水泥水化

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水泥水化

目录

强度

水泥水化热会产生什么影响?

水泥水化反应公式

水泥水化过程,分为化学反应和物理化学反应.

编辑本段强度

初期强度取决于3CaO.SIO2后期强度为2CaO.SIO2,含量在75--82%

编辑本段水泥水化热会产生什么影响?

对于一般建筑、小体积工程来说,可以不考虑水泥的水化热,甚至可以加快水泥的水化硬化!

但是对于大体积工程来说,比如大坝,桥梁等,水化热来不及释放越积越多会造成膨胀开裂等毁灭性后果!所以有专用的大坝水泥、低水化热水泥!有的还要使用其他冷却方法!编辑本段水泥水化反应公式

硅酸盐水泥拌合水后,四种主要熟料矿物与水反应。分述如下:

①硅酸三钙水化

硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和氢氧化钙。

3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2

②硅酸二钙的水化

β-C2S的水化与C3S相似,只不过水化速度慢而已。

2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2

所形成的水化硅酸钙在C/S和形貌方面与C3S水化生成的都无大区别,故也称为C-S-H 凝胶。但CH生成量比C3S的少,结晶却粗大些。

③铝酸三钙的水化

铝酸三钙的水化迅速,放热快,其水化产物组成和结构受液相CaO浓度和温度的影响很大,先生成介稳状态的水化铝酸钙,最终转化为水石榴石(C3AH6)。

在有石膏的情况下,C3A水化的最终产物与起石膏掺入量有关。最初形成的三硫型水化硫铝酸钙,简称钙矾石,常用AFt表示。若石膏在C3A完全水化前耗尽,则钙矾石与C3A作用转化为单硫型水化硫铝酸钙(AFm)。

④铁相固溶体的水化

水泥熟料中铁相固溶体可用C4AF作为代表。它的水化速率比C3A略慢,水化热较低,即使单独水化也不会引起快凝。其水化反应及其产物与C3A很相似。

水泥水化深度

熟料矿物或水泥的水化速率常以单位时间内的水化程度或水化深度来表示。水化程度是指在一定时间内发生水化作用的量和完全水化量的比值;而水化深度是指已水化层的厚度。水化速率必须在颗粒粗细、水灰比以及水化温度等条件基本一致的情况下才能加以比较。右图为一球形颗粒(平均直径dm)的水化深度示意图。其中阴影表示已经水化部分。根据上述水化程度的定义,并假定在水化过程中能始终保持球形.且密度不变,即可导出水化深度h和水化程度a之间的关系:

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水泥水化机理

4.1水泥的水化机理 从化学角度来看,水泥的水化反应是一个复杂的溶解沉淀过程,在这一过程中,与单一成分的水化反应不同,各组分以不同的反应速度同时进行水化反应,而且不同的矿物组分彼此之间存在着互相影响。水泥中最多的熟料矿物是硅酸盐化合物,是制约水泥水化性质及相关性能的关键组分。水泥中的硅酸盐熟料矿物的主要成分为硅酸三钙和硅酸二钙。 (1)硅酸三钙(C3S)的水化 硅酸三钙是水泥熟料中的含量最多的组分,通常占材料总量的50%左右,有时高达60 %。硅酸钙的水化产物的化学组成成分不稳定,常随着水相中钙离子的浓度、温度、使用的添加剂、养护程度而发生变化,而且形态不固定,通常称为“C-S-H”凝胶。 C3S在常温下发生水化反应,可大致用下列方程式表述: 硅酸三钙的水化速率很快,其水化过程根据水化放热速率随时间的变化,可以将C3S的水化过程划分为五个阶段,各阶段的化学过程和动力学行为如表1.1所示。 表1.1 C3S水化各阶段的化学过程和动力学行为时期早期中期后期 反应阶段诱导前期诱导期加速期减速期稳定期 化学过程初始水解, 离子进入溶 液 继续溶解, 早期C-S-H 稳定水化产 物开始生长 水化产物继 续生长,微 结构发展 微结构组件 密实 动力学行为反应很快反应慢反应快反应变慢反应很慢(2)硅酸二钙的水化 C2S也是水泥主要熟料矿物组分之一,水化过程与C3S相似,也有诱导期、加速期,但是水化速率特别慢。C2S的水化反应可大致用下列方程表述:

