同济土木工程材料课件第五章 铝酸盐水泥
最新同济大学土木工程材料第一章土木工程材料的基本性质PPT课件
建筑材料热物理性能计算参数
材料名称 钢筋混凝土 普通混凝土
粘土陶粒混凝土
加气混凝土
水泥砂浆 保温砂浆 重砂浆砌筑粘土砖砌体 重砂浆砌筑粘土空心砖砌体 水泥膨胀珍珠岩
导热系数(W/m.K) 1.74 1.51 1.28 0.84 0.70 0.53 0.22 0.19 0.93 0.29 0.81 0.58 0.26 0.21 0.16 0.042 0.19 0.14 0.33 1.16 0.93 2.91 0.76 58.2
蓄热系数(W/m2.K) 17.20 15.36 13.57 10.36 8.93 7.25 3.59 2.81 11.37 4.44 10.63 7.92 4.37 3.44 2.49 0.36 2.78 3.85 5.28 12.99 11.03 23.27 10.69 126
模量）、断裂（脆性、韧性）等。
基本概念
强度，比强度；弹性变形，弹性模量，刚度；脆性材料。
第一章 土木工程材料的基本性质
第二节 材料的基本力学性质(The mechanical properties of materials)
根据所受外力的形式，材料的强度分为：抗压强度 （compressive strength）、抗拉强度（tensile strength）、抗 弯强度（flexural strength）、抗剪强度（shearing strength） 等。通过静力破坏试验测定。
塑性对于材料加工及使用过程中的安全可靠性有积极意义。
第一章 土木工程材料的基本性质
(完整版)土木工程材料(湖南大学、天津大学、同济大学、东南大学_合编)课后习题答案
第1章土木工程材料的基本性（1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？答：当材料的孔隙率增大时，各性质变化如下表：（2）材料的密度、近似密度、表观密度、零积密度有何差别？答：（3）材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比：P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比：了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。
（4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。
例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。
例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。
（5）普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？答：（6）塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。
（7）材料的耐久性应包括哪些内容？答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。
（8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。
第2章天然石材（1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。
答：可分为三大类：首凝灰岩等。
2)沉积岩，又称为水成岩，是由地表的各类岩石经自然界的风化作用后破坏后补水流、冰川或风力搬运至不同地主，再经逐层沉积并在覆盖层的压力作用或天然矿物胶结剂的胶结作用下，重新压实胶结而成的岩石。
道路工程材料第五章 水泥混凝土ppt课件
高速公路 一级～四级公路 等外公路 乡村道路 快速路 主干路 次干路 支路
路面等级
高级路面
沥青混凝土路面、水泥混凝土路面 沥青表处、水泥路面等 稳定土类 砂石路面
第五章 水泥混凝土与砂浆
次高级路面
中级路面 低级路面
道路工程材料
水泥混凝土路面特点
强度高、刚度大（承载能力大） 稳定性好、使用寿命长
混凝土的耐久性 抗渗性 抗冻性
抗化学侵蚀性
耐磨性 碱-集料反应
道路工程材料 第五章 水泥混凝土与砂浆
5.1 水泥混凝土的技术性质
“C”+ fcu,k
