1、3普通硅酸鹽水泥(水泥)，水泥是指粉狀的水硬性膠凝材料，它能將砂、石等適當?shù)牟牧夏z結起來，與水混合后在空氣和水中硬化成塑性泥漿。普通硅酸鹽水泥是常用的，其主要品種有普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等。此外，還有其他系列的水泥，如鋁酸鹽水泥。2、水泥漿、普通水泥、特種水泥、特色水泥、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥，如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大壩水泥等。如白色硅酸鹽水泥、速凝快硬硅酸鹽水泥等。水泥分類、3、3.1硅酸鹽水泥、3.2硅酸鹽水泥與混合材料混合、3.3其他種類的水泥、4.3.1.1生產(chǎn)

2、和礦物組成的硅酸鹽水泥1)原材料和生產(chǎn)簡介、3.1硅酸鹽水泥、5。工藝流程：“兩磨一燒”，水泥生產(chǎn)工藝示意圖Al2O3，6。一條新的干法回轉窯水泥生產(chǎn)線。含有氧化鈣和氧化鈣的熟料2)波特蘭水泥熟料的礦物組成，8。表3.1硅酸鹽水泥熟料礦物組成的反應特性，9。快硬水泥：C3A和C3S含量高，3d抗壓強度高。適用于搶修工程、軍事工程和冬季建筑工程。道路水泥：C4AF和C2S含量高。高彎曲強度、耐磨性、抗沖擊性、抗凍性、耐酸性和收縮性。適用于道路路面、機場路面、城市廣場等工程。大壩水泥：中熱水泥和低熱礦渣水泥的簡稱：摻礦渣，適用于大壩工程、大型構筑物、大型房屋基礎等大體積工程。水化熱釋放低，C2S含

3、量高，C3A含量低，10，3.1.2硅酸鹽水泥水化凝結硬化1)硅酸鹽水泥水化，水化速度快，長纖維形狀，短纖維形狀，六方板結晶，緩凝機理：同上，針狀晶體，立方板晶體，11表面積小，粘結力弱，耐久性和強度。六方片狀晶體。水合硫鋁酸鈣水合物占水泥漿體體積的15%。硫鋁酸三硫鈣(AFt)在初始階段形成。在后期，它被轉化成單硫酸氫鹽水合物(Afm)。AFt針狀晶體；Afm六方片狀晶體。14，第一階段：從與水混合到初始凝固，C3S反應迅速產(chǎn)生氫氧化鈣。石膏與C3A反應形成AFt。水泥漿處于塑性狀態(tài)。第二階段：從初凝到24h，水化加速，生成更多的氫氧化鈣、氫氧化鋁、C-S-氫氧化鋁凝膠，水泥凝結。第三階段：

4、24小時后，直到水合作用完成。所有的水化產(chǎn)物都產(chǎn)生了，數(shù)量在增加，結構更致密，強度也在增加。2)水泥硬化，15。水泥硬化研究理論(一)不同條件下，水化過程會有不同的水化機理；不同的礦物在不同的階段有不同的水合機制。16，17，緩凝機理： C3A水化速度極快，水泥凝結迅速。為了有足夠的操作時間，加入適量的石膏。C3A一旦開始水化，石膏將與C3AH6反應形成針狀不溶性AFt，形成保護膜覆蓋水泥顆粒，阻礙C3A的水化，阻止水化產(chǎn)物在顆粒表面向外擴散，降低水泥的水化速度，延緩水泥的初凝時間。當石膏耗盡時，鈣礬石覆蓋層一旦被水泥水合物破壞，礦物如C3A又迅速水合，水泥顆粒逐漸相互接近，直到它們連接在一起

5、形成骨架。水泥漿的塑性逐漸消失，直至最終凝固。水合產(chǎn)物：水合硅酸鈣(約50%)、氫氧化鈣(約25%)、水合鋁酸鈣、水合鐵酸鈣和水合硫鋁酸鈣等。水合作用很慢，很難在顆粒內(nèi)部完全水合。硬化水泥漿由晶體、膠體、不完全水合顆粒、游離水和孔隙組成。，19，水灰比越小，其含量越多，未水化水泥芯的組成和細度，20，()各種礦物的凝結和硬化特性不同，礦物的相對含量也不同，因此水泥的凝結和硬化特性也不同。水泥研磨得越細，水泥顆粒的平均粒徑越小，比表面積越大，水化過程中與水的接觸面越大，水化越快，凝結硬化越快，早期強度越高。3)影響水泥凝結硬化的主要因素，21。()當水泥漿的水灰比隨水增加時，水灰比較大，水泥的初

