硅酸盐水泥的基本性质
水泥的基本性能
硅酸盐水泥熟料的矿物组成1、硅酸三钙是硅酸盐水泥熟料中的主要矿物成分,遇水时水化反应速度快,水化热大,凝结硬化快,其水化产物表现为早期强度高。
硅酸三钙是主要赋予硅酸盐水泥早期强度的矿物。
2、硅酸二钙是硅酸盐水泥中的主要矿物,遇水时水化反应速度慢,水化热很低,其水化产物表现为早期强度低而后期强度增进较高。
硅酸二钙是决定硅酸盐水泥后期强度的矿物。
3、铝酸三钙遇水时水化反应极快,水化热很大,水化产物的强度很低。
铝酸三钙主要影响硅酸盐水泥的凝结时间,同时也是水化热的主要来源。
由于在煅烧过程中,铝酸三钙的熔融物是生成硅酸三钙的基因,故被列为“熔媒矿物”。
4、铁铝酸四钙遇水时水化反应速度快,水化热低,水化产物的强度也很低。
由于在煅烧熔融阶段有助于硅酸三钙的生成,同样属于“熔媒矿物”。
硅酸盐水泥的技术要求按国家标准规定,硅酸盐水泥应确保九项技术要求:水泥中的不熔物、氧化镁含量、三氧化硫含量、烧失量和碱含量,均不得超限;水泥的细度、凝结时间、安定性和强度,均必须达标。
掺加混合材料的硅酸盐水泥1、普通硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥,简称普通水泥,代号P·O。
2、矿渣水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、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(简称矿渣水泥),代号P·S。
3、火山灰水泥凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、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(简称火山灰水泥),代号P·P。
4、粉煤灰水泥凡由硅酸盐熟料和粉煤灰、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),代号P·F。
5、复合水泥凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石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P·C。
除普通硅酸盐水泥的上述四种水泥,其组成物料与普通硅酸盐水泥比较,虽然都有硅酸盐水泥熟料和适量石膏但它们的混合材料掺加量较多,且品种不同。
通用硅酸盐水泥的名词解释
通用硅酸盐水泥的名词解释通用硅酸盐水泥,是建筑行业常用的一种水泥材料,也是我们生活中常见的一种建筑材料。
它广泛应用于房屋建筑、道路、桥梁、隧道等工程中,是现代建筑中不可或缺的一部分。
本文将从多个角度对通用硅酸盐水泥进行详细解释。
一、通用硅酸盐水泥的组成通用硅酸盐水泥主要由石灰石、粘土和石膏等原料烧成,其中石灰石与粘土的比例通常为5:1。
经过高温煅烧后,原料中的石灰石和粘土发生化学反应,生成硅酸盐水泥的主要成分——硅酸钙,同时还会生成一定量的铝酸盐、铁酸盐和硫酸盐等。
二、通用硅酸盐水泥的性质1. 物理性质:通用硅酸盐水泥呈细粉状态,颜色多为灰白色。
它的容重一般在1.1-1.5g/cm³之间,强度高,可根据需求适当控制。
在水中具有一定的塑性,可以通过加水调节其流动性。
2. 化学性质:通用硅酸盐水泥在水中具有形成硬化物的特性,与水发生化学反应生成硬化产物。
同时,在水泥的水化反应过程中,会产生一定的热量释放,这也是施工过程中需要注意的一个方面。
3. 工艺性能:通用硅酸盐水泥可根据需要进行各种加工制备,如浇筑、抹灰、砌筑等;同时,它与多种常用建筑材料具有良好的相容性,可与骨料、石膏板、砖块等材料进行协调使用。
三、通用硅酸盐水泥的应用领域通用硅酸盐水泥是目前建筑行业中最常见、应用最广泛的一种水泥材料,其应用领域涵盖了建筑的方方面面。
以下是一些常见的应用领域:1. 房屋建筑:通用硅酸盐水泥常用于房屋的基础、墙体、地面和屋顶的建设中。
通过使用水泥砂浆进行砌筑、抹灰等工艺,可以使建筑物更加坚固、耐久。
2. 道路和桥梁:通用硅酸盐水泥可用于道路、桥梁等交通设施的建设。
水泥混凝土作为道路面层、路基和桥梁梁面等,具有较高的强度和耐久性,能够承受车流量大、荷载重的环境。
3. 隧道和地下工程:通用硅酸盐水泥在隧道和地下工程中有着重要的应用。
由于隧道和地下空间不受外界气象条件的影响,而且需求较高的安全性和密封性,通用硅酸盐水泥可以作为涂层、密封材料等使用,提高工程的安全性和持久性。
混凝土中硅酸盐水泥的作用原理
混凝土中硅酸盐水泥的作用原理一、引言混凝土作为一种重要的建筑材料,广泛应用于各种建筑结构中。
其中硅酸盐水泥作为混凝土中最重要的材料之一,对混凝土的性能和强度有着重要的影响。
