1、建筑材料周永启周永启 主讲主讲2第三章第三章 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料 概概 述述 胶凝材料（结合料）胶凝材料（结合料） 经物理、化学作用，能将散粒状或块经物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结为整体的材料。状材料粘结为整体的材料。3 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
2、料水硬性胶凝材料空气、水中皆可硬化空气、水中皆可硬化（水泥）（水泥） 43.1 3.1 石石 灰灰 3.1.1 3.1.1 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) ) 富含富含CaCOCaCO3 3 部分部分MgCOMgCO3 35 2.2.煅烧煅烧块状生石灰的特点：块状生石灰的特点：正火石灰正火石灰：质优、色白、结构疏松。：质优、色白、结构疏松。欠火石灰欠火石灰：温度过低温度过低/ /时间不够时间不够/ /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
3、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100100565644446注意注意过火石灰可以使用，但应过火石灰可以使用，但应陈伏陈伏半个月半个月工程实例工程实例 在放置不久的新建房内墙在放置不久的新建房内墙壁抹灰层中，表面出现壁抹灰层中，表面出现“鼓泡鼓泡”或或“开裂开裂”现象，试分析原现象，试分析原因。因。 7 3.1.2 3.1.2 石灰分类石灰分类 2. 2.石灰的存在形式石灰的存在形式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 熟石灰粉熟石灰粉
4、生石灰生石灰+ +适量水适量水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（MgO5）镁质石灰（镁质石灰（MgO5）1.1.按按MgOMgO含量分类含量分类CaOCaOCa(OH)Ca(OH)2 28 3.1.3 3.1.3 石灰的熟化与硬化石灰的熟化与硬化 1. 1. 石灰的熟化（消化）石灰的熟化（消化） CaOCaO + H + H2 2O O Ca(OH) Ca(OH)2 2 + Q+ Q（64.9KJ64.9KJ）注意：注意： 熟化安全熟化安全 措施：分层熟化措施：分层熟化9 2.2.硬化硬化 1 1）干燥硬化：）干燥硬化： 石灰浆体中的水分蒸发，使氢氧
5、化钙达到饱和石灰浆体中的水分蒸发，使氢氧化钙达到饱和，从溶液中析出晶体，同时干燥使浆体紧缩而产生，从溶液中析出晶体，同时干燥使浆体紧缩而产生强度。强度。2 2）碳化硬化）碳化硬化： CaCa（OHOH）2 2COCO2 2nHnH2 2O O CaCO CaCO3 3 +(n+1)H+(n+1)H2 2O O 碳化强度碳化强度10石灰的生产、熟化、硬化小结石灰的生产、熟化、硬化小结过火石灰存在过火石灰存在, ,陈伏半个月左右陈伏半个月左右 常见实例：陈伏时间不够，引起房屋抹面层凸起开裂常见实例：陈伏时间不够，引起房屋抹面层凸起开裂熟化为石灰膏熟化为石灰膏/ /乳的注意点乳的注意点 水层隔绝空气
6、，避免发生碳化水层隔绝空气，避免发生碳化熟化安全熟化安全 分层熟化，热量较快散失分层熟化，热量较快散失11 3.1.4 3.1.4 石灰的技术要求石灰的技术要求 根据我国建材行业标准根据我国建材行业标准JC/T479-92JC/T479-92建筑生石灰与建筑生石灰与JC/T480-92JC/T480-92建筑生石灰粉、建筑生石灰粉、JC/T481-92JC/T481-92建筑消石灰粉建筑消石灰粉的规定的规定，按照技术指标分为优等品、一等品、合格品三个等级。，按照技术指标分为优等品、一等品、合格品三个等级。生石灰、生石灰粉及消石灰的技术指标见表生石灰、生石灰粉及消石灰的技术指标见表3.13.1、
7、3.23.2。 建筑工程中所使用的石灰通常分为三个品种：建筑生石灰、建筑工程中所使用的石灰通常分为三个品种：建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。12表表3.1 3.1 生石灰的技术标准生石灰的技术标准 项项 目目钙质生石灰钙质生石灰 镁质生石灰镁质生石灰 优等品优等品一等品一等品合格品合格品优等品优等品一等品一等品合格品合格品 CaO+MgOCaO+MgO含量含量/% /% 908580858075 C0C02 2含量含量/% /% 57 79 968 81010未消化残渣含量未消化残渣含量 （5 5mmmm圆孔筛余）圆孔筛余）/% /% 51010151551
8、0101515 产浆量产浆量/ /L Lkgkg-1-1 2.82.82.32.32.02.02.82.82.32.32.02.013表表3.2 3.2 生石灰粉的技术标准生石灰粉的技术标准项项 目目钙质生石灰钙质生石灰 镁质生石灰镁质生石灰 优等品优等品一等品一等品合格品合格品优等品优等品一等品一等品合格品合格品 CaO+MgOCaO+MgO含量含量/% /% 858080757580757570 C0C02 2含量含量/% /% 79 91111810101212细细度度0.900.90mmmm筛筛余筛筛余/%/%0.20.50.51.51.50.20.50.51.51.50.125mm0
9、.125mm筛筛余筛筛余/%/%7.012.012.0 18.018.07.012.012.0 18.018.014工程实例工程实例 某工地要使用一种生石灰粉，现取试样，应如何判某工地要使用一种生石灰粉，现取试样，应如何判 该石灰的品质？该石灰的品质？ 1.1.检测石灰中检测石灰中CaOCaO和和MgOMgO的含量的含量, ,二氧化碳的含量二氧化碳的含量, ,细度。细度。 2. 2.根据根据MgOMgO含量，判定该石灰的类别含量，判定该石灰的类别( (属钙质属钙质/ /镁质石灰镁质石灰) ) 3.3.根据表根据表3.13.1判定该石灰的等级。判定该石灰的等级。 15 3.1.5 3.1.5 石
10、灰的应用石灰的应用 1. 1.石灰乳石灰乳 、涂料、涂料 2. 2.砂浆、石灰砂浆、石灰水泥混合砂浆砂浆、石灰砂浆、石灰水泥混合砂浆 3. 3.石灰土和三合土石灰土和三合土石灰粘土石灰粘土 石灰土石灰土( (灰土灰土) )：用于道路的底基层、基层用于道路的底基层、基层 拌和拌和 按比例按比例5%5%12% 12% 石灰粘土砂（炉渣石灰粘土砂（炉渣/ /石膏）石膏）三合土：三合土：应用历史悠久应用历史悠久 主要用于建筑物的地基、基础，也用于道路的基层、垫层主要用于建筑物的地基、基础，也用于道路的基层、垫层16 第三章第三章 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料 3.2 3.2 石石 膏膏 石膏石膏CaS
11、OCaSO4 4为主要成分。为主要成分。 分为建筑石膏和高强度石膏分为建筑石膏和高强度石膏两种。两种。石膏的存在形式石膏的存在形式天然二水石膏天然二水石膏化工石膏化工石膏天然无水石膏天然无水石膏建筑石膏建筑石膏高强石膏高强石膏CaSOCaSO4 4H H2 2O OCaSOCaSO4 4H H2 2O O与与CaSOCaSO4 4混合废渣混合废渣CaSOCaSO4 4H H2 2O O，硬硬-CaSO-CaSO4 41/2H1/2H2 2O O-CaSO-CaSO4 41/2H1/2H2 2O O173.2.1 3.2.1 建筑石膏的水化建筑石膏的水化OHCaSOOHOHCaSO2422422
