水泥闫光杰.pptx
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水泥水泥闫光杰学习班学习班内容内容一、水泥的定义与分类一、水泥的定义与分类
(一)水泥的定义
(一)水泥的定义水泥是以水化活性矿物为主要成分,能与水泥是以水化活性矿物为主要成分,能与水发生物理化学作用,使其由可塑性浆体硬化水发生物理化学作用,使其由可塑性浆体硬化成坚硬的人造石材的一种粉末状水硬性胶凝材成坚硬的人造石材的一种粉末状水硬性胶凝材料。
料。
胶凝材料:
在物理化学作用下,能从浆体变成坚固的石状在物理化学作用下,能从浆体变成坚固的石状体,并能胶结其它物料而有一定机械强度的物质,统称为体,并能胶结其它物料而有一定机械强度的物质,统称为胶凝材料。
它分为无机和有机两大类。
无机胶凝材料又按胶凝材料。
它分为无机和有机两大类。
无机胶凝材料又按照硬化条件,又可分为水硬性和非水硬性两种。
水硬性胶照硬化条件,又可分为水硬性和非水硬性两种。
水硬性胶凝材料指在拌水后既能在空气中又能在水中硬化的材料,凝材料指在拌水后既能在空气中又能在水中硬化的材料,如水泥。
非水硬性胶凝材料不能在水中硬化,而只能在空如水泥。
非水硬性胶凝材料不能在水中硬化,而只能在空气中硬化,故称为气硬性胶凝材料,如石灰、石膏等。
气中硬化,故称为气硬性胶凝材料,如石灰、石膏等。
一、水泥的定义与分类一、水泥的定义与分类
(一)水泥的定义
(一)水泥的定义原始水泥可追溯到5000年前,埃及的金字塔、古希腊和古罗马时代用石灰掺砂制成的混和沙浆,曾被用于砌筑石块和砖块,这种用来做砌筑用的胶凝材料被称为原始水泥。
它为现代水泥的发明奠定了基础。
一、水泥的定义与分类一、水泥的定义与分类
(一)水泥的定义
(一)水泥的定义希腊雅典神庙希腊雅典神庙埃及金字塔与狮身人面像埃及金字塔与狮身人面像一、水泥的定义与分类一、水泥的定义与分类
(一)水泥的定义
(一)水泥的定义英国1756年,英国工程师J.斯米顿在研究某些石灰在水中硬化的特性时发现:
要获得水硬性石灰,必须采用含有粘土的石灰石来烧制;用于水下建筑的砌筑砂浆,最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。
这个重要的发现为近代水泥的研制和发展奠定了理论基础。
1796年,英国人J.帕克用泥灰岩烧制出了一种水泥,外观呈棕色,很像古罗马时代的石灰和火山灰混合物,命名为罗马水泥。
因为它是采用天然泥灰岩作原料,不经配料直接烧制而成的,故又名天然水泥。
具有良好的水硬性和快凝特性,特别适用于与水接触的工程。
一、水泥的定义与分类一、水泥的定义与分类
(一)水泥的定义
(一)水泥的定义1813年,法国的土木技师毕加发现了石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好。
1824年,英国建筑工人约瑟夫阿斯谱丁(JosephAspdin)发明了水泥并取得了波特兰水泥的专利权。
他用石灰石和粘土为原料,按一定比例配合后,在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料,再经磨细制成水泥。
因水泥硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似,被命名为波特兰水泥。
人类最早是利用间歇式土窑(后发展成土立窑)煅烧水泥熟料。
它具有优良的建筑性能,在水泥史上具有划时代意义。
一、水泥的定义与分类一、水泥的定义与分类
(一)水泥的定义
(一)水泥的定义1871年,日本开始建造水泥厂。
1877年,英国的克兰普顿发明了回转炉,并于1885年经兰萨姆改革成更好的回转炉。
回转窑烧制水泥熟料获得了专利权,继而出现了单筒冷却机、立式磨及单仓钢球磨等,从而有效地提高了水泥的产量和质量。
1889年,中国河北唐山开平煤矿附近,设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂。
1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司,年产水泥4万吨。
1893年,日本远藤秀行和内海三贞二人发明了不怕海水的硅酸盐水泥。
一、水泥的定义与分类一、水泥的定义与分类
(一)水泥的定义
(一)水泥的定义1905年湿法回转窑出现。
1907年,法国比埃利用铝矿石的铁矾土代替粘土,混合石灰岩烧制成了水泥。
