普通建筑材料_03水泥.pptx

表3.2.1 硅酸盐水泥的矿物组成
组成
化学分子式
硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙
3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 4CaO·Al2O3·Fe2O3
缩写 C3S C2S C3A C4AF
表3.2.2 矿物组成性质
矿物种类 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙
水泥按用途可分为通用水泥、专用水泥和特 性水泥。
通用水泥
专用水泥 特性水泥
• 硅酸盐水泥
• 砌筑水泥 • 快硬水泥
• 普通硅酸盐水泥 • 油井水泥 • 膨胀水泥
• 矿渣硅酸盐水泥
• 抗硫酸盐水泥
• 火山灰质硅酸盐水泥
• 中热水泥
• 粉煤灰硅酸盐水泥
• 复合水泥
水泥按化学成分可分为硅酸盐系水泥、铝 酸盐系水泥和硫铝酸盐系水泥等。
缩写 含量（%） 水化速度
水化热 强度
抗腐蚀性 收缩
C3S 37-60
快 多 高 好 中
C2S 15-37
慢 少
早低后高
好 较大
C3A 7-15 最快 最多 低 差 大
C4AF 10-18
快 较多
低 极好
小
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硅酸盐水泥的水化、凝结与硬化
水化 水化机理 石膏调节凝结时间的原理 水化产物
凝结与硬化 何为凝结、硬化？ 凝结硬化过程 影响因素
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§3.2 硅酸盐水泥
硅酸盐水泥的生产简述及其矿物组成 硅酸盐水泥的凝结和硬化 硅酸盐水泥的技术性质 硅酸盐水泥的腐蚀与防护 硅酸盐水泥的特性与应用
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何为硅酸盐水泥？
Mixing materials
Raw materials
Clinker
Portland Cement
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Gypsum
硅酸盐水泥熟料
磨细
火山灰质硅酸盐水泥
P.P
硅酸盐水泥熟料
磨细
粉煤灰硅酸盐水泥
P.F
硅酸盐水泥熟料
磨细
复合硅酸盐水泥
P.C
尽管水泥的品种很多，但是,工程中90% 以上使用的是硅酸盐系水泥。所以，在学习 这一章的内容时，以硅酸盐水泥的内容为基 础，主要学习硅酸盐水泥的组成、技术性质 及应用等知识。在此基础上，再学习其它掺 混合材料的硅酸盐水泥等内容。
基本要求
重点 ➢ 水泥的腐蚀及防护 ➢ 特性 ➢ 应用
难点 ➢ 水泥水化、凝结和硬化机理 ➢ 各种水泥的异同点
注意事项 ➢ 本章是整个课程的重点 ➢ 联系各种水泥进行学习 ➢ 着重分析它们之间的差异及造成这些差异的原因
第三章 水泥
§3.1 简介
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硅酸盐水泥兴起于19世纪。
它已经成为现在最为重要的一种建筑材料。
3CaO·Al2O3+H2O 3CaO·Al2O3·6H2O
铁铝酸四钙水化生成水化铝酸钙晶体和水化铁酸钙凝 胶。
该水化反应的速度和水化放热量均属中等。
4CaO·Al2O3·Fe2O3+H2O 3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O
石膏调节凝结时间的原理
石膏与水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙针状晶体 （钙矾石）。
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水化机理
水泥颗粒与水接触时，其表面的熟料矿物立 即与水发生水解或水化作用，生成新的水化 产物并放出一定热量的过程。
硅酸三钙水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化 钙晶体。
该水化反应的速度快，形成早期强度并生成 早期水化热。
3CaO·SiO2+H2O 3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
水化机理
1450℃
Raw material Grinding
Grinding Clinker
P·Ⅰ
Gypsum
Mixing materials
P·Ⅱ
图3.2.1 硅酸盐水泥的生产过程
硅酸盐水泥的矿物组成及特性
硅酸盐水泥的主要矿物组成包括： ➢硅酸三钙 ➢硅酸二钙 ➢铝酸三钙 ➢ 铁铝酸四钙 矿物组成的技术特性见表3.2.1
该晶体难溶，包裹在水泥熟料的表面上，形成保护 膜，阻碍水分进入水泥内部，使水化反应延缓下来， 从而避免了纯水泥熟料水化产生闪凝现象。
所以，石膏在水泥中起调节凝结时间的作用。 为什么石膏用量不能过多？这个问题将通过水泥石
腐蚀的学习得到答案。
3CaO·Al2O3·6H2O+ H2O+CaSO4·2H2O 3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O
硅酸盐系水泥
一般工程
铝酸盐系水泥
快硬、早强。主要用于紧急 抢修工程、早强工程、冬季 施工、抗蚀、抗冻等工程。
硫铝酸盐系水泥
早强、膨胀。适用于抢修工 程、锚固和地下工程等。
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硅酸盐水泥熟料
磨细
硅酸盐水泥
P.ⅠP.Ⅱ
硅酸盐水泥熟料
磨细
普通硅酸盐水泥
P.O
硅酸盐水泥熟料
磨细
矿渣硅酸盐水泥
P.S
凡由硅酸盐水泥熟料、0～5%石灰石 或粒化高炉矿渣、适量石膏共同磨细 制的水硬性胶凝材料。
硅酸盐水泥代号P·Ⅰ、P·Ⅱ P·Ⅰ表示不掺混合材料的硅酸盐水
泥 P·Ⅱ表示混合材料掺量不超过5%的
硅酸盐水泥
硅酸盐水泥的生产简述及其矿物组成
Limestone
Clay
Iron ore powder
Bleeding
硅酸二钙水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧 化钙晶体。
该水化反应的速度慢，对后期龄期混凝土 强度的发展起关键作用。水化热释放缓慢。
产物中氢氧化钙的含量减少时，可以生成 更多的水化产物。
2CaO·SiO2+H2O 3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
水化机理
铝酸三钙水化生成水化铝酸钙晶体。 该水化反应速度极快，并且释放出大量的热量。 如果不控制铝酸三钙的反应速度，将产生闪凝现象， 水泥将无法正常使用。 通常通过在水泥中掺有适量石膏，可以避免上述问 题的发生。
它的化学成分复杂，但主要的胶结成分是水 化硅酸钙。
普通硅酸盐水泥强度高、能抗硫酸盐腐蚀、 水化热，也可用于制备砂浆。
为了建筑需要，水泥可做成白色、黑色或其 他各种颜色。
水泥具有以下优点，因此，在土木工程领 域得到广泛的应用。
多样性 低成本
水硬性 水泥的优点
与钢筋 粘结性好
耐久性
可塑性
工艺简单
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第三章
水泥ห้องสมุดไป่ตู้
目录
基本要求 3.1 简介 3.2 硅酸盐水泥 3.3 掺混合材料的硅酸盐水泥
基本要求
本章课时：课时 5，实验 2 内容
➢ 主要介绍水泥的分类、优点及生产。
➢ 主要介绍硅酸盐水泥及掺加混合料的硅酸盐水 泥，包括：定义、组成、水化、凝结与硬化、 实验和技术性质、腐蚀与防护、特性和应用。
重点 ➢ 6种硅酸盐水泥的定义 ➢ 硅酸盐水泥的矿物组成 ➢ 水泥水化、凝结与硬化机理 ➢ 技术性质及测试方法