1、1胶凝材料（结合料）胶凝材料（结合料） 经物理、化学作用，能将散粒状或经物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结为整体的材料。块状材料粘结为整体的材料。2第四章第四章 水泥与石灰水泥与石灰 无机胶凝材料无机胶凝材料（以无机化合物为基本成分）（以无机化合物为基本成分） 有机胶凝材料有机胶凝材料 （天然的或合成的有机（天然的或合成的有机高分子化合物为基本成分）高分子化合物为基本成分）（沥青（沥青、树脂）树脂） 按凝结硬化按凝结硬化条件分类条件分类 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料只在空气中硬化只在空气中硬化 （石灰、石膏）（石灰、石膏） 水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料空气、水中皆可硬化空气、水中皆可硬化
2、（水泥）（水泥） 3第第4 4章章 水泥与石灰水泥与石灰水水硬性胶凝材料硬性胶凝材料 水泥水泥即能在水中凝结，又能在空气中即能在水中凝结，又能在空气中 凝结的胶凝材料。凝结的胶凝材料。第一节第一节 硅酸盐水泥硅酸盐水泥4v 0. 0. 硅酸盐水泥的生产工艺概述硅酸盐水泥的生产工艺概述v 1. 1. 硅酸盐水泥的组成材料硅酸盐水泥的组成材料v 2. 2. 硅酸盐水泥的水化和硬化硅酸盐水泥的水化和硬化v 3. 3. 硅酸盐水泥的技术性质硅酸盐水泥的技术性质v 4. 4. 硅酸盐水泥的技术标准硅酸盐水泥的技术标准v 5. 5. 硅酸盐水泥石的腐蚀与防止硅酸盐水泥石的腐蚀与防止5水泥分类水泥分类v硅酸
3、盐水泥硅酸盐水泥v铝酸盐水泥铝酸盐水泥v硫酸盐水泥硫酸盐水泥v铁铝酸盐水泥铁铝酸盐水泥(2) (2) 按性能和用途分按性能和用途分类类v通用水泥通用水泥v专用水泥专用水泥v特性水泥特性水泥 按化学成分按化学成分一、概述一、概述1.硅酸盐水泥的定义硅酸盐水泥的定义6v按性能和用途分水 泥通用水泥专用水泥特性水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥石灰石硅酸盐水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等如白色硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等7五大品种硅酸盐水泥五大品种硅酸盐水泥硅酸盐水泥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
4、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 不掺混合材不掺混合材+少量混合材少量混合材（水泥量水泥量5%5%） 硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料+ + 适量石膏适量石膏+多量混合材多量混合材 P P P P +少量混合材少量混合材（水泥量（水泥量6%6%15%15%） P PO O 粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣 P PP P P PF F P PS S 火山灰火山灰 粉煤灰粉煤灰8910 2. 2. 硅酸盐水泥的生产工艺概述硅酸盐水泥的生产工艺概述 （1 1）生产工艺）生产工艺 两磨一烧两磨一烧生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨三个过程生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨三个过程 （2
5、2）生产原料）生产原料石灰石质原料石灰石质原料石灰石、白垩等石灰石、白垩等粘土质原料粘土质原料粘土、页岩等粘土、页岩等校正原料（少量校正原料（少量）铁粉铁粉CaOCaOSiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3FeFe2 2O O3 311v硅酸盐水泥的生产工艺“两磨一烧”工艺生产水泥的方法主要有干法立窑生产和湿法回转窑生产两种 ；硅酸盐水泥分为：型硅酸盐水泥（不掺混合材料）和型硅酸盐水泥（掺不超过5%混合材料）。石灰石粘 土铁矿粉生 料石 膏硅酸盐水泥混合材料熟 料按比例混合磨细13501450煅烧磨细12二二. . 硅酸盐水泥的矿物组成及特性硅酸盐水泥的矿物
