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1、第1章水泥水泥是一種粉末狀的水硬性膠凝材料。它與水拌合成塑性漿體后,能膠結(jié)砂石等適當(dāng)材料,并能在空氣中或水中硬化成具有強(qiáng)度的石狀固體,水泥是無(wú)機(jī)水硬性膠凝材料。水硬性膠凝材料——指即能在空氣中硬化也能更好的在水中硬化,并長(zhǎng)久的保持或提高強(qiáng)度的膠凝材料。由于水泥具有這么好的性能,所以應(yīng)用廣泛,用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通、城市建設(shè)、水利及海洋開發(fā)等。按用途性能分有通用水泥專用水泥特性水泥按主要水硬性物質(zhì)名稱分有硅酸鹽水泥鋁酸鹽水泥硫酸鹽水泥磷酸鹽水泥第1節(jié)通用水泥一、硅酸鹽水泥(一)硅酸鹽水泥的概念及生產(chǎn)簡(jiǎn)述1、
2、概念:凡由硅酸鹽水泥熟料、0-5%的石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為硅酸鹽水泥(波特蘭水泥)。硅酸鹽水泥可分為兩種類型:Ⅰ型硅酸鹽水泥是不摻混合材料的水泥,其代號(hào)為P.Ⅰ,Ⅱ型硅酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥熟料中拌合磨時(shí)摻加不超過(guò)水泥質(zhì)量5%的石灰石或?;郀t礦渣混合材料的水泥。其代號(hào)為P.Ⅱ。(二)生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介1、生產(chǎn)工藝:兩磨一燒P22圖2-12、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成生料通過(guò)煅燒形成具有一定礦物組成的熟料這是生產(chǎn)水泥的關(guān)鍵。因?yàn)樗纬傻牡V物組成不同,它的水泥性質(zhì)就不同。(三)硅
3、酸鹽水泥的水化特性(四)硅酸鹽水泥的凝結(jié)與硬化A、硅酸鹽水泥的凝結(jié)與硬化的概念1、凝結(jié)——水泥加入適量的水調(diào)成水泥漿后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間由于本身的物理化學(xué)變化逐漸變稠失去塑性稱為凝結(jié)。2、硬化——凝結(jié)后,強(qiáng)度逐漸提升后并變成堅(jiān)固的石狀物質(zhì)即水泥石這一過(guò)程稱為硬化。凝結(jié)硬化總稱為硬化過(guò)程,這一過(guò)程實(shí)際是一個(gè)連續(xù)復(fù)雜的物理化學(xué)變化過(guò)程。是不能分開的。B、硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化原理水泥加水后,由于自身的物理化學(xué)變化,其礦物成分很快與水發(fā)生水化和水解作用,并在水泥顆粒表面形成一系列的水化產(chǎn)物氫氧化鈣、含水硅酸鈣、含水鋁酸鈣、
4、含水鐵酸鈣及含水硫鋁酸鈣五種主要水化產(chǎn)物。在水泥硬化過(guò)程中由于新生成物的生成溶解,形成凝膠,凝膠轉(zhuǎn)為結(jié)晶,以及表面炭化等過(guò)程相互交錯(cuò)進(jìn)行,使水泥變成了堅(jiān)硬的水泥石。這個(gè)過(guò)程主要有三個(gè)期:溶解期、膠凝期、結(jié)晶期C、影響水泥凝結(jié)硬化的因素1、礦物組成:如硅酸三鈣、鋁酸三鈣含量過(guò)多凝結(jié)硬化就快,產(chǎn)生的水化熱也高,硅酸二鈣含量多,水化熱低,適用于大體積工程。2、細(xì)度的影響:粗的影響,總表面積小,與水接觸就相對(duì)少些,水化就慢,水化熱低,凝結(jié)慢,細(xì)的影響與上相反,另外凝結(jié)后易產(chǎn)生收縮裂縫。3、溫度和濕度的影響:溫度低水化
5、凝結(jié)慢,自然養(yǎng)護(hù)條件4-40度自然養(yǎng)護(hù)條件連續(xù)10天以上,溫度在5度。按冬季施工,冬季施工要加外加劑。前7天要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%所以一天要洗幾次水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。4、石膏的影響:多了影響安定性D、水泥石的結(jié)構(gòu)(略)(五)硅酸鹽水泥主要技術(shù)性質(zhì)A、實(shí)際密度與堆積密度硅酸鹽水泥的實(shí)際密度主要取決于其熟料礦物的組成,一般為3.10-3.20g/cm3。也和儲(chǔ)存時(shí)間和條件等有關(guān)。受潮水泥的密度有所降低,在進(jìn)行砼配合比計(jì)算時(shí),通常用3.10g/cm3。堆積密度,除與礦物組成及細(xì)度外,主要取決于水泥堆積時(shí)的緊密程度,疏松堆積
6、約為1000-1100kg/m3,緊密堆積時(shí)達(dá)到1600kg/m3.在砼配合比計(jì)算中通常用1300kg/m3B、不溶物:水泥溶于水后有一部分不溶的物質(zhì)鐵粉,礦物質(zhì)、堅(jiān)硬的雜物質(zhì)。Ⅰ型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過(guò)0.75%,Ⅱ型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過(guò)1.50%。C、有害礦物質(zhì)的含量:1、氧化鎂含量不得超過(guò)5.0%,如經(jīng)蒸壓安定性實(shí)驗(yàn)合格,則水泥中氧化鎂含量允許放寬到6.0%。2、三氧化硫不超過(guò)3.5%。D、燒失量1定義燒失量是指水泥在一定的溫度和灼燒時(shí)間內(nèi)失去的質(zhì)量所占的百分?jǐn)?shù)Ⅰ型不得大于3.0%,Ⅱ型不得大
7、于3.5%E、細(xì)度定義:指水泥顆粒粗細(xì)的程度。標(biāo)準(zhǔn):細(xì)度是以每千克水泥所具有的總比表面積表示的,按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定比表面積不應(yīng)小于300m2/kg3、測(cè)定方法:比表面積儀測(cè)定指定硅酸鹽水泥4、影響:粗細(xì)都不行,細(xì)度對(duì)水泥的凝結(jié)硬化程度、強(qiáng)度、需水性、及硬化收縮均有影響。成分相同的水泥顆粒越細(xì),與水接觸的表面積越大,所以水化速度快、早期強(qiáng)度高。但顆粒過(guò)細(xì),粉磨過(guò)程中能耗大,使成本提高,而且在硬化時(shí)易產(chǎn)生裂縫,所以細(xì)度應(yīng)適宜。F、需水性(標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量)1、定義:使水泥凈漿達(dá)到一定的可塑性時(shí)需要的水量2、目的:為測(cè)定
8、水泥的凝結(jié)時(shí)間、安全性、強(qiáng)度提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的用水量的問(wèn)題。3、標(biāo)準(zhǔn):占水泥質(zhì)量的24-30%P-表示標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量4、測(cè)定方法①固定水位法142.5ml水經(jīng)驗(yàn)公式P=33.4-0.1855②調(diào)整水位法此種方法比較精確,一點(diǎn)一點(diǎn)的加水直到24-28%或S=28±2mmG、凝結(jié)時(shí)間1、定義:水泥從加水開始到失去流動(dòng)性即可塑狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需的時(shí)間,叫凝結(jié)時(shí)間。2、標(biāo)準(zhǔn):初凝大于45mim,如時(shí)間太快對(duì)