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第 三 章 硅 酸 盐 水 泥 一、生产―－“二磨一烧” 1、生产过程 原料组分：石灰岩（CaCO3）70 %左右 粘土（SiO2 Al2O3）25 %左右 铁料（Fe2 O3）5 %左右 2、生料 → 熟料的物理化学过程 100-200℃ 生料中自由水分蒸发、干燥； 500-800℃ 粘土脱水分解为Al2O3 和SiO2 　　 石灰石分解为Ca0放出CO2； 1100-1200℃ 发生化学反应形成3 Ca0 ·A1203 、 4 Ca0 · A1203 ·Fe2O3 、　2Ca0·Si02 1400-1450℃ Ca0和部分2Ca0·Si02化合形成3Ca0·Si02 二、水泥组成 包括：熟料矿物、有害成分、石膏、混合材料 （一）熟料矿物 1、主要矿物成分 硅酸三钙3Ca0·Si02 C3S（36-60%） 硅酸二钙2Ca0·Si02 C2S（15-37%） 铝酸三钙3 Ca0 ·A1203 C3A（7-15%） 铁铝酸四钙4 Ca0 · A1203 ·Fe203 C4AF（10-18%） 三、硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化 凝结硬化的概念 凝结：水泥加水拌合而成的浆体，经过一系列物理化学变化，浆体逐渐变稠失去可塑性而成为水泥石的过程； 硬化：水泥石强度逐渐发展的过程称为硬化。 水泥的凝结过程和硬化过程是连续进行的。凝结过程较短暂，一般几个小时即可完成；硬化过程是一个长期的过程，在一定温度和湿度下可持续几十年。 单一水泥颗粒在大量水中的水化过程模型 7、外加剂 （一）硅酸盐水泥的细度 筛析法：水筛法所用仪器 测量方法 筛分析法 以80?m方孔筛的筛余量表示； 比表面积法 以1kg水泥颗粒所具有的总表面积来表示。 问题：为什么需要规定水泥的细度？ 解答： 水泥颗粒细度影响水化活性和凝结硬化速度，水泥颗粒太粗，水化活性越低，不利于凝结硬化； 虽然水泥越细，凝结硬化越快，早期强度会越高，但是水化放热速度也快，水泥收缩也越大，对水泥石性能不利； 水泥越细，生产能耗越高，成本增加； 水泥越细，对水泥的储存也不利，容易受潮结块，反而降低强度。 2、凝结时间 （1）含义 自加水拌和开始到水泥浆失去流动性和部分可塑性所需时间——初凝时间。 自加水拌和开始到水泥浆完全失去塑性，并具有一定强度所需时间——终凝时间。 初凝＞45 min ，初凝不达标为废品—不能使用。 终凝＜ 6.5 h，终凝不达标为次品--可以使用. 。 （2）测定 ①使用标准稠度的水泥净浆(500g水泥、142.5ml水)。 ②标准养护30min。 ③标准针自由下落图14.6：试针到底－没凝结； 距底面2-3mm—初凝； 距表面0.5-1mm—终凝。 3. 体积安定性 基本概念： 水泥凝结硬化过程中，体积变化是否均匀适当的性质称为体积安定性。 若水泥石的体积变化均匀适当，则水泥的体积安定性良好； 若水泥石发生不均匀体积变化：翘曲、开裂等，则水泥的体积安定性不良。 体积安定性不良的水泥为废品！ 水泥体积安定性不良的原因： 水泥熟料中含有过多的游离CaO、MgO和石膏。 因为水泥熟料中的游离CaO、MgO都是过烧的。水化速度很慢。在已硬化的水化石中继续与水反应，其固体体积增大1.98%和2.48倍。产生不均匀体积变化，造成水泥石开裂、翘曲。 石膏量过多，在水泥凝结硬化后，会有钙钒石形成，产生膨胀 。 判别水泥的安定性是否合格的几种简易方法 （1）合格水泥浇筑的混凝土外表坚硬刺手，而安定性不合格水泥浇灌的混凝土给人以松软、冻后融化的感觉； （2）安定性合格的水泥浇筑的混凝土多数呈青灰色且有光亮，而不合格水泥浇筑的混凝土多呈白色且黯淡无光； （3）合格水泥拌制的混凝土与骨料的握裹力强、粘结牢，石子很难从构件表面剥离下来，而安定性不合格的水泥拌制的混凝土与骨料的握裹力差、粘结力小，石子容易从混凝土的表面剥离下来。 4. 强 度 检验方法——软练胶砂法，分别测量抗压强度和抗折强度。 试件尺寸：40?40?160mm 棱柱体