2.胶凝材料2

Summary

本节中的特性水泥是通过改变水泥熟料矿物组成或 水化物组成，获得不同的特定性质。
道路水泥，C4AF含量高，抗折强度与耐磨性好； 白色水泥，铁相含量很低，外观为白色；
快硬水泥 ，C3A和C3S含量高，凝结硬化快，早强；
中、低热水泥， C3A和C3S含量较低，水化热较小 ； 抗硫酸盐水泥， C3A和C3S含量较低，抗蚀系数较大； 膨胀、自应力水泥，生产体积可膨胀的水化物； 高铝水泥，熟料矿物主要为铝酸钙，快硬，耐高温等。
粉 煤 灰 硅 酸 盐 水 泥
复 合 硅 酸 盐 水 泥
一、道路硅酸盐水泥

组成特点：
水泥熟料主要矿物——硅酸钙和铁铝酸钙 铁铝酸四钙高，C4AF的含量≥16.0％。

性能特点：
初凝时间较长，≥1h； 抗折强度高； 耐磨性好，磨损率≤3.60kg/m2； 抗裂性好，28d干缩率≤ 0.10%；
七、高 铝 水 泥
高铝水泥的矿物组成 高铝水泥的水化 高铝水泥的技术性质 高铝水泥的特点与应用

(一) 高铝水泥的矿物组成

定义：
高铝水泥（矾土水泥）是以铝矾土和石灰石为原料， 按一定比例配合，经煅烧、磨细所制得的一种以铝酸钙 为主要矿物成分的水硬性材料，又称铝酸盐水泥。 水化活性很高 主要矿物有： 铝酸一钙 CaOAl2O3 CA，50%~70%； 硅酸二钙 2CaOSiO2 C2S， 七铝酸十二钙 12CaO7Al2O3， C12A7 二铝酸一钙 CaO2Al2O3， CA2 硅铝酸二钙 2CaOAl2O3SiO2 C2AS
熟料中C3S、C3A的含量较高，石膏的掺量略大（其 中SO3≤4.0%）。

性能特点：
水泥的细度较细，凝结硬化快，早期强度增进率高。

应用特点：
早期强度要求高、紧急抢修、低温施工工程和高标号 混凝土预制构件等。
四、中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥

组成特点：
熟料中C3S、C3A的含量较低，后一种掺加20~60%的粒 化高炉矿渣 。
5C
20C
40C
60C
5C下铝酸盐水泥稳定水化物——CAH10(六方片状晶体） 65C下铝酸盐水泥稳定水化物—C3AH6(立方晶体） 不同温度下铝酸盐水泥的水化物
(三) 高铝水泥的技术性质
1. 外观：黄色或黄褐色或灰色； 2. 密度与堆积密度：与硅酸盐水泥相近； 3. 细度：80m筛余不得超过10%； 4. 凝结时间：初凝≥40min，终凝≤10h； 5. 强度： 见表2-20。
水化活性很低
(二) 高铝水泥的水化和硬化

特点：
1. 高铝水泥的水化主要是铝酸一钙的水化和水化物的结晶； 2. 铝酸一钙的水化物组成与温度有关：
T≤20C
CA + 10 H2O — CAH10 20C≤T≤30C 2CA + 11 H2O — C2AH8 30C≤T 3CA + 12 H2O — C3AH6 + 2(Al2O3 3H2O) 3.水化反应集中在早期，而且，反应速度较快，因此，早期强 度增长快； 4.水化物都是晶体，而且，稳定性较差，容易发生相互间的转 化，因而引起强度降低。
六、膨胀水泥和自应力水泥

