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1、第第3节节 胶凝材料胶凝材料l胶凝材料胶凝材料(cements,binding materials)l胶凝材料概念：在土木工程材料中，凡是经过胶凝材料概念：在土木工程材料中，凡是经过一系列的物理、化学作用，能将散粒状或块状一系列的物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料。材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料。 胶凝材料有机胶凝材料：如沥青、树脂等无机胶凝材料气硬性：如石膏、石灰、菱苦土、 水玻璃水硬性：各种水泥l气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，且只能在气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，且只能在空气中保空气中保持持或发展其强度或发展其强度(如石灰、石膏水玻璃如石灰、石膏
2、水玻璃等等)。而水硬性不仅在空气中，而且能更好的在。而水硬性不仅在空气中，而且能更好的在水中硬化，并保持、发展其强度水中硬化，并保持、发展其强度（各种混凝土）（各种混凝土）。 l石膏石膏l (1)建筑石膏建筑石膏(calcined gypsum)(2)高强石膏(high strength gypsum/plaster)l 建筑石膏建筑石膏l型半水石膏的晶体较细，所以调制成一定稠型半水石膏的晶体较细，所以调制成一定稠度的浆体时，需水量也比型半水石膏的需水量度的浆体时，需水量也比型半水石膏的需水量大，导致建筑石膏的孔隙率也大，因而强度较大，导致建筑石膏的孔隙率也大，因而强度较低。低。l在实际生产与
3、工程中，建筑石膏的应用更广泛在实际生产与工程中，建筑石膏的应用更广泛一些。一些。l高强石膏高强石膏晶体组大，比表面小，调成可塑性浆体时需水量只是建筑石膏的一半，因此硬化后具有较高的密实度和强度；高强石膏可以用于室内抹灰，制作装饰制品和石膏板；若掺入防水剂可制成高强度防水石膏，在潮湿环境中使用。2、建筑石膏的技术性质、建筑石膏的技术性质凝结硬化快：可以考虑加入缓凝剂可以考虑加入缓凝剂(retarder)来缓凝来缓凝水化反应理论需水量为水化反应理论需水量为18.6，但为了使石膏浆体具有可塑性，但为了使石膏浆体具有可塑性，通常实际加水为通常实际加水为6080%孔隙率大，体积密度小，保湿、吸声性能好具
4、有一定的调湿性由于硬化体多孔结构的特点，建筑制品的热容量大、吸湿性强，当室内温度、湿度变化时，由于制品的“呼吸”作用，使环境温度、湿度能得到一定的调节。耐水性、抗冻性差凝结硬化时体积微膨胀防火性好3. 应用应用l建筑石膏：建筑石膏：l 装饰板材、雕塑、装饰型材、抹灰工程、砌块装饰板材、雕塑、装饰型材、抹灰工程、砌块等；等；l高强石膏：高强石膏：l 抹灰工程、装饰板材、砌块等；可溶性硬石膏抹灰工程、装饰板材、砌块等；可溶性硬石膏一般不用，避免出现。一般不用，避免出现。二二. 石灰石灰(lime,CaO)l（一）、石灰分类（一）、石灰分类（二）、石灰的技术要求（二）、石灰的技术要求（三）、石灰的性
5、质（三）、石灰的性质l（四）、石灰的应用（四）、石灰的应用（一）、石灰的分类（一）、石灰的分类l根根据据石石灰灰加加工工方方法法：块块状状生生石石灰灰、磨磨细细生生石石灰灰、石灰浆、石灰乳、石灰水等；石灰浆、石灰乳、石灰水等；l石石灰灰石石中中含含有有杂杂质质氧氧化化镁镁（MgOMgO），根根据据MgOMgO的的多多少少，将将生生石石灰灰中中MgOMgO含含量量5%5%的的称称为为钙钙质质石石灰灰（低低镁镁石石灰灰），5%20%的的称称为为中中镁镁石石灰灰。20%40%为高镁石灰。为高镁石灰。(二二)、 石灰的技术要求石灰的技术要求l根据建材行业标准，将建筑生石灰和根据建材行业标准，将建筑生石