6、组成及特性v （1 1）硅酸盐水泥熟料）硅酸盐水泥熟料v （2 2）石膏）石膏v （3 3）混合材料）混合材料132 2、硅酸盐水泥熟料（、硅酸盐水泥熟料（简称为熟料简称为熟料）v 1 1）硅酸盐水泥熟料的矿物组成）硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸三钙硅酸三钙主要矿物组成主要矿物组成分子式分子式分子简式分子简式 3 3CaOCaOSiOSiO2 2C C3 3S SC C2 2S SC C3 3A AC C4 4AFAF2 2CaOCaOSiOSiO2 23 3CaOCaOAlAl2 2O O3 34 4CaOCaOAlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3硅酸二钙硅酸二钙铝酸三钙铝酸三
7、钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙名名 称称1、化学组成、化学组成14注注 意意v 水泥中的其它成分：水泥中的其它成分：v 原因：原因：MgOCaO和游离33MgCOCaCO 和23COCaOCaCOv 煅烧水泥中反应：煅烧水泥中反应：23COMgOMgCOv危害：危害：影响水泥影响水泥体积安定性体积安定性石灰石质原料富含石灰石质原料富含潜在危害非常严重潜在危害非常严重15( (二）硅酸盐水泥熟料矿物组成的反应特性二）硅酸盐水泥熟料矿物组成的反应特性矿物组成矿物组成 硅酸三钙硅酸三钙硅酸二钙硅酸二钙铝酸三钙铝酸三钙 铁铝酸四钙铁铝酸四钙 C3SC2SC3AC4AF含量含量 /% /% 37376060 最
8、多最多15153737次之次之 7 715 15 少少 101018 18 少少 水化速度水化速度 较快较快慢慢快快中中水化热水化热 中中低低高高中中强度强度 高高早期低后期高早期低后期高低低中中（抗折强度）（抗折强度）耐化学侵蚀耐化学侵蚀 中中良良差差优优干缩性干缩性 中中小小大大小小16实实 例例快硬水泥：快硬水泥：3 3d d抗压强度高，熟料中抗压强度高，熟料中C3A、C3S含量高。含量高。 适用于适用于紧急抢修工程、军事工程、冬季施工工程。紧急抢修工程、军事工程、冬季施工工程。道路水泥：道路水泥：抗折强度高，耐磨、抗冲击、抗冻和抗硫酸性好、抗折强度高，耐磨、抗冲击、抗冻和抗硫酸性好、干
9、缩性小。干缩性小。 C4AF、C2S含量高。含量高。 适用于适用于道路路面、机场道面、城市广场等工程。道路路面、机场道面、城市广场等工程。大坝水泥：大坝水泥：简称中热水泥简称中热水泥低热矿渣水泥：低热矿渣水泥：加入矿渣加入矿渣适用于适用于大坝工程、大型构筑物、大型房屋的基础等大体积工程。大坝工程、大型构筑物、大型房屋的基础等大体积工程。水化放热较低，水化放热较低，C2S含量高，含量高， C3A含量低含量低17 3 3、石、石 膏膏v 作用：缓凝剂作用：缓凝剂 水泥熟料磨成细粉与水相遇会很快凝结，无法施水泥熟料磨成细粉与水相遇会很快凝结，无法施工。工。加入适量的石膏会延缓凝结时间，同时还有利加入
10、适量的石膏会延缓凝结时间，同时还有利于提高水泥早期强度、降低干缩变形等性能于提高水泥早期强度、降低干缩变形等性能。v 石膏品种：主要采用天然石膏、工业副产石膏。石膏品种：主要采用天然石膏、工业副产石膏。184、水泥中的有害成分（1）MgO（2）SO3（3）Na2O+K2O1920v凝结硬化的概念凝结硬化的概念凝结：水泥加水拌合而成的浆体，经过一系凝结：水泥加水拌合而成的浆体，经过一系列物理化学变化，浆体逐渐变稠失去可塑性列物理化学变化，浆体逐渐变稠失去可塑性而成为水泥石的过程；而成为水泥石的过程；硬化：水泥石强度逐渐发展的过程称为硬化。硬化：水泥石强度逐渐发展的过程称为硬化。水泥的凝结过程和硬
11、化过程是连续进行的。水泥的凝结过程和硬化过程是连续进行的。凝结过程较短暂，一般几个小时即可完成；凝结过程较短暂，一般几个小时即可完成；硬化过程是一个长期的过程，在一定温度和硬化过程是一个长期的过程，在一定温度和湿度下可持续几十年。湿度下可持续几十年。三、硅酸盐水泥的凝结硬化理论三、硅酸盐水泥的凝结硬化理论21 1.1.硅酸盐水泥的水化硅酸盐水泥的水化223)(OHCHSCOHSCa 6323AHCOHAC水化速度快水化速度快 t22463AFOHCaSOAHC 水化铁铝酸钙水化硫铝酸钙OHAFC24 长纤维状长纤维状 短纤维状短纤维状六方板结晶六方板结晶缓凝机理：缓凝机理：SC2同上同上硫型水
12、化铝酸钙或称钙矾石针状结晶针状结晶 立方板状结晶立方板状结晶 Amt当石膏耗尽时，转化为三、硅酸盐水泥的凝结硬化理论三、硅酸盐水泥的凝结硬化理论水化硅酸钙水化硅酸钙水化铝酸钙水化铝酸钙单硫型水化铝酸钙22 第一阶段：第一阶段： 大约在水泥拌水起至初凝时止，大约在水泥拌水起至初凝时止，C C3 3S S迅速反应生成迅速反应生成Ca(OH)Ca(OH)2 2。石膏和石膏和C C3 3A A反应反应生成钙矾石晶体。生成钙矾石晶体。 水泥浆呈塑性状态。水泥浆呈塑性状态。第二阶段：第二阶段： 大约从初凝起至大约从初凝起至2424h h止，水泥水化加止，水泥水化加速，生成较多的速，生成较多的Ca(OH)C