12、321特点：极快特点：极快, ,全过程约全过程约712min。3.2.2 3.2.2 建筑石膏的凝结硬化建筑石膏的凝结硬化自由水水化和蒸发，石膏浆体可塑性减小，浆体变稠自由水水化和蒸发，石膏浆体可塑性减小，浆体变稠凝结凝结 晶体逐渐长大，浆体产生强度，直到干燥晶体逐渐长大，浆体产生强度，直到干燥硬化硬化18 3.2.3 3.2.3 建筑石膏的技术性质和要求建筑石膏的技术性质和要求 1. 1.技术性质技术性质v 密度和堆积密度小，属轻质材料密度和堆积密度小，属轻质材料v 凝结硬化快凝结硬化快v 凝结硬化时体积略膨胀凝结硬化时体积略膨胀v 硬化后孔隙率高硬化后孔隙率高v 防火性能好防火性能好v 耐
13、水性和耐冻性差耐水性和耐冻性差192.2.技术要求技术要求等级等级2 2h h强度强度细度细度0.20.2mmmm方孔筛筛余方孔筛筛余/% /% 凝结时间凝结时间/ /minmin抗压抗压抗折抗折初凝初凝终凝终凝优等品优等品4.94.92.52.55.05.066 30 30一等品一等品3.93.92.12.110.010.0合格品合格品2.92.91.81.815.015.0203.2.4 3.2.4 建筑石膏的应用建筑石膏的应用v 制备石膏砂浆和粉刷石膏制备石膏砂浆和粉刷石膏石膏表面坚硬、光滑细腻、不起灰，便于再装饰，石膏表面坚硬、光滑细腻、不起灰，便于再装饰， 常用于室内高级抹灰和粉刷。
14、常用于室内高级抹灰和粉刷。v 石膏板及装饰件石膏板及装饰件石膏板质轻、保温隔热、吸声防火、尺寸稳定、便于施工，石膏板质轻、保温隔热、吸声防火、尺寸稳定、便于施工， 广泛用于高层建筑和大跨度建筑隔墙。广泛用于高层建筑和大跨度建筑隔墙。 常用制品：纸面石膏板、纤维石膏板、空心石膏板、穿孔常用制品：纸面石膏板、纤维石膏板、空心石膏板、穿孔 石膏板、装饰石膏板、石膏角线等装饰件。石膏板、装饰石膏板、石膏角线等装饰件。21第三章第三章 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料 3.3 3.3 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
15、料。223.3.1 3.3.1 水泥分类水泥分类v硅酸盐水泥硅酸盐水泥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233.3.2 3.3.2 硅酸盐水泥硅酸盐水泥v 1. 1. 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 2. 2. 硅酸盐水泥的组成材料硅酸盐水泥的组成材料v 3. 3. 硅酸盐水泥的水化和硬化硅酸盐水泥的水化和硬化v 4. 4. 硅酸盐水泥的技术性质硅酸盐水泥的技术性质v 5. 5. 硅酸盐水泥的技术标准硅酸盐水泥的技术
16、标准v 6. 6. 硅酸盐水泥石的腐蚀与防止硅酸盐水泥石的腐蚀与防止24 1. 1. 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 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 3252. 2. 硅酸盐水泥的组成材料硅酸盐水泥的组成材料v （1 1）
17、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26（1 1）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钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙
18、名名 称称27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28v 2 2）硅酸盐水泥熟料矿物组成的反应特性）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 最多最多15153737次之次之 7 715
19、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29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、干缩性小。干缩性小。 C4AF、C2S含量高。
20、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30 （2 2）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，同时还有利加入适量的石膏会延缓凝结时间，同时还有利于提高
21、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。31（3 3）混合材料）混合材料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321 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：CaOCaO、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
22、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。 332 2）非活性混合材料）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
23、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。34五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
24、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35 3. 3.硅酸盐水泥的水化硬化硅酸盐水泥的水化硬化 （1）水）水 化化 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36 第一阶段：第一阶段
25、： 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)Ca(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
26、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。（2 2）水泥的硬化）水泥的硬化37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。38 4 4、硅酸盐水泥的技术性质、硅酸盐水泥的技术性质 （1）化学性质）化学性质 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。 烧失量烧失量水泥煅烧不