本文将详细介绍硅酸盐水泥在混凝土中的作用原理。
二、硅酸盐水泥的组成和性质硅酸盐水泥是一种由熟料和石膏或其他调节剂混合而成的水泥。
其中熟料是由石灰石、黏土和其他材料制成的。
硅酸盐水泥的主要成分是四氧化三铝(Al2O3)、三氧化二铁(Fe2O3)、硅酸盐(SiO2)、氧化钙(CaO)和氧化镁(MgO)等。
硅酸盐水泥的化学公式为C3S、C2S、C3A、C4AF等。
硅酸盐水泥的性质主要包括以下几个方面:1. 硬化速度快,强度高:硅酸盐水泥在水中反应迅速,硬化速度快,强度高。
2. 耐腐蚀性能好:硅酸盐水泥中的氧化钙、氧化镁等碱性物质可以中和酸性物质,提高混凝土的耐腐蚀性。
3. 抗渗性能好:硅酸盐水泥的细微孔隙较少,抗渗性能好。
4. 抗冻性能好:硅酸盐水泥中的氧化钙、氧化镁等物质可以吸收水分,减小混凝土内的水分含量,提高抗冻性能。
三、硅酸盐水泥在混凝土中的作用原理硅酸盐水泥在混凝土中的作用主要表现在以下几个方面:1. 水泥的水化反应硅酸盐水泥在混凝土中的主要作用是参与水化反应,形成硬化产物。
水化反应是指水和水泥中的化学物质反应,产生水化硬化产物。
硅酸盐水泥中的主要化学成分是C3S和C2S,它们在水中反应生成硬化产物C-S-H胶凝体和钙矾石(Ca(OH)2)。
C-S-H胶凝体是硅酸盐水泥中最主要的硬化产物,是一种凝胶状物质,能够填充混凝土中的空隙和缝隙,提高混凝土的密实性和强度。
2. 水泥的填充作用硅酸盐水泥在混凝土中还具有填充作用。
混凝土中的石子和骨料之间存在空隙和缝隙,这些空隙和缝隙会影响混凝土的力学性能和抗渗性能。
硅酸盐水泥中的C-S-H胶凝体能够填充这些空隙和缝隙,增加混凝土的密实性和强度,提高混凝土的抗渗性能。
3. 水泥的粘结作用硅酸盐水泥在混凝土中还具有粘结作用。
硅酸盐水泥的特性介绍及应用(ppt 91页)
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水泥的应用
土木工程
海洋工程
能源电力 水利电力
房屋建筑、道路、桥梁、隧 道、机场。 港口、码头、水下建筑、石 油钻井平台。 石油钻井、热电站、核电站。 大坝、水电站、水工建筑。
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输 水 管
内
径 6.6 m
外
径 7.5 m
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如砌筑水泥、油井水泥、 道路水泥、大坝水泥等
如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等
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第二节 硅酸盐水泥
一、硅酸盐水泥生产及其矿物组成 凡由硅酸盐水泥熟料,0~5%的石灰石或
粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶 凝材料,称为硅酸盐水泥(也称波特兰水泥)。
不掺混合材料的,称为Ⅰ型硅酸盐水泥, 代号P.Ⅰ;掺入不超过水泥质量5%的混合材料 的,称为Ⅱ型硅酸盐水泥,代号P.Ⅱ。
氟铝酸盐水泥等
活性二氧化硅 活性氧化铝
石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、 低热钢渣矿渣水泥等
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按性能和用途分 通用水泥
水泥
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专用水泥 特性水泥
硅酸盐水泥(P.I、P.II) 普通硅酸盐水泥(P.O) 矿渣硅酸盐水泥(P.S) 粉煤灰硅酸盐水泥(P.F) 火山灰质硅酸盐水泥(P.P) 复合硅酸盐水泥(P.C)
CaO·Fe2O3·H2O
与C3A的水化相似,主要水化产物为水化铝酸三 钙C3AH6晶体、水化铁酸一钙。
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水泥熟料的主要水化产物有:水化硅酸钙 和水化铁酸钙胶凝、氢氧化钙、水化铝酸 钙和水化硫铝酸钙晶体。在充分水化的水 泥石中,C-S-H约占70%,CH约占20%,钙 矾石和单硫型水化硫铝酸钙约占7%。
常用水泥的主要特性和适用范围
常用水泥的主要特性和适用范围硅酸盐水泥的性质、应用与存放(一)硅酸盐水泥的性质与应用1、早期及后期强度均高:适用于预制和现浇的混凝土工程、冬季施工的混凝土工程、预应力混凝土工程等。
2、抗冻性好:适用于严寒地区和抗冻性要求高的混凝土工程。