(3)铝酸三钙的水化 C3A是水泥熟料矿物的重要组分之一,其水化产物的组成与结构受溶液中的氧化铝、氧化钙浓度的影响很大,它对水泥的早期水化和浆体的流变性能起着重要的作用。纯水中C3A的水化:大量的研究结果表明,C3A遇水后能够立即在表面形成一种具有六边形特征的初始胶凝物质粒子,开始时其结晶度很差也很薄,呈不规则卷层物,随着水化时间的推移,这些卷层物生长成结晶度较好的,成分为C4AH19和C2AH8济的六边形板状物。这种六边形水化物是亚稳的,并能转化成立方形稳定的晶体颗粒。常温下C3A在纯水中的水化反应可用下式表示: 有石膏存在时C3A的水化:在水泥浆体中,熟料中的C3A实际上是在和有石膏存在的环境中水化的,C3A在Ca(OH)2饱和溶液中的水化反应可以表述为C3A+CH+12H=C3AH13。当处于水泥浆体的碱性介质中时,C3AH13在室温下能稳定存在,其数量增长也很快,这是水泥浆体产生瞬时凝结的主要原因之一。(4)铁铝酸四钙的水化 铁铝酸四钙的水化与铝酸三钙的水化过程相似,只是反应速率很慢,而且产物是含铁和铝的共同产物。

三异丙醇胺对水泥粉磨及水化性能的影响

三异丙醇胺对水泥粉磨及水化性能的影响 1简介 TIPA是氨和氧化丙烯进行加成反应后精馏分离而来,可广泛应用与日用化工、精细化工、石油化工等方面,是重要的胺类化合物。TIPA 是水泥助磨剂的核心原料,也是主要的水泥混凝土有机增强剂。作为水泥助磨剂及混凝土早强剂,通常认为TIPA能显著提高水泥胶砂28天抗压强度。本文对添加TIPA水泥颗粒分布、休止角、净浆流动度、凝结时间和胶砂抗压强度进行了研究,通过X射线粉末衍射、溶液离子分析等方法,分析了TIPA对水泥矿物组成和水化过程的影响,并对作用机理进行了探讨。 2试验 2.1原材料 熟料的矿物组成(根据配料计算)为C3S:57.11%,C2S:19.59%,C3A:7.72%,C4AF:13.64%,粉磨水泥样为PI52.5普通硅酸盐水泥,比表面积为360m2/㎏。氢氧化钙和二水石膏为试剂级样品,聚羧酸减

水剂为市售PLC型(20%固含量),TIPA均为试剂级样品,添加方法为直接加入或用蒸馏水稀释十倍后外掺(扣除所含水份),所用水为自制蒸馏水 2.2水泥物化性能试验 将熟料和二水石膏按质量百分比95∶5配料5kg,加入标准小磨粉磨相同的时间至一定的比表面积(空白为360m2/kg)作为试验空白水泥样。其它水泥样为将添加剂按质量比与配好的物料一起加入标准试验小磨,与空白样粉磨相同的时间。 水泥标准稠度、凝结时间按GB/T1346—2001测定,水泥胶砂强度按GB/T17671-1999测定,TIPA采用在空白水泥成型时预溶入成型水中。水泥颗粒分布用BeckmanCoulterLSParticleSizeAnalyzer颗粒分析仪测定。 将空白样和加入0.03%TIPA粉磨水泥样,分别在25℃,50℃,80℃条件下密封保存3d、7d,14d,然后在相同条件下按GB8077-2000测定水泥净浆流动度。 2.3水泥矿物中间相X射线衍射定量分析 将空白样加入0.03%TIPA后的粉磨水泥,分别在25℃,50℃,80℃条件下密封保存3d、7d,14d,然后在日本理学RigakuD/MAX-3C 型粉末衍射仪上用拟合法测定样品的C3A、C4AF含量。 2.4浆体溶液离子分析 按水灰比5∶1将水泥制成净浆,在室温下转动至设定时间,然后进行真空抽滤,滤液用FP6400型火焰光度计测定K+、Na+离子,将