13、a(OH)2 2、钙矾石晶体、钙矾石晶体、水化硅酸钙凝胶。水化硅酸钙凝胶。 水化产物大量生成，水泥凝结。水化产物大量生成，水泥凝结。第三阶段：第三阶段： 指指2424h h以后直到水化结束。所有水化以后直到水化结束。所有水化产物生成，数量不断增加，结构更加产物生成，数量不断增加，结构更加致密，强度不断提高。致密，强度不断提高。（二）水泥的硬化（二）水泥的硬化1.凝结硬化过程凝结硬化过程232.2.石膏的缓凝作用石膏的缓凝作用v 作用：缓凝剂作用：缓凝剂 水泥熟料磨成细粉与水相遇会很快凝结，无法施水泥熟料磨成细粉与水相遇会很快凝结，无法施工。工。加入适量的石膏会延缓凝结时间，同时还有利加入适量的
14、石膏会延缓凝结时间，同时还有利于提高水泥早期强度、降低干缩变形等性能于提高水泥早期强度、降低干缩变形等性能。v 石膏品种：主要采用天然石膏、工业副产石膏。石膏品种：主要采用天然石膏、工业副产石膏。24图图2-6 水泥凝结时间测试示意图水泥凝结时间测试示意图25水泥硬化研究理论水泥硬化研究理论 水化过程在不同的情况下会有不同的水化机理；水化过程在不同的情况下会有不同的水化机理；不同的矿物在不同的阶段，水化机理也会不完全相同。不同的矿物在不同的阶段，水化机理也会不完全相同。261.化学性质化学性质 氧化镁氧化镁三氧化硫三氧化硫 烧失量烧失量水泥煅烧不理想或者受潮后，会导致烧失量增加水泥煅烧不理想或
15、者受潮后，会导致烧失量增加 因此，烧失量是检验水泥质量的一项指标。因此，烧失量是检验水泥质量的一项指标。 不溶物不溶物主要指煅烧过程中存留的残渣，不溶物的含量会主要指煅烧过程中存留的残渣，不溶物的含量会 影响水泥的粘结质量。影响水泥的粘结质量。 碱碱限制发生碱限制发生碱-集料反应，按（集料反应，按（Na2O+0.658 K2O）值值计。计。 第第4 4章章 水泥与石灰水泥与石灰22)(OHMgOHMgO水化慢、体积膨胀水化慢、体积膨胀,影响安定性影响安定性 AFtAHCSO633四、硅酸盐水泥的技术性质和技术标准四、硅酸盐水泥的技术性质和技术标准 27第第4 4章章 水泥与石灰水泥与石灰2.物
16、理力学性质物理力学性质 细度细度 0.080.08mmmm方孔筛筛余量方孔筛筛余量: %: % 负压筛法负压筛法（适用于其它水泥（适用于其它水泥）a.a.指标指标比表面积：比表面积：m m2 2/kg/kg，cmcm2 2/g/g勃氏法勃氏法（适用于硅酸盐水泥（适用于硅酸盐水泥）28 b.b.试验方法试验方法 1.筛析试验前：调节负压至 40006000Pa范围内。 2.称取试样25g，置于负压筛， 筛析2min。 3.筛毕，称量筛余物ms。 4.结果计算(1)水泥试样筛余百分数：100mmFs筛余结果的修正:C修正系数，0.801.20FCFC负压筛法及水筛法，比表面积大于负压筛法及水筛法，
17、比表面积大于300m2/Kg。29(2).(2).水泥标准稠度净浆水泥标准稠度净浆1.1.目的：目的：试验结果具有可比性，试验结果具有可比性， 用于测定凝结时间和安定性。用于测定凝结时间和安定性。 2.2.测定：测定： 试验仪器：维卡仪试验仪器：维卡仪 试验方法：标准法试验方法：标准法/ /调整水量法调整水量法3.3.标准稠度净浆标准标准稠度净浆标准: : 试杆距底板距离为试杆距底板距离为 6 6mmmm1mm1mm。4.4.标准稠度用水量标准稠度用水量: : 达到标准稠度净浆时的用水量。达到标准稠度净浆时的用水量。标准稠度标准稠度30(3) 凝结时间凝结时间 a.a.定义：水泥加水拌和起至水
18、泥浆定义：水泥加水拌和起至水泥浆失去可塑性失去可塑性所需的时间所需的时间, , 称为凝结时间。称为凝结时间。初凝状态：初凝状态：水泥加水起至水泥浆水泥加水起至水泥浆刚刚失去可塑性刚刚失去可塑性 所需的时间所需的时间初凝时间初凝时间。终凝状态：水泥加水起至水泥浆终凝状态：水泥加水起至水泥浆完全失去可塑性完全失去可塑性 所需的时间所需的时间终凝时间终凝时间。c.c.凝结时间的测定凝结时间的测定：b.b.两种状态两种状态（1）采用凝结时间测定仪（）采用凝结时间测定仪（维卡仪维卡仪）；）；（2）采用水泥标准稠度净浆。）采用水泥标准稠度净浆。31 初凝时间：初凝时间： 试杆距底板距离为试杆距底板距离为4
19、 4mmmm1mm1mm。 终凝时间：终凝时间： 当试针沉入试体当试针沉入试体0.50.5mmmm时，即时，即 环形附件开始不能在试体上环形附件开始不能在试体上 留下痕迹时留下痕迹时。d.d.凝结时间测定凝结时间测定32(4) (4) 体积安定性体积安定性 a. a.定义定义: :指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。 b. b.安全性不良的因素：安全性不良的因素： （1 1）MgOMgO过量；过量；（2 2）石膏掺量过多；）石膏掺量过多；（3 3）水泥中游离过多）水泥中游离过多CaOCaO。 c.c.试验方法试验方法: :试饼法试饼法雷氏法雷氏法发生
