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1、1,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,2,引言5 5.5.1 水泥分类8 5.5.2 硅酸盐水泥的生产 9 5.5.3 硅酸盐水泥熟料矿物组成16 5.5.4 硅酸钙（C3S、C2S）的水化20 5.5.5 含铁、铝相的水化25 5.5.6 水泥的硬化33 5.5.7 水泥硬化的影响因素35 5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐36 5.5.9 小结43 5.5.10 思考题44,3,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,
2、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,4,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,5,唐山启新水泥厂仓库三楼窗柱,6,5.5.1 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,7,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,8,5.5.2 硅酸盐水泥的生产,9,5.5.2 硅酸盐水泥的生产,10,5.5.2 硅酸盐水泥的生产,11,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
3、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,12,5.5.2 硅酸盐水泥的生产,13,5.5.2 硅酸盐水泥的生产,14,5.5.3 硅酸盐水泥熟料矿物组成,15,水泥颗粒显微外貌,5.5.3 硅酸盐水泥熟料矿物组成,16,5.5.3 硅酸盐水泥熟料矿物组成,少量矿物：游离氧化钙和游离氧化镁及碱,17,5.5.3 硅酸盐水泥熟料矿物组成,18,5.5.4 硅酸钙（C3S、C2S）的水化,3CaOSiO2+nH2O=xCaOSiO2yH2O+(3-x)Ca(OH)2 2CaOSiO2+nH2O=
4、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。,19,5.5.4 硅酸钙（C3S、C2S）的水化,20,5.5.4 硅酸钙（C3S、C2S）的水化,21,5.5.4 硅酸钙（C3S、C2S）的水化,22,5.5.4 硅酸钙（C3S、C2S）的水化,23,5.5.5 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,24,5.5.5 含铁
5、、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,25,5.5.5 含铁、铝相的水化,26,问 题,27,问 题,28,问 题,29,例题,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。,30,31,5.5.6 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),32,5.5.6 水泥的硬化,33,1.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
6、掺入石膏是为了调节水泥的 。,34,5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐,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,35,5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐,水泥石的腐蚀,软水侵蚀,Ca2,Ca2,Ca(OH)2,Ca2,Ca2,流水,结果： 表面Ca2的流失导致结构疏松，在流水作用下腐蚀进一步加剧。,压力水？,砼,36,5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐,水泥石的腐蚀,碳酸性腐蚀,砼,CO2,H2O,CO2,H2O,Ca2,现象： 碱度下降 结构收缩,结果： 防腐减弱 应力裂纹,碳化,37,5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐,水泥石的腐蚀,一般酸腐蚀,砼,H2
7、SO4,HCl,Ca2,石膏,C3AH6,AFt,Ca2,可溶CaCl2,38,5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐,水泥石的腐蚀,盐的腐蚀,SO42,Cl,Ca2,石膏,C3AH6,AFt,Ca2,可溶CaCl2,Ca(OH)2,Mg2,Mg(OH)2,39,5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐,水泥石的腐蚀,碱的腐蚀,C3AH6,KOH,NaOH,3K2O Al2O3CHH2O,3Na2O Al2O3CHH2O,40,5.5.8 水泥石的腐蚀与防腐,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
8、加保护层。,41,5.5.9 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,42,5.5.10 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。( ),43,3，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,