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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第四章,水泥與石灰,主要內(nèi)容：,硅酸鹽水泥,1,摻混合料的硅酸鹽水泥,2,其他水泥,3,石灰,4,小結(jié)與習(xí)題,5,第一節(jié) 硅酸鹽水泥,道路建筑材料,水泥,1.,基本概念,水泥是一種多級分的人造礦物粉料，與水拌和后成為塑性膠體，即能在空氣中硬化，也能在水中硬化，并能將砂石等材料結(jié)合成具有一定強度的整體，水泥是水硬性膠凝材料，常用的水泥主要有：,硅酸鹽水泥,P,普通硅酸鹽水泥,P.O,礦渣硅酸鹽水泥,P.S,火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥,P.P,粉煤灰硅酸鹽水泥,P.F,特種水泥,（道路水泥、高鋁水泥、膨脹水泥等）,生產(chǎn)

2、工藝,返回,道路建筑材料,水泥,2.,發(fā)展歷史,國內(nèi)水泥發(fā)展簡介,返回,:,道路建筑材料,水泥,3.,水泥的優(yōu)缺點,優(yōu) 點：,高的強度及穩(wěn)定性,料源廣泛,經(jīng)濟性好,工藝簡單,1,、自重大,2,、剛度大，變形小,3,、收縮及裂縫現(xiàn)象,4,、污染環(huán)境（溫室效應(yīng)）,缺 點,：,返回,:,道路建筑材料,水泥,4.,發(fā)展趨勢,生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)日臻完善；,降低成本，減少對環(huán)境的污染，如利用工業(yè)廢渣,(,冶金礦渣、粉煤灰等,),；,特種水泥,(,特殊地區(qū),),的使用。,返回,道路建筑材料,水泥,5.,生產(chǎn)工藝概述,（1,）生料的配制,（2,）煅燒,溫度介于,5001450,，在,13001450,時是煅燒關(guān)鍵，

3、必須要有足夠的時間，否則將影響水泥的數(shù)量性質(zhì)。,煅燒后形成的水泥熟料迅速冷卻即為水泥塑料塊再與石膏（,3%,）共同磨細就形成硅酸鹽水泥。,道路建筑材料,水泥,6.,熟料的礦物組成,3,CaO.SiO,2,（,簡寫）,C,3,S,2CaO.SiO,2,（,簡寫）,C,2,S,3CaO.Al,2,O,3,（,簡寫）,C,3,A,4CaO.Al,2,O,3,.Fe,2,O,3,（,簡寫）,C,4,AF,道路建筑材料,水泥,7.,硅酸鹽水泥礦物組成與反應(yīng)特性,礦物組成,C,3,S,C,2,S,C,3,A,C,4,AF,與水反應(yīng)速度,中,慢,快,中,水化熱,中,低,高,中,早期,良,差,良,良,后期,良

4、,優(yōu),中,中,耐化學(xué)侵蝕,中,良,差,優(yōu),干縮性,中,小,大,小,大致含量,3565,1040,015,515,道路建筑材料,水泥,8.,硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化,水泥加入適量水調(diào)成水泥漿后，經(jīng)過一段時間因本身物理變化會逐漸變稠，失去塑性，這一過程稱為,初凝,，開始具有強度稱為,終凝,。,由初凝到終凝的過程稱為水泥的凝結(jié)，終凝以后強度逐漸提高，并形成人造石，這稱“,硬化,”。,道路建筑材料,水泥,9.,硅酸鹽水泥的技術(shù)指標與技術(shù)標準,（1,）細度,（,Fineness,）：,水泥顆粒粗細的程度。,測試方法,1,、,篩析法：大于,0.080,mm,水泥顆粒質(zhì)量小于,10,；,2,、比表面積法：勃氏

5、透氣法測試，硅酸鹽水泥該指標應(yīng)大于,300,m,2,/Kg。,（2,）標準稠度,：,為使水泥凝結(jié)時間以及體積安定性等多種性質(zhì)具有可比性，必須采用標準稠度的水泥凈漿。,測試方法,:,以試錐測入深度為,28,2,mm,時的凈漿為,“,標準凈,漿,”,，此時用水量為標準用量水量,。,道路建筑材料,水泥,（3,）凝結(jié)時間,（,setting time,）：,水泥從加水時刻起，到失去塑性經(jīng)過的時間稱為初凝，當獲得強度經(jīng)過的時間稱之為終凝。,意義,:,對水泥砼施工有重要的意義，初凝時間太短，將影響砼拌和料的運輸澆灌，終凝時間過長，則影響砼工程的工程進度。（標準,GB175-2007）,規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝

6、時間不得早于,45,mm，,終凝時間不得遲于,390,mm。,（4）,安定性,（,soundness,）：,表征水泥硬化后體積變化均勻性的物理性能指標稱為水泥的體積安定性。,主要影響因素,：,MgO,、SO,3,含量。,測試方法：沸煮法（試餅法、雷氏夾法,SO,3,），,壓蒸法（,GB750）,MgO,道路建筑材料,水泥,（5,）強度,（,strength,）：,國際上采用砂漿法作為水泥強度的標準檢驗方法。,（,6,）舊標準,（,GB177-85,）：,以1:2.5,的水泥和標準砂，按規(guī)定的水灰比（,0.44或0.46,）制成,4,4,16,cm3,的標準試件。標準養(yǎng)護條件下規(guī)定齡期（,3,d