3、耐腐蚀性差:不宜用于受流动软水和压力水作用的工程,也不宜用于受海水和其它腐蚀性介质作用的工程。
4、水化热高:不宜用于大体积混凝土工程。
5、抗炭化性好:适合用于二氧化碳浓度较高的环境,如翻砂、铸造车间等。
6、耐热性差:不得用于耐热混凝土工程。
7、干缩小:可用于干燥环境。
8、耐磨性好:可用于道路与地面工程。
酸盐水泥的运输与储存水泥在运输过程中,须防潮与防水。
散装水泥须分库储存,袋装水泥的堆放高度不得超过十袋;水泥不宜久存,超过三个月的水泥须重新试验,确定其标号。
①普通硅酸盐水泥的主要特性和适用范围:(一)主要特性:a、比重为3~3.2,容重为1100~1300公斤/立方米;b、早期强度增长快,在标准养护条件下,3天的抗压强度可达28天强度的40%左右; C、水化热高,在低温情况下( 4~10 t)强度进展很快,耐冻性好;d、和易性好;e、抗腐蚀性差。
(二)适用范围:普通水泥适用于混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土的地上、地下和水中结构(其中包括受反复冰冻作用的结构)以及需要早期达到要求强度的结构,配制耐热混凝土等,但不宜用于大体积混凝土工程及受侵蚀的结构中。
②矿渣水泥的特性及适用范围:(一)主要特性:a、比重为2.85~3,容重为850~1150公斤/立方米;b、早期强度比同标号普通水泥低,但后期强度增长较快;C、水化热较低,耐冻性较差,在低温环境中强度增长较慢;d、需水量比普通水泥大5%,所以干缩性也较大;e、耐热性较好。
(二)适用范围:矿渣水泥适用于混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土的地上、地下和水中结构,也可用于大体积混凝土结构和配制耐热混凝土等,不宜用于早期强度要求较高的结构中。
水泥技术性质
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 初凝时间 水泥全部加入水中至初凝状态所经历的时间。 计时起始点— 水泥全部加入水中; 计时终止点— 初凝时刻(标准试针沉入净 浆至距玻璃底板3㎜~5㎜时)。
初凝时间测定
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 终凝时间 水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间。 计时起始点——水泥全部加入水中时。 计时终止点——终凝时刻(试针沉入试体不 大于0.5㎜,即终凝试针上的环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时)。
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 终凝时间 水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间。 计时起始点——水泥全部加入水中时。 计时终止点——终凝时刻(试针沉入试体不 大于0.5㎜,即终凝试针上的环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时)。
一、通用硅酸盐水泥
单元一
物理性质 b、凝结时间
国标(GB175终凝时间大于390min。 其他五种通用水泥初凝时间不小45min,终凝时间不大600min。
实际上,国产硅酸盐水泥初凝时间多为1h~3h, 终凝时间多为5h~8h。
一、通用硅酸盐水泥
单元一
物理性质 b、凝结时间
一、通用硅酸盐水泥
CaO
MgO
SO3
1、过量游离CaO或MgO 游离CaO或MgO水化很慢,生成Ca(OH)2晶体,体积膨胀 97%以上,且是不均匀的膨胀,导致水泥石开裂。
2、过量的石膏
在水泥硬化后,与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石,体积 增大约1.5倍,导致水泥石开裂。
一、通用硅酸盐水泥
物理性质 c、体积安定性
硅酸盐水泥的技术性质资料
凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料,5%以下的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,统称为硅酸盐水泥(Portland cement),国际上统称为波特兰水泥。
硅酸盐水泥分两种类型,不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥,代号P·Ⅰ;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称为Ⅱ型硅酸盐水泥,代号P·Ⅱ。
