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2道路建材-硅酸鹽水泥-

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2道路建材-硅酸鹽水泥-

第二節 硅酸鹽水泥 (Portland cement)

水泥

2014/9/16

Road Constructional Materials

1

水泥

本節內容

? ?

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4

?

概論 一、硅酸鹽水泥的生產 二、水化、凝結與硬化 三、硅酸鹽水泥的技術性質** 四、硅酸鹽水泥的使用**

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Road Constructional Materials

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水泥

概論

? ? ?

? ?

5

什么是水泥 水泥的發明 水泥的重要意義 水泥的分類 通用硅酸鹽水泥的種類**

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Road Constructional Materials

3

水泥

1.什么是水泥?Cement

?

?

加水拌和成塑性漿體,能膠結砂、石等適當材料, 并能在空氣和水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料。

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水泥

2.水泥的發明

發明

? ?

1824年,英,阿斯普丁(Joseph Aspdin); 石灰石、粘土混合物燒成;獲專利;1825年生產。

?

命名

? ?

硬固后顏色、外觀-英國優質波特蘭石頭; 命名:波特蘭水泥(Portland Cement); 中國:硅酸鹽水泥。

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5

水泥

3.水泥的重要意義

? ?

2

基本建設主要材料,2013年24億噸(全球40億噸)。 對土木建筑的影響。

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Road Constructional Materials

6

水泥

4.水泥的分類

硅酸鹽系列水泥CXS

?

按主要組分

鋁酸鹽系列水泥CXA

硫鋁酸鹽系列水泥C4AS 氟鋁酸鹽/鐵氟鋁酸鹽水泥C4AF

通用水泥

?

按應用特點

專用水泥 特性水泥

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水泥

** 5.通用硅酸鹽水泥的種類

(Common portland cement)

?通用硅酸鹽水泥

以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏及規定的 混合材料制成的水硬性膠凝材料。

石膏 混合材料 通用水泥

熟料

?

? ? ?

? ?

硅酸鹽水泥: 分P· I和P· Ⅱ型 (portland) 普通硅酸鹽水泥: 簡稱普通水泥; 代號P· O (ordinary) 礦渣硅酸鹽水泥: 簡稱礦渣水泥; 代號P· S (slag) 火山灰硅酸鹽水泥:簡稱火山灰水泥;代號P· P (pozzolanic) 粉煤灰硅酸鹽水泥:簡稱粉煤灰水泥;代號P· F (fla-ash) 復合硅酸鹽水泥: 簡稱復合水泥; 代號P· C (composite)

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水泥

什么是硅酸鹽水泥?** (Portland cement)

定 義

由硅酸鹽水泥熟料、0%-5%石灰石或粒化高爐礦渣、 適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。

熟料 石膏 混合材料 硅酸鹽水泥

類 型

? ?

Ⅰ型硅酸鹽水泥,代號P ?Ⅰ,不摻混合材料; Ⅱ型硅酸鹽水泥,代號P ?Ⅱ,混合材不超過5%。

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水泥

一、生

(一)原材料與工藝** 1 主 要 原 料

石灰質材料:提供成分CaO; 粘土質材料:SiO2、Al2O3、少量Fe2O3; 校正原料:硅藻土、黃鐵礦; 石 膏;

混合材料。

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水泥

“兩磨一燒”

2.生產工藝**:

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水泥

(二)硅酸鹽水泥的組成 **

3

1.熟料(clinker); 2.石膏(gypsum); 3.混合材料(Mixed-Material)。

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1.熟料

(clinker)

定義

水泥

由主要含CaO、SiO2、A12O3、Fe2O3的原料, 按適當比例磨成細粉(生料)燒至部分熔融, 所得以硅酸鈣為主要礦物成分的水硬性膠凝物質。

含量 (%) 62-67 18-24 4-7

原料化學成分

CaO (C) SiO2 (S) Al2O3 (A)

礦物名稱

硅酸三鈣 硅酸二鈣 鋁酸三鈣

礦物化學式

3CaO· SiO2 2CaO· SiO2 3CaO· Al2O3

簡式

C3S C2S C3A

含量 (%) 37-60 15-37 7-15

Fe2O3 (F)

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2-5

鐵鋁酸四鈣

4CaO· Al2O3· Fe2O3 C4AF

10-18

13

Road Constructional Materials

2.石膏

(gypsum)

? ? ? ?

