第1章02水泥混凝土 1.pptVIP

第二节 水泥;水泥; 土木工程中应用的水泥品种众多，按照国家标准GB/T 4131—1997《水泥的命名、定义和术语》规定，按水泥的性能及用途可分为三大类： 即用于一般土木建筑工程的通用水泥，主要包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等六大硅酸盐系水泥； 具有专门用途的专用水泥，如道路水泥、砌筑水泥和油井水泥等； 具有某种比较突出性能的特性水泥，如快硬硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥和膨胀水泥等。; 按国家标准GB 175—1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》规定，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(国外通称波特兰水泥)。硅酸盐水泥分两类：不掺加混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P?Ⅰ；在水泥粉磨时掺入不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣的称Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P?Ⅱ。 ;（一）硅酸盐水泥的生产;2. 硅酸盐水泥的原料及生产工艺 生产硅酸盐水泥的原料主要是石灰石、粘土和铁矿石粉，煅烧一般用煤作燃料。石灰石主要提供CaO，粘土主要提供SiO2、Al2O3和Fe2O3，铁矿石粉主要是补充Fe2O3的不足。硅酸盐水泥的生产工艺流程可用图1-2表示。;（二）硅酸盐水泥的硬化;2. 硅酸盐水泥的凝结时间 水泥的凝结指水泥加水拌合后从流动状态到固体状态的变化，即水泥浆失去流动性而具有一定的强度水泥石。凝结时间分为“初凝”和“终凝”，它直接影响工程的施工。 初凝，水泥加水拌合时起到水泥浆开始失去可塑性的时间。初凝时间不宜过短，以保证时有足够的时间完成拌合、运输、浇筑的过程。国家规定，初凝不得少于45分钟 终凝，水泥加水拌合时起到硬化固结产生强度的时间（不是凝结硬化的终止）。终凝时间不宜过长，国家规定不得大于6.5小时。 实际工程中，初凝一般为1~3小时，终凝为4~6小时。; （三）水泥的主要技术性质 1.细度 反映水泥颗粒粗细程度。普通水泥细度用筛余量表示，即0.08mm2方孔筛上筛余量不得超过10%。 水泥颗粒细，则水化快而较较完全，早期强度高；但过细在空气中硬化时收缩大易产生裂缝。 2.体积安定性 指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀程度。当水泥浆体硬化过程发生不均匀的体积变化，就会导致水泥石膨胀开裂、翘曲，甚至失去强度，这即是安定性不良。 3.强度与强度等级 水泥强度是水泥的主要技术性质，是评定其质量的主要指标。强度等级(水泥标号)按3d和28d的抗压强度和抗折强度来划分。 ;硅酸盐水泥; 4.凝结时间（见前） 对于大型工程项目，以上四项基本技术指标在水泥进场后，必须进行检验和验收，以确定产品的质量性能为合格品、降级使用品、废品，确保工程质量。 （四）水泥石的腐蚀与防治 1. 水泥石的主要腐蚀 如果水泥石处于侵蚀性环境中，侵蚀介质与水泥石间的物化作用，使水泥石结构破坏至强度降低。主要有： 1) 软水（雨水、雪水等）腐蚀(溶出性腐蚀) Ca(OH)2晶体是水泥的主要水化产物之一，水泥的其他水化产物也须在一定浓度的Ca(OH)2溶液中才能稳定存在，而Ca(OH)2又是易溶于水的。若水泥石中的Ca(OH)2被溶解流失，其浓度低于水化产物所需要的最低要求时，水泥的水化产物就会被溶解或分解，从而造成水泥石的破坏。; 雨水、雪水、蒸馏水、冷凝水、含碳酸盐较少的河水和湖水等都是软水，当水泥石长期与这些水接触时，Ca(OH)2会被溶出，在静水无压或水量不多情况下，由于Ca(OH)2的溶解度较小，溶液易达到饱和，故溶出作用仅限于表面，并很快停止，其影响不大。但在流水、压力水或大量水的情况下，Ca(OH)2会不断地被溶解流失。最终变成胶结能力很差的产物，使水泥石结构受到破坏。 2) 盐类腐蚀 (1) 硫酸盐腐蚀(膨胀腐蚀)是指在海水、湖水、盐沼水、地下水、某些工业污水、流经高炉矿渣或煤渣的水中，常含钾、钠和氨等的硫酸盐。它们与水泥石中的Ca(OH)2发生置换反应，生成硫酸钙。生成的高硫型水化硫铝酸钙晶体比原有水化铝酸钙体积增大1倍～1.5倍，硫酸盐浓度高时还会在孔隙中直接结晶成二水石膏，比Ca(OH)2的体积增大1.2倍以上。由此引起水泥石内部膨胀，致使结构胀裂、强度下降而遭到破坏。 ; (2) 镁盐腐蚀