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1、建筑材料教案 第四章 水泥,建筑工程系 主讲教师：李棱雪,第四章 水泥,本次课的学习目标: 1.了解凝结硬化的机理。 2.掌握水泥的技术性质。,凝结： 水泥加水拌和形成具有一定流动性和可塑性的浆体，经过自身的物理化学变化逐渐变稠失去可塑性的过程。 硬化： 失去可塑性的浆体随着时间的增长产生明显的强度，并逐渐发展成为坚硬的水泥石的过程。 水泥的凝结与硬化过程由以下四个过程组成。 水泥凝结硬化过程动画,4.2.2硅酸盐水泥的水化和凝结硬化 2.硅酸盐水泥的凝结与硬化过程,凝结硬化过程,3.影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素 1）水灰比 2）温度、湿度及养护时间 3）石膏掺量 4）外加剂,4.2.3、
2、硅酸盐水泥的技术性质,细度 凝结时间 体积安定性 强度 水化热 碱含量,水泥的细度指水泥颗粒的粗细程度。细度决定了水泥与水接触的表面积。从而影响水泥的水化和凝结速度和性质。,水泥的细度和性质,1.细 度,GB175-2007规定硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥细度以比表面积表示，比表面积不小于300 m/kg； 其余四大类水泥以筛余表示，80微米方孔筛筛余不大于10%或45微米方孔筛筛余不大于30%。,细 度,2、凝结时间,标准稠度及标准稠度用水量 凝结时间测定 初凝时间 终凝时间,标准稠度 试锥下沉深度为282mm时的稠度 标准稠度用水量 按一定的方法将水泥调制成具有标准稠度的净浆所需的水量。,标
3、准稠度及标准稠度用水量,标准稠度测定仪,通过水泥净浆凝结时间测定仪测定标准稠度水泥净浆的凝结时间。,凝结时间测定方法,凝结时间测定仪,概念 从水泥加水拌和起至标准稠度的水泥净浆开始失去可塑性所需的时间 标准要求45min 国产水泥一般为1-3h 实验 测试时以试针距底板41mm为准。 工程意义 水泥的初凝时间不宜过早，以便施工时有充分的时间搅拌、运输、浇捣和砌筑等操作。,初始凝结时间,终凝时间,概念 从水泥加水拌和起至水泥净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。 标准要求390min 国产水泥一般为5-6h 实验 测试时以试针下沉0.5mm为准。 工程意义 终凝时间不宜过迟，以便施工完毕后
4、更快硬化，达到一定的强度，以利于下一步施工工艺的进行。,定义 指水泥硬化过程中体积变化小且均匀的性能。 体积安定性不良 水泥硬化后产生不均匀的体积变化（裂纹、后弯 曲）。使建筑质量下降，甚至引起严重的建筑事故。 体积安定性不良的原因 过量游离的CaO 过量游离的MgO 过量石膏,3、体积安定性,水泥中的游离氧化钙或氧化镁都是过烧的它们的水速度慢，在水泥硬化后才开始水化，使已经硬化的水泥石膨胀开裂。 当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，它还能继续与水化铝酸钙反应，生成高硫型水化硫铝酸钙，体积增大2.5倍，引起水泥石开裂。此时，水化硫铝酸钙被称为“水泥杆菌”。,体积安定性不良的原因,沸煮法-加速实验法
5、 测量体积安定性的两种方法： 试饼法 观察水泥净浆制成的试饼在沸煮后的外形变化 雷氏夹法 测量水泥石饼沸煮后的膨胀值,体积安定性的测定,发生争议以雷氏法为准,沸煮法测定仪,体积安定性不良,体积安定性的测定,雷氏夹法体积安定性测定仪,限制,上述测试方法仅能测出游离CaO是否过量。 游离MgO和石膏不能通过加速实验的方法检测 所以它们必须在生产工艺中严格控制，避免过量。 标准规定： MgO5%、石膏SO33.5%。,体积安定性的测定,C:S:W=1:3:0.5,标准试件 40 40160,抗压强度,标准氧化条件 （201）的水中,抗折强度,C:S:W=1:3:0.5的比例混合，制成标准尺寸的试件（
6、4040160mm3），在标准条件下养护，测试抗压强度和抗折强度。,4、强度,强度等级,根据 3天和28天抗压强度 3天和28天抗折强度 硅酸盐水泥可分为6个等级：42.5，42.5R, 52.5，52.5R, 62.5, 62.5R 各龄期的强度不低于GB175-99表中的规定。 按早期强度不同分为两种类型，早强型(用R表示)和普通型。,硅酸盐水泥各龄期的强度要求 （GB175-99）,技术性质分析,水泥在出厂和使用前必须检验的技术指标有四项：细度、凝结时间、强度和体积安定性。这四项指标中，除强度外，其它任何一项指标不合格，则水泥不能使用；反之，若仅强度一项指标不合格，而其它三项指标合格，则
7、水泥可降等级使用。,其他性质,水化热 大部分的水化热在水化反应的初期释放出来，它的数量决定于水泥的化学成分和细度、矿物掺合料。 C3S，C3A越高，颗粒越细，水化热越大，对冬季施工有利，但对大体积混凝土工程有害。 碱含量 以Na2O+0.658K2O计算值表示，以防止碱-骨料反应的发生。 低碱水泥含碱量0.6%，或由供需双方商定。,练习,1.沸煮法只能检验 所造成的水泥体积安定性不良。 A.f-CaO B. f-MgO C.SO3 D.Na2O 2.用比表面积法是检验硅酸盐水泥的哪种性质? A.体积安定性 B.细度 C.强度 D.凝结时间 3.对出厂日期超过3个月的过期水泥的处理办法是 。(储存3个月强度下降10%-30%，6个月强度下降15%-30%) A.按原强度等级使用 B.降级使用 C.重新鉴定强度等级 D.判为不合格品,The end of this Part. Thanks !,