20、争议以雷氏法为主发生争议以雷氏法为主33d.d.雷氏法雷氏法（1 1）雷氏夹试件的成型：）雷氏夹试件的成型：v标准稠度水泥净浆。标准稠度水泥净浆。（2 2）测量）测量 A Av取下试件，测量雷氏夹指针尖端间的距取下试件，测量雷氏夹指针尖端间的距离离A A。（3 3）沸煮沸煮（4 4）测量）测量 C Cv沸煮后，冷却，取出试件测量雷氏夹指沸煮后，冷却，取出试件测量雷氏夹指针尖端的距离针尖端的距离C C。（5 5）结果判定）结果判定v当两个试件煮后增加距离当两个试件煮后增加距离C-AC-A平均值平均值 5.05.0mmmm时，安定性合格；时，安定性合格；v当两个试件当两个试件C-AC-A值相差超过
21、值相差超过4.04.0mmmm时，应时，应重做一次试验。再如此，则认为该水泥重做一次试验。再如此，则认为该水泥安定性不合格。安定性不合格。雷氏夹雷氏夹34(5) (5) 强度强度 a. a.检验方法检验方法（ISOISO法）法） 水泥水泥: :标准砂标准砂: :水水=1:3:0.5=1:3:0.5，制成，制成4040mmmm40mm40mm160mm160mm棱柱体试件棱柱体试件, , 标准养护标准养护3 3d d、28d28d，分别测定抗折强度、抗压强度。分别测定抗折强度、抗压强度。 b.b.强度等级强度等级fce,kfce,k(1)(1)以水泥以水泥2828d d抗压强度确定抗压强度确定(
22、2)(2)为强度范围的下限为强度范围的下限(3)(3)水泥实际强度水泥实际强度 fcefce= =ccfce,kfce,k cc水泥富裕系数，水泥富裕系数，1.01.01.51.5c.c.分类：普通型、早强型分类：普通型、早强型35 5. 5. 硅酸盐水泥的技术标准硅酸盐水泥的技术标准凝凝结结时时间间/ /m mi in n 不不溶溶物物/ /% % 烧烧失失量量 / /% % 技技术术 性性质质 细细 度度 比比 表表 面面 积积 m m2 2 k kg g- -1 1 初初 凝凝 终终 凝凝 安安定定性性沸沸 煮煮法法 型型 型型 M Mg gO O含含量量/ /% % S SO O3 3
23、 含含量量/ /% % 型型 型型 碱碱含含量量 / /% % 指指标标 3 30 00 0 4 45 5 3 39 90 0 必必 须须 合合 格格 0 0. .7 75 5 1 1. .5 50 0 5 5. .0 0 3 3. .5 5 3 3. .0 0 3 3. .5 5 0 0. .6 60 0 抗抗 压压 强强 度度 / /M MP Pa a 抗抗 折折 强强 度度 / /M MP Pa a 强强度度 等等级级 3 3 天天 2 28 8 天天 3 3 天天 2 28 8 天天 4 42 2. .5 5 1 17 7. .0 0 4 42 2. .5 5 3 3. .5 5 6
24、6. .5 5 4 42 2. .5 5R R 2 22 2. .0 0 4 42 2. .5 5 4 4. .0 0 6 6. .5 5 5 52 2. .5 5 2 23 3. .0 0 5 52 2. .5 5 4 4. .0 0 7 7. .0 0 5 52 2. .5 5R R 2 27 7. .0 0 5 52 2. .5 5 5 5. .0 0 7 7. .0 0 6 62 2. .5 5 2 28 8. .0 0 6 62 2. .5 5 5 5. .0 0 8 8. .0 0 6 62 2. .5 5R R 3 32 2. .0 0 6 62 2. .5 5 5 5. .5
25、5 8 8. .0 0 （1 1）技术标准）技术标准表表4-436（2 2）废品水泥和不合格水泥）废品水泥和不合格水泥 GB175-1999 GB175-1999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥规定：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥规定： 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合 本标准规定时，均为本标准规定时，均为废品废品。在。在工程中严禁使用。工程中严禁使用。 凡细度、终凝时间中任一项不符合本标准规定或混合材料掺加凡细度、终凝时间中任一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为量超过最大限量和强度低于商品强