水泥

成分 二水石膏(CaSO4· 2H2O) 或無水石膏(CaSO4) 或混合石膏(CaSO4· 2H2O+CaSO4)

3

? ? ?

來源 天然石膏 工業副產品石膏

2

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3.混合材料

(Mixed-material)

? ?

水泥

概念 混合材料:在生產水泥時,為改善水泥性能, 調節水泥強度等級而加到水泥中的人工的和天 然的礦物材料。

分類

? ?

非活性混合材料; 活 性混合材料。

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?

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水泥

(1)活性混合材料

火山灰性 磨細后與水調和不發生水化反應, 但 在 C a( OH ) 2 溶液中發生顯著 水化 , 在空氣中能硬化并且能在水中硬化 。 潛在水硬性 磨細后與水調和后不發生水化反應, 但在石膏溶液中能夠發生顯著水化, 在空氣中能硬化,并能在水中繼續硬化。

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水泥

(1)活性混合材料

定義

主要活性成分

?

3

具有火山灰性或潛在水硬性,以http://salifelink.com及兼有火山 灰性和水硬性的礦物質材料。

活性氧化硅(SiO2)、活性氧化鋁(Al2O3)。

?

特點

?

? ?

不與水直接反應 但有激發劑(石灰、石膏)時,就能水化, 生成具有膠凝能力的水化產物,既能在水中, 也能在空氣中凝結硬化。

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水泥

常用活性混合材料**

天然類

火山灰、凝灰巖、硅藻土、蛋白石質粘 土、硅質頁巖、鈣性粘土及粘土頁巖 煅燒頁巖或粘土

人工類

工業廢料類 粉煤灰、水淬高爐礦渣、硅灰

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水泥

(2)非活性混合材料 **

3

定義

凡常溫下與石灰、石膏或硅酸鹽水泥一起,加水 拌合后不能發生水化反應或反應甚微,不能生成 水硬性產物。

常用

低活性礦渣、粉煤灰、火山灰;石灰石、砂巖

?

作用

4

? ? ?

提高水泥產量; 調節水泥強度等級; 減少水化熱; 降低成本。

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水泥

、硅酸鹽水泥的水化及凝結硬化

(hydration、setting、hardening) 水 化 水泥熟料礦物與水的作用稱為水泥的水化反應。 凝結** 水泥加水拌和發生水化逐漸失去可塑性但尚不具備強度。 硬化** 水泥水化到一定程度開始產生強度,并變為堅硬水泥石。

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水泥

(一)單體礦物的水化

(hydration)

? ?

?

1.硅酸三鈣、硅酸二鈣的水化 化學式: 2(3CaO· SiO2) + 6H2O = C-S-H + 3Ca(OH)2 2(2CaO· SiO2) + 4H2O = C-S-H + 3Ca(OH)2 特點: C3S:水化速度很快,放出大量熱,強度高。 C2S:水化速度較慢,水化熱小,強度早低后高。

2

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水泥

水化產物特征

呈無定形的膠體狀。 C-S-H凝膠 : ?粒子如以球形計直徑可能小于10μm。 ?結晶程度極差。

?

3

?

4 種形貌:

? ? ?

纖維狀粒子,稱Ⅰ型 網絡狀粒子,稱Ⅱ型 等大粒子, 稱Ⅲ型 內部產物, 稱Ⅳ型

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水泥

2.鋁酸三鈣(C3A)的水化

?

3

?

