硅酸盐水泥的技术性质

结论1： 结论 ：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。 法施工。
结论2： 结论 ：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。 周转期。
（二）硅酸盐水泥的凝结时间
GB规定
结论1： 结论 ：水泥的 初凝时间不能过 初凝时间不得 短，否则在施工 早于45min 早于 前即已失去流动 性和可塑性而无 法施工。 法施工。 结论2： 结论 ：水泥的 终凝时间不得 终凝时间不能过 长，否则将延长 迟于6.5h。 迟于 。 施工进度和模板 周转期。 周转期。
(五)硅酸盐水泥的强度等级
GB规定
(五)硅酸盐水泥的强度等级
强度是水泥力学性质的一项重要指标，是确定水泥强度等级的依据。
GB规定
硅酸盐水泥各等级、各龄期的强度值(GB175— 硅酸盐水泥各等级、各龄期的强度值(GB175—2007) 品种 强度等级 42.5 硅 酸 盐 水 泥 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R 抗压强度(MPa) 抗压强度(MPa) 3d 17.0 22.0 23.0 27.0 28.0 32.0 28d 42.5 42.5 52.5 52.5 62.5 62.5 抗折强度(MPa) 抗折强度(MPa) 3d 3.5 4.0 4.0 5.0 5.0 5.5 28d 6.5 6.5品
上节回顾 一 硅酸盐水泥的生产及矿物组成
主要矿物组成 硅酸三钙(C 硅酸三钙(C3S) 硅酸二钙(C 硅酸二钙(C2S) 铝酸三钙(C 铝酸三钙(C3A) 铁铝酸四钙(C 铁铝酸四钙(C4AF)
上节回顾 一 硅酸盐水泥的生产及矿物组成
水泥熟料单矿物水化时特征
名称 凝结硬化速度 28d水化放热量 28d水化放热量 强度 硅酸 三钙 快 多 高 硅酸二钙 慢 少 早期低，后期高 铝酸 三钙 最快 最多 低 铁铝酸 四钙 快 中 低
比表面积测定仪
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（二）硅酸盐水泥的凝结时间
定义 讨论与分析
GB规定 试验方法
（二）硅酸盐水泥的凝结时间
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 初凝 终凝 开始失去可塑性 完全失去可塑性
（二）硅酸盐水泥的凝结时间
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。
(五)硅酸盐水泥的强度等级
试验方法 GB/T17671-1999，水泥胶砂强度检验方法（ISO）
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（六）硅酸盐水泥的水化热
定义
水泥与水发生水化反应所放出的热量称为水化热。
对工程的影响
高水化热的水泥在大体积混凝土工程中是非常不利 的，在大体积混凝土中应选择低热水泥。 在混凝土冬期施工时，水化热有利于水泥的凝结、 硬化和防止混凝土受冻。
上节回顾
影响水泥凝结硬化的因素
④环境温度和湿度 水泥水化反应的速度与环境的温度有关， 水泥水化反应的速度与环境的温度有关，只有 处于适当温度下，水泥的水化、 处于适当温度下，水泥的水化、凝结和硬化才能 进行。通常，温度较高时，水泥的水化、 进行。通常，温度较高时，水泥的水化、凝结和 硬化速度就较快。当环境温度低于0℃时水泥水化 硬化速度就较快。当环境温度低于0 趋于停止，就难以凝结硬化。 趋于停止，就难以凝结硬化。 水泥水化是水泥与水之间的反应， 水泥水化是水泥与水之间的反应，必须在水 泥颗粒表面保持有足够的水分，水泥的水化、 泥颗粒表面保持有足够的水分，水泥的水化、凝 结硬化才能充分进行。 结硬化才能充分进行。保持水泥浆温度和湿度的 措施，称水泥的养护 养护。 措施，称水泥的养护。