26、度等级的指标时为不合格品不合格品。 水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不全的也属于不合格品不合格品。37五五. .硅酸盐水泥石的腐蚀与防止硅酸盐水泥石的腐蚀与防止（1）腐蚀类型）腐蚀类型 1 1）软水侵蚀）软水侵蚀 溶出溶出Ca(OH)Ca(OH)2 2降低碱度降低碱度 3 3）镁盐腐蚀）镁盐腐蚀2222)()(CaOHMgOHCaMg4 4）碳酸腐蚀）碳酸腐蚀2322323222)(2)(HCOCaOHCOCaCOOHCaCOOHCOOHCa5 5）强碱腐蚀）强碱腐蚀 23223)(36OHCaOAlONa
27、NaOHAC0）一般的腐蚀）一般的腐蚀 中和反应中和反应OHCaSOOHCaSO242242)(2）硫酸盐腐蚀）硫酸盐腐蚀38 （2）防止措施）防止措施 1 1）根据腐蚀环境特点合理选用水泥品种根据腐蚀环境特点合理选用水泥品种 2 2）提高水泥石的密实度，降低孔隙率）提高水泥石的密实度，降低孔隙率 3 3）敷设耐蚀保护层）敷设耐蚀保护层 当腐蚀作用较强时，可在混凝土表面敷设一层耐腐蚀当腐蚀作用较强时，可在混凝土表面敷设一层耐腐蚀 不透水的保护层。不透水的保护层。 通常可采用耐酸石料、耐酸陶瓷、玻璃、塑料或沥青等。通常可采用耐酸石料、耐酸陶瓷、玻璃、塑料或沥青等。3940雷氏夹41水泥胶砂搅拌机
28、42水泥胶砂振实台43水泥胶砂试模44标准养护箱45水泥胶砂抗折机46水泥抗压夹具47一、混合材料品种及性质一、混合材料品种及性质 v 1 1）活性混合材料）活性混合材料v 2 2）非活性混合材料）非活性混合材料第三章第三章 掺混合料水泥掺混合料水泥 混合材料混合材料 为了改善水泥性能、为了改善水泥性能、提高水泥的产量，在生产时掺入的天提高水泥的产量，在生产时掺入的天然或人工矿物质材料。然或人工矿物质材料。481 1）活性混合材料）活性混合材料 系指具有火山灰性或潜在水硬性的混合料。系指具有火山灰性或潜在水硬性的混合料。炼钢厂冶炼生铁时的副产品。炼钢厂冶炼生铁时的副产品。主要成分：主要成分：C
29、aOCaO、AlAl2 2O O3 3、SiOSiO2 2。具有较高的化学潜能，但稳定性差。具有较高的化学潜能，但稳定性差。 粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣 山灰质混合材料山灰质混合材料 粉煤灰粉煤灰火力发电厂煤粉燃料排出的细颗粒废渣。火力发电厂煤粉燃料排出的细颗粒废渣。主要成分：较多的主要成分：较多的SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3和少量的和少量的CaOCaO具有较高的活性。具有较高的活性。v天然的天然的v人工的人工的主要成分：主要成分：AlAl2 2O O3 3、SiOSiO2 2。本身不硬化，本身不硬化，+ +石灰石灰+ +水起胶凝作用。水起胶凝作用。 492 2）非活性混合材料
30、）非活性混合材料v 定义：定义： 在水泥中主要起填充作用，本身不具有在水泥中主要起填充作用，本身不具有 （或具有微弱的）潜在的水硬性或火山灰性。（或具有微弱的）潜在的水硬性或火山灰性。v 目的：目的： 调节水泥强度，增加水泥产量，降低水化热。调节水泥强度，增加水泥产量，降低水化热。v 常用种类：常用种类：磨细的石灰石、石英岩、粘土、慢冷矿渣、磨细的石灰石、石英岩、粘土、慢冷矿渣、 高硅质炉灰等。高硅质炉灰等。50二、普通硅酸盐水泥二、普通硅酸盐水泥（1 1）普通水泥的技术标准）普通水泥的技术标准凝凝结结时时间间 技技术术 性性质质 细细度度 8 80 0m m 方方孔孔筛筛筛筛余余量量 / /
31、% % 初初凝凝 / /m mi in n 终终凝凝 / /h h 安安定定性性 ( (沸沸煮煮法法) ) M Mg gO O 含含量量/ /% % S SO O3 3 含含量量/ /% % 烧烧失失量量 / /% % 碱碱含含量量 / /% % 指指标标 1 10 0. .0 0 4 45 5 1 10 0 必必须须 合合格格 5 5. .0 0 3 3. .5 5 5 5. .0 0 0 0. .6 60 0 抗抗 压压 强强 度度 / /M MP Pa a 抗抗 折折 强强 度度 / /M MP Pa a 强强度度 等等级级 3 3 天天 2 28 8 天天 3 3 天天 2 28 8
32、天天 3 32 2. .5 5 1 11 1. .0 0 3 32 2. .5 5 2 2. .5 5 5 5. .5 5 3 32 2. .5 5R R 1 16 6. .0 0 3 32 2. .5 5 3 3. .5 5 5 5. .5 5 4 42 2. .5 5 1 16 6. .0 0 4 42 2. .5 5 3 3. .5 5 6 6. .5 5 4 42 2. .5 5R R 2 21 1. .0 0 4 42 2. .5 5 4 4. .0 0 6 6. .5 5 5 52 2. .5 5 2 22 2. .0 0 5 52 2. .5 5 4 4. .0 0 7 7. .