C7.5,C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60 如：C25表示混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k = 25MPa。 ⑵ 混凝土的轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）fcp—钢筋混凝土结构 ⑶ 混凝土的抗折强度fcf——道路路面结构 ⑷ 混凝土的劈裂抗拉强度fts ——确定fts ～fcf
已知标准差的统计方法 未知标准差的统计方法 三组试件一个验收批次。
不小于10组试件一个验收批次。
非统计方法
fcu , fcu,min
道路工程材料 第五章 水泥混凝土与砂浆
5.1 水泥混凝土的技术性质
二、硬化混凝土的强度特征
4. 混凝土强度的质量评定 混凝土质量水平的评定 统计周期内混凝土强度标准差（σ0）及试件强度不低 于要求强度等级的百分率P进行评定。
道路工程材料
第五章 水泥混凝土与砂浆
5.1 水泥混凝土的技术性质
二、硬化混凝土的强度特征
3.影响混凝土强度的主要因素分析
组成材料的影响 养护条件的影响 龄期 其他(外加剂、试验条件、施工方法)
《土木工程材料》课件
水泥广泛应用于建筑物的基础、墙体、地板以及各种结构的修复和加固。
5. 骨料及其性质
1 骨料的种类
骨料可以是天然石合适的骨料。
2 骨料的性能
骨料应具有适当的粒径、强度和稳定性，以提供混凝土所需的力学性能和耐久性。
3 骨料的应用
骨料广泛应用于混凝土、路面和填充材料等土木工程中，起到增强和填充的作用。
6. 钢铁及其性质
钢材的特点
钢材具有强度高、延展性好、耐腐蚀等特点，适用 于土木工程中的承载结构。
钢筋混凝土
钢筋混凝土是由钢筋和混凝土组成的复合材料，结 合了钢材和混凝土的优点，在土木工程中被广泛使 用。
7. 木材作为建筑材料
路面类型
• 沥青路面 • 沥青混凝土路面 • 沥青透水路面
路面施工
路面施工包括铺设、压实和养 护等步骤，确保道路的平整度 和耐久性。
10. 土工材料及其功能
1 土工布
土工布具有过滤、分离和 保护的功能，在土木工程 中用于土壤改良、水工建 筑和环境工程等。
2 土工膜
土工膜具有隔水和隔沙的 功能，常见的材料有土工 膜和土工格栅。
2. 土木工程材料的分类
水泥和混凝土类
主要包括水泥、混凝土和砂浆，是土木工程中最常用的材料，用于建筑和基础结构。
钢铁类
主要包括钢材和钢筋混凝土，在土木工程中用于梁柱、桥梁和其他承载结构。
木材类
主要包括木材和木质纤维，用于土木工程中的建筑结构、家具和装饰。
3. 混凝土及其性质
混凝土的制作
混凝土是由水泥、沙子、石子和水等组成，通过搅 拌、浇筑和固化而成的人造材料。
混凝土的性能
混凝土具有强度高、耐久性好、隔热性能好等特点， 可以在土木工程中广泛应用。
《第五章水泥》PPT课件
＞50且
－
－
－
≤70
－
＞20且
－
－
二、硅酸盐水泥的生产
第五章 水泥
水泥厂效果图
第五章 水泥
二、硅酸盐水泥的生产
φ3.5×10m中卸烘干磨（生料粉磨 ）
第五章 水泥
二、硅酸盐水泥的生产
五级旋风预热器CDC 窑外分解系统
第五章 水泥
电收尘器
二、硅酸盐水泥的生产
第五章 水泥
φ3.3×50m旋转窑
水泥硅酸盐水泥铝酸盐水泥系列硫铝酸盐水泥铁铝酸盐水泥硅酸盐水泥系列是以硅酸钙为主要成分的水泥熟料一定量的混合材料和适量石膏经共同磨细而硅酸盐水泥系列通用水泥硅酸盐水泥05普通水泥615矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥20复合水泥专用水泥专门用于某些工程的水泥特性水泥某种性能较突出的水泥面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著1
第五章 水泥
水泥的发明
强生确定了水泥制造的两个基本条件：第一是烧窑的 温度必须高到足以使烧块含一定量玻璃体并呈墨绿色；第二 是原料比例必须正确而固定，烧成物内部不能含过量石灰， 水泥硬化后不能开裂。这些条件确保了“波特兰水泥”质量， 解决了阿普斯丁无法解决的质量不稳定问题。从此，现代水 泥生产的基本参数已被发现。
第五章 水泥
水泥石的组成： 凝胶体（水化硅酸钙凝胶和氢氧
化钙晶体） 未水化的水泥颗粒内核 毛细孔及凝胶孔
第五章 水泥
（一）硅酸盐水泥的水化
2(3CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2