硅酸盐水泥的相关技术性质:1.密度、细度密度:3.05~3.20g/cm3,一般取 3.10。
堆积密度:1000~1600kg/m3。
细度:指水泥颗粒的粗细程度,用筛余率或比表面积表示。
国标规定:硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg;其它五种水泥0.080mm 方孔筛的筛余量不超过10%。
细度影响到水泥的水化速度、收缩等性质。
粒径:< 3μm,水化非常迅速,需水量增大;>40μm,水化非常缓慢,接近惰性。
2.凝结时间初凝时间:水泥开始加水拌合起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间。
终凝时间:水泥开始加水拌合起至标准稠度净浆完全失去可塑性。
水泥凝结时间的测定,是以标准稠度净浆,在规定的温度和湿度条件下,用标准稠度测定仪来测定。
国标规定:水泥初凝不得早于45min,终凝不得迟于6.5h。
检验水泥的凝结时间和体检定性时,需用“标准稠度”的水泥净浆。
标准稠度用水量:不同水泥达到标准稠度时所需的加水量。
用水泥标准稠度仪测定。
一般在21~28%。
凝结时间的工程意义:水泥的初凝时间不宜过早,以便在施工时有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌、运输、浇筑和砌筑等工作。
水泥的终凝时间也不宜过迟,以便混凝土尽快硬化,具有强度。
异常情况:闪凝——未掺石膏(水泥可继续使用)假凝——温度过高、石膏少(影响水泥正常使用)3.体积安定性定义——水泥在凝结硬化过程中提及变化是否均匀。
为什么会出现体积不安定?①熟料中含游离氧化钙过多;②熟料中含游离氧化镁过多。
水泥硬化后因体积膨胀而产生不均匀变形,即为安定性不良。
硅酸盐水泥的技术性质
后自动加入砂子 ,同时搅拌 30S ,然后高速搅拌 30S 。停 90S,再高速搅拌
60S,全过程共 4 分钟。用伸臂式振实台成型 ,胶砂分二层装入 ,各振 60 次。
(试件成型试验室温度为 20 ℃± 2 ℃ ,相对湿度不低于50% )。24±2h拆
模,试件拆模后进行水中养护 ,温度控制为 20±1 ℃,不允许在养护期间全
物理性能的检测要点
GB/T 1346—2001 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》
1. 标准稠度用水量测定
2.
代用法 (试锥法) 标准法(试杆法)
3.
★ 注意两个方法判定的不同
2. 凝结时间
3.
初凝(塑性浆体开始失去流动性)
4.
终凝(浆体开始产生强度)
5.
★养护箱温湿度
3. 安定性
4.
② 烧失量——水泥煅烧不理想或者受潮后,会导致烧失量增加
因此,烧失量是检验水泥质量的一项指标。
③ 氧化镁 M g H 2 O O M (O g)2 H水化慢、体积膨胀,
④ 三氧化硫 S3 O C3AH 6 AFt
影响安定性
⑤ 碱——限制发生碱-集料反应,按(Na2O+0.658 K2O)值计。 (选择性指标)
≤5
/ / / /
(1)水 化
短纤维状
① C 3 S H 2 O C S H C a (O )2H
② C2S 同上 长纤维状 ③ C 3AH 2O C 3AH 6 立方板状结晶 水化速度快
缓凝机理: C 3 A6 H Ca 4•2 S H 2 O O AtF 针状结晶
当石膏耗尽时,转化为Am t
C4AF
注意
❖ 水泥中的其它成分: 游离 CaO 和MgO
石灰水泥—硅酸盐水泥的化学性质
是钢筋锈蚀的主要原因,钢筋锈蚀整个结构的强度相应会 降低,严重的会影响到结构的耐久性
硅酸盐水泥的化学性质
总结
今天主要介绍了水泥的6个化学性质:包括氧 化镁含量、三氧化硫含量、烧失量、碱含量、不 溶物、氯离子含量。这些化学指标是控制水泥中 有害化学成分含量,若超过最大允许限量,意味 着对水泥的性能和质量可能产生有害的或潜在的 影响。希望同学们要一定要记住
水泥石胀裂
碱的限制按Na2O+0 .658 K2O计算值计
若采用活性集料,用户要求低碱水泥时,水泥是中 碱含量不得大于0.6%或由供需双方商定。
硅酸盐水泥的化学性质
6、氯离子含量
现行国标相关规定
≦ 0.06%,当有更低的要求时,由双方确定,助磨剂允许 加入少0.5%
来缘
主要是掺了混合料或加了外加剂(如助磨剂、工业废渣)
4、不溶物
指什么
用盐酸溶解滤去不溶残渣,经碳酸钠处理再用盐酸中和, 高温灼烧至恒重后称量,灼烧后不溶物质量占试样总质量 比例为不溶物。
相关规定
P·Ⅰ型:不溶物不得超过0.75%; P·Ⅱ型:不溶物不得超过1.50%
硅酸盐水泥的化学性质 5、碱含量(选择性指标)