33、0 0 5 52 2. .5 5R R 2 26 6. .0 0 5 52 2. .5 5 5 5. .0 0 7 7. .0 0 1.定义定义硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料61的混合材料适量石膏的混合材料适量石膏51. .技术标准技术标准（1 1）矿查水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥的技术标准）矿查水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥的技术标准凝凝结结时时间间 S SO O3 3含含量量 / /% % 技技术术 性性质质 细细度度 8 80 0m m 方方孔孔筛筛筛筛余余量量 / /% % 初初凝凝 / /m mi in n 终终凝凝 / /h h 安安定定性性 ( (沸沸煮煮法法) ) M Mg gO
34、O 含含量量 / /% % 火火山山灰灰水水泥泥粉粉煤煤灰灰水水泥泥 矿矿渣渣 水水泥泥 碱碱含含量量 % % 指指标标 1 10 0. .0 0 4 45 5 1 10 0 必必须须 合合格格 5 5. .0 0 3 3. .5 5 4 4. .0 0 供供需需双双方方商商定定 抗抗 压压 强强 度度 / /M MP Pa a 抗抗 折折 强强 度度 / /M MP Pa a 强强度度 等等级级 3 3 天天 2 28 8 天天 3 3 天天 2 28 8 天天 3 32 2. .5 5 1 10 0. .0 0 3 32 2. .5 5 2 2. .5 5 5 5. .5 5 3 32 2
35、. .5 5R R 1 15 5. .0 0 3 32 2. .5 5 3 3. .5 5 5 5. .5 5 4 42 2. .5 5 1 15 5. .0 0 4 42 2. .5 5 3 3. .5 5 6 6. .5 5 4 42 2. .5 5R R 1 19 9. .0 0 4 42 2. .5 5 4 4. .0 0 6 6. .5 5 5 52 2. .5 5 2 21 1. .0 0 5 52 2. .5 5 4 4. .0 0 7 7. .0 0 5 52 2. .5 5R R 2 28 8. .0 0 5 52 2. .5 5 4 4. .5 5 7 7. .0 0 52
36、v主要特性主要特性（1）早期强度略低，后期强度高。）早期强度略低，后期强度高。（2）水化热略低。）水化热略低。（3）抗渗性好，抗冻性好，抗碳化能力强。）抗渗性好，抗冻性好，抗碳化能力强。（4）抗侵蚀、抗腐蚀能力稍好。）抗侵蚀、抗腐蚀能力稍好。（5）耐磨性较好；耐热性能较好。）耐磨性较好；耐热性能较好。v应用应用普通硅酸盐水泥的应用范围和硅酸盐水泥相同。普通硅酸盐水泥的应用范围和硅酸盐水泥相同。53三、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥v定义v技术性质要求（与普通水泥相比）相同点vMgO含量、细度、凝结时间、安定性的技术要求相同。不同点熟料适量石膏20%70%粒化高炉矿渣20%40%粉煤灰20%5
37、0%火山灰质混合材料矿渣水泥（PO）粉煤灰水泥（PS）火山灰水泥（PP）磨细磨细磨细54三、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥v三氧化硫含量：矿渣水泥不超过4.0；火山灰质水泥、粉煤灰水泥不得超过3.5。v强度等级：强度等级划分为32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R共六个等级。各龄期的强度要求见下表。v密度：水泥的密度为28003000kg/m3。强度等级抗压强度，MPa）抗折强度，MPa3d28d3d28d32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.