硅酸三钙
水化硅酸钙 氢氧化钙
2(2CaO·SiO2)+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
《土木工程材料水泥》课件
04
水泥的工程应用案例
大跨度桥梁工程
大跨度桥梁工程中，水泥作为主 要建筑材料，用于浇筑桥墩、桥
塔和桥面。
水泥具有较高的抗压强度和耐久 性，能够承受桥梁的重量和车辆 载荷，确保桥梁的安全性和稳定
水利水电工程
水利水电工程中，水泥主要用 于浇筑大坝、水库和水电站等 建筑物。
水泥具有优良的抗渗性和耐久 性，能够承受水的压力和侵蚀 ，保证水利水电工程的长期稳 定运行。
水泥的硬化过程可以形成坚硬 的结构，防止水流对坝体的冲 刷和侵蚀，提高水利水电工程 的
新材料替代的挑战
生产过程控制
通过自动化和智能化手段，确 保生产过程的稳定性和连续性 。
产品质量检测
对成品水泥进行各项性能指标 的检测，确保产品质量。
产品储存与运输
确保水泥在储存和运输过程中 不受损坏和变质。
03
水泥的应用与性能
混凝土配合比设计
总结词
混凝土配合比设计是确保混凝土性能的关键步骤，它涉及到对水泥、骨料、水和 其他添加剂的选择和比例。
特性
早期强度高，水化热大， 抗冻性好，耐腐蚀性差。
用途
适用于要求强度等级较高 的混凝土结构工程。
铝酸盐水泥
定义
以铝酸钙为主要成分的水 泥熟料，加入适量的石膏 和混合材料，磨细制成的 粉状物质。
特性
硬化速度快，早期强度高 ，水化热大，耐腐蚀性好 。
用途
适用于要求快速硬化的混 凝土结构工程，如抢修工 程、冬季施工等。
矿渣、粉煤灰等
作为辅助材料，调节水泥性能 。
土木工程材料课件,第五章 混凝土
5.3 混凝土外加剂
（5）、阻锈剂
抑制或减轻混凝土中钢筋或其他预埋金属锈蚀的 外加剂。当外加剂中含有氯盐时，常加入亚硝酸钠。掺入量为水泥质 量的1％－8%。 （6）、膨胀剂 能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。 常用膨胀剂有：明矾石膨胀剂、CSA膨胀剂、石灰膨胀剂、氧 化镁膨胀剂等。 膨胀剂主要用于防水混凝土、补偿收缩混凝土、自应力混凝 土、修补裂缝、地脚螺丝灌浆料等。 （7）、防水剂 能降低砂浆或混凝土在静水压力下的透水性的外加 剂。作用原理为：减少混凝土内部的孔隙，提高混凝土的密实度，改 变孔隙特征，堵塞渗水通路。 （8）、泵送剂 改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。 主要成分为高效减水剂和引气剂。可保证混凝土在泵送过程 中不发生严重的离析、泌水现象。
5.2 普通混凝土的材料组成
三、 混凝土用水 凡是饮用水和清洁的天然水，都可以作为混凝 土的拌和水和养护水。 混凝土用水中的物质含量限值（JGJ63-89）
项目 PH值 不溶物（mg/L) 可溶物（mg/L) 氯化物（以CI-计/mg/L) 硫酸盐（以SO42-计mg/L) 硫化物（以S2-计/mg/L) 预应力混凝土 ＞4 ＜2000 ＜2000 ＜500 ＜600 ＜100 钢筋混凝土 ＞4 ＜2000 ＜5000 ＜1200 ＜2700 素混凝土 ＞4 ＜2005 ＜10000 ＜3500 ＜2700 -
5.3 混凝土外加剂
外加剂使用注意事项 1、外加剂品种的选择 应根据工程需要和现场条件 （特别是水泥品种）合理选择外加剂，参照有关资料， 通过试验确定。 2、外加剂掺入量的确定 掺入量过少，达不到预期 效果，掺入量过大，造成浪费，甚至会造成工程质量事 故，应通过试验确定最佳掺入量。 3、外加剂掺入方法 外加剂掺入混凝土拌合物中的方 法不同，其效果也不同。掺入法有先掺法（将外加剂掺 入水泥中后再与水、骨料一起拌和）、同掺法（将外加 剂与水拌和形成水溶液后再与水泥、骨料拌和）、后掺 法（在混凝土拌合物送到浇注地点后，才加入外加剂并 再次搅拌均匀后进行浇注）。如减水剂采用后掺法比先 掺法和同掺法效果好，掺入量只需一半。
土木工程材料第二版(湖南大学、天津大学、同济大学、东南大学_合编)课后习题答案
土木工程材料第二版课后习题答案土木工程材料的基本性第一章（1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？（2）材料的密度、近似密度、表观密度、零积密度有何差别？答：（3）材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比：P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比：了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。
