水泥及混凝土基本知识之一——混凝土定义及水泥.pptxVIP

水泥与混凝土基本知识;内 容;;混凝土的概念;各成分的作用 砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。 水泥颗粒在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好的工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚固的整体。;混凝土的发展;混凝土技术的第二次革命： 20世纪30年代发明的预应力钢筋混凝土。;;;;;水泥;水泥的分类;水泥的分类;水泥的生产;;熟料煅烧过程;水泥熟料煅烧过程;800~1200℃：CaO与Al2O3、Fe2O3、SiO2通过质点的相互扩散发生固相反应。 800~900℃：;1300℃左右： 3CaO·Al2O3与4CaO·Al2O3·Fe2O3熔融，物料中出现液相。部分2CaO·SiO2和游离CaO溶解于液相中。 1350~1450℃： 在液相中，2CaO·SiO2吸收游离CaO化合成3CaO·Si02，反应式为 煅烧水泥熟料的关键，必须达到足够的温度和停留足够的时间，使生成的3CaO·SiO2??反应尽可能完全，以保证水泥的质量。 煅烧完成，快速冷却，得水泥熟料块。 ;水泥熟料矿物组成;水泥颗粒宏观形貌;;水泥变硬过程;硅酸三钙的水化 常温下水化反应式: 3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2 简写为：C3S+nH=C-S-H+(3-x)CH;诱导前期：初始水解，离子进入溶液 诱导期：继续溶解，早期C-S-H形成 加速期：水化产物形成与生长 衰减期：水化产物继续生长，微结构发展 稳定期：微结构逐渐密实;硅酸三钙的水化过程 水化放热速率－时间曲线为五个阶段：; β－C2S的水化与C3S相似，但水化速度慢。 常温下水化反应式: 2CaO·SiO2+mH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH2) 简写为：C2S+mH=C-S-H+(2-x)CH 形成的水化硅酸钙在C/S和形貌与C3S水化产物都无大的区别。 ;;在液相CaO浓度达到饱和时，C3A水化生成水化铝酸四钙： 3CaO·Al2O3+Ca(OH)2+12H2O=4CaO·Al2O3·13H2O 产生的C4AH13足以阻碍颗粒的相对移动，一般认为这是使浆体产生瞬时凝结的一个主要原因。因此，在水泥粉磨时，需加入适量的石膏以调整其凝结时间。 在石膏和氢氧化钙同时存在时，C3A开始水化生成的水化铝酸四钙会立即与石膏反应，生成的三硫型水化硫铝酸钙，又称钙矾石（以AFt表示）： AFt是难溶于水的针状晶体，在水泥颗粒表面很快形成一层“保护膜”，阻碍水分子及离子的渗透与溶解，延缓水化。 ;当石膏耗尽，而水泥中还有未完全水化的C3A时，C3A的水化产物水化铝酸四钙又能与钙矾石反应生成单硫型水化硫铝酸钙，即： 硫型水化硫铝酸钙为六方板状晶体，以AFm表示。;铁相固溶体，以C4AF为代表，水化较C3A略慢，水化热较少，单独水化时不会引起快凝。 C4AF单独与水反应时，生成水化铝酸三钙晶体和水化铁酸一钙凝胶： 在有氢氧化钙存在下，C4AF按下式水化形成水化铁铝酸四钙： 氢氧化钙和石膏同时存在下： ;薄片状C-S-H C3S水化2周，W/C=0.8; 矿物; 硅酸盐水泥由多种熟料矿物和石膏组成，加水后石膏要溶解于水，水泥粒子立即与水反应发生溶解，使纯水立即变为含有多种离子的溶液。 ※水泥的主要水化产物是氢氧化钙、C-S-H凝胶、水化硫铝酸钙、水化硫铝（铁）酸钙、水化铝酸钙及水化铁酸钙等。 ※水泥水化过程简单分为三个阶段：钙矾石形成期、 C3S水化期和结构形成和发展期。;钙矾石形成期 C3S水化期 结构形成和发展期;硅酸盐水泥的水化过程;水化产物的基本特征 ;a: C3S;水泥浆中氢氧化钙的生长;红色：未反应的水泥颗粒 蓝色：氢氧化钙CH 黄色：C-S-H 黑色：孔隙 左上：水化度0％； 右上：水化度20％； 左下：水化度50％； 右下：水化度87％。; （1）熟料的矿物组成 四种矿物的水化速率顺序为：C3A＞C3S＞C4AF＞C2S （2）水灰比 水灰比大则水泥颗粒能高度分散，水与水泥接触面大，水化率快。但水灰比大，占空间大，水泥凝结慢，强度低。 （3）细度 水泥越细，与水接触面大水化快。细度细，晶格缺陷多利于水化。过细，早期强度提高，对后期强度没益处。认为粒径小于40μm，水化活性较高，技术经济合理。 ;（4）养护温度 水泥水化反应也遵循一般的化学反应规律。温度提高，水化加快，特别对水泥早期