第五章水泥1精選ppt5.1概述凡細磨成粉末狀，加入適量水后成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等散粒或纖維材料牢固地膠結在一起的水硬性膠凝材料，統稱為水泥。2精選ppt性能和用途硅酸鹽系列水泥鋁酸鹽系列水泥硫鋁酸鹽系列水泥鐵鋁酸鹽系列水泥水泥通用水泥專用水泥特性水泥化學成分用于—般土木工程的水泥，如普通硅酸鹽水泥專門用途的水泥，如砌筑水泥、道路水泥某種性能比較突出的水泥，如快硬硅酸鹽水泥

5.1概述3精選ppt5.1概述常用水泥品種水泥品種水泥代號水泥組成熟料石膏混合材Ⅰ型硅酸鹽水泥P·Ⅰ硅酸鹽水泥熟料95~98%適量（控制SO3<3.5%）不摻任何混合材Ⅱ型硅酸鹽水泥P·Ⅱ硅酸鹽水泥熟料90~97%適量（控制SO3<3.5%）摻加不超過水泥質量5%的石灰石或粒化高爐礦渣混合材普通硅酸鹽水泥P·O硅酸鹽水泥熟料80~92%適量（控制SO3<3.5%）摻6~15%混合材。活性混合材<15%（允許用窯灰<5%或非活性混合材<10%代替），非活性混合材<10%4精選ppt5.1概述水泥品種水泥代號水泥組成熟料石膏混合材礦渣硅酸鹽水泥P·S硅酸鹽水泥熟料25~78%適量（控制SO3<4%）粒化高爐礦渣20~70%，允許用石灰石、窯灰和火山灰質混合材中的一種材料代替，代替數量<8%，替代后水泥中粒化高爐礦渣>20%火山灰質硅酸鹽水泥P·P硅酸鹽水泥熟料45~78%適量（控制SO3<3.5%）火山灰質混合材20~50%粉煤灰硅酸鹽水泥P·F硅酸鹽水泥熟料55~78%適量（控制SO3<3.5%）粉煤灰20~40%復合硅酸鹽水泥P·C硅酸鹽水泥熟料45~83%適量（控制SO3<3.5%）摻兩種或兩種以上混合材料，總摻量按質量百分比計為15~50%，允許用<8%的窯灰代替部分混合材料，摻礦渣時，混合材摻量不得與礦渣水泥重復常用水泥品種（續表）5精選ppt5.2硅酸鹽水泥凡由硅酸鹽水泥熟料、05%石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）。硅酸鹽水泥分兩種類型，不摻加混合材料的稱型硅酸鹽水泥，其代號為P·。在硅酸鹽水泥熟料粉磨時摻加不超過水泥質量5%石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的稱型硅酸鹽水泥，其代號為P·Ⅱ。6精選ppt5.2硅酸鹽水泥熟料石灰質原料黏土質原料輔助原料水泥石膏煅燒1450℃磨細磨細配料生料生產工藝流程（簡稱為“兩磨一燒”）：制備生料、煅燒熟料、粉磨水泥7精選ppt5.2硅酸鹽水泥8精選ppt5.2硅酸鹽水泥9精選ppt5.2硅酸鹽水泥10精選ppt5.2硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的主要熟料礦物的名稱和含量范圍如下：

硅酸三鈣3CaOSiO2C3S含量37%60%硅酸二鈣2CaOSiO2C2S含量15%37%鋁酸三鈣3CaOAl2O3

C3A含量7%15%鐵鋁酸四鈣4CaOAl2O3Fe2O3

C4AF含量10%18%

11精選ppt5.2硅酸鹽水泥各種熟料礦物單獨與水作用時表現出的特征名稱硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣凝結硬化速度快慢最快快28d水化放熱量多少最多中強度高早期低、后期高低低12精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥孰料礦物的強度增長曲線13精選ppt5.2硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的水化反應14精選ppt5.2硅酸鹽水泥

凝結：水泥加水拌成水泥漿，逐漸變稠失去塑性，但無強度，這一進程叫水泥凝結。

硬化：強度逐漸提高，變成堅硬的水泥石，這一過程稱為水泥硬化。

碳化：在空氣中表面，Ca(OH)2與CO2反應生成CaCO3被稱為碳化。硅酸鹽水泥的水化與凝結硬化15精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥凝結硬化過程（a）分散在水中未水化的水泥顆粒；（b）在水泥顆粒表面形成水化物膜層；（c）膜層長大并互相連接（凝結）；（d）水化物進一步發展，填充毛細孔(硬化)1—水泥顆粒；2—水分；3—凝膠；4—晶體；5—水泥顆粒的未水化內核；6—毛細孔16精選ppt注：初始反應期和潛伏期也可合稱為誘導期。5.2硅酸鹽水泥水泥凝結硬化階段凝結硬化階段一般的放熱反應速度一般的持續時間主要的物理化學變化初始反應期168kJ/(kg·h)5～10min初始溶解和水化潛伏期4.2kJ/(kg·h)1h凝膠體膜層圍繞水泥顆粒成長凝結期在6h內逐漸增加到21kJ/(kg·h)6h膜層破裂，水泥顆粒進一步水化硬化期在24h內逐漸降低到4.2kJ/(kg·h)6h至若干年凝膠體填充毛細孔17精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥主要技術性質細度標準稠度用水量凝結時間體積安定性強度水化熱