（4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。
例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。
例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。
（5）普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？答：（6）塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。
（7）材料的耐久性应包括哪些内容？答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。
（8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。
第1章天然石材（1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。
答：可分为三大类：1)岩浆岩，也称火成岩，是由地壳内的岩浆冷凝而成，具有结晶构造而没有层理。
普通铝酸盐水泥熟料化学成份及性质26页PPT
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
普通铝酸盐水泥熟料化学成份及性质
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
水泥材料学53铝酸盐水泥课件
铝酸盐水泥的初凝时间通常在40分钟到1小时之间，终凝时间通常在10小时左右。
抗蚀性
铝酸盐水泥具有良好的抗蚀性，适用于各种环境下的建筑。
耐高温性
铝酸盐水泥具有良好的耐高温性，可承受高温达400℃。
化学性质
铝酸盐水泥的主要成分是铝酸钙和硅酸钙。 铝酸盐水泥的抗碳化性能较好。
铝酸盐水泥中不含游离钙，因此不会发生体积膨胀。 铝酸盐水泥的抗硫酸盐腐蚀性能较好。
抗裂性混凝土
铝酸盐水泥具有较低的水化热和干缩率，可 以用于制备抗裂性较好的混凝土，如大体积 混凝土、楼板等。
高性能混凝土
高流动性混凝土
利用铝酸盐水泥的高流动性能，可以制备高流动性的混凝土，如 自密实混凝土、泵送混凝土等。
高耐久性混凝土
铝酸盐水泥具有良好的抗氯离子渗透性能和抗碳化性能，可以提高 高性能混凝土的耐久性。
低二氧化碳排放
铝酸盐水泥在生产过程中产生的二氧化碳排放量相对较低，与同等规模的普通硅酸盐水泥相比，其二氧化碳排放量要 少。
无污染
铝酸盐水泥的生产过程中不使用任何有毒有害的添加剂，因此其生产和使用过程对环境无污染。
可持续发展
资源节约
铝酸盐水泥的生产过程中充 分利用了各种废弃物和工业 副产品，如粉煤灰、矿渣等 ，实现了资源的循环利用，
将原材料加入搅拌机中，充分搅拌，确保混合均 匀。 对混合好的原料进行过筛，去除大颗粒和杂质。
煅烧与冷却
01
将混合好的原料加入窑炉中，进行高温煅烧。
02
控制煅烧温度和时间，确保原料中的化学反应充分进
行。
03
对煅烧好的熟料进行急速冷却，防止晶型转变和晶体
长大。
包装与储存
1
将冷却好的熟料进行破碎和磨细，制成粉末状。
铝酸盐水泥资料39页PPT
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
铝酸盐水泥资料 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
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第五章铝酸盐水泥
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹定义
以石灰岩和矾土为主要原料，配制成适当成分的生料，烧至全部或部分熔融所得以铝酸钙为主要矿物的熟料，经磨细而成的水硬性胶凝材料，称为高铝水泥，代号CA。
⏹主要矿物
⏹铝酸一钙（CaO·Al2O3简写CA）
⏹二铝酸一钙（CaO·2Al2O3简写CA2）
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹生产方法