化學式: 3CaO·Al2O3 + 6H2O = 3CaO·Al2O3·6H2O(C3AH6) 3CaO·Al2O3 + Ca(OH)2 + 12H2O = C4AH13 產物: C3AH6為立方晶體(穩定),在CH飽和溶液中能與CH進 一步反應生成六方晶體C4AH13(易晶形轉化為C3AH6)。

?

特點: 水化速度很快,放出大量熱,強度低。

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水泥

3. C4AF的水化

?

2

?

?

化學式: C4AF+7H2O = C3AH6 + CaO· Fe2O3· H2O(CFH) 產物: 水化鐵酸鈣(CFH)為凝膠。 特點: 水化速度較慢,水化熱低,強度較低。

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水泥

礦物特性***

礦物組成

特性 指標

C3S

3.25 快

C2S

3.28 慢

小 低

C3A

3.04 最快

最大

C4AF

3.77 快

1.密度(g/cm3) 2.水化反應速率

3.水化放熱量 早期

4.強度 5.收縮

后期

高 中

高 中

最好

低 大

低 小

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6.抗硫酸鹽侵蝕性

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水泥

分析與討論

以下是A、B兩種硅酸鹽水泥的孰料礦物組成, 請分析兩種水泥的強度、水化熱等區別。

C3S C2S C3A C4AF

?

礦物組成

A水泥 B水泥

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60 47

15 28

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16 10

9 15

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水泥

(二)水泥的水化

?

4

化學式2: C3A+CH+12H = C 4AH13 C4AH13+ 3CaS04· 2H2O+14H = 3CaO· Al2O3· 3CaS04· 32H2O+CH

? ?

產物2: 鋁可被鐵置換成為含鋁、鐵的高硫型水化硫鋁酸鹽,故常用AFt 表示,稱為鈣礬石,是難溶于水的針狀、棒狀晶體。 若CaSO4· 2H2O在C3A完全水化前耗盡,則AFt與C3A作用轉化為 (AFm)(不規則板狀、成簇狀、花朵狀、六方板狀)。

?

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水泥

熟料礦物的水化四個階段

第1階段 第2階段 第3階段 第4階段

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始反應期 潛伏期 凝結期 硬化期

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水泥

初始反應期

? ? ? ?

4

(Initial reaction period) 立即水化,放熱劇增; Ca(OH)2結晶析出; AFt結晶析出; 約有1%的水泥水化。

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Road Constructional Materials

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水泥

潛伏期

?

4

(Incubation period)

初始反應后約1-2小時; 顆粒表面形成了C-S-H和AFt為主的滲透膜層; 水化放熱速率很低,水化反應很慢; 產物不多,水泥顆粒分散,塑性狀態。

? ?

?

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Road Constructional Materials

30

水泥

凝結期

? ? ?

5

(Setting period)

再持續若干小時; 滲透壓使膜層破裂,繼續水化; 水化產物體積約為水泥體積的2.2倍; 接觸點的增多形成凝聚結構,漿體逐漸失去塑性,水泥凝結; 約有15%的水泥水化。

? ?

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Road Constructional Materials

31

水泥

硬化期

3

(Hardening period)

? ?

?

水泥水化繼續進行; 水化鐵鋁酸鈣、水化鋁酸鈣固溶 體C4(AF)H13開始形成; 硫酸根離子的耗盡使部分AFt轉化 為AFm。

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Road Constructional Materials

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水泥

凝結、硬化過程簡述

水泥+水→可塑性漿體

粒表礦物與水生成水化物并析出形成水化物膜層 膜層增厚,顆粒接近,形成凝聚結構,始失可塑性,達初凝 凝聚結構加強,完全失去可塑性,達到終凝 凝聚和晶體長大、共生、交錯,產生強度

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水泥

水泥最終水化產物***

(hydration product)