由于这种水泥含有大量的氧化铝,所以叫做“矾土水泥”。
1910年土立窑得到了改进,实现了立窑机械化连续生产。
1928年德国的立列波博士和波利休斯公司在对立窑、回转窑综合分析研究后,创造了带回转炉箅子的回转窑,为了纪念发明者与创造公司,取名为“立波尔窑”。
1950年,悬浮预热器由德国发明成功并开始应用,大幅度降低了熟料生产的热耗,极大地提高了生产规模。
一、水泥的定义与分类一、水泥的定义与分类
(一)水泥的定义
(一)水泥的定义2020世纪世纪6060年代初,日本将德国的悬浮预热器回转窑技术引进后,于年代初,日本将德国的悬浮预热器回转窑技术引进后,于19711971年开发了水泥窑外分解技术,从而揭开了现代水泥工业的新篇章,并且年开发了水泥窑外分解技术,从而揭开了现代水泥工业的新篇章,并且很快在世界范围内出现了各具特点的预分解窑,形成了新型干法生产技术。
很快在世界范围内出现了各具特点的预分解窑,形成了新型干法生产技术。
随着原料与均化、生料均化、高功能破碎和粉磨,环境保护技术和随着原料与均化、生料均化、高功能破碎和粉磨,环境保护技术和XX射线荧射线荧光分析等在线检测方法的配套发展,加上电子计算机和自动化控制仪表等技光分析等在线检测方法的配套发展,加上电子计算机和自动化控制仪表等技术的广泛应用,使新型干法水泥生产的熟料质量明显提高,能耗明显下降,术的广泛应用,使新型干法水泥生产的熟料质量明显提高,能耗明显下降,生产规模不断扩大。
生产规模不断扩大。
一、水泥的定义与分类一、水泥的定义与分类
(二)水泥的分类
(二)水泥的分类1.1.按水泥中主要矿物成分的分类(按水泥中主要矿物成分的分类(44系)系)通用硅酸盐系、铝酸盐系、硫铝酸盐系通用硅酸盐系、铝酸盐系、硫铝酸盐系、磷酸盐系、磷酸盐系水泥中的主要矿物水泥中的主要矿物铝酸盐系水泥铝酸盐系水泥硫铝酸盐系水泥硫铝酸盐系水泥磷酸盐系水泥磷酸盐系水泥硫铝酸钙硫铝酸钙硅酸钙硅酸钙铝铝酸酸钙钙磷磷酸酸钙钙镁镁通用硅酸盐系水泥通用硅酸盐系水泥一、水泥的定义与分类一、水泥的定义与分类
(二)水泥的分类
(二)水泥的分类2.2.按水泥的特性分类:
膨胀水泥、快硬水泥按水泥的特性分类:
膨胀水泥、快硬水泥、低热水泥、抗硫酸盐水泥等。
、低热水泥、抗硫酸盐水泥等。
水泥的特性水泥的特性膨胀水泥膨胀水泥快硬水泥快硬水泥低热水泥低热水泥抗腐蚀水泥抗腐蚀水泥硬化时膨胀硬化时膨胀硬硬化化速速度度快快水化热低水化热低耐耐腐腐蚀蚀性性好好一般土木建筑工程通常采用的一般土木建筑工程通常采用的如:
硅酸盐水泥;如:
硅酸盐水泥;矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥通用水泥通用水泥适应专门用途的水泥适应专门用途的水泥专用水泥专用水泥如:
中、低热水泥如:
中、低热水泥;道路水泥;砌筑;道路水泥;砌筑水泥水泥具有某种性能比较突出的水泥具有某种性能比较突出的水泥特性水泥特性水泥如:
快硬硅酸盐水如:
快硬硅酸盐水泥;抗硫酸盐水泥泥;抗硫酸盐水泥
(二)水泥的分类
(二)水泥的分类一、水泥的定义与分类一、水泥的定义与分类3.3.按水泥的用途分类:
通用水泥、专用水按水泥的用途分类:
通用水泥、专用水泥、特性水泥。
泥、特性水泥。
(二)水泥的分类
(二)水泥的分类一、水泥的定义与分类一、水泥的定义与分类l通用硅酸盐水泥:
以硅酸盐水泥熟料和适量的石通用硅酸盐水泥:
以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。
膏、及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。
l按混合材料的品种和掺量不同可分为:
按混合材料的品种和掺量不同可分为:
硅酸盐水泥硅酸盐水泥P和和P普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥PO矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥PS火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥PP粉煤灰硅酸盐盐水泥粉煤灰硅酸盐盐水泥PF复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥PC
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥11、什么是硅酸盐水泥?