細度是指水泥顆粒的粗細程度。測定:比表面積法（單位質量的粉末所具有的總表面積）《通用硅酸鹽水泥》（GB2007）規定：硅酸鹽水泥比表面積應大于300㎡/kg。18精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥主要技術性質細度標準稠度用水量凝結時間體積安定性強度水化熱

水泥凈漿達到標準稠度時，所需的拌和水量（以占水泥質量的百分比表示），稱為標準稠度用水量（也稱需水量）。硅酸鹽水泥的標準稠度用水量，一般在24%～30%。當其他條件相同時，水泥的標準稠度用水量越小越好。19精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥主要技術性質細度標準稠度用水量凝結時間體積安定性強度水化熱

初凝：自加水拌和起，到標稠凈漿開始失去可塑性所需的時間。

終凝：自加水拌和起，到標稠凈漿完全失去可塑性，并產生強度所需的時間。GB規定：初凝不早于45min，終凝不遲于390min。20精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥主要技術性質細度標準稠度用水量凝結時間體積安定性強度水化熱

指水泥在凝結硬化過程中體積變化的均勻性。

主要是由于熟料中所含游離氧化鈣、游離氧化鎂或摻入石膏量過多所造成的。熟料中所含游離氧化鈣、游離氧化鎂都是過燒的，水化速度很慢，一般都在水泥硬化后才開始水化。21精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥主要技術性質細度標準稠度用水量凝結時間體積安定性強度水化熱

水泥的強度等級按規定齡期水泥膠砂的抗壓強度和抗折強度來劃分，反映了水泥膠結能力的大小。

硅酸鹽水泥強度等級分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R,共6個等級。22精選ppt5.2硅酸鹽水泥水泥主要技術性質細度標準稠度用水量凝結時間體積安定性強度水化熱

水泥在水化過程中所放出的熱量，稱為水泥的水化熱。

水泥水化熱的大部分是在水化初期（7d）放出的，后期放熱逐漸減少。

23精選ppt5.2硅酸鹽水泥環境水對水泥石的侵蝕水泥混凝土或砂漿經常會受到環境水的物理和化學作用，使已硬化的水泥石結構遭到破壞，強度降低，最終造成建筑物的破壞的現象。24精選ppt軟水腐蝕亦稱溶出性侵蝕，雨水、雪水、蒸餾水、工廠冷凝水及含重碳酸鹽甚少的河水與湖水等都屬于軟水。

Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3+2H2O鹽類腐蝕酸類腐蝕強堿腐蝕1、硫酸鹽的腐蝕

4CaO?Al2O3?12H2O+3CaSO4+20H2O=3CaO?Al2O3?3CaSO4?31H2O+Ca(OH)22、鎂鹽的腐蝕MgSO4+Ca(OH)2+2H2O=CaSO4?2H2O+Mg(OH)2MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)21、碳酸腐蝕Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2OCaCO3+CO2+H2O=CaH(CO3)22、一般酸的腐蝕

2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2OH2SO4+Ca(OH)2=CaSO4?2H2O3CaO?Al2O3+6NaOH=3NaO?Al2O3+3Ca(OH)22NaOH+CO2=Na2CO3+H2O5.2硅酸鹽水泥環境水對水泥石的侵蝕25精選ppt

1、根據環境，合理選擇水泥品種。

2、提高水泥石的密實度。

3、加做保護層，加不透水的瀝青層。4、對具有特殊要求的抗侵蝕混凝土，采用聚合物混凝土。5.2硅酸鹽水泥水泥石侵蝕的防止措施26精選ppt在水泥生產過程中，為節約水泥熟料，提高水泥產量和增加水泥品種，同時也為改善水泥性能，調節水泥強度等級而在水泥中摻入的礦物質材料，稱為水泥混合材料。5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥水泥混合材料的定義27精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥水泥混合材料的分類混合材料磨成細粉，與石灰或與石灰和石膏拌合在一起，加水后，在常溫下能生成具有膠凝性的水化產物，既能在水中又能在空氣中硬化的，稱為活性混合材料。指不與水泥成分起化學作用或作用很小的混合材料。主要起惰性填充作用，提高水泥的產量，調整水泥的標號，減少水化熱。活性混合材料（水硬性混合材料）非活性混合材料（填充性混合材料）28精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥粒化高爐礦渣高爐冶煉生鐵所得以硅酸鈣和鋁酸鈣為主要成分的熔融物，經淬冷粒化后的產品稱為粒化高爐礦渣。29精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥火山灰質混合材料具有火山灰性的天然或人工的礦物質材料。