水泥中的 少量碱性 氧化物
碱集料反应 活性的集料
硅酸盐水泥的化学性质
引言
购物讲究物美-----质量好 质量好-----水泥 水泥-----化学性质和物理性质
硅酸盐水泥的化学性质
硅酸盐水泥的化学性质包括: 氧化镁含量 01 02 三氧化硫 烧失量 03 04 不溶物
碱含量 05 06 氯离子含量
硅酸盐水泥的化学性质
1、氧化镁含量
我国现行国家标准《通用硅酸盐水泥》(GBl75—2007)规定:
第九章硅酸盐水泥的性能
四、调凝外加剂
除石膏外, 除石膏外,许多无机盐或有机化合物也可以调节 缓凝剂和 凝结时间。通常分为缓凝剂 促凝剂(早强剂)两种。 凝结时间 。 通常分为 缓凝剂 和 促凝剂 (早强剂 )两种 。 缓凝剂:能延缓凝结时间, A 缓凝剂:能延缓凝结时间,并对后期强度发展无不 利影响的外加剂。 利影响的外加剂。 缓凝剂主要有四类: 缓凝剂主要有四类: 1. 糖类,如糖钙等; 2.木质素磺酸盐类,如木质素磺酸钙、木质素磺 酸钠等; 3.羟基羟酸及其盐类,如柠檬酸、酒石酸钾钠等; 4.无机盐类,如锌盐、硼酸盐、磷酸盐等。
适用范围: 适用范围: 促凝剂可以在常温、低温、负温( 促凝剂可以在常温、低温、负温(不低 于-5℃)条件下加速混凝土的硬化过程, ℃ 条件下加速混凝土的硬化过程, 多用于冬季施工和抢修工程。 多用于冬季施工和抢修工程。 注意事项: 注意事项: 在实际生产中, 在实际生产中,使用调凝剂时应注意其 掺量及其对水泥性能的影响等问题 及其对水泥性能的影响等问题。 掺量及其对水泥性能的影响等问题。 在选择外加剂和其适宜的掺量时, 在选择外加剂和其适宜的掺量时,应根 据工程需要,现场的材料条件,参考有 据工程需要,现场的材料条件, 关资料,通过试验确定。 关资料,通过试验确定。
§9-2 强 度 一、强度的形成和发展
水化、凝结、硬化 强度是评判水泥质量最重要的指标。它是逐渐 增长的,与其水化养护龄期有关。
按所受压力不同分: 按所受压力不同分:
按龄期不同分: 按龄期不同分:
如1d 3d 7d强度
抗压强度 抗折强度
早期强度: 早期强度 指28d以前的强度 后期强度: 后期强度 指28d及以后的强度。
以C3S的水化反应为例: 2(3CaO·SiO2) + 密度(g/cm) 3.14 摩尔质量(g/mol) 228.23 摩尔体积(cm3/mol) 72.71 体系中所占体积(cm3)145.42
水泥的基本性能
硅酸盐水泥熟料的矿物组成1、硅酸三钙是硅酸盐水泥熟料中的主要矿物成分,遇水时水化反应速度快,水化热大,凝结硬化快,其水化产物表现为早期强度高。
硅酸三钙是主要赋予硅酸盐水泥早期强度的矿物。
2、硅酸二钙是硅酸盐水泥中的主要矿物,遇水时水化反应速度慢,水化热很低,其水化产物表现为早期强度低而后期强度增进较高。
硅酸二钙是决定硅酸盐水泥后期强度的矿物。
3、铝酸三钙遇水时水化反应极快,水化热很大,水化产物的强度很低。
铝酸三钙主要影响硅酸盐水泥的凝结时间,同时也是水化热的主要来源。
由于在煅烧过程中,铝酸三钙的熔融物是生成硅酸三钙的基因,故被列为“熔媒矿物”。
4、铁铝酸四钙遇水时水化反应速度快,水化热低,水化产物的强度也很低。
由于在煅烧熔融阶段有助于硅酸三钙的生成,同样属于“熔媒矿物”。
硅酸盐水泥的技术要求按国家标准规定,硅酸盐水泥应确保九项技术要求:水泥中的不熔物、氧化镁含量、三氧化硫含量、烧失量和碱含量,均不得超限;水泥的细度、凝结时间、安定性和强度,均必须达标。
掺加混合材料的硅酸盐水泥1、普通硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥,简称普通水泥,代号P·O。
2、矿渣水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、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(简称矿渣水泥),代号P·S。
3、火山灰水泥凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、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(简称火山灰水泥),代号P·P。
4、粉煤灰水泥凡由硅酸盐熟料和粉煤灰、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),代号P·F。
5、复合水泥凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石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P·C。
