建筑材料5水泥实用教案

1、第1页/共115页第一页，共116页。 本章课时：课时 5，实验 2 内容 主要介绍水泥的分类、优点及生产。 主要介绍硅酸盐水泥及掺加混合料的硅酸盐水泥，包括：定义、组成、水化、凝结与硬化、实验和技术性质(xngzh)、腐蚀与防护、特性和应用。 重点 6种硅酸盐水泥的定义 硅酸盐水泥的矿物组成 水泥水化、凝结与硬化机理 技术性质(xngzh)及测试方法第2页/共115页第二页，共116页。 重点 水泥的腐蚀及防护 特性(txng) 应用 难点 水泥水化、凝结和硬化机理 各种水泥的异同点 注意事项 本章是整个课程的重点 联系各种水泥进行学习 着重分析它们之间的差异及造成这些差异的原因第3页/共1

2、15页第三页，共116页。第4页/共115页第四页，共116页。硅酸盐水泥兴起于1919世纪。它已经成为(chngwi)(chngwi)现在最为重要的一种建筑材料。它的化学成成分复杂，但主要的胶结成分是水化硅酸钙。普通硅酸盐水泥强度高、能抗硫酸盐腐蚀、水化热，也可用于制备砂浆。为了建筑需要，水泥可做成白色、黑色或其他各种颜色。第5页/共115页第五页，共116页。水泥(shun)具有以下优点，因此，在土木工程领域得到广泛的应用。第6页/共115页第六页，共116页。特性水泥 快硬水泥 膨胀水泥 抗硫酸盐水泥 中热水泥第7页/共115页第七页，共116页。第8页/共115页第八页，共116页。第

3、9页/共115页第九页，共116页。第10页/共115页第十页，共116页。第11页/共115页第十一页，共116页。第12页/共115页第十二页，共116页。第13页/共115页第十三页，共116页。第14页/共115页第十四页，共116页。第15页/共115页第十五页，共116页。第16页/共115页第十六页，共116页。第17页/共115页第十七页，共116页。GrindingP P Mixing materialsLimestoneClayIron ore powderBleedingGrinding1450Raw materialClinkerGypsum第18页/共115页第十八页

4、，共116页。第19页/共115页第十九页，共116页。组成组成化学分子式化学分子式缩写缩写硅酸三钙硅酸三钙3CaOSiO2C3S硅酸二钙硅酸二钙2CaOSiO2C2S铝酸三钙铝酸三钙3CaOAl2O3C3A铁铝酸四钙铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O3C4AF第20页/共115页第二十页，共116页。矿物种类矿物种类硅酸三钙硅酸三钙硅酸二钙硅酸二钙铝酸三钙铝酸三钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙缩写缩写C3SC2SC3AC4AF含量（含量（%）37-6015-377-1510-18水化速度水化速度快快慢慢最快最快快快水化热水化热多多少少最多最多较多较多强度强度高高早低后高早低后高低低低低抗腐蚀性抗腐蚀

5、性好好好好差差极好极好收缩收缩中中较大较大大大小小第21页/共115页第二十一页，共116页。p 水化p 水化机理p 石膏调节(tioji)凝结时间的原理p 水化产物p 凝结与硬化p 何为凝结、硬化？p 凝结硬化过程p 影响因素第22页/共115页第二十二页，共116页。 第23页/共115页第二十三页，共116页。 2CaOSiO2+H2O 3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)2第24页/共115页第二十四页，共116页。 3CaOAl2O3+H2O 3CaOAl2O36H2O4CaOAl2O3Fe2O3+H2O 3CaOAl2O36H2O+CaOFe2O3H2O第25页/共115页第二

6、十五页，共116页。l石膏与水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙针状晶体(jngt)（钙矾石）。l该晶体(jngt)难溶，包裹在水泥熟料的表面上，形成保护膜，阻碍水分进入水泥内部，使水化反应延缓下来，从而避免了纯水泥熟料水化产生闪凝现象。l所以，石膏在水泥中起调节凝结时间的作用。l为什么石膏用量不能过多？这个问题将通过水泥石腐蚀的学习得到答案。 3CaOAl2O36H2O+ H2O+CaSO42H2O 3CaOAl2O33CaSO431H2O 第26页/共115页第二十六页，共116页。水泥熟料水化后的主要(zhyo)水化产物有：第27页/共115页第二十七页，共116页。p何为凝结？p水泥加水拌和

7、(bn hu)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。p何为硬化？p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。p水泥的凝结与硬化过程由以下四个过程组成。 第28页/共115页第二十八页，共116页。初始反应期初始的溶解和水化，约持续5-105-10分钟。潜伏期流动性可塑性好凝胶体膜层围绕水泥颗粒成长，1h 1h 凝胶膜破裂、长大并连接、水泥颗粒进一步水化，6h6h。多孔的空间网络凝聚结构，失去可塑性凝结期凝胶体填充毛细管，6h-6h-若干年硬化石状体密实空间网硬化期第29页/共115页第二十九页，共116页。第3

