材料——水泥

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1、第二章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥在中國(guó)硅酸鹽辭典中，將水泥的概念定義為：凡以適當(dāng)?shù)纳?，燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主的硅酸鹽水泥熟料，加入適量的石膏磨細(xì)制得的水硬性膠凝材料，稱之為硅酸鹽水泥。水硬性：粉末狀水泥與水泥混合后，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，可由可塑性漿體變成堅(jiān)硬的石狀體，將散粒材料膠結(jié)成整體，這一過程是水化在水環(huán)境下完成的，同時(shí)可以在水中更好的保持石狀體的概念。所以，水泥是一種水硬性膠凝材料。膠凝材料的發(fā)展史大致可分為三個(gè)歷史時(shí)期①石膏——石灰時(shí)期：公元前2000—3000年，利用生石灰和鍛燒石膏的砂漿，——埃及金字塔和中國(guó)的萬里長(zhǎng)城。②石灰——火山灰

2、時(shí)期：公元初—18世紀(jì)，石灰中加入火山灰，其強(qiáng)度與抗水性都比石灰—石膏有所提高，——古羅馬圣廟建筑。③水泥時(shí)期：以前的①、②都是氣硬性膠凝材料，而1796年，利用天然水泥巖（含粘土成分的石灰石）制造的“羅馬水泥”，開始有水硬性膠凝材料，而水泥巖分布不廣。所以，1824年英國(guó)泥瓦工Jose-ph·Aspdin發(fā)明泥特蘭水泥，也即硅酸鹽水泥，而1838年約翰遜首先將水泥的鍛燒的關(guān)鍵：適當(dāng)?shù)呐淞虾蜏囟燃右悦鞔_。1890年唐山水泥廠是第一個(gè)在中國(guó)建成的水泥廠。硅酸鹽水泥：Ⅰ型硅酸鹽水泥，代號(hào)P.Ⅰ。Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號(hào)P.Ⅱ。普通硅酸鹽水泥：簡(jiǎn)稱普通水泥，代號(hào)P.O。礦

3、渣硅酸鹽水泥：簡(jiǎn)稱礦渣水泥，代號(hào)P.S。火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：簡(jiǎn)稱火山灰水泥，代號(hào)P.P。粉煤灰硅酸鹽水泥：簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥，代號(hào)P.F。復(fù)合硅酸鹽水泥：復(fù)合水泥，代號(hào)P.C。還有其他水泥：如快硬水泥、油井水泥、彩色水泥等普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥統(tǒng)稱摻混合材料的硅酸鹽水泥水泥的分類——六大通用水泥(1)生料的配制與粉磨(2)硅酸鹽水泥的煅燒(3)水泥熟料的粉磨一、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)——(兩磨一燒)二、硅酸鹽水泥熟料礦物組分礦物名稱化學(xué)成分縮寫符號(hào)含量硅酸三鈣3CaO·SiO2C3S44％～62％硅酸二鈣2Ca

4、O·SiO2C2S18％～30％鋁酸三鈣3CaO·Al2O3C3A5％～12％鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF10％～18％其中，硅酸三鈣和硅酸二鈣為強(qiáng)度組分，鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣為熔劑組分。其他還有少部分f-CaO、f-MgO及玻璃體等三、硅酸鹽水泥熟料率值和礦物組成計(jì)算（一）熟料的各率值——各氧化物之間的比例。1.硅率;2.鋁率（鐵率）3.石灰飽和系數(shù)；4.堿度（二）水泥熟料中礦物組成根據(jù)熟料中的化學(xué)成分含量，計(jì)算硅率、鋁率、堿度和石灰飽和系數(shù)，可以計(jì)算出任何水泥熟料中C2S、C3S、C3A和C4AF的含量：C3S=3.8SiO2(N-2)

5、=3.8SiO2(3KH-2)C2S=2.87SiO2(3-N)=8.61SiO2(1-KH)一般，P=0.9~1.7，所以C4AF=3.04Fe2O3C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3)CaSO4=1.70SO3四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性能1．密度：一般在3.05~3.2間，其測(cè)試注意介質(zhì)。與密度有關(guān)的因素：①ρc3S=3.25,ρc2S=3.28,ρc3A=3.04,ρC4M=3.71存放時(shí)間越長(zhǎng)，密度下降，這是因?yàn)樗嘀械膄-CaO(ρ=3.34)吸水及吸收CO2，變成Ca(OA)2甚至CaCO3(ρ=2.23,ρ=2.7)水泥欠燒比重小，過

6、燒比重大表現(xiàn)密度：1300左右，粉磨越細(xì)，表觀密度越小。2．細(xì)度（分散度）水泥的細(xì)度是表示水泥磨細(xì)的程度或分泥分散度的指標(biāo)。水泥細(xì)度的測(cè)試有兩種方法：①篩分法（水篩法或干篩法），我國(guó)多用0.080(80nm)的方孔篩進(jìn)行水篩或干篩，以其篩余百分?jǐn)?shù)表征細(xì)度，一般篩余量<12%。②比表面積法：測(cè)試單位每克的水泥粉的總外表面積，一般沒動(dòng)在2500~3500cm2/g之間。硅酸鹽水泥多用比表面積法。水泥細(xì)度對(duì)水泥性能影響很大。（在一般情況下）①水泥細(xì)度越大，強(qiáng)度越高，但太細(xì)時(shí)早期強(qiáng)度增長(zhǎng)雖快，但后期可能要下降，且對(duì)耐久性不利，分析——a、水化速度加快。b、水化范圍變大。

7、②需水性影響。③收縮影響。④經(jīng)濟(jì)性分析。3．需水量：將水泥與水拌成標(biāo)準(zhǔn)稠度狀態(tài)下的加水量為水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量。（水泥重量百分?jǐn)?shù)）P.O水泥一般在25~28%之間。影響因素：①細(xì)度；②礦物組分：C3A>C3S>C4AF>C2S4．泌水性與保水性在拌制水泥漿以及砂漿、砼時(shí)，為保證必要的和易性，往往加入比標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量多的水。但是，水泥由于自重的原因，有可能下沉，而余水則向上移動(dòng)被析出，從而使?jié){體分層，從而影響強(qiáng)度及耐久性等。（這一現(xiàn)象即稱為泌水性）與之有關(guān)的是保水性：此時(shí)余水不會(huì)析出，但當(dāng)在真空抽吸時(shí)能析出，這種現(xiàn)象稱為保水性。減少泌水性的措施：①增加水泥細(xì)度。②

8、增加C3A含量。③摻入混