除普通硅酸盐水泥的上述四种水泥,其组成物料与普通硅酸盐水泥比较,虽然都有硅酸盐水泥熟料和适量石膏但它们的混合材料掺加量较多,且品种不同。
硅酸盐水泥的技术性质_建筑材料与检测_[共2页]
水泥的性能与检测 36 第3章水泥水化所需用水量时,多余的水在硬化的水泥石内形成数量较多的毛细孔,降低了水泥的密实程度,从而使水泥石的强度降低。
5.温度和湿度适宜的温度和湿度有利于水泥的水化和凝结硬化,有利于水泥的早期强度发展。
温度越高,水泥的凝结硬化速度越快,水泥强度增长也越快。
当温度低于0℃时,水泥的凝结硬化停止,水泥石在冻融作用下导致破坏。
因此,冬季施工时,需要采取保温等措施。
水是保证水泥水化和凝结硬化的必备条件。
养护湿度越大,有利于水泥的水化和凝结硬化,从而保证强度的不断增长。
如果水泥处在干燥的环境中,水分蒸发快,水化反应不能正常进行,影响水泥的凝结硬化,强度增长慢甚至停止增长。
因此,混凝土工程在浇灌后2~3周内必须加强洒水养护,以保证水泥水化时所必需的水分,使水泥得到充分水化。
保持环境中具有一定的温度和湿度使水泥石强度不断增长的措施称为养护,混凝土工程在浇注后应注意养护的温度和湿度。
6.养护龄期水泥的水化硬化是一个长时间不断深入进行的过程,在适宜的温度和湿度养护条件下,水泥石的强度随龄期增长而增长。
实践证明,水泥一般在28d 内水化速度较快,强度发展也较快,28d 后强度增长缓慢,但水泥的强度增长可以持续若干年。
工程中常以水泥28d 的强度作为设计依据。
水泥的凝结硬化除与以上因素有关外,还与水泥的受潮程度和掺入外加剂的种类等因素有关 。
3.1.6 硅酸盐水泥的技术性质国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB 175—2007)对硅酸盐水泥的主要技术性质要求如下。
1.细度细度是指水泥颗粒的粗细程度。
水泥的细度影响水泥需水量、凝结时间、强度和安定性。
水泥颗粒越细,与水反应的表面积越大,因而水化反应的速度越快,水泥石的早期强度越高,但水泥颗粒过细,硬化体的收缩也大,易产生裂缝,而且水泥在储运过程中易受潮而降低活性。
因此,水泥细度应适当,根据国家标准规定,硅酸盐水泥的细度用比表面积表示,其比表面积应不小于300 m 2/kg 。
硅酸盐水泥的主要水化产物
硅酸盐水泥的主要水化产物引言硅酸盐水泥是一种常用的建筑材料,它在水化过程中会产生多种化合物。
本文将深入探讨硅酸盐水泥的主要水化产物及其性质和应用。
一、硅酸盐水泥水化过程概述硅酸盐水泥的水化过程是指水与硅酸盐水泥颗粒中的化学物质发生反应,生成新的化合物的过程。
硅酸盐水泥的主要水化产物包括水化硅酸钙(C-S-H)胶凝物、水化硅酸钙(C-H)胶凝物、水化硬铝酸钙(C-A-H)胶凝物等。
二、硅酸盐水泥的主要水化产物及其性质1. 水化硅酸钙(C-S-H)胶凝物水化硅酸钙是硅酸盐水泥水化的主要产物,它占据了水泥基材料中的大部分体积。
水化硅酸钙胶凝物具有以下性质: - 无定形结构:水化硅酸钙的结构并非规则的晶体结构,而是无定形胶体结构; - 坚固的胶凝性:水化硅酸钙具有较高的胶凝强度和粘附能力,是水泥胶结材料中的主要胶凝相; - 优良的保湿性:水化硅酸钙能够吸附并保持一定量的水分,有助于水泥基材料的稳定性。
2. 水化硅酸钙(C-H)胶凝物水化硅酸钙胶凝物是硅酸盐水泥水化过程中的重要产物之一,它与水化硅酸钙(C-S-H)胶凝物不同,具有以下特点: - 结晶结构:水化硅酸钙胶凝物具有有序的结晶结构,形成针状晶体; - 硬度较大:水化硅酸钙胶凝物硬度较高,能够增加水泥基材料的强度; - 稳定性较差:水化硅酸钙胶凝物容易发生脱水反应,导致颗粒收缩。
3. 水化硬铝酸钙(C-A-H)胶凝物水化硬铝酸钙胶凝物是硅酸盐水泥水化的另一个重要产物,它具有以下特性: - 结晶相:水化硬铝酸钙胶凝物中的钙硅石矿物相对较多,形成有序的结晶结构; -胶凝强度:水化硬铝酸钙胶凝物具有较高的胶凝强度,能够提高水泥基材料的力学性能; - 耐久性:水化硬铝酸钙胶凝物能够改善水泥基材料的耐久性,增加其抗冻融和耐酸碱等性能。
三、硅酸盐水泥的主要水化产物应用硅酸盐水泥的主要水化产物在建筑材料领域具有广泛应用: 1. 水化硅酸钙(C-S-H)胶凝物可作为主要胶结相,提供水泥基材料的强度和稳定性,广泛应用于混凝土、砂浆等建筑材料; 2. 水化硅酸钙(C-H)胶凝物具有较高的硬度,可用于制作高强度的水泥制品,如高强度混凝土、水泥砖等; 3. 水化硬铝酸钙(C-A-H)胶凝物能够提高水泥基材料的力学性能和耐久性,适用于特殊环境下的建筑工程,如桥梁、地下洞室等。
硅酸盐水泥的技术性质
硅酸盐水泥的技术性质国标GB175-1999,对硅酸盐水泥的主要技术性质作出下列规定:细度:细度是指水泥颗粒的粗细程度,是鉴定水泥品质的主要项目之一。