水化硅酸鈣

2種凝膠 水化鐵酸鈣

C-S-H

CFH

70%

氫氧化鈣 3種晶體

CH

20%

水化鋁酸鈣 C4AH13 C3AH6

水化硫鋁酸鈣 AFt (AFm)

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7%

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水泥

水泥石的內部組成***

存在固相、液相和氣相。 硬化后的水泥石是一種 多相多孔體系。 (1)水泥的水化產物; (2)孔隙(水、空氣); (3)未水化完的內核。

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Road Constructional Materials

35

水泥

(三)水泥凝結硬化的影響因素**

1 2 3 4 5 6 水泥的熟料礦物組成及細度; 水泥漿的水灰比; 石膏的摻量; 環境溫度和濕度(養護); 齡 期; 混合材料。

Road Constructional Materials

6

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36

水泥

水泥漿的水灰比解釋

(Water cement ratio)

3

1 水灰比: 水與水泥的質量之比;

W/C 或 mw/mc

2 加水較多時,水灰比較大,水化反應充分;

3 顆粒被水隔開的距離較遠,顆粒間形成骨架結構的 時間長,所以凝結較慢,空隙多,降低水泥石的強度。

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水泥

(四) 摻混合材料水泥水化

(Mixed-material)

? ? ? ?

化學式3: xCH+SiO2 +mH2O = xCaO· SiO2· nH2O (C-S-H) xCH+Al2O3+mH2O = xCaO· Al2O3· nH2O C4AH13+ 3CaS04· 2H2O +14H = AFt+CH 激發劑: CH、石膏使混合材料的潛在活性得以發揮

,起激發水化、促 進凝結硬化的作用。 石膏:硫酸鹽激發劑(潛在水硬性)。 Ca(OH)2 :堿性激發劑(火山灰性)。

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? ?

水泥

水化特點**

? ?

3

?

1 水化速度較慢;(二次反應或二次水化) 2 水化產物:氫氧化鈣、水化鋁酸鈣少; C-S-H、AFt或Afm多。 3 外界溫濕度影響大:溫度敏感性大,常溫 下反應很慢,高溫下反應很快。

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Road Constructional Materials

39

水泥

三、硅酸鹽水泥的主要技術性質和指標***

? ? ?

8

? ? ?

? ?

1 密度、堆積密度(density & bulk density) 2 細度(fineness) 3 需水性(Water demand) 4 凝結時間(setting time) 5 安定性(soundness) 6 強度(strength) 7 水化熱(hydration heat) 8 其它化學指標(chemical properties)

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水泥

1、密度與堆積密度

(density & bulk density)

?

? ? ? ?

密度 P· I、P· Ⅱ: 3.0-3.2 (g/cm3) P· O: 3.1 P· S 2.8-3.0 P· P、P· F: 2.7-2.9

4

?

堆積密度 松堆:900-1200(kg/m3); 緊堆:1600 (kg/m3)。

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水泥

2、細度

(fineness of cement)

?

定義:細度是指水泥顆粒的粗細程度。 意義: 越細,水化速度越快、強度越高;但成本越高、 易產生收縮裂紋; 越粗,活性太差。一般認為,水泥顆粒小于40um 才具有較高的活性,大于100um活性就很小了。

? ?

?

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Road Constructional Materials

42

水泥

細度表示方法

(specific surface area)

cm2/g或m2/kg 單位質量表面積

?

標準篩的篩余、比表面積、粒度分布表示。

80um或 45um

(residue on sieve)

?

GB175規定:硅酸鹽水泥≥300m2/kg

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水泥

3、需水性

(Water demand)

—水泥獲得一定稠度所需水量的性質。 標準稠度 標準稠度需水量

為測定水泥的凝結時間、 安定性等性能,使其具有 準確的可比性,水泥凈漿 以標準方法測試所達到統 一規定的漿體可塑性程度。

24~30%

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Road Constructional Materials

水泥

影響需水量的因素

3

? ?

?

