建筑材料——水泥
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胶凝材料的发展史大致可分为三个历史时期
①石膏——石灰时期:公元前2000—3000年,利用生石灰和锻烧 石膏的砂浆,——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。
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。所以,1824年英国泥 瓦工Jose-ph·Aspdin 发明泥特兰水泥,也即硅酸盐水泥,而 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。
减少泌水性的措施: ①增加水泥细度。②增加C3A含量。③掺入混合材。 在工程中应杜绝的现象:
①砌筑砂浆要求保水性好,决不能泌水,否则砌体很快吸收浆体 中的水分,从而降低砂浆的塑性和粘结性,影响砌体的整体性。
②离心法生产砼制品时,不能用泌水性大的水泥。
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5.凝结时间
凝结分为初凝和终凝。
膏。b.缓凝剂及促凝剂。C.矿物掺合料。(特别是FA)
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四、硅酸盐水泥的主要技术性能
1.密度:一般在3.05~3.2间,其测试注意介质。与密度 有关的因素:①ρc3S=3.25, ρc2S=3.28, ρc3A=3.04, ρC4M=3.71
存放时间越长,密度下降,这是因为水泥中的fCaO(ρ=3.34)吸水及吸收CO2,变成Ca(OA)2甚至 CaCO3(ρ=2.23, ρ=2.7)
初凝:水泥加水拌合时,到标准稠度净浆开始推动可塑 性所需的时间。
终凝:水泥加水拌合至标准稠度净浆完全推动可塑性并 开始产生强度所需的时间。
硅酸盐水泥标准规定,初凝不得早于45min,终凝不迟 于6h30min。
影响水泥凝结的因素:①矿物组分,C3A越高,凝结越 快。②水泥细度。③环境温、湿度。④缓凝组分:a.石
1890年唐山水泥厂是第一个在中国建成的水泥厂。
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水泥的分类——六大通用水泥
硅酸盐水泥:Ⅰ型硅酸盐水泥,代号P.Ⅰ。Ⅱ型硅酸 盐水泥,代号P.Ⅱ。
普通硅酸盐水泥:简称普通水泥,代号P.O。 矿渣硅酸盐水泥:简称矿渣水泥,代号P.S。 火山灰质硅酸盐水泥:简称火山灰水泥,代号P.P。 粉煤灰硅酸盐水泥:简称粉煤灰水泥,代号P.F。 复合硅酸盐水泥:复合水泥,代号P.C。
水泥欠烧比重小,过烧比重大
表现密度:1300左右,粉磨越细,表观密度越小。
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2.细度(分散度)
水泥的细度是表示水泥磨细的程度或分泥分散度的指标。
水泥细度的测试有两种方法:①筛分法(水筛法或干筛法),我 国多用0.080(80nm)的方孔筛进行水筛或干筛,以其筛余百分数 表征细度,一般筛余量<12%。②比表面积法:测试单位每克的水 泥粉的总外表面积,一般没动在2500~3500cm2/g之间。
还有其他水泥:如快硬水泥、油井水泥、彩色水泥
等普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤
灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥统称掺混合材整料理p的pt 硅酸盐水泥
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一、硅酸盐水泥的生产—— (两磨一烧)
(1)生料的配制与粉磨 (2)硅酸盐水泥的煅烧 (3)水泥熟料的粉磨
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二、硅酸盐水泥熟料矿物组分
硅酸盐水泥多用比表面积法。
水泥细度对水泥性能影响很大。(在一般情况下)①水泥细度越 大,强度越高,但太细时早期强度增长虽快,但后期可能要下降, 且对耐久性不利,分析——a、水化速度加快。b、水化范围变大。 ②需水性影响。③收缩影响。④经济性分析。
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3.需水量:将水泥与水拌成标准稠度状态下的加 水量为水泥的标准稠度需水量。(水泥重量百分数) P.O水泥一般在25~28%之间。
第二章 水泥
第一节 硅酸盐水泥
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在中国硅酸盐辞典中,将水泥的概念定义
为:凡以适当的生料,烧至部分熔融,所得以
硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料,加入适量的石
膏磨细制得的水硬性胶凝材料,称之为硅酸盐
水泥。
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水硬性:粉末状水泥与水泥混合后,经过一系 列复杂的物理化学反应,可由可塑性浆体变成 坚硬的石状体,将散粒材料胶结成整体,这一 过程是水化在水环境下完成的,同时可以在水 中更好的保持石状体的概念。所以,水泥是一 种水硬性胶凝材料。
矿物名称
硅酸三钙
硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙
化学成分
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缩写符号
3CaO·SiO2
C3S
2CaO·SiO2
C2S
3CaO·Al2O3
C3A
4CaO·Al2O3·Fe2O3 C4AF
含量
44%~62%
18%~30% 5%~12% 10%~18%
其中,硅酸三钙和硅酸二钙为强度组分,铝酸三钙和铁铝 酸四钙为熔剂组分。
其他还有少部分f-CaO、f-MgO及玻璃体等
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三、硅酸盐水泥熟料率值和矿物组成计算
(一)熟料的各率值——各氧化物之间的比例。 1. 硅率; 2. 铝率(铁率) 3. 石灰饱和系数; 4. 碱度
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(二)水泥熟料中矿物组成
根据熟料中的化学成分含量,计算硅率、铝率、碱度和石 灰饱和系数,可以计算出任何水泥熟料中C2S、C3S、C3A 和C4AF的含量: C3S=3.8SiO2(N-2)=3.8SiO2(3KH-2) C2S=2.87SiO2(3-N)=8.61SiO2(1-KH) 一般,P=0.9~1.7,所以C4AF=3.04Fe2O3 C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3) CaSO4=1.70SO3
影响因素:①细度;
②矿物组分:C3A>C3S>C4AF>C2S
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4.泌水性与保水性
在拌制水泥浆以及砂浆、砼时,为保证必要的和易性,往往加入 比标准稠度用水量多的水。但是,水泥由于自重的原因,有可能 下沉,而余水则向上移动被析出,从而使浆体分层,从而影响强 度及耐久性等。(这一现象即称为泌水性) –与之有关的是保水性:此时余水不会析出,但当在真空抽吸 时能析出,这种现象称为保水性。