⏹熔融法：电炉、高炉、化铁炉
1300-1400℃熔融水泥和生铁（分层）
不需磨细和预先混合，可用低品位原料
热耗高，熟料硬，难磨
⏹烧结法：回转窑或立窑
烧成温度范围窄不易控制
易过烧或生烧
需磨细和预先混合，需用高品位原料
能耗低，熟料易磨
⏹冷却：慢冷
⏹熟料磨：不掺石膏
⏹细度：80μm 筛余小于10%
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹主要矿物组成
⏹铝酸一钙（CA）: 凝结正常，硬化迅速，为铝酸盐水
泥强度的主要来源；含量高，早期强度高，后期强度
增进少（主要矿物）
⏹二铝酸一钙（CA2）: 凝结硬化慢，早期强度较低，后
期强度高；含量高影响快硬性能，但可提高耐热性
⏹Ｃ12Ａ7: 水化极快、凝结迅速而强度不高；含量高，
出现快凝、强度降低、耐热性下降
⏹C2AS （铝方柱石）: 水化慢，水硬性差，胶凝性极差
⏹CA6（六铝酸一钙）: 没有水硬性，但耐热性好
⏹少量的C2S、CF、C2F、MgO·Al2O3（镁尖晶石）、
2CaO·MgO·2SiO2（镁方柱石）、CaO·TiO2（钙钛矿）
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹主要化学成分
Al2O3CaO SiO2Fe2O3TiO2MgO其他
对水泥性能的影响
⏹Al2O336%-55% 含量低C12A7；高CA2CA6
⏹CaO32%-42% 含量高C12A7；低CA2
⏹SiO2<9% 4%-5% 均匀烧结；多则C2AS增加
⏹Fe2O3<3.0% CF C2F 胶凝性弱
⏹TiO2<3.0% CaO·TiO2惰性矿物控制4%以下
⏹MgO<2.0% MgO·Al2O3惰性矿物控制2%以下
⏹其他碱降低熔融温度，超过0.5%快凝强度下降
P2O5大于1%强度下降
⏹水化和硬化
（1）水化（水化快）
1.1 CA 的水化
其水化生成物随环境温度而发生变化⏹温度低于20℃时
CA+10H 2O——CAH 10
⏹温度为20~30℃时
2CA+11H 2O——C 2AH 8+AH 3⏹温度高于30℃时
3CA+12H 2O——C 3AH 6+AH 3第一节高铝水泥（矾土水泥）水化铝酸钙水化铝酸二钙氢氧化铝凝胶
水化铝酸三钙
⏹水化和硬化
（1）水化（水化快）
1.2 CA 2的水化
其水化生成物随环境温度而发生变化⏹温度低于20℃时2CA 2+aq——2CAH 10+2AH 3⏹温度为20~30℃时
2CA 2+aq——C 2AH 8+3AH 3⏹温度高于30℃时
3CA 2+aq——C 3AH 6+5AH 3第一节高铝水泥（矾土水泥）水化铝酸二钙氢氧化铝凝胶
水化铝酸三钙水化铝酸钙氢氧化铝凝胶
⏹水化和硬化
（1）水化（水化快）
1.3 C 12A 7的水化
其水化生成物随环境温度而发生变化⏹温度5℃时
C 12A 7+aq——4CAH 10+3C 2AH 8+2CH ⏹温度<20℃时
C 12A 7+aq——6C 2AH 8+AH 3⏹温度>25℃时
C 12A 7+aq——4C 3AH 6+3AH 3第一节高铝水泥（矾土水泥）水化铝酸二钙氢氧化铝凝胶
水化铝酸三钙水化铝酸钙水化铝酸二钙
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹水化和硬化
（2）硬化
⏹当温度低于30℃时，水化生成水化铝酸钙（CAH10）、
水化铝酸二钙（C2AH8）、氢氧化铝凝胶（AH3）。
铝
酸盐水泥的硬化过程与硅酸盐水泥基本相似。
CAH10、C2AH8都属六方晶系，其晶体呈片状或针状，互相交错攀附，重叠结合，可形成坚强的结晶共生体，使水泥
获得很高的强度。
氢氧化铝凝胶难溶于水，填充于晶
体骨架的空隙，所以能形成比较致密的结构。
⏹当温度高于30℃时，水化生成立方晶系的水化铝酸三
钙（C3AH6）、氢氧化铝凝胶（AH3）。
此时形成的水
泥石孔隙率很大，强度较低。
因而铝酸盐水泥不宜在
高于30℃的条件下养护。
⏹水化和硬化
（2）硬化
第一节高铝水泥（矾土水泥）⏹
经5~7d
后，高铝水泥基本反应完毕，因此，高铝水泥早期强度增长很快，强度很高，但后期强度增加不明显
⏹
湿热条件下强度下降？
⏹工程实践中长期强度下降？
第一节
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹性质和应用
（1）性质
⏹质量密度、体积密度、表观密度
