5水泥1资料.ppt

煅 烧 温 度 气硬性胶凝材料 水化硬化 技术性质 使用要点 定义 种类 石灰 菱苦土 石膏 水玻璃 回顾 o引言…………………………………………………5 o5.5.1 水泥分类……………………………………8 o5.5.2 硅酸盐水泥的生产 ………………………9 o5.5.3 硅酸盐水泥熟料矿物组成……………16 o5.5.4 硅酸钙（C3S、C2S）的水化……………20 o5.5.5 含铁、铝相的水化………………………25 o5.5.6 水泥的硬化………………………………33 o5.5.7 水泥硬化的影响因素……………………35 o5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐……………………36 o5.5.9 小结………………………………………43 o5.5.10 思考题……………………………………44 引言 凝石凝石代表一代新的建筑胶凝材料文明，人 类建筑文明经历了千年的石灰三合土时代 、百年的水泥混凝土时代、将迎来可持续 发展的第三代建筑胶凝材料文明 孙恒虎（清华大学国土矿产 资源与利用研究中心主任 ） 20名院士联名推荐该重大发现 哥白尼 唐山启新水泥厂办公楼，震后只有二 楼破坏严重，墙砖塌落，钢筋尤存 唐山启新水泥厂仓库三楼窗柱 5.5.1 水泥分类 铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥 硅酸盐水泥 通用水泥 专用水泥 特性水泥 化学 成分 水泥 性能 用途 硅酸盐 水泥 特性应用 腐蚀与防 止 生 产 矿物组成 和特性 技术标准 定义 5.5.2 硅酸盐水泥的生产 5.5.2 硅酸盐水泥的生产 5.5.2 硅酸盐水泥的生产 5.5.2 硅酸盐水泥的生产 原料： 石灰质原料（如石灰石、白垩等，主要提供 氧化钙） 黏土质原料（如黏土，提供氧化硅及氧化铝 与氧化铁） 辅助原料(铁矿石) 矿化剂（萤石） 硅酸盐水泥的生产工 艺概括起来就是“二 磨一烧” 5.5.2 硅酸盐水泥的生产 5.5.2 硅酸盐水泥的生产 5.5.2 硅酸盐水泥的生产 5.5.3 硅酸盐水泥熟料矿物组成 水泥颗粒显微外貌 5.5.3 硅酸盐水泥熟料矿物组成 5.5.3 硅酸盐水泥熟料矿物组成 名称 矿物成分简称 含量（%） 密度（g/cm3 ） 硅酸三钙3CaOSiO2C3S37-603.25 硅酸二钙2CaO•SiO2C2S15-373.28 铝酸三钙3CaO•Al2O3C3A7-153.04 铁铝酸四钙4CaO•Al2O3•Fe2O3C4AF10-183.77 少量矿物：游离氧化钙和游离氧化镁及碱 5.5.3 硅酸盐水泥熟料矿物组成 5.5.4 硅酸钙（C3S、C2S）的水化 3CaOSiO2+nH2O=xCaOSiO2yH2O+( 3-x)Ca(OH)2 2CaOSiO2+nH2O=xCaOSiO2yH2O+( 2-x)Ca(OH)2 （仅作了解） 水化硅酸钙凝胶一般表示为C-S-H 氢氧化钙简写为CH 产物形貌： CH为六方板状晶体。

5.5.4 5.5.4 硅酸钙（硅酸钙（C C 3 3 S S、、C C 2 2 S S））的水化的水化 5.5.4 5.5.4 硅酸钙（硅酸钙（C C 3 3 S S、、C C 2 2 S S））的水化的水化 5.5.4 5.5.4 硅酸钙（硅酸钙（C C 3 3 S S、、C C 2 2 S S））的水化的水化 5.5.4 5.5.4 硅酸钙（硅酸钙（C C 3 3 S S、、C C 2 2 S S））的水化的水化 5.5.5 含铁、铝相的水化 CaOAl2O3+6H2O=3CaOAl2O3 6H2O 4CaO Al2O3 Fe2O3+7H2O =3CaO Al2O3 6H2O+CaO Fe2O3 H2O C3AH6为立方晶体 5.5.5 含铁、铝相的水化 高硫型水化硫铝酸钙 钙矾石，AFt 低硫型水化硫铝酸钙 AFm 5.5.5 含铁、铝相的水化 名称简称强度水化热水化速度 硅酸三钙C3S高多快 硅酸二钙C2S早期低后期高少慢 铝酸三钙C3A低最多最快 铁铝酸四钙C4AF低中快 问 题 问 题 问 题 例题 矿物组成C3S/％C2S/％C3A/％C4AF/％ A水泥6015169 B水泥47281015 以下是A、B两种硅酸盐水泥熟料矿物组成百 分比含量，请分析A、B两种硅酸盐水泥的早 期强度及水化热的差别。

