水硬性胶凝材料水泥

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万里长城 （200 BC):条石、大砖、石灰砂浆
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罗马斗兽场 （70-80 AC):石材、石灰砂浆、火山灰
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③水泥时期：以前的①、②都是气硬性胶凝材料，而 1796年，利用天然水泥岩（含粘土成分的石灰石）制 造的“罗马水泥”，开始有水硬性胶凝材料，而水泥 岩分布不广。
掺两种或两种以上混合材料，总掺 量按质量百分比计为15~50%，允许 用<8%的窑灰代替部分混合材料， 掺矿渣时，混合材掺量不得与矿渣 水泥重复
掺混合材的硅酸盐水泥品种
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
硅酸盐水泥熟料＋石膏
＋＋＋
＋
＋
5混掺~合2混0材%合材20矿料~7渣的0%硅酸2火0盐~山50水灰%泥的2粉0~凝煤40灰结% 硬化1种5~和混50合性%材两能与 所掺混合材的种类与掺量密切相关！
特种水泥：如快硬硅酸盐水泥
常用水泥品种（通用水泥）
水泥品种
水泥 代号
熟料
水泥组成 石膏
混合材
Ⅰ型硅酸盐水泥 Ⅱ型硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥
P.Ⅰ P. Ⅱ P.O
硅酸盐水 泥熟料 95~98%
硅酸盐水 泥熟料 90~97%
硅酸盐水 泥熟料 80~92%
适量（控制 SO3<3.5%）
适量（控制 SO3<3.5%）
❖ 水泥的定义：
水泥是一种水硬性的胶凝材料，呈粉末
状，加水拌和后成浆体后，能胶结砂、石等 散粒材料，并能在空气和水中硬化并保持、 发展其强度。 ❖ 发展趋势： 1) 在水泥品种方面，将加速发展快硬、高强、 低热等特种和多用途的水泥； 2) 大力发展水泥外加剂； 3) 大力发展高标号水泥；62.5 62.5R
水泥在土木工程中的重要作用
水泥是当今产量与用量最大的土木工程材料！ 水泥及其砂浆、混凝土与纤维水泥等水泥基材
料普遍用于各种土木工程和钢筋混凝土结构！ 水泥的性能和正确选用对土木工程的功能与质
量至关重要！
水泥的特性与用途
1.水泥的特性 （5点） ⑴ 水泥浆有很好的可塑性，与砂、石拌合后仍能
第4章 水硬性胶凝材料 水泥
水泥的发展简史
1.水泥的诞生与发展 水泥是人们在长期使用气硬性胶凝材料的基础上
诞生和发展起来的。 胶凝材料的发展经历为： 天然胶凝材料（如粘土） 石膏 石灰 火
山灰 水硬性石灰、天然水泥 硅酸盐水泥 不 同品种水泥的各个阶段。
胶凝材料的发展史大致可分为三个历史时期
❖分类：
（占我国水泥产量的90％）
P.I和P.II 普通硅酸盐水泥P.O
硅酸盐类水泥矿渣硅酸盐水泥P.S
矿 (1)物根名据称主不要同熟：料铝 硫磷酸 酸酸盐 盐盐类类类水水水泥泥泥粉 火煤 山灰 灰硅 硅酸 酸盐 盐水 水泥 泥PP..FP
(2)根据用途与性能 不同分类：
通用水泥：即一般工程用水泥 专用水泥: 如道路水泥；
①石膏-石灰时期：公元前2000—3000年，利用生石灰和锻 烧石膏砂浆。 ——埃及金字塔和中国的万里长城。
②石灰-火山灰时期：公元初—18世纪，石灰中加入火山灰， 其强度与抗水性都比石灰-石膏有所提高。 ——古罗马圣庙建筑。
胡夫金字塔，高146.59m, 底部232m见方，用 230 多万块、每块重2.5T的岩石砌成。
3.硅酸盐水泥的分类 Ⅰ型：不掺加混合材料的硅酸盐水泥，代号P·Ⅰ；
火山灰质硅 P.P 酸盐水泥
粉煤灰硅酸 P.F 盐水泥
复合硅酸盐 P.C 水泥
硅酸盐水 泥熟料 45~78%
硅酸盐水 泥熟料 55~78%
硅酸盐水 泥熟料 45~83%
适量（控制 SO3<3.5%）
适量（控制 SO3<3.5%）
适量（控制 SO3<3.5%）
火山灰质混合材20~50%
粉煤灰20~40%
⑸ 与普通钢铁相比，水泥制品不会生锈，也没有 木材这类材料易于腐朽的缺点，更不会有塑料年久老 化的问题，耐久性好，维修工作量小。 2.水泥的用途
水泥是最重要的建筑材料之一，在建筑、道路、水 利、海洋和国防工程中应用极广，常用来制造各种形 式的混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土建筑物。
预应力管桩
水泥的定义、发展趋势及分类
1838年约翰逊首先将水泥的锻烧的关键： 适当的配料和温度加以明确。
自1824年波特兰水泥问世以来，水泥和水泥基 本材料已成为当今世界最大的人造材料。
1890年唐山水泥厂是第一个在中国建成的水泥 厂。至2009年，我国水泥总需求量达到了7亿吨左 右，占世界水泥用量的1/3,水泥混凝土的总需求量 也达到了50亿吨。
英国瓦匠Joseph. Aspdin于1824年首先取得了该项产品的 专利权，所以一般认为水泥是那时发明的。
波特兰水泥的发明
1824年由英国建筑工人Aspdih发明,通过 煅烧石灰石与粘土的混合料得出一种胶凝材料, 这种胶凝材料凝结后的外观颜色与当时建筑上
常用的英国波特兰岛出产的石灰石相似,由此将 这种胶凝材料命名"波特兰水泥" .
普
矿
火
粉
复
通
渣
山
煤
合
硅
硅
灰
灰
硅
酸
酸
硅
硅
酸
盐
盐
酸
酸
盐
水
水
盐
盐
水
泥
泥
水
水
泥
泥
泥
§4-1 硅酸盐水泥生产及其矿物组成
1.硅酸盐水泥熟料 凡以适当成分的生料，烧至部分熔 融，得到以硅酸钙为主要成分的物料，称为熟料。
2.硅酸盐水泥的定义 凡由硅酸盐水泥熟料加适量的石 膏、或再掺加0～5%的石灰石或粒化高炉矿渣，磨细制成的 水硬性胶凝材料, 称为硅酸盐水泥。国外称为波特兰水泥
使混合物具有必要的和易性，可浇筑成各种形状尺寸 的构件，以满足设计上的不同要求；
⑵ 适应性强，可用于海上，地下、深水或者严 寒、干热的地区，以及耐侵蚀、防辐射、核电站等特 殊要求的工程；
⑶ 硬化后可以获得较高强度，通过改变其组成， 可以调节其性能，满足工程的不同需要；
沙漠建筑
福岛核电站
⑷ 可与纤维或聚合物等无机及有机材料匹配，制 成各种水泥基复合材料，有效发挥材料潜力；
适量（控制 SO3<3.5%）
不掺任何混合材
掺加不超过水泥质量5%的石灰 石或粒化高炉矿渣混合材 掺5~20%混合材。
水泥品种
矿渣硅酸盐 水泥
水泥 代号
P.S
熟料
硅酸盐水 泥熟料 25~78%
石膏
适量（控制 SO3<4%）
水泥组成
混合材
粒化高炉矿渣20~70%，允许用石灰 石、窑灰和火山灰质混合材中的一 种材料代替，代替数量<8%，替代 后水泥中粒化高炉矿渣>20%