什么是硅酸盐水泥?
22、硅酸盐水泥是怎样生产?
、硅酸盐水泥是怎样生产?
33、硅酸盐水泥的组成?
、硅酸盐水泥的组成?
44、水泥浆如何转变成坚硬固体?
、水泥浆如何转变成坚硬固体?
55、水泥应满足哪些技术性质?
、水泥应满足哪些技术性质?
66、如何正确使用水泥?
、如何正确使用水泥?
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥11、硅酸盐水泥的定义、硅酸盐水泥的定义凡以适当成分的生料烧至部分熔融,所得以硅凡以适当成分的生料烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主的水泥熟料,掺入适量石膏、酸钙为主的水泥熟料,掺入适量石膏、0055的石的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料磨细制成的水硬性胶灰石或粒化高炉矿渣混合材料磨细制成的水硬性胶凝材料,也称波特兰水泥凝材料,也称波特兰水泥(Portland,简写,简写P)。
)。
当硅酸盐水泥中不掺混合材料时,称为型硅当硅酸盐水泥中不掺混合材料时,称为型硅酸盐水泥,代号酸盐水泥,代号P.。
当硅酸盐水泥中混合材料(石灰石或粒化高炉当硅酸盐水泥中混合材料(石灰石或粒化高炉矿渣)掺量不超过矿渣)掺量不超过5%时,称为型硅酸盐水泥,时,称为型硅酸盐水泥,代号代号P.。
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥22、硅酸盐水泥的生产、硅酸盐水泥的生产原料:
硅质原料:
粘土(SiO2、Al2O3),占1/3钙质原料:
石灰石、白垩等(CaCO3),占2/3调节原料:
铁矿与砂岩,调节与补充Fe2O3与SiO2生产工艺:
两磨一烧原料经粉磨混合后得到水泥生料生料经窑内煅烧得到水泥熟料水泥熟料石膏(或混合材)一起经粉磨混合后得到水泥水泥生料可以是:
u与水混合成浆体湿法工艺u加少量水制成料球半干法工艺u加稍多水制成湿球半湿法工艺u干粉混合物干法工艺硅质硅质(粘土粘土)钙质钙质(石灰石石灰石)14501450调节调节原料原料石石膏膏石膏石膏水泥水泥生料生料熟料熟料混合材混合材水泥制造的“两磨一烧”工艺流程水泥制造的“两磨一烧”工艺流程粉磨粉磨煅烧煅烧粉磨粉磨
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥原料采掘原料采掘原料磨细原料磨细原料混合原料混合反应物产物反应物产物中间产物中间产物预热器预热器回转窑回转窑产物产物熟料冷却熟料冷却熟料储存熟料储存
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料制制造造工工艺艺流流程程水泥制造厂全貌水泥生料煅烧回转窑回转窑尾14501500C2COCaO石灰石322OAlSiO粘土OHOFe232323232224323OFeOAlCaOOAlCaOSiOCaOSiOCaOn水泥窑系统中发生的化学反应
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥22、硅酸盐水泥的生产、硅酸盐水泥的生产
(1)干燥与脱水100,脱去物料中的自由水和粘土矿物的层间水400600,脱去粘土矿物的配位水
(2)碳酸盐分解碳酸钙与碳酸镁在煅烧过程中分解放出二氧化碳590,MgCO3MgO+CO2-10471214J/g890,CaCO3CaO+CO2-1645J/g水泥窑系统中发生的物理化学反应过程
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥22、硅酸盐水泥的生产、硅酸盐水泥的生产(3)固相反应800,CaOAl2O3(CA)、CaOFe2O3(CF)与2CaOSiO2(C2S)开始形成。
800900,开始形成12CaO7Al2O3(C12A7)。