所謂火山灰性，是指一種材料磨成細粉后，單獨加水拌和不具有水硬性，但在常溫下與少量石灰等一起遇水后能形成具有水硬性化合物的性質。火山灰質混合材料中含有較多的活性SiO2、Al2O3，它們分別能與Ca(OH)2在常溫下起化學反應，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，因而具有水硬性。30精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥火山灰質混合材料天然的有火山灰、凝灰巖、浮石、沸石巖、硅藻土和硅藻石等；人工的有煅燒的煤矸石、燒頁巖、燒黏土、煤渣、硅質渣等。31精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥粉煤灰粉煤灰是火力發電廠的工業廢渣，是從煤粉爐煙道氣體中收集的粉末。

粉煤灰的主要化學成分為SiO2、Al2O3，并含一定CaO，其水硬性原理與火山灰質混合材料相似。32精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥非活性混合材料非活性混合材料在水泥中起調節水泥強度等級、節約水泥熟料的作用，因此，又稱填充性混合材料。

質地較堅實的有石英巖、石灰巖、砂巖等磨成的細粉；質地較松軟的有黏土、黃土等。33精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥摻有混合材料的硅酸鹽水泥水硬性材料簡稱代號特點硅酸鹽水泥P·、P·Ⅱ1.快硬早強；2.水化熱高；3.耐凍性好；4.耐熱性差；5.耐腐蝕性差普通硅酸鹽水泥普通水泥P·O1.早強；2.水化熱較高；3.耐凍性較好；4.耐熱性較差；5.耐腐蝕性較差礦渣硅酸鹽水泥礦渣水泥P·S1.早期強度低，后期強度增長較快；2.水化熱較低；3.耐熱性較好；4.對硫酸鹽類侵蝕抵抗力和抗水性較好；5.抗凍性較差；6.干縮性較大火山灰質硅酸鹽水泥火山灰水泥P·P1.早期強度低，后期強度增長較快；2.水化熱較低；3.耐熱性較差；4.對硫酸鹽類侵蝕抵抗力和抗水性較好；5.抗凍性較差；6.干縮性較大；7.抗滲性較好粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰水泥P·F1.早期強度低，后期強度增長較快；2.水化熱較低；3.耐熱性較差；4.對硫酸鹽類侵蝕抵抗力和抗水性較好；5.抗凍性較差；6.干縮性較小；7.抗碳化能力較差復合硅酸鹽水泥復合水泥P·C基本與礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥特性接近34精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥摻有混合材料的硅酸鹽水泥水硬性材料適用范圍不適用處硅酸鹽水泥適用快硬早強工程；配制高強度等級混凝土大體積混凝土工程；受化學侵蝕水及壓力水作用的結構普通硅酸鹽水泥制造地上、地下及水中的混凝土、鋼筋混凝土及預應力混凝土結構，包括受循環凍融的結構及早期強度要求較高的工程；配制建筑砂漿大體積混凝土工程；受化學侵蝕水及壓力水作用的結構礦渣硅酸鹽水泥大體積工程；配制耐熱混凝土；蒸汽養護的構件；一般地上、地下和水中的混凝土及鋼筋混凝土結構；配制建筑砂漿早期強度要求較高的混凝土工程；嚴寒地區并在水位升降范圍內的混凝土工程35精選ppt5.3混合材料及摻有混合材料的硅酸鹽水泥摻有混合材料的硅酸鹽水泥水硬性材料適用范圍不適用處火山灰質硅酸鹽水泥大體積工程；有抗滲性要求的工程；蒸汽養護的工程構件；一般混凝土和鋼筋混凝土工程；配制建筑砂漿早期強度要求較高的混凝土工程；嚴寒地區并在水位升降范圍內的混凝土；干燥環境的混凝土工程；有耐磨性要求的工程粉煤灰硅酸鹽水泥地上、地下、水中和大體積混凝土工程；蒸汽養護的構件；一般混凝土工程；配制建筑砂漿早期強度要求較高的混凝土工程；嚴寒地區并在水位升降范圍內的混凝土；有抗碳化要求的工程復合硅酸鹽水泥大體積混凝土；高濕或水中混凝土；受侵蝕性介質作用的混凝土早期強度要求較高的混凝土工程；水位升降范圍內的混凝土工程；嚴寒地區的混凝土工程36精選ppt5.4其他品種水泥中熱、低熱硅酸鹽水泥及低熱礦渣硅酸鹽水泥以適當成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細制成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料，稱為中熱硅酸鹽水泥（簡稱中熱水泥），代號：P·MH。以適當成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料，稱為低熱硅酸鹽水泥（簡稱低熱水泥），代號：P·LH。以適當成分的硅酸鹽水泥熟料，加入粒化高爐礦渣、適量石膏，磨細制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料，稱為低熱礦渣硅酸鹽水泥（簡稱低熱礦渣水泥），代號：P·SLH。37精選ppt5.4其他品種水泥中熱、低熱硅酸鹽水泥及低熱礦渣硅酸鹽水泥

中熱水泥主要用