3200-3250kg/m31000-1300kg/m31600-2000kg/m3
⏹细度
比表面积不小于240m2/kg或0.080mm筛余不大于10%
⏹凝结时间
初凝40min，终凝10h
⏹3d强度不得低于下表数值，28d强度实测值不低于3d指标
强度发展迅速，放热量大，低温也能很好硬化，高于30℃养护，强度剧烈下降
掺加硅酸盐水泥会发生闪凝；掺加石灰石或粉煤灰，可缓和晶型转化
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹性质和应用
（1）性质
⏹水化热
总量与硅酸盐水泥相近，但放热速度快，0℃也能正常硬化⏹耐蚀性
耐硫酸盐和海水侵蚀性能好，但不耐碱
⏹耐热性
耐热性好，受到高温作用时产生固相反应，烧结结合代替了水化结合，因而具有良好的耐高温性能。
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹性质和应用
（2）应用
⏹适用于：
⏹紧急抢修、抢建工程和需要早期强度的工程
⏹冬季及低温施工
⏹制作耐热和隔热混凝土及砂浆
⏹含硫酸盐的地下水、矿物水侵蚀的工程
⏹油井和气井工程
⏹制成石膏矾土膨胀水泥和自应力水泥等特殊用途的水泥⏹不适用于：
⏹长期承重的结构工程——晶体转变引起的强度倒缩
⏹大体积工程——温度过高引起强度倒缩
⏹与硅酸盐水泥混用——CH与AH3反应生成C3AH6引起闪凝
高铝水泥的特点是早期强度增长快，强度高，主要用于紧急抢修和早期强度要求高的工程。
其缺点是后期强度倒缩，在使用３～５年后铝酸盐水泥混凝土的强度只有早期强度的一半左右(原因：转晶反应CAH 10、C 2AH 8→C 3AH 6) 。
不宜作结构工程。
其使用温度不宜超过25℃，不宜蒸养和高温季节施工。
不得与其它品种水泥混合使用（会发生闪凝）。
铝酸盐水泥具有一定的耐高温性（固相烧结反应代替水化反应），可作为耐热混凝土的胶结料。
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹性质和应用
（3）注意事项
⏹严禁高铝水泥与硅酸盐水泥或石灰混杂使用，也不得与尚未硬化
的硅酸盐水泥混凝土接触作用，否则将产生瞬凝，以至无法施工，且强度很低。
使用前拌和设备等必须冲洗干净。
⏹不得用于接触大碱性溶液的工程。
⏹高铝水泥水化热集中于早期释放，从硬化开始应立即浇水养护。
一般不宜浇注大体积混凝土。
⏹高铝水泥混凝土后期强度下降较大，应按最低稳定设计。
高铝水
泥混凝土最低稳定强度值以试体脱模后放入50±2℃水中养护，取龄期为7d和14d强度值之低者来确定。
采用标号525号以上的水泥、小于0.40的水灰比和400公斤/米3以上的水泥用量时，即可配出最低稳定强度200公斤/厘米3以上的混凝土。
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹性质和应用
（3）注意事项
⏹若用蒸汽养护加速混凝土硬化时，养护温度不高于50℃。
⏹用于钢筋混凝土时，钢筋保护层的厚度不得小3厘米。
⏹未经试验，不得加入任何外加物。
⏹不得与未硬化的硅酸盐水泥混凝土接触使用；可与具有脱模强度
的硅酸盐水泥混凝土接触使用，但接茬处不应长期处于潮湿状态。
⏹最适宜的硬化温度为15℃左右，一般施工时环境温度不得超过
25℃，否则，会产生晶型转换，强度降低。
高铝水泥拌制的混凝土不能进行蒸汽养护。
⏹高铝水泥的长期强度，由于晶型转化及铝酸盐凝胶体老化等原
因，有降低的趋势。
如需用于工程中，应以最低稳定强度为依据进行设计，其值按GB201-2000规定，经试验确定。
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹高铝水泥-65
⏹Al2O3含量在65%。
CA2含量增加，少量CA6
⏹与高铝水泥相比，凝结时间较慢，早期强度较低，但耐
火度较高
⏹高铝水泥-65 标号525、625
高强高铝水泥-65 标号725、825、925
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹快硬高强铝酸盐水泥
⏹熟料+石膏
⏹初凝时间25min，终凝3h
⏹标号625、725、825、925
⏹早期强度高，后期强度增加
第一节高铝水泥（矾土水泥）
⏹特快硬调凝铝酸盐水泥
⏹CA为主的熟料，石膏和促硬剂
⏹初凝时间2min，终凝10min
⏹强度标号以2h抗压强度确定225
⏹抢修、抢建、堵漏、喷射、低温施工。