水泥细度通常采用筛析法或比表面积法测定,硅酸盐水泥的比表面积不小于300m2/kg。
凝结时间:凝结时间是指水泥从加水开始,到水泥浆失去塑性的时间。
分初凝时间和终凝时间,初凝时间是指从水泥加水到水泥浆开始失去塑性的时间,终凝时间是指从水泥加水到水泥浆完全失去塑性的时间。
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。
凡初凝时间不符合规定者为废品,终凝时间不符合规定者为不合格品。
水泥凝结时间的测定,是以标准稠度的水泥净浆,在规定温度和湿度条件下,用凝结时间测定仪测定。
所谓标准稠度用水量是指水泥净浆达到规定稠度时所需的拌合用水量,以占水泥重量的百分率表示。
水泥的凝结时间对水泥混凝土和砂浆的施工有重要的意义。
初凝时间不宜过短,以便有足够的时间来完成混凝土和砂浆的运输、浇捣或砌筑等操作;终凝时间不宜过长,使混凝土和砂浆在浇捣或砌筑完毕后能尽快凝结硬化,以利于下一道工序的及早进行。
安定性:指水泥浆体硬化后体积变化的均匀性。
若水泥硬化后体积变化不稳定、均匀,会导致混凝土产生膨胀破坏,造成严重的工程质量事故。
因此,国标水泥安定性不合格应作废品处理,不得用于任何工程中。
水泥中由于熟料煅烧不完全而存在游离CaO与MgO,由于是高温生成因此水化活性小在水泥硬化后水化,产生体积膨胀;生产水泥时加入过多的石膏,在水泥硬化后还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙,产生体积膨胀。
这三种物质使得硬化水泥石产生弯曲、裂缝甚至粉碎性破坏。
国家标准规定通用水泥用沸煮法检验游离CaO安定性;游离MgO的水化比游离CaO更缓慢,沸煮法已不能检验,国家标准规定通用水泥MgO含量不得超过5%;由石膏造成的安定性不良需经长期浸在常温水中才能发现,所以国标规定硅酸盐水泥中的SO3含量不得超过3.5%。
硅酸盐水泥的技术性质
一、细度
二、凝结时间 三、体积安定性 四、强度 五、碱含量 六、水化热
1
一、细 度
1、定义:指水泥颗粒的粗细程度。
2 、工程意义:水泥颗粒越细,凝结硬化越快,
早期强度越高;但是,硬化收缩也较大,易使混凝
土产生裂缝,而且成本较高,储存期较短。 负压筛法:筛余百分数<10% 3、测定方法
(3)掺入石膏过多。
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4、检验方法 试饼法 f-CaO引起的——沸煮法 雷氏法▲ f-MgO引起的——压蒸法 石膏引起的——长期浸水法 GB规定:MgO≤5.0%,若经压蒸安定性试验合 格, 允许放宽到6.0%; SO3 ≤3.5%。
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两者均不便于快速检验
雷氏法
(1)雷氏夹试件的成型: 采用标准稠度水泥净浆制成试件,放入湿气养护箱内养护24小时。
定配制水泥胶砂试件,经一定龄期的标准养护后
所测得的强度。
2 、工程意义:表示水泥力学性能的一种量度,
直接反映了水泥的质量水平和使用价值,是评价
和选用水泥的重要质量指标。
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3、检验方法(胶砂法)
水泥:标准砂:水=1:3:0.5,制成40mm×40mm×160mm棱柱体试件
,标准养护3d、28d,分别测定抗折强度、抗压强度。
GB规定:t初>45min;t终<6.5h 3、测定方法: (1)测定标准稠度用水量 维卡仪 (2)测定凝结时间
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(1)测定标准稠度用水量
1.试验目的:拌制标准稠度的水泥
净浆,使试验结果具有可比性。
2.试验前: ①拌制水泥净浆;
②将水泥净浆一次装满试模。
3.试验步骤
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讨论与分析
引起安定性不良的原因有哪些 熟料中含有过多的游离CaO; 熟料中含有过多的游离MgO; 石膏掺量过多。
GB规定
试饼法或雷氏夹 法
用沸煮法检验必须合格;
压蒸 法
熟料中MgO含量≯5%;
熟料中SO3含量≯3.5%;
强度
C:S:W=1:3:0.5的比例混合,制成标准尺寸的 试件(40×40×160mm),在标准条件下养护,测 试抗压强度和抗折强度。
GB175-2007规定
初凝时间不小 于45min
终凝时间不 大于390min。
同时规定:初凝时间或终凝时间中任何一项不符合规 定者为不合格品。
标准稠度用水量
讨论与分析
?