上节回顾
影响水泥凝结硬化的因素
③石膏的掺量
硅酸盐水泥中加入适量的石膏会起到良 好的缓凝效果，且由于钙矾石的生成， 好的缓凝效果，且由于钙矾石的生成，还 能提高水泥石的强度。但是石膏掺量过多 能提高水泥石的强度。但是石膏掺量过多 可能危害水泥石的安定性。（ 。（一般掺 时，可能危害水泥石的安定性。（一般掺 量在2.0 5.0%左右 左右） 量在2.0 % -5.0%左右）
请观看安定性（试饼法）试验
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某机场道肩混凝土破坏
【概况】某机场道肩混凝土于1995年7-11月施工，当年10月就 概况】某机场道肩混凝土于1995年 11月施工，当年10月就 1995 月施工 10 发现网状裂缝，次年6月表面层开始剥落。 发现网状裂缝，次年6月表面层开始剥落。该混凝土使用某 立窑水泥厂生产的普通硅酸盐水泥。 立窑水泥厂生产的普通硅酸盐水泥。该厂当时生产的熟料呈 暗红色，还有一些白色物质。 暗红色，还有一些白色物质。钻取破坏与未破坏的混凝土各 加工成试件，未被破坏混凝土强度可满足设计要求、密实、 加工成试件，未被破坏混凝土强度可满足设计要求、密实、 颜色为正常的青灰色。而已破坏的混凝土强度大大下降， 颜色为正常的青灰色。而已破坏的混凝土强度大大下降，低 于设计值，劈开可见砂浆层与骨料之间粘结疏松。 于设计值，劈开可见砂浆层与骨料之间粘结疏松。经X射线 衍射分析可知，已破坏混凝土试样有大量Ca(OH) 衍射分析可知，已破坏混凝土试样有大量Ca(OH)2和大量 CaCO3。 原因分析】经有关单位研究认为， 【原因分析】经有关单位研究认为，该混凝土破坏主要是由于 游离氧化钙存在 水泥质量不稳定所致，水泥中有一定数量的游离氧化钙存在， 水泥质量不稳定所致，水泥中有一定数量的游离氧化钙存在， 以及大量生成的钙矾石造成泥土膨胀开裂。 钙矾石造成泥土膨胀开裂 以及大量生成的钙矾石造成泥土膨胀开裂。且由于水泥质量 不稳定，给混凝土施工造成不便。水泥混凝土凝结时间或长 不稳定，给混凝土施工造成不便。 或短，使混凝土施工质量得不到保证。 或短，使混凝土施工质量得不到保证。
硬化后的水泥 石是由胶体粒 子、晶体粒子、 凝胶孔、毛细 孔及未水化的 水泥颗粒所组 成。其结构如 图所示。
A－－未水化水泥颗粒 B－－胶体粒子 C－－晶体粒子 D－－毛细孔（毛细孔水） E－－凝胶孔
上节回顾
影响水泥凝结硬化的因素
①水泥的熟料矿物组成及细度
水泥熟料中各种矿物的凝结硬化特点 不同，当水泥中个矿物的相对含量不同时， 不同，当水泥中个矿物的相对含量不同时， 水泥的凝结硬化特点就不同。 水泥的凝结硬化特点就不同。 水泥磨得愈细，水泥颗粒平均粒径小， 水泥磨得愈细，水泥颗粒平均粒径小， 比表面积大，水化时与水的接触面大， 比表面积大，水化时与水的接触面大，水 化速度快，凝结硬化快，早期强度就高。 化速度快，凝结硬化快，早期强度就高。
试验方法
请观看标准稠度用水量试验动画
试验方法
请观看标准稠度用水量试验动画。 请观看标准稠度用水量试验动画。
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(四)硅酸盐水泥的体积安定性
定义 讨论与分析
GB规定 试验方法
(四)硅酸盐水泥的体积安定性
定义
水泥的体积安定性－－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。 良好： 否则，为良好。 注意： 注意：安定性不良的 水泥为废品水泥， 水泥为废品水泥， 严禁在工程中使用。 严禁在工程中使用。
