保持水泥的正常凝结硬化.ppt

第九章 硅酸盐水泥的性能 9.1 凝结时间 9.2 强度 9.3 体积变化 9.4 水化热 9.5 粉磨细度 9.1 凝结时间(setting time) 水泥从加水开始到失去流动性，即从流体状态发展到较致密的固体状态，这个过程所需要的时间称凝结时间。 初凝时间：初凝为从水泥加水开始到水泥浆完全失去流动性并开始失去可塑性的时间。 终凝时间：终凝水泥从加水开始到水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度的时间。 水泥浆体的凝结时间，对于建筑工程的施工具有十分重要的意义。 若初凝时间太短，往往来不及进行施工，水泥浆体就已变硬。 若终凝时间太长，未产生足够大的强度，则影响施工的速度。 因此，应有足够长的时间来保证混凝土的搅拌、输送、浇注、成型等操作的顺利完成；同时还应尽可能短的时间加快脱模及施工进度，以保证工程的进展。  2、石膏的作用：主要是调节凝结时间，而且适量的石膏对提高水泥强度有利，尤其是早期强度；但石膏量不宜过多，否则会使水泥产生体积膨胀而使强度降低，甚至影响水泥的安定性。一般水泥中石膏掺加量以SO3计为水泥质量的1.5～2.5%。 假凝是指水泥加水拌和后，在几分钟内即迅速凝结变硬，经剧烈搅拌后，又重新恢复塑性的现象。 假凝和快凝是不同的，前者放热量极微，而且经剧烈搅拌后，浆体又可恢复塑性，并达到正常凝结，对强度并无不利影响；而快凝或闪凝往往是由于缓凝不够所引起，浆体已具有一定强度，重拌并不能使其再具塑性。假凝的影响比快凝较为轻微，但仍会给施工带来一定困难。 假凝现象与很多因素有关——熟料中C3A含量过多、水泥在粉磨时受到高温，使较多二水石膏脱水成半水石膏等。 当水泥调水后，半水石膏迅速溶于水又重新水化为二水石膏析出，形成针状结晶网状构造，从而引起浆体固化。 对于某些含碱较高的水泥，所含的硫酸钾会依下式反应： K 2SO4十CaSO4·2H 2O ———K 2SO4·CaSO4·H 2O十H 2O 所生成的钾石膏结晶迅速长大，也会是造成假凝的原因。 四、调凝外加剂 除石膏外，还有许多无机盐或有机化合物，能够影响硅酸盐水泥的凝结过程，均可作为调节凝结时间的外加剂。 按照其所起的作用，通常有促凝剂和缓凝剂两种。 由于在正常情况下，主要是硅酸三钙影响着凝结，而铝酸三钙则是引起不正常凝结的原因，因此一般就将外加剂的作用归结于它们对硅酸三钙和铝酸三钙水化的影响。 ◇凝结时间的测定 ◇凝结时间的测定 水泥加水拌和后，熟料矿物迅速水化，生成大量的水化产物C-S-H凝胶，并生成Ca(OH)2 及钙钒石(AFt)晶体；经过一定时间以后，C-S-H也以长纤维晶体从熟料颗粒上长出，同时钙钒石晶体逐渐长大，在水泥浆体中相互交织联结，形成网状结构，同时，又受到颗粒间范德华力或化学键的影响，从而产生强度。  随着水化进行，水化产物数量不断增加，晶体尺寸不断长大，从而使硬化浆体结构更为致密，强度逐渐提高。 水泥强度是硬化的水泥石能够承受外力破坏的能力。根据受力的形式不同，水泥强度通常分抗压、抗拉、抗折三种。 （一）、抗压强度(compressive strength) 水泥胶砂硬化试体承受压缩破坏时的应力，称为水泥的抗压强度；以MPa表示。 （二）、抗拉强度(tensile strength) 也称为抗张强度。水泥胶砂硬化试体承受拉伸破坏时的应力，称为水泥的抗拉强度，以MPa表示。 （三）、抗折强度 硬化水泥浆体的体积变化也是一项非常重要的性能指标。由于浆体中生成了各种水化产物以及反应前后湿度，温度等外界条件的改变，硬化水泥浆体必然会发生一系列的体积变化。如化学减缩，湿胀干缩和碳化收缩等。 ◆化学减缩 　　水泥在水化硬化过程中，无水的熟料矿物转变为水化产物，固相体积大大增加，而水泥浆体的总体积却在不断缩小，由于这种体积减缩是化学反应所致,故称化学减缩。 9.4 水化热(hydrated heat) 水化过程中所放出的热量，称为水泥的水化热。水泥的水化热是由各熟料矿物水化作用所产生的。 从水化热对混凝土的危害性来看，既需考虑放热的数量，也需考虑放热的速度。如果放热速度非常快，迅速放出大量的热，对大体积混凝土就会产