水泥强度等级应与混凝土的设计强度等）水泥强度等级应与混凝土的设计强度等级相适应。一般以水泥强度等级为混凝土级相适应。一般以水泥强度等级为混凝土28d强强度的度的1.52.0倍为宜。倍为宜。（3）在实际生产和施工中应根据具体情况选）在实际生产和施工中应根据具体情况选用所需要的水泥。用所需要的水泥。（4）在水泥的运输和储存过程中，一定要注）在水泥的运输和储存过程中，一定要注意防潮、防水。因为水泥受潮后会发生水化作用，意防潮、防水。因为水泥受潮后会发生水化作用，凝结成块，严重时会全部结块而不能使用。水泥凝结成块，严重时会全部结块而不能使用。水泥的储
11、存时间一般不超过的储存时间一般不超过3个月。个月。 2.3.2 骨料1.细骨料砂 定义：粒径小于5mm的岩石颗粒。必须符合混凝土用砂质量标准JGJ5292 建筑工程用砂质量标准GB/T14684-2001。 天然砂 ：河砂，海砂，山砂来源 人工砂 :用于C60的混凝土技术要求 :用于C30C60的混凝土 :用于C30的混凝土及建筑砂浆表表2.3.2有害杂质含量要求有害杂质含量要求 (GB/T14684-2001) 项目项目 指标指标 含泥量，含泥量，% 1.0 2.0 5.0泥块含量，泥块含量，% 0 1.0 2.0云母，云母，% 1.0 2.0 2.0轻物质，轻物质，% 1.0 1.0 1.
12、0有机物有机物(比色法比色法) 合格合格 合格合格 合格合格硫化物及硫酸盐硫化物及硫酸盐, % 0.5 0.5 0.5氯化物，氯化物，% 0.01 0.02 0.06 颗粒形状与表面特征颗粒形状与表面特征砂的颗粒形状与表面特征及其对混凝土性能的影响见砂的颗粒形状与表面特征及其对混凝土性能的影响见表表2.3.3。种类种类颗粒形状颗粒形状表面特征表面特征和易性和易性 强度强度河砂河砂 圆、椭圆圆、椭圆 光滑光滑 好好 低低 表表2.3.4颗粒形状和表面特征颗粒形状和表面特征 海砂海砂山砂山砂多棱角多棱角 粗糙粗糙 差差 高高2.粗骨料粗骨料石石按来源分碎石和卵石，工程中常用碎石按来源分碎石和卵石，
13、工程中常用碎石配制混凝土。配制混凝土。 按技术要求分为三类：按技术要求分为三类： ：用于：用于C60的混凝土。的混凝土。 ：用于：用于C30C60的混凝土。的混凝土。 ：用于：用于C30的混凝土及建筑砂浆的混凝土及建筑砂浆 。骨料的含水状态种类及含量限制种类及含量限制: 含含泥量、泥块含量、泥量、泥块含量、针片状颗粒含量及针片状颗粒含量及有害物含量等均应有害物含量等均应符合符合GB/T14685-2001(或或JGJ52-92)的要求。的要求。图图2.3.5针状和片状针状和片状石子石子2.4 混凝混凝土外土外加剂加剂 外加剂指在混凝土外加剂指在混凝土/砂浆拌合物中掺入的不砂浆拌合物中掺入的不超
14、过水泥用量超过水泥用量5%，且能使混凝土，且能使混凝土/砂浆按要砂浆按要求改变性能的化学物质。求改变性能的化学物质。 外加剂分为以下外加剂分为以下4类类：改善流变性能改善流变性能-减水剂、引气剂和泵送剂等减水剂、引气剂和泵送剂等调节凝结时间、硬化性能调节凝结时间、硬化性能-缓凝剂、早强剂缓凝剂、早强剂和速凝剂等。和速凝剂等。改造耐久性改造耐久性-引气剂、防水剂和阻锈剂等引气剂、防水剂和阻锈剂等。改善其它性能改善其它性能-加气剂、膨胀剂、防冻剂和加气剂、膨胀剂、防冻剂和着色剂等。着色剂等。2.5 矿物掺合物矿物掺合物粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，
15、粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。体废物。硅硅粉（也叫微硅粉）（学名粉（也叫微硅粉）（学名“硅灰硅灰”， Microsilica 或或 Silica Fume ），硅粉又叫），硅粉又叫硅灰。是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅硅灰。是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。在逸出的烟尘中，捕集装置收集处理而成。在逸出的烟尘中，SiO2含量约占烟尘总量的含量约占烟尘总量的90%，颗粒度非，颗粒度非常小，平均粒度几乎是纳米级别，故称为常小，平均粒度几乎是纳米级别，故称为硅粉。硅粉。磨细矿渣是指熔融的高炉矿渣经水或空气急冷而磨细矿渣是指熔融的高炉矿渣经水或空气急冷而成的细小颗粒物料，前者称水淬矿渣，后者称为成的细小颗粒物料，前者称水淬矿渣，后者称为气淬矿渣。其主要成分为气淬矿渣。其主要成分为SiO2,CaO,Al2O3,三者三者之和一般达之和一般达90%以上。以上。沸石粉是天然沸石磨制而成。沸石粉是天然沸石磨制而成。 天然沸石的化学成分天然沸石的化学成分%SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 烧失量烧失量 6169 1214 0.81.5 2.53.8 0.40.8 0.82.9 0.52.5 1015