6、灰和建筑生石灰粉划分为优等品、一等品、建筑生石灰粉划分为优等品、一等品、合格品三个等级，具体指标见书合格品三个等级，具体指标见书P11中两中两个技术指标表格。个技术指标表格。(三三)、石灰的性质l(1)良好的保水性：良好的保水性：直径约为直径约为1m的呈胶的呈胶体分散状态的氢氧化钙，其表面吸附一层体分散状态的氢氧化钙，其表面吸附一层较厚的水膜。较厚的水膜。l(2)凝结硬化慢、强度低：凝结硬化慢、强度低：碳酸钙和氢氧碳酸钙和氢氧化钙结晶体化钙结晶体 l(3)耐水性差：耐水性差：氢氧化钙结晶易溶于水氢氧化钙结晶易溶于水 l(4)体积收缩大：体积收缩大：蒸发大量的游离水蒸发大量的游离水l(5)吸湿性
7、强吸湿性强l1石灰乳涂料l将热化好的消石灰加入水稀释，直接用于室内墙壁和将热化好的消石灰加入水稀释，直接用于室内墙壁和天棚的涂料。天棚的涂料。l加入各种耐碱颜料，可变成彩色涂料。加入各种耐碱颜料，可变成彩色涂料。l加入少量磨细加入少量磨细沙沙或或粘土粘土 ，提高其耐水性。，提高其耐水性。l加入明矾，氯化钙，聚乙烯醇等减少涂层粉化。加入明矾，氯化钙，聚乙烯醇等减少涂层粉化。(四四)、应用、应用l2石灰砂浆石灰砂浆l石石灰灰膏膏+砂砂+水水+拌拌制制，既既可可用用作作砌砌筑筑砂砂浆浆又又可可用作抹面。用作抹面。l石灰膏石灰膏+纤维纤维+水拌制，多用于抹面。水拌制，多用于抹面。l3石灰土和三合土石灰
8、土和三合土l石石灰灰土土（石石灰灰+粘粘土土）和和三三合合土土（石石灰灰+粘粘土土+砂砂碱碱炸炸渣渣等等填填料料），多多用用于于加加固固地地面面、密密实实地地面面，稳定地基。稳定地基。l4制作硅酸盐制品制作硅酸盐制品l将将石石灰灰与与硅硅质质材材料料磨磨细细后后，一一起起加加压压成成型型，再再经经过过蒸蒸汽汽养护，生成以水化硅酸钙为主要产物的砼。养护，生成以水化硅酸钙为主要产物的砼。l反应式如下：反应式如下：lCa(OH)2+SiO2+aqCaOSiO2aql硅酸盐砼制品有：灰砂砖、灰砂构件、加气砼等。硅酸盐砼制品有：灰砂砖、灰砂构件、加气砼等。三三.水水玻璃玻璃l 水玻璃俗称泡花碱，是一种可
9、溶性硅酸盐，水玻璃俗称泡花碱，是一种可溶性硅酸盐，由碱由碱性性金属氧化物和二氧化硅结合而成的气硬性金属氧化物和二氧化硅结合而成的气硬性胶凝材料，如硅酸钠水玻璃、硅酸钾水玻璃。胶凝材料，如硅酸钠水玻璃、硅酸钾水玻璃。（二）特性1、黏结力强： 水玻璃硬化后具有较高的黏结强度，如用 水玻璃配制成水玻璃混凝土。2、耐酸性好3、耐热性好（三）应用 1.涂刷材料表面，浸渍多孔性材料，以提高其抗风化能力，提高建筑物的耐久性。 4. 水玻璃混凝土具有机械强度高，耐酸和耐热性能好，整体性强，材料来源广泛，施工方便，成本低及使用效果好等特点。l水硬性：粉末状水泥与水混合后，经过一系列水硬性：粉末状水泥与水混合后，
10、经过一系列复杂的物理化学反应，可由可塑性浆体变成坚复杂的物理化学反应，可由可塑性浆体变成坚硬的石状体，将散粒材料胶结成整体，这一过硬的石状体，将散粒材料胶结成整体，这一过程是水化在水环境下完成的，同时可以在水中程是水化在水环境下完成的，同时可以在水中更好的保持石状体的概念。所以，水泥是一种更好的保持石状体的概念。所以，水泥是一种水硬性胶凝材料。水硬性胶凝材料。(三三) 水泥水泥一一 . 硅酸盐水泥硅酸盐水泥l硅酸盐水泥：硅酸盐水泥：型硅酸盐水泥，代号型硅酸盐水泥，代号P.。型硅酸盐水泥，型硅酸盐水泥，代号代号P.。l1、普通硅酸盐水泥：简称普通水泥，代号普通硅酸盐水泥：简称普通水泥，代号P.O