熟料的礦物組成; 混合材的品種、數量; 水泥細度等。

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Road Constructional Materials

45

水泥

4、凝結時間

(setting time)

可塑性漿體 開始失去可塑性 t1 固體,并逐漸具有強度 完全失去可塑性 t2

初凝

終凝

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水泥

4、凝結時間

(setting time) 凝結時間 初凝時間 終凝時間

3

水泥從加水開始到失去流動性,即從可塑狀 態發展到固體狀態所需要的時間。

自加水起至水泥漿開始失去塑性所需的時間。

(initial setting time)

自加水起至水泥漿完全失去塑性、開始有一 定結構強度。

(final setting time)

?

演示

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水泥

影響因素

? ? ?

6

? ?

?

礦物組成:C3A 石膏摻量:1.3%-2.5% 細度 水灰比 凝結時間 混合材 環境條件

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水泥

工程意義

? ?

4

初凝不宜過快! 終凝不宜過遲!

?

GB175中規定硅酸鹽水泥初凝不得早于45min, 終凝不得遲于390min(6.5h)。 初凝時間不符合上述規定的水泥為不合格品。

?

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Road Constructional Materials

49

5、安定性

?安定性:

水泥

4

(soundness of cement)

是指水泥漿體在硬化過程中體積變化的穩定性。

?安定性不良:硬化后體積變化不穩定,產生不均勻體積變化。 ?危

害: 會導致硬化水泥石或混凝土裂縫、開裂,強度 降低等。

GB175:安定性不良為不合格品,不得用于工程。

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水泥

安定性不良的原因

?

?

?

1)熟料礦物組成中含有過多的f-CaO; 2)熟料礦物組成中含有過多的f-MgO; 3)水泥粉磨時所摻石膏超量(SO3)。

注:f-CaO、f-MgO是水泥燒制過程中沒有與SiO2或 Al2O3結合成鹽類,而是成游離、死燒狀態,相當于過 火石灰,水化極為緩慢。

?

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Road Constructional Materials

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水泥

安定性檢驗方法

? ?

?

3

沸煮法: f-CaO

壓蒸法: f-MgO 水化緩慢,沸煮法不能檢驗,GB175規定硅酸鹽 水泥MgO不得超過5.0%,若壓蒸合格可放寬到6.0%; SO3含量: 石膏的安定性,需長期浸在常溫水中才能發現,不便于 檢驗,GB175規定硅酸鹽水泥SO3不得超過3.5%。

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?

? ?

6、強度與強度等級

(strength, strength grade)

水泥

3

? ?

測定方法: 將水泥和標準砂按1:3混合,加入規定數量水(水灰比0.50), 按規定方法制成40×40×160標準膠砂試件,在標準溫度 (20士1℃)水中養護,分別測定其3d和28d抗壓和抗折強度。

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? ?

?強度等級劃分:

?共六個強度等級。

水泥

?水泥按3d強度分為普通型和早強型兩種類型。

強度等級

抗壓強度(MPa)

3d 28d

抗折強度(MPa)

3d 28d

42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R

17.0 22.0 23.0 27.0 28.0 32.0

42.5 42.5 52.5 52.5 62.5 62.5

3.5 4.0 4.0 5.0 5.0 5.5

6.5 6.5 7.0 7.0 8.0 8.0

各齡期強度不得低于規定值,如有一項低于規定值,則為不合格品。

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水泥

7、水化熱

? ?

2

(hydration heat)

水化熱:水泥和水發生化學反應放出的熱量。 水化熱大部分在水化初期放出。

如對硅酸鹽水泥: 1-3d 50% 7d 75% 6個月 83%-91%

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水泥

影響因素

? ? ?

3

礦物組成; 混合材的品種數量; 細度。

20

14/9/16

Road Constructional Materials

56

水泥

工程影響

?

利:冬季施工防止凍害; 弊:大體積混凝土溫度裂縫。

?

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Road Constructional Materials

57

8、化學指標

?

?