6、始水化反應充分進行；然而，顆粒被水分開很長一段距離，所以連接形成骨架結構需要很長時間，并且凝結很慢。當水灰比較高時，多余的水分蒸發(fā)后會形成更多的孔隙，導致水泥漿體強度降低。因此，如果水灰比過高，水泥漿體的強度會明顯降低。(3)適量的石膏可以延緩凝結，由于鈣礬石的形成，可以提高水泥漿體的強度。然而，水泥凈漿的穩(wěn)定性受到過量的危害。(4)環(huán)境溫度和濕度越高，速度越快；低于0的水合作用趨于停止。保持足夠的水分，水化和凝結硬化可以充分進行。保持水泥漿溫度和濕度的措施稱為水泥養(yǎng)護。在干燥的環(huán)境中，水蒸發(fā)很快，水泥不能充分水合，硬化停止。(5)年齡(時間)隨著時間的延長，水合物增加，內(nèi)部結構變得致密，強度

7、不斷增加。23，3.1.3硅酸鹽水泥的技術性能1)化學質量指標不溶物主要指煅燒過程中留下的殘渣，不溶物的含量會影響水泥的粘結質量。燒失量當水泥煅燒不好或潮濕時，燒失量會增加。因此，燒失量是檢驗水泥質量的一項指標。氧化鎂，緩慢水化，體積膨脹，影響穩(wěn)定性，三氧化硫，堿限制堿-骨料反應，按(Na2O 0.658 K2O)計算。24普通硅酸鹽水泥技術標準，表3.3普通硅酸鹽水泥化學指標要求，% (GB l75-2007)，25，2)細度(選擇性指標)，水泥粒徑一般為7200米。小于40米，活性高，超過100米幾乎呈惰性。硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的細度用比表面積表示。比表面積是指單位質量水泥粉的表面積

8、之和，不應小于300m2/kg。其他水泥用留存百分比表示。要求80m方孔篩篩余不大于10%，或45m方孔篩篩余不大于30%。26，比表面積測量原理：27，1。將負壓調(diào)節(jié)至40006000帕；2.稱取樣品25g，過篩2分鐘。3.稱取篩余物ms. 4。結果計算：(1)篩余百分比：結果修正：校正系數(shù)C，0.801.20，篩余試驗方法：28，3)正常稠度需水量：水泥漿達到一定流動性時的需水量。國家標準規(guī)定，在測試水泥的凝結時間和體積穩(wěn)定性時，應使用“標準稠度”的水泥漿。規(guī)定了人造稠度，其用水量由水泥標準稠度儀測定。硅酸鹽水泥的標準稠度用水量一般在21%之間。目的：試驗結果具有可比性，可用于確定凝結時間

9、和穩(wěn)定性。2.測試儀器：維卡測試方法：標準方法/水分調(diào)節(jié)方法；3.標準稠度凈漿標準：測試桿與底板之間的距離為6mm1mm；4.標準稠度用水量：達到標準稠度凈漿時的用水量。水泥標準稠度試驗，水泥標準稠度和凝結時間測試儀，30，31，4)凝結時間(凝結時間)水泥與水混合直到水泥漿失去塑性所需的時間。根據(jù)標準，硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45分鐘，終凝時間不得晚于390分鐘。其他品種水泥初凝不小于45分鐘，終凝不大于600分鐘。32，初始設置安全性差的因素有：(1)氧化鎂過多；(2)F-Cao過多；(3)石膏過多。熟料中的f-Cao和f-MgO燃燒，結構致密，水化緩慢。水泥硬化后固化，體積膨脹率大于

10、97，導致水泥漿體積膨脹不均勻和開裂。當石膏用量過多時，水泥硬化后，殘留的石膏和水合鋁酸鈣繼續(xù)反應生成AFt，體積增加約1.5倍，導致水泥漿體開裂。35、試驗方法、蛋糕試驗方法和雷伊法。如有爭議，應以雷伊方法為準。餅試驗方法：從準備好的凈漿中取出150克，分成兩等份，放在涂油的玻璃板上，輕輕振動，從餅的邊緣到中心用刀擦拭，制成直徑為7080毫米、厚度為10毫米的餅，放入養(yǎng)護箱中養(yǎng)護242小時，目測無裂紋，直尺檢查無彎曲，穩(wěn)定性合格，否則不合格。當兩個試塊之間存在矛盾時，穩(wěn)定性不合格。(1)成型：標準稠度的水泥漿；(2)測量A:取下試件，測量雷伊氏鉗指尖之間的距離A；(3)沸騰，雷克雅達方法：雷

11、克雅達夾具，(4)測量c:冷卻后，測量雷克雅達夾具指針尖端的距離c；(5)判斷：C-5.0毫米，可接受。37、38、沸騰法只能測試游離氧化鈣的危害。游離氧化鎂和過量石膏通常不進行檢測，但制造商控制兩者的含量，低于標準量。體積穩(wěn)定性差的水泥不得用于工程，否則將導致嚴重后果！討論：有些體積穩(wěn)定性稍有不合格的水泥在儲存一段時間后，其穩(wěn)定性會發(fā)生怎樣的變化，為什么？分析：如果穩(wěn)定性稍差的水泥在空氣中放置4周以上，水泥中的f-CaO會吸收空氣中的水蒸氣而水合(或溶解)，即放置一段時間后，游離氧化鈣的膨脹減少或消除，穩(wěn)定性可能由稍差變?yōu)楹细?。注意：必須?jīng)過復檢和穩(wěn)定性確認合格后才能使用，否則不得使用。具有