9001100,2CaOAl2O3SiO2(C2AS)形成后又分解,开始形成3CaOAl2O3(C3A)和4CaOAl2O3Fe2O3(C4AF)。
所有碳酸钙均分解,游离氧化钙达最高值。
11001200,大量形成C3A和C4AF,C2S含量达最大值。
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥22、硅酸盐水泥的生产、硅酸盐水泥的生产水泥窑系统中发生的物理化学反应过程(4)液相和熟料的烧结到达最低共熔温度(1250)后,开始出现液相。
硅酸二钙与游离氧化钙都逐步溶解于液相中,反应生成硅酸盐水泥的主要矿物硅酸三钙CaOSiO2(CS)。
在高温液相作用下,水泥熟料逐渐烧结。
C2S+CaOC3S液相液相
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥22、硅酸盐水泥的生产、硅酸盐水泥的生产水泥窑系统中发生的物理化学反应过程
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥33、硅酸盐水泥的组成、硅酸盐水泥的组成硅酸盐水泥是由下列物质混合组成的水泥硅酸盐水泥是由下列物质混合组成的水泥硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料Clinkers石膏石膏(CaSO42H2O)Gypsum混合材混合材(矿渣或石灰石粉末矿渣或石灰石粉末)MineralAdditives各物质的作用各物质的作用熟料:
主要胶凝物质,能水化硬化;熟料:
主要胶凝物质,能水化硬化;石膏:
调节水泥的凝结时间;石膏:
调节水泥的凝结时间;混合材:
调节水泥的强度等级;混合材:
调节水泥的强度等级;矿物名称矿物名称英文名称英文名称缩写缩写分子式分子式矿物式矿物式硅酸三钙硅酸三钙AliteC3SCa3SiO53CaOSiO2硅酸二钙硅酸二钙BeliteC2SCa2SiO42CaOSiO2铝酸三钙铝酸三钙AluminateC3ACa3Al2O63CaOAl2O3铁铝酸四钙铁铝酸四钙FerriteC4AFCa2(Al,Fe)2O54CaOAl2O3Fe2O3含量(mass%)376015377151018v化学组成:
化学组成:
主要成分:
主要成分:
CaO(=C),SiO2(=S),Al2O3(=A),Fe2O3(=F)少量杂质:
少量杂质:
MgO、K2O、Na2O、SO3、P2O5等。
等。
v矿物组成:
矿物组成:
硅酸盐水泥熟料主要含有四种矿物:
硅酸盐水泥熟料主要含有四种矿物:
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥33、硅酸盐水泥的组成、硅酸盐水泥的组成水泥颗粒宏观形貌水泥颗粒宏观形貌水泥颗粒的结构水泥颗粒的结构水泥熟料颗粒细观形貌水泥熟料颗粒细观形貌水泥熟料矿物微观结构水泥熟料矿物微观结构
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥44、硅酸盐水泥的凝结硬、硅酸盐水泥的凝结硬化化水泥浆通过过程水泥熟料矿物的水化反应、浆体水泥浆通过过程水泥熟料矿物的水化反应、浆体的凝结硬化变成坚硬固体的凝结硬化变成坚硬固体v凝结水泥与水混合形成可塑浆体,随着时间推移凝结水泥与水混合形成可塑浆体,随着时间推移、可塑性下降,但还不具备强度,此过程即为“凝、可塑性下降,但还不具备强度,此过程即为“凝结”;结”;v硬化随后浆体失去可塑性,强度逐渐增长,形成硬化随后浆体失去可塑性,强度逐渐增长,形成坚硬固体,这个过程即为“硬化”。
坚硬固体,这个过程即为“硬化”。
水泥水泥cement水泥浆水泥浆Cementpaste+水水凝结、硬化凝结、硬化水泥石水泥石Hardenedcementpaste
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥44、硅酸盐水泥的凝结硬、硅酸盐水泥的凝结硬化化为什么水泥能由浆体变成固体?
为什么水泥能由浆体变成固体?