11、。l2、矿渣硅酸盐水泥：简称矿渣水泥，代号矿渣硅酸盐水泥：简称矿渣水泥，代号P.S。l3、火山灰质硅酸盐水泥：简称火山灰水泥，代号火山灰质硅酸盐水泥：简称火山灰水泥，代号P.P。l4、粉煤灰硅酸盐水泥：简称粉煤灰水泥，代号粉煤灰硅酸盐水泥：简称粉煤灰水泥，代号P.F。l5、复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥：复合水泥，代号：复合水泥，代号P.C。 还有其他还有其他小品种小品种水泥：如快硬水泥、油井水泥、彩色水泥水泥：如快硬水泥、油井水泥、彩色水泥等普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、等普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥统称掺混合材料的
12、硅酸盐粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥统称掺混合材料的硅酸盐水泥水泥1.水泥的分类水泥的分类六大通用水泥六大通用水泥2、硅酸盐水泥熟料矿物组分、硅酸盐水泥熟料矿物组分l矿物名称矿物名称 化学成分化学成分 缩写符号缩写符号 含量含量l硅酸三钙硅酸三钙 3CaOSiO2 C3S 4462l硅酸二钙硅酸二钙 2CaOSiO2 C2S 1830l铝酸三钙铝酸三钙 3CaOAl2O3 C3A 512l铁铝酸四钙铁铝酸四钙 4CaOAl2O3Fe2O3 C4AF 1018l其中，硅酸三钙和硅酸二钙为强度组分，铝酸三钙和铁铝其中，硅酸三钙和硅酸二钙为强度组分，铝酸三钙和铁铝酸四钙为熔剂组分。酸四钙为熔剂组分
13、。l其他还有少部分其他还有少部分f-CaO、f-MgO及玻璃体等及玻璃体等3.硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化l水化水化水泥加水拌合后，水泥颗粒立即分散于水中与水泥加水拌合后，水泥颗粒立即分散于水中与水发生化学反应，生成水化产物并放出热量。水发生化学反应，生成水化产物并放出热量。l凝结凝结、硬化过程硬化过程硅酸盐水泥的水化和凝结硬化过程硅酸盐水泥的水化和凝结硬化过程是一个连续的复杂过程。是一个连续的复杂过程。水泥加水拌合后，形成可塑性的浆体，随着水化反应的进行，水泥浆体逐渐变稠失去可塑性，但还不具有强度的过程，成为水泥的凝结；随着开始产生强度，并逐渐发展成为坚硬的水泥石
14、，这一过程称为硬化。凝结、硬化是人为划分的，实际上它们是一个连续的、复杂的物理化学反应过程。4、硅酸盐水泥的主要技术性能、硅酸盐水泥的主要技术性能l1)1)密度密度l水泥欠烧比重小，过烧比重大l表现密度：表现密度：13001300左右，粉磨越细，表观密度越小。左右，粉磨越细，表观密度越小。 2) 2)细度（分散度）细度（分散度）l水泥的细度是表示水泥磨细的程度或水泥分散度的指标。 水泥细度对水泥性能影响很大。（在一般情况下）水泥细度越大，强度越高，但太细时早期强度增长虽快，但后期可能要下降，且对耐久性不利。 3)3)需水量需水量l将将水水泥泥与与水水拌拌成成标标准准稠稠度度状状态态下下的的加加