5.5.6 水泥的硬化 cement + water paste 基本假设 溶解沉淀反应理论 就地反应理论(局部反应理论) 5.5.6 水泥的硬化 1.水泥的熟料矿物组成 2.水泥的粉磨细度 3.水泥浆的水灰比 4.石膏的掺量 5.环境温度和湿度 6.龄期 5.5.7 水泥硬化的影响因素 问题：生产水泥时掺入石膏是为了调节 水泥的 5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐 水泥石的腐蚀 水泥石的防腐 软水侵蚀 离子交换腐蚀 a. 碳酸性腐蚀 b. 一般酸腐蚀 c. 盐的腐蚀 d. 碱的腐蚀 5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐 水泥石的腐蚀 软水侵蚀 CaCa2 2＋ ＋ CaCa2 2＋ ＋ Ca(OH)Ca(OH) 2 2 CaCa2 2＋ ＋ CaCa2 2＋ ＋ 流水流水 结果：结果： 表面表面CaCa2 2＋ ＋ 的流失导的流失导 致结构疏致结构疏 松，在流松，在流 水作用下水作用下 腐蚀进一腐蚀进一 步加剧 压力水？压力水？ 砼砼 5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐 水泥石的腐蚀 碳酸性腐蚀 砼砼 COCO 2 2 HH 2 2 OO COCO 2 2 HH 2 2 OO CaCa2 2＋ ＋ 现象： 碱度下降 结构收缩 结果： 防腐减弱 应力裂纹 碳化 5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐 水泥石的腐蚀 一般酸腐蚀 砼砼 HH 2 2 SOSO 4 4 HClHCl CaCa2 2＋ ＋ ＋ 石膏 CC 3 3 AHAH 6 6 AFtAFt CaCa2 2＋ ＋ ＋ 可溶CaClCaCl 2 2 5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐 水泥石的腐蚀 盐的腐蚀 SOSO 4 4 2 2－－ ClCl－ － CaCa2 2＋ ＋ ＋ 石膏 CC 3 3 AHAH 6 6 AFtAFt CaCa2 2＋ ＋ ＋ 可溶CaClCaCl 2 2 Ca(OH)Ca(OH) 2 2 MgMg2 2＋ ＋ ＋Mg(OH) Mg(OH) 2 2 5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐 水泥石的腐蚀 碱的腐蚀 CC 3 3 AHAH 6 6 KOHKOH NaOHNaOH ＋＋ 3K3K 2 2 O AlO Al 2 2 OO 3 3 ＋＋CHCH＋＋HH 2 2 OO 3Na3Na 2 2 O AlO Al 2 2 OO 3 3 ＋＋CHCH＋＋HH 2 2 OO 5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐 水泥石的腐蚀 水泥石的防腐 软水侵蚀 离子交换腐蚀 a. 碳酸性腐蚀 b. 一般酸腐蚀 c. 盐的腐蚀 d. 碱的腐蚀 根据侵蚀环境特点， 合理选用水泥品种。

提高水泥石的密实度 表面加保护层 5.5.9 小 结 水泥的定义 P.I、P.II 水泥的烧成 烧成温度 矿物组成 C3S,C2S,C3A,C4AF 矿物水化 C-S-H，CH，C3AH6 水泥石腐蚀 酸碱盐的腐蚀 5.5.10 思考题 1，硅酸盐水泥熟料中水化物 才会 引起溶出性侵蚀 A）水化硅酸钙 B）水化铝酸钙 C）水化铁酸钙 D）氢氧化钙 2，水泥水化过程产生的Ca(OH)2和 3CaOAl2O36H2O是引起水泥石腐蚀的内 因 ) 3，硅酸盐水泥的水化热，主要由其 和 矿物产生 4，欲制得低热水泥应限制硅酸盐水泥熟料中 矿物含量 a ) C3S b ) C2S c ) C3A d ) C4AF A ) a + b B ) b + c C ) c + d D ) a + c 5， 大体积砼施工，当只有硅酸盐水泥供应时，为 降低水泥水化热，可采取 的措施 A ) 将水泥磨细 B ) 掺入活性混合材料 C ) 增加拌合用水量 D ) 增加水泥用量 5.5.10 思考题 。