水泥的基本性能

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。 2 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。因此在使用性能方面,矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合水泥,与普通水泥明显不同。由于这四种水泥的共同点是熟料的相对减少,因此,凝结硬化速度较慢,早期强度较低;水化放热速度慢,发热量低;由于生成的氢氧化钙较少,在与混合材料化合时又耗去很多,故抵抗软水及硫酸盐介质的侵蚀能力较强。由于这四种水泥的共同点是掺加混合材料较多,因此其抗碳化、耐磨、抗冻等性能显差,干缩量也较高。此外,由于这四种水泥的混合材料品种不同,导致他们在 3 性能上也有所差异。如矿渣水泥泌水显著,制品的抗渗性差,而火山灰水泥的需水量较大,制品的抗渗性好;矿渣水泥、特别是火山灰水泥的干缩性差,而粉煤灰水泥有一定的抗裂性;复合水泥的性质,则因掺加混合材料的种类、比例不同而异。

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。因此在使用性能方面,矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合水泥,与普通水泥明显不同。由于这四种水泥的共同点是熟料的相对减少,因此,凝结硬化速度较慢,早期强度较低;水化放热速度慢,发热量低;由于生成的氢氧化钙较少,在与混合材料化合时又耗去很多,故抵抗软水及硫酸盐介质的侵蚀能力较强。由于这四种水泥的共同点是掺加混合材料较多,因此其抗碳化、耐磨、抗冻等性能显差,干缩量也较高。此外,由于这四种水泥的混合材料品种不同,导致他们在性能上也有所差异。如矿渣水泥泌水显

水泥水化

水泥水化 目录 强度 水泥水化热会产生什么影响? 水泥水化反应公式 水泥水化过程,分为化学反应和物理化学反应. 编辑本段强度 初期强度取决于3CaO.SIO2后期强度为2CaO.SIO2,含量在75--82% 编辑本段水泥水化热会产生什么影响? 对于一般建筑、小体积工程来说,可以不考虑水泥的水化热,甚至可以加快水泥的水化硬化! 但是对于大体积工程来说,比如大坝,桥梁等,水化热来不及释放越积越多会造成膨胀开裂等毁灭性后果!所以有专用的大坝水泥、低水化热水泥!有的还要使用其他冷却方法!编辑本段水泥水化反应公式 硅酸盐水泥拌合水后,四种主要熟料矿物与水反应。分述如下: ①硅酸三钙水化 硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和氢氧化钙。 3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2 ②硅酸二钙的水化 β-C2S的水化与C3S相似,只不过水化速度慢而已。 2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2 所形成的水化硅酸钙在C/S和形貌方面与C3S水化生成的都无大区别,故也称为C-S-H 凝胶。但CH生成量比C3S的少,结晶却粗大些。 ③铝酸三钙的水化 铝酸三钙的水化迅速,放热快,其水化产物组成和结构受液相CaO浓度和温度的影响很大,先生成介稳状态的水化铝酸钙,最终转化为水石榴石(C3AH6)。 在有石膏的情况下,C3A水化的最终产物与起石膏掺入量有关。最初形成的三硫型水化硫铝酸钙,简称钙矾石,常用AFt表示。若石膏在C3A完全水化前耗尽,则钙矾石与C3A作用转化为单硫型水化硫铝酸钙(AFm)。 ④铁相固溶体的水化 水泥熟料中铁相固溶体可用C4AF作为代表。它的水化速率比C3A略慢,水化热较低,即使单独水化也不会引起快凝。其水化反应及其产物与C3A很相似。 水泥水化深度 熟料矿物或水泥的水化速率常以单位时间内的水化程度或水化深度来表示。水化程度是指在一定时间内发生水化作用的量和完全水化量的比值;而水化深度是指已水化层的厚度。水化速率必须在颗粒粗细、水灰比以及水化温度等条件基本一致的情况下才能加以比较。右图为一球形颗粒(平均直径dm)的水化深度示意图。其中阴影表示已经水化部分。根据上述水化程度的定义,并假定在水化过程中能始终保持球形.且密度不变,即可导出水化深度h和水化程度a之间的关系: ?? ??

