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1、2.22.2硅酸盐水泥硅酸盐水泥2.2.12.2.1硅硅酸酸盐水水泥泥的的生生产、矿物物成成分分及及其其水化特性水化特性 1.定义：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，称为硅硅酸酸盐水水泥（波特泥（波特兰水泥）水泥）。 1土木工程材料建筑材料第四讲2.分类： I型型硅硅酸酸盐盐水水泥泥（代代号号为为：PI）：不掺加混合材料的水泥；型型硅硅酸酸盐盐水水泥泥（代代号号为为P）:在硅酸盐水泥熟料粉磨时，掺加不超过水泥质量5的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的水泥。2土木工程材料建筑材料第四讲3.生产3土木工程材料建筑材料第四讲5.煅烧过程生料煅烧 脱水和分解
2、产生CaO,SiO2,Al2O3,和Fe2O3 更高温度产生水泥熟料矿物。4土木工程材料建筑材料第四讲6.水泥熟料的矿物成分硅硅 酸酸 三三 钙钙 ： 3CaOSiO2， 简 写 为 C3S， 含 量37%60%;硅硅 酸酸 二二 钙钙 ： 2CaOSiO2， 简 写 为 C2S， 含 量15%37%;铝铝 酸酸 三三 钙钙 ： 3CaOAl2O3， 简 写 为 C3A， 含 量7%15%;铁铁铝铝酸酸四四钙钙：4CaOAl2O3Fe2O3，简写为C4AF，含量10%18%;5土木工程材料建筑材料第四讲7.水泥的水化反应.硅酸三钙水化2(3CaOSiO2)+6H2O=3CaOSiO23H2O(
3、水 化 硅 酸钙)+3Ca(OH)2特点：速度快，水化热大，强度高，收缩一般。.硅酸二钙水化2(2CaOSiO2)+4H2O=3CaOSiO23H2O(水 化 硅 酸钙)+Ca(OH)2特点：速度特别慢，水化热小，强度早期低、后期高，收缩较大，水化产物中氢氧化钙比较少。6土木工程材料建筑材料第四讲.铝酸三钙水化3CaOAl2O3+6H2O=3CaOAl2O36H2O (水化铝酸三钙)特点：反应迅速，水化放热大，强度低，收缩大在有石膏存在时，铝酸三钙开始水化生成高硫型水化硫铝酸钙(AFt)，见下式：3CaOAl2O3+3(CaSO4 2H2O ) + 26 H2O = 3CaOAl2O3 3 C
4、 a S O4 3 2 H2O （ 高 硫 型 水 化 硫 铝 酸 钙）当石膏耗尽时，铝酸三钙还会与钙矾石反应生成单硫型水化硫铝酸钙（AFm）：3CaOAl2O33 CaSO4 32H2O+2(3CaOAl2O3) +4H2O = 3(3CaOAl2O3CaSO412H2O)（单硫型水化硫铝酸钙）7土木工程材料建筑材料第四讲.铁铝酸四钙水化4CaOAl2O3Fe2O3+7H2O=3CaOAl2O36H2O+ CaOFe2O3H2O特点：反应速度快，水化热较低，强度较低，收缩小。8土木工程材料建筑材料第四讲8.水泥中主要熟料的水化反应对比名称名称硅酸三钙硅酸三钙硅酸二钙硅酸二钙铝酸三钙铝酸三钙铁
5、铝酸四钙铁铝酸四钙水化反应速度水化反应速度较快较快慢慢最快最快快快2828d水化放热量水化放热量大大小小最大最大中中强度强度高高早期低、早期低、后期高后期高低低小小收缩收缩中中较大较大大大中中抗硫酸盐腐蚀性抗硫酸盐腐蚀性中中最好最好差差中中9土木工程材料建筑材料第四讲2.2.22.2.2硅酸盐水泥凝结硬化硅酸盐水泥凝结硬化1.定义:水水泥泥的的“凝凝结结”:水泥加水拌合后，成为可塑的水泥浆，水泥浆逐渐变稠失去可塑性（尚不具有强度）的过程。水水泥泥的的“硬硬化化”:水泥的“凝结”后后产生明显的强度，并逐渐发展而成为坚硬的人造石-水泥石的过程。10土木工程材料建筑材料第四讲2.凝结硬化过程11土木
6、工程材料建筑材料第四讲3.凝结硬化的特点.水泥的强度是随着硬化龄期的增加而逐渐增大的。.水泥强度的发展与环境湿度和温度条件有关。在掺入适量石膏可以调节水泥的凝结速度。12土木工程材料建筑材料第四讲2.2.3硅酸盐水泥的技术性质硅酸盐水泥的技术性质1.细度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。检测方法:筛析法和比表面积法检验13土木工程材料建筑材料第四讲2.凝结时间初凝时间初凝时间:水泥净浆加水拌合至开始失去水泥净浆加水拌合至开始失去可塑性所需的时间；可塑性所需的时间；终凝时间终凝时间:水泥净浆加水拌合至完全失去可水泥净浆加水拌合至完全失去可塑性，并开始产生强度所需的时间。塑性
7、，并开始产生强度所需的时间。硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6.5h。实际上，国产硅酸盐水泥的初凝时间一般为13h，终凝时间一般为34h。14土木工程材料建筑材料第四讲3.体积安定性定义定义:水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性化过程中，体积变化的均匀性原因原因:引起水泥体积安定性不良的原因原因有熟料中游离氧化钙过多或游离氧化镁过多或掺人的石膏过多。检测方法：测试方法有试饼法和雷氏法。检测方法：测试方法有试饼法和雷氏法。15土木工程材料建筑材料第四讲4.强度及强度等级测试方法：胶砂法测试方法：胶砂法硅硅酸酸盐盐水水泥泥分分为为 42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5和和62.5R六个强度等级16土木工程材料建筑材料第四讲5.水化热水泥在水化过程中放出的热量称为水化热。在实际工程中应消除水化热的危害。17土木工程材料建筑材料第四讲6.碱含量18土木工程材料建筑材料第四讲总结：总结：在在以以上上的的技技术术性性质质中中，水水泥泥的的体体积积安安定定性性（沸沸煮煮安安定定性性、氧氧化化镁镁和和三三氧氧化化硫硫含含量量）和和初初凝凝时时间间不不合合格格时时，应应作作废废品品处处理理，不得用于工程。不得用于工程。19土木工程材料建筑材料第四讲土木工程材料建筑材料第四讲