12、合格穩(wěn)定性的水泥必須根據(jù)強度等級重新校準，并根據(jù)測量的等級使用。40，5)強度標準試樣：水泥：標準砂：水=13360:0.5，40毫米40毫米160毫米棱柱體試樣，標準養(yǎng)護至3d，28d，分別測定抗折強度和抗壓強度。根據(jù)試驗結果，硅酸鹽水泥可分為6個強度等級：42.5、42.5、52.5、52.5、62.5和62.5.41.強度測量：首先進行抗彎強度試驗，然后對斷裂后的每一節(jié)進行抗壓強度試驗。壓縮面積為4040=1600mm2。結果計算：抗彎強度為三個試件的平均值，抗壓強度為六個試件的平均值。42，不同齡期硅酸鹽水泥的強度要求(GB175-2007)(P39)，該表顯示早期強度類型，其他為普通

13、類型。43，3.1.4硅酸鹽水泥石的腐蝕與預防1)水泥石的腐蝕軟水侵蝕溶解鈣(OH)2以降低堿度硫酸鹽侵蝕，鎂鹽侵蝕，一般腐蝕中和反應碳酸侵蝕，強堿侵蝕，44，軟水侵蝕：鈣濃度很低的水，如蒸餾水，冷凝水，雨水，河水等。當長時間暴露在軟水中時，水泥漿體中的氫氧化鈣會不斷溶解。當其減少到一定程度時，其他含鈣礦物也會分解溶解，破壞水泥漿體的結構。當水泥石處于流動的軟水環(huán)境中時，軟水侵蝕更快。45，酸腐蝕一般酸腐蝕：酸介質與水泥漿中的氫氧化鈣反應，反應產(chǎn)物可能溶于水而流失，或者體積膨脹可能導致局部結構膨脹開裂，從而破壞水泥漿的結構。碳酸腐蝕：更多的二氧化碳溶解在雨水和地下水中形成碳酸。在水泥漿體中用氫

14、氧化鈣中和后，水泥漿體碳化形成碳酸鈣，然后生成可溶性碳酸氫鈣，碳酸氫鈣隨水流失，破壞水泥漿體結構。46，鹽腐蝕硫酸鹽腐蝕：當水含有、47、硫酸鹽侵蝕后膨脹結晶產(chǎn)物引起的開裂、48、()合理選擇水泥品種，或適當添加混合材料以防止或延緩水泥的腐蝕。軟水環(huán)境下的礦渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥，氫氧化鈣含量低，抗軟水能力強。()提高混凝土的密實度，降低水泥石結構的孔隙率，堵塞腐蝕性介質滲入水泥石的通道。()設置保護層。涂層、單板和其他耐腐蝕層。2)防止水泥石腐蝕，49、3.2硅酸鹽水泥與混合材料混合，3.2.1硅酸鹽水泥熟料，與一定的混合材料和適量的石膏混合，一起磨細制成水硬性膠凝材料，均屬于硅酸鹽

15、水泥與混合材料混合。摻入的目的是改善水泥的性能，增加品種，增加產(chǎn)量，節(jié)約熟料和降低成本。混合材料分為活性混合材料和非活性混合材料。鋼廠的副產(chǎn)品。成分：氧化鈣、氧化鋁、二氧化硅?；瘜W勢高，但穩(wěn)定性差。?；郀t礦渣、火山灰混合材料、粉煤灰和燃煤電廠排放的廢渣。成分：二氧化硅、氧化鋁和氧化鈣活性較高。主要成分：氧化鋁、二氧化硅。它本身不會變硬，但石灰起膠凝劑的作用。活性摻合料):是一種火山灰或潛在的水硬性礦物材料，含有大量活性二氧化硅和氧化鋁。它本身不硬化或硬化非常緩慢，強度低，但它在氫氧化鈣溶液中迅速水合形成水硬性水合物，這被稱為混合材料的火山灰活性。51、?；郀t礦渣、粉煤灰、硅灰、水泥、52、53、水泥熟料、水合產(chǎn)物如氫氧化鈣、水合產(chǎn)物如CSH等。為什么混合水泥中的石膏含量比硅酸鹽水泥中的略高？摻外加劑硬化的水泥和硅酸鹽水泥的水化產(chǎn)物有什么區(qū)別？當摻有外加劑的水泥水合時，熟料首先水合生成氫氧化鈣，然后與活性氧化鋁和二氧化硅反應生成C-S氫和碳氫，這被稱為“二次反應”。54、充填效果，本身沒有(或弱)潛在的水力特性。目的：調(diào)整強度，提高產(chǎn)量，降低水化熱。常用：石灰石粉、石英巖、粘土、緩冷渣、高硅爐灰等。55、非活性混合材料55、3.2.2波特蘭水泥活性混合材料以5%和20%的比例添加，其中允許用不超過水泥質量5%的窯灰或不超過水泥質量8%的非活性混合材料替代，代號為P