硅酸盐水泥中的化学.pptVIP

概念 凡由硅酸盐水泥熟料，0%～5%石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥，又称为波特兰水泥。 硅酸盐水泥在国际上分为两种类型：不掺混合材的称 I型硅酸盐水泥,其代号为 P,I；在硅酸盐 水泥熟料粉磨时掺入不超过水泥质量 5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称 II型硅酸盐水泥,其代号为Ｐ,II。 中国按混合材料的掺加情况，共分为如下五类。 　　 1.纯熟料硅酸盐水泥 　　2.普通硅酸盐水泥 　　3.矿渣硅酸盐水泥 　　4.火山灰质硅酸盐水泥 　　5.粉煤灰硅酸盐水泥 硅酸盐水泥的矿物组成 ? 硅酸盐水泥的主要矿物组成是：硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3）、铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3)。 1.硅酸三钙，简写C3S,含量37%~60%。硅酸三钙水化反应速度快，水化放热量较高，是决定水泥强度（尤其是早期强度）最重要的矿物； 2.硅酸二钙，简写C2S,含量15%~37%。硅酸二钙水化反应速度很慢，约为C3S的1/20，水化放热量很少。早期强度低，但后期稳定增长，大约1年后其强度可接近C3S，而且其抗水性好 ； 3.铝酸三钙，简写C3A,含量7%~15%。铝酸三钙水化反应速度最快，水化放热量最高。但强度值不高，且耐磨性最差； 4.铁铝酸四钙，C4AF,含量10%~18%。铁铝酸四钙水化反应速度较快，水化放热量少。强度值高于C3A，耐磨性好 ，C4AF对抗折强度的贡献远大于抗压强度，即脆性系数特别低 ； 通用硅酸盐水泥的化学指标 通用硅酸盐水泥的物理指标 硅酸盐水泥的水化 硅酸盐水泥凝结、硬化 硅酸盐水泥凝结、硬化过程； 凝结：水泥加水拌和最初形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠失去可塑性的过程称为凝结。 硬化：水泥凝结后，强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体—水泥石，这一过程称为硬化。 　　从整体来看，凝结与硬化是同一过程中的不同阶段，凝结标志着水泥浆体失去流动性，而具有一定塑性强度。硬化则表示水泥浆体固化后所建立的结构具有一定机械强度。 水泥的凝结、硬化过程是一个非常复杂的过程，实际上，水化过程中不同情况下会有不同的水化机理，不同的矿物在不同阶段，水化机理也不完全相同。 影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素 水泥混凝土病害类型及养护 * 硅酸盐水泥 硅酸盐水泥的生产 生产硅酸盐水泥的原料,主要是石灰质和粘土质两类原料 。 为了补充铁质及改善煅烧条件,还可加入适量铁粉,萤石等 。生产水泥的基本工序可以概括为：两磨一烧,先将原材料破碎并按其化学成分配料后,在球磨机中研磨为生料 。 然后入窑锻烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主要成分的水泥熟料,配以适量的石膏及混合材料在球磨机中研磨至一定细度,即得到硅酸盐水泥 。 硅酸盐水泥生产流程图 不溶物：不溶物是指经盐酸处理后的残渣，再以氢氧化钠溶液处理，经盐酸中和过 滤后所得的残渣经高温灼烧所剩的物质。不溶物含量高对水泥质量有不良影 响。 烧失量：是用来限制石膏和混合材料中的杂质，以保证水泥质量。若煅烧不理想会 使烧失量增加。 三氧化硫：水泥中过量的三氧化硫会与铝酸三钙形成较多的钙矾石，体积膨胀，危 害安定性。 氧化镁：因水泥中氧化镁水化生成氢氧化镁，体积膨胀，而其水化速度慢，须以压 蒸的方法加快其水化，方可判断其安定性。 氯离子：因一定含量的氯离子会腐蚀钢筋，故须加以限制。 凝结时间：初凝是指从水泥加水拌合起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间。 终凝是指从水泥加水拌合起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。 安定性：水泥的安定性即体积安定性，是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。 引起水泥安定性不良的原因主要有以下三种：1.熟料中所含的游离氧化钙过多2.熟料中所含的游离氧化镁过多3.掺入的石膏过多。熟料中所含的过量的游离氧化钙或氧化镁会在水泥凝结硬化后与水发生反应，这是一个体积膨胀的化学反应，会引起不均匀的体积变化，使水泥石开裂。当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，它还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙，体积约增大1.5倍，也会引起水泥石开裂 。 强度：水泥的强度是表示单位面积受力的大小，是指水泥加水拌和后，经凝结、硬化后的坚实程度（水泥的强度与组成水泥的矿物成分、颗粒细度、硬化时的温度、湿度、以及水泥中加水的比例等因素有关）。水泥的强度是确定水泥标号的指标，也是选用水泥的主要依据。 细度：水泥细度是指水泥颗粒总体的粗细程度。一般以其比表面积表示。水泥细度越大其早期