38、052.54.07.052.5R23.052.54.57.055三、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥v主要特性（与硅酸盐水泥、普通水泥相比）三种水泥的共同特性v凝结硬化较慢，早强强度较低，后期强度增长较快；v水化热较低，放热速度慢；v抗硫酸盐腐蚀和抗水性较好；v蒸汽养护适应性好；v抗冻性、耐磨性及抗碳化性能较差。三种水泥各自特性v矿渣水泥的抗渗性较差，但耐热性好，可用于温度不高于200的混凝土工程中。v火山灰水泥的抗渗性好，但干缩较大，不适用于长期处于干燥环境中的混凝土工程。v粉煤灰水泥干缩小，抗裂性好。 56. .五大品种硅酸盐水泥的特性及应用五大品种硅酸盐水泥的特性及应用硅硅酸酸盐盐水水泥
39、泥 名名称称 型型 型型 普普通通水水泥泥 矿矿渣渣水水泥泥 火火山山灰灰水水泥泥 粉粉煤煤灰灰水水泥泥 代代号号 P P P P P PO O P PS S P PP P P PF F 主主要要成成分分 硅硅酸酸盐盐熟熟料料，不不加加混混合合材材 硅硅酸酸盐盐熟熟料料，掺掺 加加 5 5% % 石石灰灰 石石 和和 粒粒 化化矿矿渣渣 硅硅 酸酸 盐盐 熟熟料料 ， 掺掺 加加6 6% % 1 15 5% % 混混合合材材料料 硅硅 酸酸 盐盐 熟熟料料 ， 掺掺 加加2 20 0% %7 70 0% %粒粒化化矿矿渣渣 硅硅酸酸盐盐熟熟料料，掺掺 2 20 0% % 5 50 0% %火火
40、山山灰灰质质混混合合材材料料 硅硅 酸酸 盐盐 熟熟料料 ， 掺掺 加加2 20 0% %4 40 0% %粉粉煤煤灰灰 密密度度（g g/ /c cm m3 3） 3 3. .0 00 03 3. .1 15 5 3 3. .0 00 03 3. .1 15 5 2 2. .8 80 03 3. .1 10 0 2 2. .8 80 03 3. .1 10 0 2 2. .8 80 03 3. .1 10 0 堆堆积积密密度度 （k kg g/ /m m3 3） 1 10 00 00 01 16 60 00 0 1 10 00 00 01 16 60 00 0 1 10 00 00 01 1
41、2 20 00 0 9 90 00 01 10 00 00 0 9 90 00 01 10 00 00 0 强强度度等等级级 4 42 2. .5 5、4 42 2. .5 5R R 5 52 2. .5 5、5 52 2. .5 5R R 6 62 2. .5 5、6 62 2. .5 5R R 3 32 2. .5 5、3 32 2. .5 5R R 4 42 2. .5 5、4 42 2. .5 5R R 5 52 2. .5 5、5 52 2. .5 5R R 3 32 2. .5 5、 3 32 2. .5 5R R 4 42 2. .5 5、 4 42 2. .5 5R R 5 5
42、2 2. .5 5、 5 52 2. .5 5R R 3 32 2. .5 5、3 32 2. .5 5R R 4 42 2. .5 5、4 42 2. .5 5R R 5 52 2. .5 5、5 52 2. .5 5R R 3 32 2. .5 5、 3 32 2. .5 5R R 4 42 2. .5 5、 4 42 2. .5 5R R 5 52 2. .5 5、 5 52 2. .5 5R R 1 1. .硬硬化化 快快 较较快快 慢慢 慢慢 慢慢 2 2. .早早期期强强度度 高高 较较高高 低低 低低 低低 3 3. .水水化化热热 高高 高高 低低 低低 低低 4 4. .抗抗
43、冻冻性性 好好 较较好好 差差 差差 差差 5 5. .耐耐热热性性 差差 较较差差 好好 较较差差 较较差差 6 6. .干干缩缩性性 较较小小 较较小小 较较大大 较较大大 较较小小 7 7. .抗抗渗渗性性 较较好好 较较好好 差差 较较好好 较较好好 特特 性性 8 8. .耐耐蚀蚀性性 差差 较较差差 好好 好好 好好 表表2-1457第第4 4章章 无机胶凝材料无机胶凝材料第四节第四节 其他通用水泥其他通用水泥 1.1.技术性质技术性质 物理力学性质同硅酸盐水泥物理力学性质同硅酸盐水泥, ,技术指标基本相同，技术指标基本相同，但细度试验方法不同，采用负压筛析法但细度试验方法不同，采
44、用负压筛析法。58一、道路水泥一、道路水泥1技术要求：1）对下列有完成分必须加以限制MgO含量不限超过5%；SO3含量不得超过3.5%；烧失量不得大于3.0%；游离CaO含量1.0%1.8%；碱含量不得大于0.6%2）矿物组成（1）C3A不得大于5%（2）C4AF含量不小于16.0%59v3）物理为学性质 （1）反应：80wn筛余小于10% （2）凝结时间：初凝1h 终凝10h （3）安定性：沸煮法合格v4）干缩性：28d收缩率0.1%v5）耐磨性：3.60kg/m2v6）强度：42.5#、52.5#、62.5#v2技术标准v3工程应用：抗折强度高，耐磨性好，干缩性好，抗抗折强度高，耐磨性好，
