第三章-掺混合材料的硅酸盐水泥3[1]要点课件.ppt
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- 第三 混合 材料 硅酸盐水泥 要点 课件
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1、JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥掺量的大小掺量的大小硅酸盐水泥硅酸盐水泥型硅酸盐水泥(P.)(混合材料掺量5)(不掺加混合材料)型硅酸盐水泥(P. )JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO硅酸盐水泥生产工艺流程示意图 P.I水泥水泥石灰石或粒化矿渣P.II水泥水泥JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIA
2、NZHUCAILIAO生料生料8000C左右左右分解反应分解反应CaOSiO2Al2O3Fe2O380014500C结合反应结合反应3CaO SiO2(C3S)2CaO SiO2 (C2S)3CaO Al2O3 (C3A)4CaO Fe2O3 Al2O3 (C4AF)水泥熟料水泥熟料JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO1、水泥的水化、水泥的水化222222 3632303()CaO SiOH OCaOSiOHCa OH22222)(3234)2( 2OHCaOHSiOCaOOHSiOCaOOHOAlCaOOHOAlCaO2322326363OHO
3、FeCaOOHOAlCaOOHOFeOAlCaO232232232326374OHCaSOOAlCaOOHOHCaSOOHOAlCaO2432224232313319)2(363为了调节水泥的凝结时间,掺入作缓凝剂反应式如下:2、硅酸盐水泥的凝结硬化(了解)、硅酸盐水泥的凝结硬化(了解)JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO3、影响水泥凝结、硬化的因素、影响水泥凝结、硬化的因素(1)熟料矿物组成的影响熟料矿物组成的影响 (2)水泥细度的影响水泥细度的影响 (3)石膏的掺量石膏的掺量(4) 养护湿度和温度的影响养护湿度和温度的影响 (5) 龄期的影响
4、龄期的影响 (6) 水灰比的影响水灰比的影响 JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO1、细度细度 评价指标评价指标2、凝结时间凝结时间 初凝时间初凝时间终凝时间终凝时间3、标准稠度用水量标准稠度用水量 4、体积安定性体积安定性 5、水泥的强度与等级水泥的强度与等级 6、水化热水化热 产生体积安定性不良的原因?产生体积安定性不良的原因?JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO1、软水侵蚀软水侵蚀2、酸性腐蚀酸性腐蚀(1)碳酸水的腐蚀)碳酸水的腐蚀(2)一般酸的腐蚀)一般酸的腐蚀3、盐类的腐蚀盐类的腐蚀(1)
5、镁盐的腐蚀)镁盐的腐蚀(2)硫酸盐的腐蚀)硫酸盐的腐蚀4、强碱腐蚀强碱腐蚀JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO1、选择合适的水泥品种选择合适的水泥品种3、加保护层加保护层2、提高水泥的密实度,降低孔隙率提高水泥的密实度,降低孔隙率JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO、凝结硬化快、强度高凝结硬化快、强度高2、抗冻性好抗冻性好3、抗腐蚀性差抗腐蚀性差4、碱度高、抗碳化性能好碱度高、抗碳化性能好5、耐热性差耐热性差6、耐磨性好耐磨性好7、水化热高水化热高JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILI
6、AOJIANZHUCAILIAO混合材料混合材料活性混合材料活性混合材料非活性混合材料非活性混合材料按参与水化的程度按参与水化的程度 指与石灰或与石膏拌合在一起,并加水后指与石灰或与石膏拌合在一起,并加水后 ,常温,常温下,能生成具有胶凝性的水化产物,既能在水中又能在空气中下,能生成具有胶凝性的水化产物,既能在水中又能在空气中硬化的混合材料。硬化的混合材料。指在生产水泥时,为,等级,而加到水泥中或矿物材料。JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO活性混合材料主要包括:活性混合材料主要包括:、及及粒化高炉矿渣是将炼铁高炉的熔融矿渣,粒化高炉矿渣是将炼铁