组成特点：
含有在水泥的凝结硬化过程中能产生适量体积膨胀的成 分，如：氧化钙、氧化镁、硫铝酸钙、明矾石、石膏等。

种类：
硅酸盐型、铝酸盐型、硫铝酸盐型。
性能特点：
凝结硬化过程中体积不收缩，而略有膨胀，提高密实性 和抗渗性。

应用特点：
可用于配制防水砂浆和防水混凝土、管道接头、堵缝和 自应力钢筋混凝土结构工程和构件等。

性能特点：
具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀能力，抗蚀能力以 抗硫酸盐腐蚀系数F来评定。要求F≥0.8。
应用特点： 抗硫酸盐腐蚀系数F：
主要用于受硫酸盐腐蚀的海港、水利、地下、隧道、 将水泥试件在人工配制的硫酸根离子浓度分别为 引水、道路和桥梁基础等工程。 2500mg/L和8000mg/L的硫酸钠溶液中，浸泡6个月后 的强度与同时浸泡在饮用水中的试件的强度之比。

基本技能：
气硬性胶凝材料的正确应用 水泥主要技术性质的测试，各种水泥的正确选用。
创新思维题


根据已学过的胶凝材料知识，以及胶凝材料中主要 矿物的特性，通过矿物的组合，设计一种具有特性 的胶凝材料，并阐述为什么？ 论述水及其用量在水泥凝结硬化中的作用，以及对 水泥石组成、结构与性能的影响？ 论述水泥石中孔隙的种类、产生的原因，及其对水 泥石性能的影响？ 论述水泥石强度的来源及其主要影响因素？

使用特点：
主要用于混凝土路面工程。
二、白色硅酸盐水泥

组成特点：
水泥中的氧化铁的含量低于水泥质量的0.5%。

性能特点：
外观为白色，按白度分为一级、二级和三级；技 术要求与普通水泥同。

应用特点：
白水泥熟料与颜料、石膏共同磨细可制得彩色水 泥；主要用于建筑室内外装饰等。
三、快硬硅酸盐水泥

组成特点：
第七节
其它品种水泥
硅酸盐水泥
Portland Cement
掺混合材的硅酸盐水泥品种
＋
6~15% 混合材
硅酸盐水泥熟料＋石膏 ＋ ＋ ＋
20~70% 矿渣 20~50% 火山灰 20~40% 粉煤灰
＋
16~50%两 种混合材
普 通 硅 酸 盐 水 泥
矿 渣 硅 酸 盐 水 泥
火 山 灰 硅 酸 盐 水 泥

性能特点：
水化热低，凝结时间较长，中热水泥抗冻性和耐磨性较 好。

应用特点：
适用于大体积混凝土，如大坝水利工程；和要求低水 化热、高抗冻性和耐磨性的工程。
五、抗硫酸盐水泥

组成特点：
C3S、C3A的含量低，要求C3S的含量低于50.0~55.0%； C3A的含量低于5.0~3.0%。 （为什么？）
(四) 高铝水泥的特点与应用
1. 耐高温性能好，配制耐高温混凝土或砌筑砂浆； 2. 耐硫酸盐腐蚀性能较好，适用于有抗硫酸盐侵蚀要求 的工程； 3. 耐碱性较差，不能用于接触碱溶液的工程； 4. 水化热较大，适用于冬季施工，不适用于大体积混凝 土； 5. 快硬早强，宜用于紧急抢修工程。 6. 高铝水泥有强度倒缩现象，如需用于工程中，应按最 低稳定强度设计。
除；石灰的特性、质量要求与应用。 水玻璃的组成、性质与应用。

基本知识：
硅酸盐水泥的组成、技术性质、应用及储运知识； 水泥浆体在侵蚀性介质下的腐蚀及其防止的措施； 水泥石的结构；活性混合材的组成、性质及作用； 普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐
水泥和高铝水泥等其它水泥的组成、性能的特点及 应用。
本章小 结

基Baidu Nhomakorabea理论：
石膏、石灰和水玻璃的凝结硬化过程及其影响因素。 硅酸盐水泥的水化反应及其产物，凝结硬化过程及其影
响因素；水泥组成对其性能的影响。

基本知识：
胶凝材料的概念；气硬性与水硬性胶凝材料的区别；
石膏的生产与品种；建筑石膏的特性、质量要求与应用。
石灰的原料与生产；石灰的熟化；过火石灰的危害与消


水泥浆的收缩与相对湿度的关系