45、干缩性好，抗冲击性好，抗酸性较好的专用水泥。适用于初终路面、冲击性好，抗酸性较好的专用水泥。适用于初终路面、机场跑道等。由于其干缩性小耐磨抗冲击等特性，使机场跑道等。由于其干缩性小耐磨抗冲击等特性，使其可减少路面的裂缝和磨耗等病害，延长寿命。其可减少路面的裂缝和磨耗等病害，延长寿命。604.34.3其它其它特性水泥特性水泥 和专用水泥和专用水泥 特性水泥：特性水泥：铝酸盐水泥铝酸盐水泥快硬流铝酸盐水泥快硬流铝酸盐水泥道路硅酸盐水泥道路硅酸盐水泥白色和彩色水泥白色和彩色水泥抗硫酸盐硅酸盐水泥抗硫酸盐硅酸盐水泥专用水泥：专用水泥：砌筑水泥砌筑水泥膨胀和自应力水泥膨胀和自应力水泥中热水泥和低热矿渣水
46、中热水泥和低热矿渣水泥泥61一、通用水泥的验收v包装标志和数量的验收 包装标志的验收 包装有袋装和散装两种v袋装水泥在包装袋上应清楚地标明产品名称、代号、净含量、强度等级、生产许可证编号、生产者名称和地址、出厂编号、执行标准号、包装年月日等主要包装标志。v掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥，必须在包装上标上“掺火山灰”字样。v包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级。v印刷字体颜色：硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥红色；矿渣硅酸盐水泥绿色；火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥黑色 。v散装水泥供应时须提交与袋装水泥标志内容相同的卡片。补充补充62一、通用水泥的验收v数量的验收 袋装水泥每袋净含量为50kg
47、，且不得少于标志质量的98；随机抽取20袋总质量不得少于1000kg。v质量的验收 检查出厂合格证和试验报告 ；复验 ；仲裁检验 。补充补充63一、通用水泥的验收v废品及不合格品的规定 废品 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合相应标准规定的通用水泥，均为废品。 不合格品 对于通用水泥，凡有下列情况之一者，均为不合格品。 v硅酸盐水泥，普通水泥：凡不溶物、烧失量、细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者；矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥：凡细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者。v掺混合材料硅酸盐水泥混合材料掺量超过最大限值或强度低于商品强度等级规定的指标者。v水泥出厂
48、的主要包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全者。 补充补充64二、通用水泥的保管v不同品种和不同强度等级的水泥要分别存放，不得混杂。v防水防潮，做到“上盖下垫”。v堆垛不宜过高，一般不超过10袋，场地狭窄时最多不超过15袋。v储存期不能过长，通用水泥不超过三个月。水泥储存期超过三个月，水泥会受潮结块，强度大幅度降低，会影响水泥的使用 。补充补充65R 66第第4 4章章 水泥与石灰水泥与石灰67第五节第五节 石石 灰灰 4.4.0 0 石灰的生产石灰的生产 1.1.原料原料 以以CaCOCaCO3 3为主要成分的岩石为主要成分的岩石( (石灰石、白垩等石灰石、白垩等) ) 富含富
49、含CaCOCaCO3 3 部分部分MgCOMgCO3 368一、石灰的生产v原材料 生产石灰的原材料包括天然石灰石和化工副产品。主要成分为CaCO3。v生产工艺煅烧 石灰生产过程，是石灰石煅烧过程。根据煅烧程度可分为欠火石灰、正火石灰、过火石灰。 CaCO3 = CaO + CO2MgCO3= MgO + CO2900700生石灰69 2.2.煅烧煅烧块状生石灰的特点：块状生石灰的特点： CaOCaO质量几乎下降一半质量几乎下降一半, ,但体积缩小很少但体积缩小很少, ,故优质生石灰故优质生石灰 应为白色疏松结构。应为白色疏松结构。欠火石灰欠火石灰：温度过低温度过低/ /时间不够时间不够/ /
50、石灰石不能充分烧透石灰石不能充分烧透, ,存在硬心存在硬心过火石灰：过火石灰：温度过高温度过高/ /时间过长时间过长/ /颜色深（褐、黑）颜色深（褐、黑） QCOCaOC1100900CaCO23块状生石灰块状生石灰10010056564444注意注意过火石灰可以使用，但应陈伏过火石灰可以使用，但应陈伏半个月半个月70石灰分类石灰分类 2. 2.石灰的存在形成石灰的存在形成v 块状生石灰块状生石灰 煅烧直接获得煅烧直接获得v 生石灰粉生石灰粉 块状生石灰磨细块状生石灰磨细v 消石灰粉消石灰粉 生石灰消解生石灰消解v 石灰膏石灰膏/ /乳乳 生石灰生石灰+ +过量水过量水钙质石灰（钙质石灰（Mg