7、高炉的熔融矿渣,得到的松软得到的松软颗粒。颗粒。的化学成分主要是活性的化学成分主要是活性CaO、SiO2、Al2O3。如果如果 CaO、Al2O3 含量越高,则矿渣活性越高。含量越高,则矿渣活性越高。是阻止结晶,使其绝是阻止结晶,使其绝大部分成为不稳定的玻璃大部分成为不稳定的玻璃体,储有较高的化学性能体,储有较高的化学性能,从而有较高的潜在活性,从而有较高的潜在活性JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO凡是天然的或人工的以凡是天然的或人工的以和和为主要成分,具为主要成分,具有火山性的矿物质材料,有火山性的矿物质材料, 称为火山灰质混合材料称为火山灰
8、质混合材料(粉煤灰是火力发电厂的工业废渣,是从煤粉炉烟道气体中收集粉煤灰是火力发电厂的工业废渣,是从煤粉炉烟道气体中收集的粉末。其活性成分以的粉末。其活性成分以和和为主为主。JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO在水泥中主要起在水泥中主要起填充作用填充作用而而不与水泥发生化学反应或化学反应很不与水泥发生化学反应或化学反应很微弱微弱的矿物材料,又称的矿物材料,又称填充性填充性混合材料。在水泥中掺入非活性混混合材料。在水泥中掺入非活性混合材料主要是为合材料主要是为调节水泥强度等级调节水泥强度等级、节约水泥熟料、提高水泥产节约水泥熟料、提高水泥产量量。非
9、活性混合材料包括非活性混合材料包括:质地较坚实的有石英岩、石灰岩、砂岩等:质地较坚实的有石英岩、石灰岩、砂岩等磨成的细粉;质地较松磨成的细粉;质地较松 软的有粘土、黄土等。另外,凡不符合技软的有粘土、黄土等。另外,凡不符合技术要求的粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料及粉煤灰等。术要求的粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料及粉煤灰等。JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO活性混合料与水混合后,本身不会硬化或硬化极为缓慢,强度很活性混合料与水混合后,本身不会硬化或硬化极为缓慢,强度很低。但在氢氧化钙溶液中,就会发生显著的水化。低。但在氢氧化钙溶液中,就会发生显著
10、的水化。掺活性混合料的硅酸盐水泥在与水拌合后,首先是水泥熟料水化掺活性混合料的硅酸盐水泥在与水拌合后,首先是水泥熟料水化,水化生成的,水化生成的和和作为活性作为活性“”,与活性混合,与活性混合材料中的材料中的SiO2、Al2O3反应,即反应,即,生成具有水硬性的,生成具有水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙。水化硅酸钙和水化铝酸钙。JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO概念概念:普通硅酸盐水泥(简称:普通硅酸盐水泥(简称),代号),代号P.O。 6%活性活性混合材料掺加量混合材料掺加量20%,其中允许用不超过水泥质量,其中允许用不超过水泥质量8%的非活性
11、的非活性混合材料或不超过水泥质量的混合材料或不超过水泥质量的5%的窑灰代替。的窑灰代替。GB175-2007对普通水泥的技术要求如下:对普通水泥的技术要求如下:(1)凝结时间)凝结时间 初凝时间不得早于初凝时间不得早于45分钟,终凝时间不得大于分钟,终凝时间不得大于10小时。小时。JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO普通水泥的其他技术性质要与硅酸盐水泥相同。普通水泥的其他技术性质要与硅酸盐水泥相同。JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO普通硅酸盐水泥由于混合材料掺量较少,其性质与硅酸盐水泥普通硅酸盐水
12、泥由于混合材料掺量较少,其性质与硅酸盐水泥基本相同,略有差异,主要表现为:基本相同,略有差异,主要表现为:(1)早期强度略低早期强度略低(2)水化热略低水化热略低(3)耐腐蚀性稍好耐腐蚀性稍好(4)耐热性稍好耐热性稍好(5)抗冻性、耐磨性、抗冻性、耐磨性、抗炭化性略差抗炭化性略差与硅酸盐水泥基本相同,甚至在一些不能用硅酸盐水泥的与硅酸盐水泥基本相同,甚至在一些不能用硅酸盐水泥的地方也可采用普通水泥。地方也可采用普通水泥。JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO简称矿渣水泥,由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿简称矿渣水泥,由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量