水泥与水能发生化学反应水化反应;水泥与水能发生化学反应水化反应;水化反应将结合占水泥质量水化反应将结合占水泥质量3030左右的拌左右的拌和水;和水;水化反应的产物水化物能相互凝聚成水化反应的产物水化物能相互凝聚成三向网络结构;三向网络结构;水化反应产物有很大的表面能,而且相互水化反应产物有很大的表面能,而且相互间有很强的次价键力。
间有很强的次价键力。
特征:
特征:
水泥熟料颗粒中的四种主要矿物同时进行水化反水泥熟料颗粒中的四种主要矿物同时进行水化反应;应;其水化反应均是放热反应;其水化反应均是放热反应;水化反应是固液异相反应。
水化反应是固液异相反应。
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥44、硅酸盐水泥的凝结硬化、硅酸盐水泥的凝结硬化-水化反水化反应应氢氧化钙晶体,C3S放出的较C2S多水化铝酸钙晶体,C-A-H水化铁酸钙凝胶,C-F-H水化硅酸钙凝胶C-S-H
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥44、硅酸盐水泥的凝结硬化、硅酸盐水泥的凝结硬化-水化反水化反应应主要主要水化水化产物产物晶体晶体氢氧化钙氢氧化钙Ca(OH)2水化铝酸钙水化铝酸钙C-A-H水化硫铝酸钙晶体水化硫铝酸钙晶体C-A-S-H水化硅酸钙水化硅酸钙C-S-H水化铁酸钙凝胶水化铁酸钙凝胶C-F-H凝胶体凝胶体为了调节水泥的凝结时间,掺入适量石膏,这些石膏与反应最快为了调节水泥的凝结时间,掺入适量石膏,这些石膏与反应最快的铝酸三钙的水化产物作用生成难溶的水化硫铝酸钙,覆盖于未的铝酸三钙的水化产物作用生成难溶的水化硫铝酸钙,覆盖于未水化的铝酸三钙周围,阻止其继续快速水化。
其反应式:
水化的铝酸三钙周围,阻止其继续快速水化。
其反应式:
水化硫铝酸钙针状晶体,水化硫铝酸钙针状晶体,C-A-S-H形成时体积膨胀形成时体积膨胀1.5倍倍硬化后的水泥石是由凝胶体、晶体粒子、毛细孔、凝胶孔及未水化硬化后的水泥石是由凝胶体、晶体粒子、毛细孔、凝胶孔及未水化的水泥颗粒所组成。
的水泥颗粒所组成。
毛细孔:
多余水分所占的空间。
从理论上讲,水泥水化所需的毛细孔:
多余水分所占的空间。
从理论上讲,水泥水化所需的W/C为为0.22左右,但为使水泥浆体达到施工所要求的稠度,左右,但为使水泥浆体达到施工所要求的稠度,W/C需达需达到到0.4以上。
以上。
凝胶孔:
存在于凝胶体中的孔隙,其尺寸较毛细孔要小。
凝胶孔:
存在于凝胶体中的孔隙,其尺寸较毛细孔要小。
影响强度的因素:
影响强度的因素:
C-S-H生成量,孔隙(气孔和毛细孔)生成量,孔隙(气孔和毛细孔)硬化水泥石结构A-未水化的水泥颗粒B-水化产物凝胶体C-水化产物晶体D-毛细孔
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥44、硅酸盐水泥的凝结硬化、硅酸盐水泥的凝结硬化-水化反水化反应应
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥44、硅酸盐水泥的凝结硬化、硅酸盐水泥的凝结硬化-水化反水化反应应C3S含量通常占熟料的含量通常占熟料的50%以上,其特点:
水化较快,早期强度高,以上,其特点:
水化较快,早期强度高,强度增进率大,干缩性、抗冻性较好,但水化热较高,抗软水性差,抗强度增进率大,干缩性、抗冻性较好,但水化热较高,抗软水性差,抗硫酸盐浸蚀能力较差。
硫酸盐浸蚀能力较差。
C3S的形成需要较高的烧成温度和较长的烧成时的形成需要较高的烧成温度和较长的烧成时间,含量过高,烧成困难,易导致间,含量过高,烧成困难,易导致f-CaO(游离)增多,熟料质量下降(游离)增多,熟料质量下降。
C2S含量通常分熟料的含量通常分熟料的20%左右,其特点:
水化较慢,早期强度低,水左右,其特点:
水化较慢,早期强度低,水化热低,体积干缩小,抗软水性和抗硫盐浸蚀能力好,后期强度增进快化热低,体积干缩小,抗软水性和抗硫盐浸蚀能力好,后期强度增进快。
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥44、硅酸盐水泥的凝结硬化、硅酸盐水泥的凝结硬化-水化反水化反应应C3A水化速度、凝结硬化很快,放热多,硬化快,早期强度较高,但绝水化速度、凝结硬化很快,放热多,硬化快,早期强度较高,但绝对值不高,后期几乎不再增长,甚至倒缩,对值不高,后期几乎不再增长,甚至倒缩,C3A干缩变形大,抗硫酸盐干缩变形大,抗硫酸盐性能差,脆性大,耐磨性差。
性能差,脆性大,耐磨性差。