27、理想或者受潮后，会导致烧失量增加水泥煅烧不理想或者受潮后，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。 氧化镁氧化镁第第4 4章章 无机胶凝材料无机胶凝材料 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 三氧化硫三氧化硫 碱碱限制发生碱限制发生碱- -集料反应，按（集料反应，按（NaNa2 2O+0.658 KO+0.658 K2 2O O）值计。值计。 AFtAHCSO63339（2）物理力学性质）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
28、其它水泥（适用于其它水泥）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）a.a.指标指标40 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，0.801.20FCFC41 凝结时间凝结时间 a.a.定义：水泥加水拌和起至水泥浆定义：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
29、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。42d.d.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：
30、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。43 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 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。e.e.凝结时间测定凝结时间测定44 安定性
31、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争议以雷氏法为主发生争议以雷氏法为主45d.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
32、 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46 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
33、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(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47 5. 5. 硅酸盐水泥的技术标
34、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 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
35、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 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 5
36、2 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 5 8 8. .0 0 （1 1）技术标准）技术标准48（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
37、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。 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。49 6. 6.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）腐蚀 1 1）软水侵蚀）软水侵蚀 溶出溶出Ca(O
38、H)Ca(OH)2 2降低碱度降低碱度 2 2）硫酸盐腐蚀）硫酸盐腐蚀OHCaSOOHCaSO242242)(3 3）镁盐腐蚀）镁盐腐蚀4 4）一般的腐蚀）一般的腐蚀 中和反应中和反应5 5）碳酸腐蚀）碳酸腐蚀2222)()(CaOHMgOHCaMg2322323222)(2)(HCOCaOHCOCaCOOHCaCOOHCOOHCa6 6）强碱腐蚀）强碱腐蚀 23223)(36OHCaOAlONaNaOHAC50 （2）防止）防止 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）提高水泥石的密实度 3 3）敷设耐蚀保护层）敷设耐蚀保护层 当
39、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。51第第4 4章章 无机胶凝材料无机胶凝材料4.3.3 4.3.3 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，采用负压筛析法。522.2.技术标准技术标准（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
40、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 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
41、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 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
42、 22 2. .0 0 5 52 2. .5 5 4 4. .0 0 7 7. .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 0 532.2.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 g
43、O 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
44、 2. .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
45、543.3.五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%
46、%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
47、00 0 1 10 00 00 01 16 60 00 0 1 10 00 00 01 12 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
48、 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 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 55THANKS!THANKS!THIS IS END OF THIS THIS IS END OF THIS PART!PART!