15、水水量量为为水水泥泥的的标准稠度需水量标准稠度需水量, ,一般在一般在242430%之间。之间。l水水灰灰比比：是是指指水水泥泥浆浆中中的的水水与与水水泥泥的的质质量量比比。一一般般情情况况下下是是水水泥泥浆浆的的水水灰灰比比越越小小，凝凝结结硬硬化化和和强强度度发发展展越越快快，且且强强度度越越高高。但但是是会会降降低低水水泥泥浆浆的的和和易易性性造造成成施施工工困困难难；水水灰灰比比较较大大，凝凝结结硬硬化化和和强强度度发发展展越慢，且强度越低，但是方便施工。越慢，且强度越低，但是方便施工。l4)4)凝结时间凝结时间l凝结分为初凝和终凝。凝结分为初凝和终凝。l初初凝凝：水水泥泥加加水水拌拌
16、合合时时，到到标标准准稠稠度度时时净净浆浆开开始始达达到到可可塑性所需的时间。塑性所需的时间。l终终凝凝：水水泥泥加加水水拌拌合合至至标标准准稠稠度度净净浆浆到到完完全全失失去去可可塑塑性性并开始产生强度所需的时间。并开始产生强度所需的时间。l硅硅酸酸盐盐水水泥泥标标准准规规定定，初初凝凝不不得得早早于于45min，终终凝凝不不迟迟于于6h30min。l影影响响水水泥泥凝凝结结的的因因素素：矿矿物物组组分分，C C3 3A A越越高高，凝凝结结越越快快。水水泥泥细细度度。环环境境温温、湿湿度度。缓缓凝凝组组分分：a.a.石石膏。膏。b.b.缓凝剂及促凝剂。缓凝剂及促凝剂。C.C.矿物掺合料。矿
17、物掺合料。l5)5)体积安定性体积安定性l水泥石硬化后，产生不均匀的体积变化，即体积安定性不良。水泥石硬化后，产生不均匀的体积变化，即体积安定性不良。l体积稳定性的危害：引起建筑物的破坏、构件崩溃。体积稳定性的危害：引起建筑物的破坏、构件崩溃。l原因：原因：熟料中的熟料中的游离游离CaOCaO太多太多控制方法：沸煮法测定。控制方法：沸煮法测定。l熟料中的熟料中的游离游离MgOMgO太多太多5.0%5.0%。l掺入的石膏太多掺入的石膏太多3.5%3.5%。l、：一一般般是是由由于于熟熟料料烧烧结结时时温温度度高高于于石石灰灰烧烧结结时时的的温温度度，熟熟料料中中的的f-CaOf-CaO和和f-M
18、gOf-MgO成成死死烧烧状状态态，而而过过熟熟的的f-Caf-Cao o与与f-Mgf-Mgo o熟熟化化慢慢，待待水水泥泥凝凝结结酸酸化化后后还还在在熟熟化化，导导致致水水泥泥石石体体积积安安定定性性不不良良。（熟熟化后体积膨胀，水泥石开裂）化后体积膨胀，水泥石开裂）l：主主要要是是由由于于过过量量的的石石膏膏与与C C3 3A A（3CaO*Al2O3，铝铝酸酸三三钙钙）的的水水化化物物水水化化铝铝酸酸钙钙反反应应，生生成成高高硫硫型型水水化化硫硫酸酸钙钙，体体积积膨膨胀胀1.51.5倍，也引起水泥石开裂。倍，也引起水泥石开裂。l安定性测试：安定性测试：饼法饼法雷化法。主要是促使雷化法。
19、主要是促使f-CaOf-CaO熟化熟化l6)6)强度与水泥标号强度与水泥标号l强强度度是是材材料料在在外外力力荷荷载载作作用用下下，材材料料抵抵抗抗破破坏坏的能力。（水泥硬化以后石的的能力。（水泥硬化以后石的轴心抗压轴心抗压强度）强度） 硅酸盐水泥的强度等级有硅酸盐水泥的强度等级有6 6个：个：42.542.5、42.5R42.5R、52.552.5、52.5R52.5R、62.562.5、62.5R62.5R。l7）水化热）水化热l产生的原因：水化放热反应。产生的原因：水化放热反应。l矿物组分放热速度不同：矿物组分放热速度不同：C C3 3ACAC3 3SCSC4 4AFCAFC2 2S S
