水硬性无机胶凝材料各种水泥

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二、硅酸盐水泥的水化和凝结硬化
表面现象：
水泥+水→具有流动性、可塑性浆体
→失去可塑性（凝结）→强度提高， 发展成为坚实的水泥石（硬化）。
实质原因：水化反应
（一）水泥的水化反应
3CaO SiO2 6H 2 O 3CaO 2SiO2 3H 2 O 3Ca(OH ) 2
凝结时间很短，不便使用，所掺石膏与 反应最快的C3A的水化产物水化铝酸钙 作用生成难溶的水化硫铝酸钙，覆盖于 未水化的C3A周围，阻止其继续水化，从 而延缓水泥凝结时间。
影响水泥凝结、硬化的因素
（影响水泥石强度发展的主要因素）
1、熟料矿物的组成比例
2、水泥颗粒粗细程度 3、石膏所加比例 是影响水泥凝结硬化的主要内因。 4、加水量（以水灰比来控制）

三、硅酸盐水泥的技术性质
（一）细度
定义：细度——水泥颗粒的粗细程度。 细度↑:
优点：早期强度↑ 缺点：硬化时收缩大，易受潮，成本高 GB规定，硅酸盐水泥比表面积>300m2/kg

细度
比表面积法
负压筛法
水筛法
手工干筛法
（二）标准稠度及其用水量
标准稠度：水泥净浆以标准方法测

无机胶凝材料
气硬性无机胶凝材料 （石膏、石灰、水玻璃）
水硬性无机胶凝材料 （各种水泥）
将无机胶凝材料区分为气硬性和水硬性，
有着重要的实用意义： 气硬性无机胶凝材料一般只适用于地上或干
燥环境，不宜用于潮湿环境中。 水硬性胶无机凝材料则不仅可用于地上工程， 而且适用于水中或潮湿环境中地工程。 二、水泥品种 包括：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫 铝酸盐系水泥、铁铝酸盐系水泥等系列，其 中以硅酸盐系水泥为广泛。

（二）凝结硬化的特点：
1、放热反应
2、凝结硬化速度3－7天内较快，大致28
天完成基本部分，完成全过程需几年， 甚至几十年时间。 3、不同熟料矿物水化反应速度不同，顺 序为：C3A→C3S→C4AF→C2S。
（三）水泥中掺适量石膏的目的
调节（延缓）水泥凝结时间
解释：纯水泥熟料磨细后，与水反应快，
百度文库
5、养护条件（温、湿度）
6、养护龄期（28天）
温度越高，水泥凝结硬化速度越快。 湿度是保证水泥水化的一个必备条件，水泥
的凝结硬化实质是水泥的水化过程。 因此，在缺乏水的干燥环境中，水化反应不 能正常进行，硬化也将停止； 潮湿环境下的水泥石能够保持足够的水分进 行水化和凝结硬化，从而保证强度的不断发 展。
硅酸盐类水泥
通用水泥
硅酸盐类水泥
专用水泥
特性水泥
第一节
硅酸盐水泥
定义：由硅酸盐水泥熟料，0～5％
石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏 磨细制成的硬性胶凝材料。


I型：不掺混合材料 II型：掺不超过5％的混合材料
一、硅酸水泥的生产及矿物组成
（一）硅酸盐水泥生产工艺过程
——“两磨一烧”，关键是配料和煅烧
（二）硅酸盐水泥熟料的矿物组成： 硅酸三钙3CaO· SiO2，简写C3S，含量45％～60％； 硅酸二钙2CaO· SiO2，简写C2S，含量15％～30％； 铝酸三钙3CaO· Al2O3，简写C3A，含量6％～12％； 铁铝酸四钙4CaO· Al2O3· Fe2O3，简写C4AF，含量6 ％～8％。 各种矿物单独与水作用时，表现出不同的性能，见 表4-1。
以下是A、B两种硅酸盐水泥熟料矿物组成百分比含 量，请分析A、B两种硅酸盐水泥的早期强度及水化 热的差别。
矿物组成 A水泥 C3S/％ 60
47
C2S/％ 15
28
C3A/％ 16
10
C4AF/％ 9
15
B水泥
讨论
硅酸盐水泥熟料矿物各具特性: A水泥的C3S及C3A含量高，而C3S 及C3A的早期强度及水化热都较 高， 故A硅酸盐水泥的早期强度与水 化热高于B水泥。
2(2CaO SiO2 ) 4H 2O 3CaO 2SiO2 3H 2O Ca(OH ) 2
3CaO Al2 O3 6H 2 O 3CaO Al2 O3 6H 2 O
4CaO Al2O3 Fe2O3 7H 2O 3CaO Al2O3 6H 2O CaO Fe2O3 H 2O
3CaO Al2O3 6H 2O 3(CaSO4 2H 2O) 19H 2O 3CaO Al2O3 3CaSO4 31(OH ) 2
水泥水化产物：
（1）水化硅酸钙－凝胶；
（2）水化铁酸钙－凝胶；
（3）氢氧化钙－晶体； （4）水化铝酸钙－晶体； （5）水化硫铝酸钙－晶体。
§4 水泥_水硬性无机胶凝材料
制 作 人 依 巴 丹
—
一、胶凝材料
当其与水或水溶液拌合后，所形成的浆体经
过一系列物理、化学作用能逐渐凝结硬化并 形成具有一定强度的石状体。 按照硬化条件的不同，可分为气硬性胶 凝材料和水硬性胶凝材料。前者是指只能在 空气中硬化、保持并发展其强度的胶凝材料 （石膏、石灰、水玻璃、菱苦土等）；后者 是指不仅能在空气中，而且能更好在水中硬 化、保持并发展其强度的胶凝材料，如水泥。
试所达到的可塑性程度的稠度。 解释标准稠度的意义。 标准稠度用水量：指水泥净浆达到 标准稠度所需的加水量，以水与水 泥质量之比的百分数表示。
以实质原因解释表面现象
——水泥加水后，水化反应进行，随着
水化产物的增多，凝胶和晶体析出，水 分不断减少，浆体变稠－凝结。随着凝 胶和晶体的增多，水分的减少，晶体相 互连接，形成晶体网。凝胶体填充晶体 网，水泥石的强度提高，形成坚实的水 泥石－硬化。观察与讨论
观察与讨论
熟料矿物组成对早期强度及水化的热的影响

影响水泥石强度发展的最主要因素
加水量（以水灰比来控制）
例如，
1M3砼中，水泥300kg，砂600kg，
石子1200kg， 水180kg 实验室15升用量：水泥 4.5kg， 砂 9.0kg， 石子 18.0kg， 水 2.7kg 拌合物：干稠， 如何调整？ 保持水灰比不变，增加水泥浆用量；