7、、28d）,時，測其抗壓和抗折強度，按國家標準規(guī)定的最低強度值確定其所屬標號。水泥標號以,28,d,抗壓強度值（,MPa,）,和10,命名標號。,道路建筑材料,水泥,10.,新、舊測試方法的,對比,方 法,對比面,舊標準（,GB,）,新標準,(,ISO,),水泥膠砂比,1350：540（1:2.5,）,1350：450(,3:1),水灰比,0.44、0.46,0.5,壓力機,300,kN,2%,精度，,5.4,kN,/s,200,kN,1%,精度，,2.5,kN,/s,強度處理,去掉最小最大值后取均值,0.91.1,均值為允許偏差范圍，一個特例,道路建筑材料,水泥,第二節(jié) 摻混合材料的硅酸鹽

8、水泥,道路建筑材料,水泥,1.,水泥混合材料及其特性,（1,）非活性混合材料：可以提高水泥產(chǎn)量、調(diào)節(jié)水泥標號、降低水化熱和改善新拌混凝土和易性。,（,2,）活性混合材料：,1,）?；郀t礦渣；,2,）火山灰質(zhì)混合材料；,3,）粉煤灰,磨細活性混合材料雨水泥或石灰拌和在一起，加水后即能在水中硬化又能在空氣中硬化。,道路建筑材料,水泥,2.,摻混合材料的水泥品種及其技術(shù)特性,（1,）摻混合材料的水泥品種,1),礦渣水泥,2,）火山灰質(zhì)水泥,3,）粉煤灰水泥,（,2,）摻混合材料硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化特性,1,）活性混合材料的凝結(jié)硬化原理,2,）混合材料對水泥性質(zhì)的影響,水化速度慢化學(xué)穩(wěn)定性高水化熱低

9、,抗凍性差,道路建筑材料,水泥,第三節(jié) 其他水泥,道路建筑材料,水泥,1.,道路水泥,（,1）,指標差異,MgO,含量,5%;,SO,3,含量,3.5%;,燒失量,3.0%;,游離,CaO,含量介于,1.01.8%;,堿含量,0.6%;,（2）,組成差異,C,3,A,含量,16.0%.,返回,道路建筑材料,水泥,2.,高鋁水泥,：以鋁酸鈣為主，氧化鋁含量,50,的熟料，經(jīng)磨細后得到的水硬性膠凝材料，又名礬土水泥。,（,1,）、,技術(shù)指標,外觀：黃色或黃褐色，密度：,.3.03.2,g/cm3；,細度：,80,m,篩余小于,10,；,凝結(jié)時間：出凝,40,min，,終凝,10,h;,（2）、,主

10、要特性,主要用于緊急搶修和要求早期強度高的特殊工程，缺點,是后期強度倒縮，導(dǎo)致抗凍、抗?jié)B、耐腐蝕性能降低。,返回,道路建筑材料,水泥,3.,大壩水泥,：,工程特點：水泥混凝土澆注方量大、使用壽命長、安全性要求高，要求盡量降低澆注混凝土?xí)r的水泥水化熱，對耐久性能的要求超過了對強度的考慮。,因此硅酸三鈣以及鋁酸三鈣含量低，硅酸二鈣含量要求高。,返回,道路建筑材料,水泥,第四節(jié) 石灰,道路建筑材料,水泥,1.,石灰的化學(xué)組成及其特性,（1,）石灰的化學(xué)組成：生產(chǎn)石灰的主要原料是以碳酸鈣為主要成分的天然巖石，如石灰石、白云石、白堊、貝殼等。,（,2,）石灰的消化與硬化過程,1,）塊狀石灰與水相遇，即迅

11、速水化、崩解成高度分散的氫氧化鈣細粒，并放出大量的熱。這個過程稱為石灰的消化,2,）消石灰漿在使用過程中，因游離水分逐漸蒸發(fā)，或被基面吸收，漿體中的氫氧化鈣溶液過飽和二結(jié)晶析出，產(chǎn)生強度結(jié)晶，并具有膠結(jié)性。,道路建筑材料,水泥,2.,石灰的技術(shù)性質(zhì),（1,）石灰的化學(xué)品質(zhì),（,2,）石灰的物理性質(zhì),未消化殘渣含量,細度,游離水含量,道路建筑材料,水泥,本章小節(jié),本章重點介紹了硅酸鹽水泥的以及其他品種水泥的基本概念、發(fā)展歷史、優(yōu)缺點、以及發(fā)展趨勢。,通過對各種水泥的,礦物組成及其水化反應(yīng)特點，技術(shù)指標及標準的介紹，要求學(xué)生掌握各種水泥的技術(shù)性質(zhì)。,道路建筑材料,水泥,4-1,什么是水硬性膠結(jié)材料

12、？什么時氣硬性膠結(jié)材料？,4-2,硅酸鹽水泥熟料是由哪些礦物組成的？它們對水泥的技術(shù)性質(zhì)（如硬度、水化反應(yīng)速度和水化熱）有何影響？,4-3,什么是水泥混合材料？摻加混合材料的硅酸鹽水泥應(yīng)具有什么技術(shù)性質(zhì)？,4-4,道路硅酸鹽水泥在礦物組成上有什么特點？在技術(shù)性質(zhì)方面有什么特殊要求？,4-5,評價水泥性能的主要技術(shù)指標有哪幾項？各自反映水泥什么性質(zhì)？,4-6,硅酸鹽水泥的強度等級是如何確定的？,4-7,為什么同等強度等級的水泥要分為普通型和早強型兩種型號？道路路面選用水泥時，應(yīng)優(yōu)先選用哪種型號的水泥，為什么？,4-8,什么是水泥的合格品，不合格品和廢品？,4-9,高鋁水泥在礦物組成和技術(shù)特性上與硅酸鹽水泥的主要差異是什么？,課后習(xí)題,道路建筑材料,水泥,