C4AF水化速度早期介于水化速度早期介于C3A与与C3S之间,早期强度类似于之间,早期强度类似于C3A但后但后期还能不断增长,水化热低,干缩变形小,耐磨、抗冲击、抗硫酸盐浸期还能不断增长,水化热低,干缩变形小,耐磨、抗冲击、抗硫酸盐浸蚀力强。
蚀力强。
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥44、硅酸盐水泥的凝结硬化、硅酸盐水泥的凝结硬化-水化反水化反应应f-CaO(游离氧化钙)在高温下死烧形成,水化很慢,一般加水(游离氧化钙)在高温下死烧形成,水化很慢,一般加水3天后天后才反应有尽有,反应体积膨胀才反应有尽有,反应体积膨胀97.9%产生应力,造成水泥石破坏。
产生应力,造成水泥石破坏。
MgO少量可与熟料矿物固溶,对降低烧成温度、增加液相数量,改善少量可与熟料矿物固溶,对降低烧成温度、增加液相数量,改善熟料色泽有好处,但超过一定量后,未固溶部分水化很慢,要几个月甚熟料色泽有好处,但超过一定量后,未固溶部分水化很慢,要几个月甚至几年才与水反应,生产至几年才与水反应,生产Mg(OH)2,体积膨胀,体积膨胀148%,导致水泥,导致水泥安定性不良。
安定性不良。
硅酸盐水泥的水化硬化过程
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥44、硅酸盐水泥的凝结硬化、硅酸盐水泥的凝结硬化-水化反水化反应应熟料矿物的基本特性熟料矿物的基本特性物矿含量水化速度强度凝结时间水化热耐化学侵性蚀干缩早期后期C3S50%快较高高正常中中中C2S20%慢较低高慢缓小良小C3A715%迅速高低很快大差大C4AF1018%C3A后期慢低低正常小优小
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥44、硅酸盐水泥的凝结硬化、硅酸盐水泥的凝结硬化-水化反水化反应应单一水泥颗粒在大量水中的水化过程模型新拌1小时后数小时后几天后几周后拌合水未水化的核水化物CSHCa(OH)2晶体硅酸盐水泥水化物理过程模型水泥颗粒分散在水中形成水泥浆体水泥颗粒的水化从表面开始,在表面形成水化物膜层诱导期水化物膜层随水化时间向内不断增厚,进入潜伏期。
水化物膜层随水化时间向内不断增厚,水泥颗粒粒径缩小在渗透压的作用下,膜层破裂、扩展,占据原来被水占据的空间,进入凝结期。
凝结期:
水化物不断填充被水占据的空间,成为连续相,拌和水不断减少,并被水化物分割成非连续相。
随着水泥颗粒的不断水化,水化物不断填充毛细孔和水所占据的空间,固体相成为连续相,并具有一定强度。
进入硬化期。
先在固液界面发生,水化物围绕每颗水泥颗粒未水先在固液界面发生,水化物围绕每颗水泥颗粒未水化的内核区域沉积;化的内核区域沉积;早期水化物在颗粒上形成表面膜层,阻碍了进一步反早期水化物在颗粒上形成表面膜层,阻碍了进一步反应进入潜伏期;应进入潜伏期;因渗透压或因渗透压或Ca(OH)2的结晶或二者,水化物膜层破的结晶或二者,水化物膜层破裂,导致水化继续迅速进行进入水化的加速期;裂,导致水化继续迅速进行进入水化的加速期;随着水化的不断进行,水占据的空间越来越少,水化随着水化的不断进行,水占据的空间越来越少,水化物越来越多,水化物颗粒逐渐接近,构成较疏松的空物越来越多,水化物颗粒逐渐接近,构成较疏松的空间网状结构,水泥浆失去流动性,可塑性降低凝间网状结构,水泥浆失去流动性,可塑性降低凝结;结;由于水泥内核的继续水化,水化物不断填充结构网中由于水泥内核的继续水化,水化物不断填充结构网中的毛细孔隙,使之越来越致密,空隙越来越少,水化的毛细孔隙,使之越来越致密,空隙越来越少,水化物颗粒间作用增强,导致浆体完全失去可塑性,并产物颗粒间作用增强,导致浆体完全失去可塑性,并产生强度硬化。
生强度硬化。
水泥浆凝结硬化的物理过程
(一)硅酸盐水泥
(一)硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥二、通用硅酸盐水泥55、硅酸盐水泥的技术要求、硅酸盐水泥的技术要求化学指标:
化学指标:
不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子、碱含量不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子、碱含量不溶物不溶物:
不溶物是指经盐酸处理后的残渣,再以氢氧化钠:
不溶物是指经盐酸处
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- 水泥 闫光杰
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