为什么在测定水泥的凝结时间、体积安定性时,要将 水泥净浆拌到标准稠度,也就是一个规定的稠度呢?
为了使试验结果 具有可比性
凝结时间
定义
水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。
水泥全部加入水中
开始失去可塑性
初凝
终凝
完全失去可塑性
讨论与分析
水泥的初凝和终凝时间对工程有重要意义。 例如:混凝土的施工。
结论1:水泥的初 凝时间不能过短, 否则在施工前即已 失去流动性和可塑 性而无法施工。
结论2:水泥的终 凝时间不能过长, 否则将延长施工进 度和模板周转期。
硅酸盐水泥性能指标
物理指标
化学指标
碱含量
凝 细结 度时
间
体
积 安
强 度
定
性
烧氧 失化 量镁
三 氧 化 硫
氯 离 子
不 溶 物
细度
水泥的细度指水泥的磨细程度或分散度。细度决定了水泥与 水接触的表面积。从而影响水泥的水化和凝结速度和性质。
细度 < 40μ 过细 D >100μ
与水接触的表面积 大
很大 小
• 各龄期的强度不低于GB175-2007表中的规 定。
• 按早期强度不同分为两种类型,早强型( 用R表示)和普通型。
62.5R 62.5
42.5
Strength Grade
52.5R
42.5R 52.5
硅酸盐水泥各龄期的强度要求(GB175-2007)
等级
42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R
凝结和硬化速度 高
很高 低
性质 强度高 成本高
低
• 硅酸盐水泥的细度用比表面积表示 • 按照 GB175-2007的规定 • 硅酸盐水泥的比表面积>300 m²/kg • 比表面积可采用比表面积仪测定 • 用比表面积测定仪测试颗粒粒径分布情况。 • 测量一定量空气通过水泥石时,流速变化.
比表面积测定仪
定义
水泥的标准稠度用水量
用水量 水泥用量
100%
不同的水泥品种,标准稠度用水量各不相同,一般在 24%~33%之间。
例:A水泥的标准稠度用水量为27%,B水泥的标准稠度 用水量为30%。
体积安定性
定义:指水泥硬化后体积变化是否均匀的性质。
不良: 水泥硬化后体积发生不均匀膨胀, 导致水泥石开裂、翘曲等现象。
抗压强度(MPa)
3d
28d
17.0
42.5
22.0
42.5
23.0
52.5
27.0
52.5
28.0
62.5
32.0
62.5
抗折强度(MPa)
3d
28d
3.5
6.5
4.0
6.5
4.0
7.0
5.0
7.0
5.0
8.0
5.5
8.0
其他性质
碱含量 以Na2O+0.658K2O计算值表示,以防止碱-骨料反应的发生。 低碱水泥含碱量≯0.6%,或由供需双方商定。
• 水化热 • 大部分的水化热在水化反应的初期释放出来,它的数量决定于 水泥的化学成分和细度、矿物掺合料以及酸的侵蚀。 • C3S,C3A越高,颗粒越细,水化热越大,对冬季施工有利,但 对大体积混凝土工程有害。
THE END
C:S:W=1:3:0.5
Standard specimen 40 × 40×160
Cured under the standard
condition
Compressive strength
Bending strength
强度等级Biblioteka • 根据 • 3天和28天抗压强度 • 3天和28天抗折强度
• 硅酸盐水泥可分为6个等级:42.5, 42.5R, 52.5,52.5R, 62.5, 62.5R