胶凝材料――水泥.DOCVIP

3 水泥 教学内容： .本章以硅酸盐水泥为重点，阐述了常用六大品种水泥的组成、特性、质量标准及适用范围；并概括介绍了其他品种水泥。 教学目的： 1.了解常用（硅酸盐）水泥的生产工艺 2. 掌握水泥的矿物组成及特性 3.掌握常用（硅酸盐）水泥的技术性质和质量要求 4.掌握影响水泥凝结与硬化的因素 5.掌握影响凝结时间、强度、体积安定性、水化热的因素 6.掌握引起水泥石腐蚀的原因及防止措施 7. 掌握常用水泥品种的特点，能根据工程要求合理选择、使用水泥 8.了解其他水泥的特点 教学重点： 1. 常用（硅酸盐）水泥的特性 2. 影响常用水泥性能的因素 3. 常用（硅酸盐）水泥的选用 教学难点： 1.常用（硅酸盐）水泥的特性 2.影响常用水泥性能的因素 3.常用（硅酸盐）水泥的强度检验方法及评定 教学方法： 在课堂讲清水泥矿物组成的水化特性的同时，通过案例讨论使学生理解水化产物与性能的关系；以混凝土施工现场养护的措施，分析水泥石的性能与水泥的矿物组成、龄期、外部环境等的关系；通过案例教学使学生掌握根据工程要求合理选择、使用水泥方法、思路。 参考资料： 1.《土木工程材料》湖南大学 等 中国建筑工业出版社 　2.《结构工程材料》覃维祖 清华大学出版社 3.《建筑工程材料》 刘祥顺 中国建筑工业出版社 4.《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》技术标准 作业布置： P27 1、2、3、4 补充作业：1、2、3、4、5、6、7 教学过程设计： 3.1概述 1.定义：水泥，指加水拌和成塑性浆体后，能胶结砂、石等适当材料并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。 2.水泥的分类 （1）按矿物组成： ① 硅酸盐水泥② 铝酸盐水泥③ 硫铝酸盐水泥④ 铁铝酸盐水泥 （2）按用途和性质： ① 通用水泥： 硅酸盐水泥 P.Ⅰ 0% P.Ⅱ 5% 普通硅酸盐水泥 P.O 5～15％ 矿渣硅酸盐水泥 P.S 20～70％ 火山灰硅酸盐水泥 P.P 20～50％ 粉煤灰硅酸盐水泥 P.F 20～40％ 复合硅酸盐水泥 P.C 15～50％ ② 专用水泥： 道路水泥、砌筑水泥、油井水泥、大坝水泥… ③ 特种水泥： 膨胀水泥、快硬水泥、防辐射水泥、抗硫酸盐水泥、白色硅酸盐水泥… 3.2 硅酸盐水泥 1.定义：凡由硅酸盐水泥熟料，0～5％石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨成细粉制成的水硬性胶凝材料，成为硅酸盐水泥，并按掺合料的多少分为P.I和P.Ⅱ型。 硅酸盐水泥熟料：指以适当成分的生料烧制部分熔融，所得的以硅酸钙为主要成分的产物，简称熟料。 2.原材料 ① 石灰质：有石灰岩、白垩、凝灰岩等，主要提供CaO； ② 粘土质：有各种粘土、黄土等，主要提供SiO2、Al2O3、Fe2O3。 ③ 校正原料：铁矿粉、硅质原料、铝矾土等。 3生产工艺 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。 简称“两磨一烧”： （1）按生料的制备方法分：湿法和干法。 ① 湿法是将原料配好后，加水湿磨成含水约35％～40％的生料浆，经校正成分，搅拌后入窑煅烧。该法的优点是生料成分均匀，控制精确，产品质量高；缺点是能耗大。 ② 干法是将原料烘干，配制后研磨成生料粉入窑煅烧。由于干法比湿法产量高，且节约能源，所以是目前的常用方法。（窑外预分解） （2）按煅烧水泥所用的窑的类型分：回转窑和立窑。现立窑已经被限制使用。 (3)煅烧过程 （1）经历干燥、预热、分解、烧成、冷却阶段，产生一系列物理－化学变化。 （2）温度的重要性：当温度从1300℃升到1450℃，再降至1300℃，即烧成阶段。这时铝酸三钙及铁铝酸四钙烧至部分熔融，出现液相，将所剩的氧化钙和硅酸二钙溶解，硅酸二钙在液相中吸收氧化钙形成最重要的硅酸三钙。这一步是关键，须保持温度和时间，否则游离氧化钙会影响水泥质量。 4.硅酸盐水泥熟料的矿物组成及矿物成分的水化反应 水泥的质量主要取决于熟料的质量，优质的熟料应具有合适的矿物组成和岩相结构。 （1）矿物组成： ① 硅酸三钙，C3S;② 硅酸二钙，C2S;③ 铝酸三钙，C3A;④ 铁铝酸四钙；C4AF;⑤ 还有少量的CaO、MgO、SO3及碱（K2O，Na2O）等有害成分。 （2）矿物成分的水化反应 C3S＋H2O→C-S-H(C3S2H3)＋