水泥

6

(chemical properties)

水泥安定性 砼耐久性

?

? ?

?

不溶物 燒失量 SO3 MgO Cl堿含量

HCL-NaOH處理-高溫灼 燒后所剩的物質; ?含量高影響水泥質量。

?

灼減量,水泥經高溫灼燒 質量損失。水分、有機雜 質排出、碳酸鹽分解出 CO2,硫酸鹽分解出SO2。 限制石膏和混合材中雜質 含量。

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Road Constructional Materials

水泥

GB175硅酸鹽水泥化學指標 %

水泥 代號

不溶物 燒失量 堿含量 ≤0.75

≤1.50

Cl-

SO3

MgO

P· I

P· II

≤3.0

≤0.60 ≤3.5 ≤0.06 ≤3.5 ≤5.0*

*若水泥經壓蒸試驗合格,則此指標可放寬至6.0%。

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Road Constructional Materials

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水泥

質量判定

? ? ? ?

? ? ?

?

1 密度 基礎性質 2 細度 3 需水性 選擇性指標 4 凝結時間 5 安定性 強制性條款 6 強度 7 水化熱 8 化學指標(堿含量為選擇性)

Road Constructional Materials

國 家 標 準

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水泥

四、硅酸鹽水泥的使用

? ?

(一)侵蝕與防止*** (二)風化與貯運*

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(一)侵蝕與防止

(Cement resistance to chemical)

?

水泥

1、侵蝕的原因分析 內因:

外因:

水泥石組成與結構; 侵蝕介質 環境條件:介質濃度、溫濕度、水流

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Road Constructional Materials

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水泥

2、侵蝕類型

? ?

?

3

(1)溶解性侵蝕(軟水侵蝕); (2)離子交換型侵蝕; (3)生成膨脹性物質。

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(1)溶解性侵蝕(軟水侵蝕、溶析)

水泥

? ? ?

Ca(OH)2在淡水、流動水、壓力水中易不斷溶解流失, OH-下降,引起其它水化產物分解,高堿度物質分解為 低堿度物質,水泥石變得多孔疏松。 軟水:Ca2+、Mg2+ < 100/106 冷凝水、雪水、冰川水。 硬水:Ca2+、Mg2+>250/106 江、河、湖泊、地下水。

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?

?

水泥

(2)離子交換型

?

4

?

?

?

可溶型鈣鹽:2HCl+Ca(OH)2→CaCl2+2H2O 不溶型鈣鹽:Ca(OH)2+CO2+H2O→CaCO3+2H2O CaCO3+CO2+2H2O→Ca(HCO3)2 鎂鹽 : MgSO4+Ca(OH)2+2H2O→CaS04· 2H2O+Mg(OH)2 MgCl2+Ca(OH)2→CaCl2+Mg(OH)2 強堿侵蝕: 3CaO· Al2O3+6NaOH→NaO· Al2O3+3Ca(OH)2

2

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水泥

(3)生成膨脹性物質

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3

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硫酸鹽侵蝕:鈣釩石(AFt-“水泥桿菌”) MgSO4+Ca(OH)2+2H2O→CaS04· 2H2O + Mg(OH)2 4CaO· Al2O3· 13H2O + 3CaS04· 2H2O + 14H2O →3CaO· Al2O3· 3CaS04· 32H2O+Ca(OH)2 鹽類結晶:結晶膨脹 堿集料反應:Na2O、K2O與SiO2 反應 Na2O+ SiO2 →Na2O· SiO2

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水泥

3、侵蝕的防止

水泥石的腐蝕

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腐蝕的防止

1)合理選用水泥品種

溶解型侵蝕

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2)提高水泥石的密實度 3)表面加保護層

4)控制堿含量及集料中 的活性氧化硅

?

離子交換腐蝕

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?

?

膨脹腐蝕

混凝土中的堿含量:一般3kg/m3,重要工程1.8kg/m3。

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水泥

(三)風化與貯運

1、風化

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? ? ?