上节回顾
影响水泥凝结硬化的因素
②水泥浆的水灰比
水泥浆的水灰比是指水泥浆中水与水泥 的质量之比。当水泥浆中加水较多时， 的质量之比。当水泥浆中加水较多时，水 灰比较大， 灰比较大，此时水泥的初期水化反应得以 充分进行； 充分进行；但是水泥颗粒间原来被水隔开 的距离较远， 的距离较远，颗粒间相互连接形成骨架结 构所需的凝结时间长， 构所需的凝结时间长，所以水泥浆凝结较 且空隙多，降低水泥石的强度。 慢,且空隙多，降低水泥石的强度。
建筑材料
水 泥 ( 二)
上节回顾 第一节 硅酸盐水泥
定义
硅酸盐水泥熟料 0～5%石灰石或粒化高炉矿渣 5%石灰石或粒化高炉矿渣 适量石膏
磨细
硅酸盐水泥
上节回顾 一 硅酸盐水泥的生产及矿物组成
生产工艺流程(简称为“两磨一烧” 生产工艺流程(简称为“两磨一烧”)
石灰石 粘 土 铁矿石 生料磨 烧成设备 熟料磨
为了使试验结果 具有可比性
（三）硅酸盐水泥的标准稠度用 水量
定义
用 量 水 水 的 准 度 水 = 泥 标 稠 用 量 ×100% 水 用 泥 量
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%。
（三）硅酸盐水泥的标准稠度用 水量
上节回顾
影响水泥凝结硬化的因素
⑤龄期
水泥浆随着时间的延长水化物增多， 水泥浆随着时间的延长水化物增多，内 部结构就逐渐致密，一般来说， 部结构就逐渐致密，一般来说，强度不断 增长。 增长。
三、硅酸盐水泥 的技术性质
细 度
凝 结 时 间
标准 稠度 用 水量
体 积 安 定 性
强度 与 强度 等级
水 化 热
上节回顾 二 硅酸盐水泥的水化与凝结硬化
水化反应
3CaO ⋅ SiO2 + 6 H 2O = 3CaO ⋅ 2SiO2 ⋅ 3H 2 0 + 3Ca(OH ) 2
2(2CaO⋅ SiO2 ) + 4H 2O = 3CaO⋅ 2SiO2 ⋅ 3H 2O + Ca(OH) 2
3CaO ⋅ Al 2 O 3 + 6 H 2 O = 3CaO ⋅ Al 2 O 3 ⋅ 6 H 2 O
（一）硅酸盐水泥的细度
定义
细度－－指水泥颗粒的粗细程度。
？
讨论与分析
水泥越细 优点：总表面积越大，与水发生水化反应的 速度越快，水泥石的早期强度越高。 缺点: 硬化收缩越大；易受潮而降低活性； 成本越高。
GB规定
硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。 同时规定凡细度不符合规定者为不合格品。 返回
挡墙开裂与水泥的选用
【概况】某大体积的混凝土工程，浇注两周后拆模，发现挡墙 概况】某大体积的混凝土工程，浇注两周后拆模， 有多道贯穿型的纵向裂缝。 有多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用某立窑水泥厂生产的 42.5Ⅱ型硅酸盐水泥 型硅酸盐水泥。 42.5Ⅱ型硅酸盐水泥。 【原因分析】由于该工程所使用的水泥C3A和C3S含量高，导致 原因分析】由于该工程所使用的水泥C 含量高， 该水泥的水化热高。在浇注混凝土后，混凝土的内外温差高， 该水泥的水化热高。在浇注混凝土后，混凝土的内外温差高， 造成混凝土贯穿型的纵向裂缝。 造成混凝土贯穿型的纵向裂缝。 【防治措施】首先，对大体积的混凝土工程宜选用低水化热， 防治措施】首先，对大体积的混凝土工程宜选用低水化热 低水化热， 的含量较低的水泥。其次， 即C3A和C3S的含量较低的水泥。其次，水泥用量及水灰比也 需适当控制。再次， 需适当控制。再次，大体积混凝土工程施工时应采取相应的 措施，如外部保温、内部降温等。 措施，如外部保温、内部降温等。