20、。l影影响响水水化化热热的的因因素素：总总的的放放热热量量一一样样，但但可可以以控控制放热速度。制放热速度。l大体积禁用硅酸盐水泥，普硅也应控制使用。大体积禁用硅酸盐水泥，普硅也应控制使用。l水化热利用水化热利用自养护温度：自养护温度：l消消除除水水化化热热不不利利影影响响措措施施：低低热热水水泥泥、冷冷却却导导流流浇浇注温度、养护等。注温度、养护等。硅酸盐水泥的特性及应用l凝结硬化快、强度高凝结硬化快、强度高特别适合早期强度要求高的工程、特别适合早期强度要求高的工程、高强混凝土结构和预应力混凝土工程。高强混凝土结构和预应力混凝土工程。l抗冻性好抗冻性好适用于严寒地区、经受反复冻融作用的混凝适
21、用于严寒地区、经受反复冻融作用的混凝土工程。土工程。l碱度高、抗碳化能力强碱度高、抗碳化能力强适用于重要的钢筋混凝土结构、适用于重要的钢筋混凝土结构、预应力混凝土工程以及二氧化碳浓度高的环境。预应力混凝土工程以及二氧化碳浓度高的环境。l干缩小干缩小可用于干燥环境的混凝土工程。可用于干燥环境的混凝土工程。l耐磨性好耐磨性好可用于路面与地面工程。可用于路面与地面工程。l水化热高水化热高用于寒冷地区的结构施工的自我养护用于寒冷地区的结构施工的自我养护l耐腐蚀性差耐腐蚀性差不利用于海洋工程不利用于海洋工程l耐热性差耐热性差硅酸盐水泥不宜单独用于耐热混凝土工程。硅酸盐水泥不宜单独用于耐热混凝土工程。二二
22、. 掺混合材的硅酸盐水泥掺混合材的硅酸盐水泥l混混合合材材：在在水水泥泥生生产产时时，为为改改善善水水泥泥的的性性能能，如如强强度度和和耐耐久久性性等等而而加加入入到到水水泥泥中中，和和水水泥泥熟熟料、石膏一起粉磨的矿物材料。料、石膏一起粉磨的矿物材料。l混合材又分为活性混合材和非活性混合材。混合材又分为活性混合材和非活性混合材。 l(一一)、混合材料的类别、混合材料的类别l1活活性性混混合合材材：在在激激发发条条件件下下（石石灰灰或或石石膏膏的的作作用用），加加水水拌拌合合后后，生生成成具具有有胶胶凝凝性性的的水水化化产产物物，既既能能在在水水中中，又又能能在在空空气气中中发发展展并并保保持
23、持强强度度的的矿矿物物材材料料。这这一一类类材材料料包包括括有有：粉粉煤煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰质材料等。灰、粒化高炉矿渣、火山灰质材料等。l2. 非非活活性性混混合合材材：由由于于这这类类材材料料活活性性很很低低，即即使使在在有有激激发发条条件件下下（碱碱或或石石膏膏）也也不不与与水水发发生生水水化化反反应应，也也不不具具有有水水硬硬性性胶胶凝凝性性质质的的矿矿物物材材料料 （二）、掺混合材的水泥（二）、掺混合材的水泥l1. 硅酸盐水泥：硅酸盐水泥：型硅酸盐水泥，代号型硅酸盐水泥，代号P.。型硅型硅酸盐水泥，代号酸盐水泥，代号P.。l2. 普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥：简称普通水泥，代号：
24、简称普通水泥，代号P.O。l3. 矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥：简称矿渣水泥，代号：简称矿渣水泥，代号P.S。l4. 火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥：简称火山灰水泥，代号：简称火山灰水泥，代号P.P。l5. 粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥：简称粉煤灰水泥，代号：简称粉煤灰水泥，代号P.F。l6. 复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥：三三. 其它品种水泥其它品种水泥l其它品种水泥是以硅酸盐水泥以及铝酸盐、其它品种水泥是以硅酸盐水泥以及铝酸盐、硫铝酸盐水泥等为基础，通过掺入其它材料硫铝酸盐水泥等为基础，通过掺入其它材料或在特殊工艺下，赋予水泥特殊的性能。或在特殊工艺下，赋予水泥特殊的性能。（一（