概念: 水泥在貯運過程中,如與空氣接觸,則會吸收空氣中 H2O和CO2而發生部分水化反應和碳化反應。 俗稱受潮。 危害: 風化后會凝固成粒狀或塊狀,增加燒失量、降低密度, 凝結遲緩,強度降低。

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水泥

風化影響因素

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3

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水泥的貯運條件; 貯運期限; 包裝質量。

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水泥

貯運時間對水泥強度的影響

3個月,

6個月,

6

10%~20%; 15%~30%; 25%~40%;

12個月,

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?

通用有效期從出廠日期算起為3個月; 超過有效期應視為過期水泥; 風化較輕可重磨恢復其部分活性;較重應降低 強度等級或用于次要工程。 演示

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水泥

2、貯運措施

3

? ?

?

不得受潮和混入雜物; 不同品種、強度等級水泥應分別貯運,加以標志,確保 先存先用,以防錯用、混用、過期; 袋裝一般不超過10袋。

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水泥

材料質量事故

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廣西百色某車間單層磚房屋蓋采用預制空心板12m跨現澆鋼筋混凝 土大梁,1983年10月開工,使用進場已3個多月并存放潮濕地方的 水泥。1984年拆完大梁底模板和支撐,1月4日下午房屋全部倒塌。

事故的主因是使用受潮水泥,且采用人工攪拌,無嚴格配合比。致 使大梁混凝土在倒塌后用回彈儀測定平均抗壓強度僅5MPa左右,有 些地方竟測不出回彈值。此外振搗不實,配筋不足等問題。

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水泥

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廣州某斜拉橋使用6年后其中一根拉索突然墜落,經檢查 拉索內鋼絲嚴重腐蝕,此是由于拉索內上部水泥漿體長時 間不凝結而產生電化學腐蝕所致。見下圖(圖4-8為拉索 墜落,圖4-9為未凝結漿體)。上段漿體配方:水泥:水: 石英粉:FDN減水劑:鋁粉=1:0.34:0.15:0.008 5:0.00003

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水泥

NOTE3:水泥凝結時間不正常

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某立窯水泥廠生產的普通水泥游離氧化鈣含量 較高,加水拌和后初凝時間僅40min。但后放 置1個月,凝結時間又恢復正常,而強度下降, 請分析原因。

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水泥

事故分析

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?

?

①初凝變短: f-CaO含量較高該氧化鈣

相當部分的煅燒溫度較低。 加水拌和后,水與CaO迅速反應生成Ca(OH)2, 放熱,漿體溫度升高,加速熟料水化。 從而產生了較多的水化產物,形成了凝聚-結晶網 結構,所以短時間凝結。

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水泥

事故分析

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?

?

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②凝結恢復正常: 放置一段時間后吸收空氣的水汽,大部分f-CaO生成 Ca(OH)2 或進一步與CO2反應,生成CaCO3。故此時加水后, 不會再出現原來的水泥漿體溫度升高、水化速度過 快、凝結時間過短的現象。 但其它水泥熟料礦物也會和空氣中的水汽反應,部 分產生結團、結塊,使強度下降。

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水泥

材料質量事故

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?

某大體積混凝土工程,澆注兩周后拆模,發現擋墻有 多道貫穿型的縱向裂縫。 該工程使用某立窯水泥廠生產P· Ⅱ42.5型水泥,其熟 料礦物組成如下:

C3S 61% C2S 14% C3A 14% C4AF 11%

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原因及防治措施

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2

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原因: 水泥C3A和C3S含量高,導致水化熱高;且在澆注 混凝土中,混凝土的整體溫度高,以后混凝土溫度 隨環境溫度下降,混凝土產生冷縮,造成混凝土貫 穿型的縱向裂縫。 措施: 選用低水化熱,即C3A和C3S的含量較低的水泥。 水泥用量及水灰比也需適當控制。

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水泥

第一節

結束

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