水泥主要水化产物种类及其对水泥石或混凝土性能的影响

水泥主要水化产物种类及其对水泥石或混凝土性能的影响 (1)水化过程分析水化产物: 第一阶段:从水泥拌水到初凝为止, C3S与水迅速反应生成饱和CH溶液, 并析出晶体, 与此同时石膏也进入溶液与C3A反应生成细小的钙矾石晶体。第二阶段:初凝到24小时,水泥水化加速,生成较多CH、AFt,同时水泥颗粒上长出纤维状CSH凝胶体。第三阶段:24小时以后,石膏耗尽,AFt转化成AFm,还形成C4(A,F)H13。CSH、CH、AFm、 C4(A,F)H13数量不断增加。 (2)水化产物对水泥石或混凝土性能的影响: A:C-S-H凝胶 纤维状体系,是水泥石强度主要来源。C-S-H凝胶的凝胶孔结构影响对水的吸收,对水泥石干燥收缩产生影响。水化开始时,C-S-H凝胶形成的覆盖层会减缓水泥的水化作用,一定程度上影响凝结时间。 B:CH晶体 结晶完好、六方板状、层状晶体,水泥石中最易受侵蚀物质。对水泥石强度贡献很少。其层间较弱的联结,可能是水泥石受力时裂缝的发源地和侵蚀离子的快速通道。CH的有利作用:是水泥石的主要组成,是维持水泥石碱度的重要组成,是其他水泥水化产物稳定存在的重要前提。CH的不利作用:易于产生层状解理,大量存在于集料与水泥石的界面,影响混凝土的强度和耐侵蚀性能(抗钢筋锈蚀性能、抗碳化性能、抗溶蚀性能、体积变形性能等密切相关),被视为混凝土中的“薄弱环节”。 C:水化硫铝酸盐(AFt、AFm) AFt晶体为六方棱柱状、针棒状晶体、棱面清晰,主要出现在水化早期。AFm晶体为六方板状、片状晶体,成簇或呈花朵状生成,水化后期。AFt对水泥石早期强度贡献很大,过量会使后期强度降低。生成时产生体积膨胀,易形成内应力,使结构破坏。AFt、AFm形成会影响新拌混凝土的流动性。

质子核磁共振技术研究水泥早期水化过程_佘安明

第13卷第3期2010年6月 建 筑 材 料 学 报 JO U RN A L O F BU I LDIN G M A T ERIA LS   V ol .13,No .3 Jun .,2010 收稿日期:2009-10-28 基金项目:国家重点基础研究发展规划(973计划)项目(2009CB623105) 第一作者:佘安明(1982—),男,江苏江都人,同济大学博士生.E -mail :sheanmin g @https://www.360docs.net/doc/717244499.html, 通信作者:姚 武(1966—),男,江苏镇江人,同济大学教授,博士生导师,博士.E -mail :yaow uk @tongji .edu .cn 文章编号:1007-9629(2010)03-0376-04 质子核磁共振技术研究水泥早期水化过程 佘安明, 姚 武 (同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海200092) 摘要:用低场质子核磁共振技术研究了新拌水泥浆体中水的纵向弛豫时间T 1的初始分布、加权平均值和总信号量随水化时间的变化及其与早期水化过程的关系.结果表明:初始水化时,T 1分布呈2个峰,其中主峰代表填充在水泥颗粒间的水,而次峰表示絮凝结构中的水;T 1加权平均值随水化 时间的增长呈下降趋势,且其变化趋势与水化过程具有良好的相关性,可以依次划分为初始期、诱导期、加速期和稳定期这4个阶段;T 1的弛豫信号总量对应于浆体中的物理结合水量,其相对量随水化时间不断降低,反映了水化反应中物理结合水转变为化学结合水的过程.关键词:核磁共振;纵向弛豫时间;水泥;水化 中图分类号:TU528.01 文献标志码:A doi :10.3969/j .issn .1007-9629.2010.03.021 Research on Hydration of C ement at Early Age by Proton NMR S H E An -ming , Y AO Wu (Key Laboratory of Advanced Civil Engineering Materials of Ministry of Education , Tongji University ,Shanghai 200092,China ) A bstract :Changes o f initial distributio n ,w eighted mean values and total signal intensity of lo ngitudinal re -lax atio n time (T 1)of w ater in fresh cement pastes as a function of hydratio n time and its co rrelation w ith hy dration pro cess during the early ag e w as studied w ith low field pro to n nuclear magnetic reso nance (NM R ).T 1distribution curves at initial time ex hibit tw o peaks .The main peak is related to w ater filling in space around the cement g rains w hile the minor o ne represents the w ater constrained in flocculatio ns .The evolution curves of w eighted mean values of T 1are in g ood ag reem ent with the hydration process of cement pastes and could be roughly divided into fo ur stag es :initial pe riod ,dormant period ,accelerated pe -rio d and steady period .The total sig nal intensity detected in ex periments is propo rtio nal to the amount of physically bo und w ater in the pastes .Since the transitio n from phy sically to chemically bound w ater ,the relative percentage decreases as the hydratio n time increases .Key words :nuclear mag netic resonance (NM R );lo ngitudinal relaxa tion time ;cement ;hy dra tion 水泥水化的动力学过程一直是水泥化学的重要内容之一,特别是在水化早期,浆体组成及形成的微观结构对于其硬化后的性能有着重要影响.已有多种测试方法用于研究水泥水化过程,如量热法 [1] 、超 声波法[2]、电阻率测定[3]等,这些方法通过追踪水化反应中所发生的与水化进程相关联的物理和化学变 化,如水化放热、黏弹性变化、孔隙率和离子浓度的改变等,从而表征水泥水化反应过程. 水是水泥浆体中不可缺少的组分,水的状态转变是水化反应的关键步骤之一.随着水化反应的进行,水的状态从自由水向化学结合水、物理吸附水和孔隙水转变.基于这种转变与水化动力学之间的相