25、一)、快硬水泥、快硬水泥l1. 快硬硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥l2. 快硬硫铝酸盐水泥快硬硫铝酸盐水泥l3. 氟铝酸盐快硬水泥氟铝酸盐快硬水泥 (二二)、装饰水泥、装饰水泥l1. 白色水泥白色水泥l2. 彩色水泥彩色水泥矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥l矿渣硅酸盐水泥定义：矿渣硅酸盐水泥定义：“凡由硅酸盐水泥熟料凡由硅酸盐水泥熟料和和2070粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号（简称矿渣水泥），代号P.S。”(据据GB13441999矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水矿渣硅酸盐水泥、火
26、山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥泥、粉煤灰硅酸盐水泥)l特性及应用特性及应用凝结硬化速度慢：凝结硬化速度慢：早期强度低，后期强度高早期强度低，后期强度高 对温度湿热敏感性强：对温度湿热敏感性强：适于蒸养适于蒸养 (steam curing or high-pressure steam curing)耐腐蚀性好：耐腐蚀性好：可用于海港工程和水工大坝的建设。可用于海港工程和水工大坝的建设。 水化热小：水化热小：可用于大体积混凝土，大型基础和混凝土可用于大体积混凝土，大型基础和混凝土大坝等。大坝等。 耐热性好耐热性好抗碳化抗碳化(carbonization)能力差：能力差：一般不用于热处理车一般不
27、用于热处理车间的修建。间的修建。 矿渣水泥的保水性差、抗渗性差、泌水通道较多、干矿渣水泥的保水性差、抗渗性差、泌水通道较多、干缩较大，使用中要严格控制用水量，加强早期养护。缩较大，使用中要严格控制用水量，加强早期养护。 抗冻性差：抗冻性差：不宜用于冬季施工不宜用于冬季施工 火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥l火山灰质硅酸盐水泥定义：火山灰质硅酸盐水泥定义：“凡由硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料熟料、火山灰质混合材料(掺量为水泥熟料质掺量为水泥熟料质量的量的20-50)和适量石膏磨细制成的水硬性和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火胶凝材料，称为火山灰
28、质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号山灰水泥），代号P.P。” (据据GB13441999矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥)特性及应用特性及应用火山灰水泥干缩大，在干燥高温下，水化硅火山灰水泥干缩大，在干燥高温下，水化硅酸钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和酸钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和氧化硅，产生氧化硅，产生“起粉起粉”现象。现象。不宜用于干燥不宜用于干燥环境环境 。抗冻性和耐磨性比矿渣水泥还要差抗冻性和耐磨性比矿渣水泥还要差 。抗渗性高抗渗性高 。掺入粘土质的火山灰水泥不抗硫酸盐侵蚀掺入粘土质的火山灰水泥不抗硫