13、石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。混合材料掺量混合材料掺量20%50%,A型,代号型,代号P.S.A混合材料掺量混合材料掺量50%70%,B型,代号型,代号P.S.BJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO简称火山灰水泥,凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,代号PP;混合材料的掺量20%40%。简称粉煤灰水泥,凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,代号PF;混合材料的掺量20%40%。JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCA
14、ILIAO2、技术要求、技术要求三种水泥的细度要求三种水泥的细度要求80m方孔筛,筛余量不得超过方孔筛,筛余量不得超过10%或或45m方方孔筛,筛余量不得超过孔筛,筛余量不得超过30% 。凝结时间、体积安定性同。凝结时间、体积安定性同普通水泥要普通水泥要求求。(1)细度、凝结时间、体积安定性细度、凝结时间、体积安定性JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO(2)氧化镁、三氧化硫含量氧化镁、三氧化硫含量氧化镁的含量应氧化镁的含量应6%,若氧化镁的含量,若氧化镁的含量6%,需进行压蒸安,需进行压蒸安定性检验并合格。定性检验并合格。4% 3.5% 。(3)
15、强度等级强度等级这三种水泥的强度等级按这三种水泥的强度等级按3d、28d的抗压强度和抗折强度来划的抗压强度和抗折强度来划分,各强度等级水泥的各龄期的强度不得低于表分,各强度等级水泥的各龄期的强度不得低于表3-9中的数值。中的数值。JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO 表表3-9 强度要求强度要求(GB175-2007) 单位为单位为MPaJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO3、性质与应用、性质与应用上述三种水泥都是在上述三种水泥都是在硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料基础上加入基础上加入大量活性混合大量活
16、性混合材料材料再加入再加入适量石膏适量石膏磨细制成,所加混合材料在磨细制成,所加混合材料在化学组成化学组成和和化化学活性学活性上上基本相同基本相同,并且在加水调制后经历了,并且在加水调制后经历了非常相似的水化非常相似的水化过程过程,因而这三种水泥存在,因而这三种水泥存在很多共性很多共性,但每种活性混合材料的,但每种活性混合材料的本身又有性质和特征的差异,又使得三种水泥有本身又有性质和特征的差异,又使得三种水泥有各自的特性各自的特性:JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO(1)凝结硬化慢,早期强度低、后期强度发展快。凝结硬化慢,早期强度低、后期强度发
17、展快。三种水泥的共性:三种水泥的共性:水化:分二步进行:水化:分二步进行:首先首先熟料与水发生反应,生成的产物与硅酸熟料与水发生反应,生成的产物与硅酸盐水泥相同,盐水泥相同,随后随后是熟料矿物水化析出的是熟料矿物水化析出的氢氧化钙氢氧化钙和掺入水泥中和掺入水泥中的的石膏石膏分别作为分别作为碱性激发剂碱性激发剂和和硫酸盐激发剂硫酸盐激发剂,与活性混合材料的,与活性混合材料的活性成分活性成分发生发生二次水化反应二次水化反应,生成水化产物。,生成水化产物。JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO由于三种水泥中熟料的含量少,二次水化反应又比较慢,因此由于三种
18、水泥中熟料的含量少,二次水化反应又比较慢,因此,但后期由于二次水化的不断进行及熟料的继续水,但后期由于二次水化的不断进行及熟料的继续水化,水化产物不断增多,使得水泥强度发展较快,化,水化产物不断增多,使得水泥强度发展较快,可可赶上或超过同强度等级的普通硅酸盐水泥。赶上或超过同强度等级的普通硅酸盐水泥。这三种水泥这三种水泥不适合不适合用于用于的混凝土工程,如冬的混凝土工程,如冬季施工、现浇工程等。季施工、现浇工程等。JIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAOJIANZHUCAILIAO(2)抗软水、抗抗软水、抗腐蚀能力强。腐蚀能力强。适合用于有硫酸盐、镁盐、软水等腐蚀作用的环境,如
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