水泥的基本性能

水泥的基本性能 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

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。因此在使用性能方面,矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合水泥,与普通水泥明显不同。由于这四种水泥的共同点是熟料的相对减少,因此,凝结硬化速度较慢,早期强度较低;水化放热速度慢,发热量低;由于生成的氢氧化钙较少,在与混合材料化合时又耗去很多,故抵抗软水及硫酸盐介质的侵蚀能力较强。由于这四种水泥的共同点是掺加混合材料较多,因此其抗碳化、耐磨、抗冻等性能显差,干缩量也较高。此外,由于这四种水泥的混合材料品种不同,导致他们在性能上也有所差异。如矿渣水泥泌水显着,制品的抗渗性差,而火山灰水泥的需水量较大,制品的抗渗性

【揭秘混凝土】第24篇:普通硅酸盐水泥熟料的矿物成分和水化性能

【揭秘混凝土】第24篇:普通硅酸盐水泥熟料的矿物成分和水化性能 普通硅酸盐水泥熟料含有四种主要矿物成分: 1.阿利特(Alite)或称A矿:主要成分是硅酸三钙(C3S)及少量其他氧化物。A矿晶体是细长的, 截面为六边形,长度一般为20μm--60μm。 2.贝利特(Belite)或称B矿:主要成分是硅酸二钙(C2S)及少量其他氧化物。B矿晶体多数是圆 形,直径为10μm—30μm。 3.铝酸三钙(C2A) 4.铁铝酸四钙(C4AF) 铝酸相和铝铁酸相晶体的形状不固定,变化很大。有时这两种晶体交织生长在一起。 阿利特—硅酸三钙(C3S): C3S具有很强的反应活性和较快的水化速度,是普通硅酸盐水泥中的主要成分,通常占到50%--70%左右(重量比)。它是水泥强度的主要贡献者,28天可以水化约70%,强度达到一年强度的70%-80%。 C3S的水化热较高。 贝利特—硅酸二钙(C2S):

C2S的反应活性比C3S稍差。在普通硅酸盐水泥中,它的含量一般在10%--30%左右。C2S的水化速度较慢,28天仅水化20%左右,早期强度较低。但强度可持续增长,一年后和C3S持平。C2S的水化热低,抗腐蚀性好。 铝酸三钙(C3A): C3A是普通硅酸盐水泥熟料中反应活性最强的成分,但其强度很低。由于其反应速度快,能造成普通硅酸盐水泥速凝,因此必须加入石膏控制它的凝结速度。C3A的水化过程放热量大,干缩变形大,抗硫酸盐腐蚀的能力差。 铁铝酸四钙(C4AF): C4AF的反应速度介于C3S和C3A之间,但强度不高。水化热较C3A小,抗冲磨性能和抗硫酸盐腐蚀性能较好。 既然铝酸盐和铁铝酸盐对普通硅酸盐水泥的强度贡献不大且有很多的负面作用,那为什么还要添加它们?简单来说,添加铝酸盐和铁铝酸盐的目的是为了促进C3S的形成。在熟料烧成过程中,只有四分之一的原料能熔融成液体,而其他四分之三的原料保持固体状态不变。离子在液体中的转移速度要比在固体中的转移速度快很多,有利于C3S的形成。而添加铝酸盐和铁铝酸盐的目的就是促进液体的形成。液体冷却后,就形成了C3A晶体和C4AF晶体。

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