29、酸盐侵蚀。粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥l粉煤灰硅酸盐水泥定义：粉煤灰硅酸盐水泥定义：“凡由硅酸盐水泥熟凡由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰料、粉煤灰(掺量按质量百分比计为掺量按质量百分比计为20-40)和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥），代为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥），代号号P.F。” (据据GB13441999矿渣硅酸盐水矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥)特性及应用特性及应用干缩小，抗裂干缩小，抗裂 。凝结硬化慢，早期强度低。凝结硬化慢，早期强度低。色深
30、。色深。抗碳化性能差。抗碳化性能差。 复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥l复合硅酸盐水泥定义：复合硅酸盐水泥定义：“凡由硅酸盐水泥熟料、凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料两种或两种以上规定的混合材料(混合材的总混合材的总掺量按质量的百分比为掺量按质量的百分比为1550 )、适量石、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥（简称复合水泥），代号盐水泥（简称复合水泥），代号P.C。”(据据GB12958-1999复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥 )特性及应用特性及应用l耐腐蚀性好耐腐蚀性好l水化热小，水化热小，l抗渗性好，抗渗性好，l早强。早
31、强。 硅酸盐水泥硅酸盐水泥生料的配制生料的配制 l原料原料 石灰质原料（如石灰石、贝壳等，提供石灰质原料（如石灰石、贝壳等，提供CaO）粘土质原料（如粘土、页岩等，主要提供粘土质原料（如粘土、页岩等，主要提供SiO2、Al2O3、Fe2O3）校正原料（如铁矿粉、砂岩，前者是补充原料中不足校正原料（如铁矿粉、砂岩，前者是补充原料中不足的氧化铁，后者是补充原料中不足的的氧化铁，后者是补充原料中不足的SiO2） 矿化剂矿化剂 l工艺工艺 干法干法湿法湿法 硅酸盐水泥的煅烧硅酸盐水泥的煅烧 l窑型窑型:l立窑立窑l回转窑回转窑l煅烧过程煅烧过程 水分蒸发水分蒸发生料预热生料预热生料分解生料分解熟料煅烧
32、熟料煅烧熟料冷却熟料冷却快硬硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥l以适当的生料烧至部分熔融，所得的以硅酸钙为以适当的生料烧至部分熔融，所得的以硅酸钙为主要成分的熟料，加入适量的石膏，磨细制成的主要成分的熟料，加入适量的石膏，磨细制成的具有早期强度增长率快的水硬性胶凝材料，称为具有早期强度增长率快的水硬性胶凝材料，称为快硬硅酸盐水泥，简称快硬水泥。快硬硅酸盐水泥，简称快硬水泥。l快硬水泥的生产同硅酸盐水泥基本一致，只是在快硬水泥的生产同硅酸盐水泥基本一致，只是在生产时提高了硅酸三钙生产时提高了硅酸三钙(50-60)、铝酸三钙、铝酸三钙(8-15)的含量，两者的总量不少于的含量，两者的总量不少于65。同时。同
33、时增加了石膏的掺量增加了石膏的掺量(8)，提高了粉磨细度，提高了粉磨细度(比表比表面积达面积达450m2kg)。 应用应用l主要用于抢修、堵漏、及军事工程主要用于抢修、堵漏、及军事工程快硬硫铝酸盐水泥快硬硫铝酸盐水泥l以适当的生料烧至部分熔融，得到以无水硫酸以适当的生料烧至部分熔融，得到以无水硫酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，加入适钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，加入适量的石膏磨细的具有早期强度高特性的水硬性量的石膏磨细的具有早期强度高特性的水硬性胶凝材料，称为快硬硫铝酸盐水泥胶凝材料，称为快硬硫铝酸盐水泥(快硬硫快硬硫铝酸盐水泥铝酸盐水泥(JC7141996)。 快硬硫铝酸盐水泥特点与
34、应用快硬硫铝酸盐水泥特点与应用l无无水水硫硫铝铝酸酸钙钙与与石石膏膏迅迅速速反反应应生生成成钙钙矾矾石石晶晶体体和和大大量量的的铝铝胶。胶。早期强度高。早期强度高。lC2S水水化化的的水水化化产产物物Ca(OH)2晶晶体体和和水水化化硅硅酸酸钙钙胶胶体体不不断断填填充充水水泥泥石石的的孔孔隙隙。硬硬化化后后水水泥泥石石的的结结构构致致密密，孔孔隙隙率率小小，抗抗渗渗性性高高，水水化化产产物物中中Ca(OH)2的的含含量量少少，抗抗硫硫酸酸盐盐腐腐蚀蚀能力强。能力强。l主主要要用用于于配配制制早早强强、抗抗渗渗、抗抗硫硫酸酸盐盐腐腐蚀蚀的的混混凝凝土土工工程程。可可用用于于冬冬季季施施工工、浆浆
35、锚锚、喷喷锚锚支支护护、节节点点、抢抢修修、堵堵漏漏等等工工程程。此此外外，由由于于硫硫铝铝酸酸盐盐的的碱碱度度低低，可可用用于于生生产产各各种种玻玻璃纤维制品。璃纤维制品。快硬氟铝酸盐水泥快硬氟铝酸盐水泥l熟料主要成分为氟铝酸钙（熟料主要成分为氟铝酸钙（C11A7、CAf2）,再加石膏共同磨细而成，其终凝再加石膏共同磨细而成，其终凝2-3h，R=20Mpa左右。左右。 白色水泥白色水泥l白白色色硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的主主要要成成分分还还是是主主要要以以硅硅酸酸盐盐为为主主，其其中中少少了了着着色色物物质质（氧氧化化铁铁、氧氧化化锰锰、氧氧化化钛钛及及氧氧化化铬铬等等）。它们生产工艺与硅酸盐
36、水泥熟料基本相同，有一些区别：它们生产工艺与硅酸盐水泥熟料基本相同，有一些区别：l原原料料：原原料料锻锻烧烧后后应应少少着着色色物物质质，如如纯纯的的石石英英砂砂、纯纯的的石灰石等。石灰石等。l粉粉磨磨：用用白白色色陶陶瓷瓷作作为为衬衬板板及及研研磨磨体体，不不能能用用钢钢、铁铁做做研磨体，装置电磁装置。研磨体，装置电磁装置。l熟料磨细时可加入熟料磨细时可加入5%以内的石灰石。以内的石灰石。l燃料用气体或液体燃料，或限制煤中的燃料用气体或液体燃料，或限制煤中的Fe2O3。l其他要求，如凝结时间、标号、安定性问题与硅酸盐水泥其他要求，如凝结时间、标号、安定性问题与硅酸盐水泥类似。类似。 彩色水泥彩色水泥l彩彩色色硅硅酸酸盐盐水水泥泥：以以白白色色硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料、石石膏膏及及耐耐碱碱矿矿物物颜颜料料共共同同磨磨细细而而成成。（但但红红、赫赫色色、黑黑色色等等水水泥泥可可不不用用白白色色硅硅酸酸盐盐水水泥泥），其他要求及性能类似与硅酸盐水泥。其他要求及性能类似与硅酸盐水泥。l彩彩色色铝铝酸酸盐盐水水泥泥：铝铝酸酸盐盐水水泥泥生生料料中中加加入入着着色剂而烧结而成。色剂而烧结而成。