8、0页/共115页第三十页，共116页。第31页/共115页第三十一页，共116页。第32页/共115页第三十二页，共116页。第33页/共115页第三十三页，共116页。速变化. .第34页/共115页第三十四页，共116页。第35页/共115页第三十五页，共116页。第36页/共115页第三十六页，共116页。第37页/共115页第三十七页，共116页。第38页/共115页第三十八页，共116页。图3.2.5 3.2.5 标准(biozhn)(biozhn)稠度测定仪第39页/共115页第三十九页，共116页。第40页/共115页第四十页，共116页。 水泥凝结(nngji)时间测定录像第4

9、1页/共115页第四十一页，共116页。第42页/共115页第四十二页，共116页。第43页/共115页第四十三页，共116页。第44页/共115页第四十四页，共116页。第45页/共115页第四十五页，共116页。 体积(tj)安定性的测定第46页/共115页第四十六页，共116页。第47页/共115页第四十七页，共116页。图图3.2.8 煮沸法测定仪煮沸法测定仪图图3.2.7 体积体积(tj)安定性不良安定性不良图图3.2.9 雷氏夹法体积雷氏夹法体积(tj)安定性测定仪安定性测定仪第48页/共115页第四十八页，共116页。第49页/共115页第四十九页，共116页。第50页/共115

10、页第五十页，共116页。图图3.2.10 强度强度(qingd)测定仪测定仪第51页/共115页第五十一页，共116页。bending strengthinstrument图图3.2.10 强度强度(qingd)测定仪测定仪Compressive strengthinstrument第52页/共115页第五十二页，共116页。实验(shyn)录像第53页/共115页第五十三页，共116页。型。第54页/共115页第五十四页，共116页。等级等级 抗压强度抗压强度(MPa) 抗折强度（抗折强度（MPa） 3d 28d 3d 28d 42.517.042.53.56.542.5R22.042.54

11、.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R 32.0 62.5 5.5 8.0 表3.2.4硅酸盐水泥(shun)各龄期的强度要求（GB175-99） 第55页/共115页第五十五页，共116页。If only the strength is unqualifiedCement of the lower grade第56页/共115页第五十六页，共116页。第57页/共115页第五十七页，共116页。简介腐蚀类型腐蚀原因防止(fngzh)措施第58页/共115页第五十八页，共116页。简 介 水泥石硬化后，

12、在正常的使用条件下，即在潮湿环境中或水中，仍可以逐渐硬化并不断增长期强度。 水泥石的腐蚀 在一些腐蚀性介质中，水泥石的结构会遭到破坏，强度和耐久性降低(jingd)(jingd)，甚至完全破坏的现象。 腐蚀类型 软水侵蚀，硫酸盐腐蚀，镁盐腐蚀，碳酸盐的腐蚀，酸的腐蚀，碱的腐蚀第59页/共115页第五十九页，共116页。特点介质软水（含HCO3少的水，如雨水、雪水和蒸馏水）；氢氧化钙溶解于水中引起的腐蚀。 过程当水泥石与软水接触时，最先溶出的成分(chng fn)是氢氧化钙。当水泥使处于流水或是有压力的水中时，氢氧化钙不断溶解流失，水泥石的密实度下降，强度和耐久性也降低；而且，由于氢氧化钙浓度的

13、下降，还引起了水泥石中的其它水化产物的分解第60页/共115页第六十页，共116页。易溶于水易溶于水 结晶膨胀OHCaSOOHCaSOHOHCaClOHCaHCl242422222)(2)(2+ + + +u特点u以酸性介质为主的工业环境(hunjng)等u酸与水泥石中的成分反应，生成易溶于水、结晶膨胀的产物，破坏水泥石u腐蚀过程举例：第61页/共115页第六十一页，共116页。 Ca(OH)2+CO2+H2O CaCO3+2H2O CaCO3+H2O+CO2 Ca(HCO3)2 易溶于水易溶于水u特点u以碳酸盐为介质的海水、地下水等u碳酸盐与水泥石中的成分反应，生成易溶于水的产物，破坏(ph

14、ui)水泥石u腐蚀过程举例：第62页/共115页第六十二页，共116页。 22432242323133203124OHCaOHCaSOOAlCaOOHCaSOOHOAlCaO+ + + + + 结晶膨胀结晶膨胀第63页/共115页第六十三页，共116页。 MgCl2+Ca(OH)2 = Mg(OH)2+CaCl2MgSO4+ Ca(OH)2+H2O = Mg(OH)2+CaSO42H2O 结晶(jijng)膨胀易溶于水l 特点l 以镁盐为介质的海水、地下水等l 镁盐与水泥石中的成分反应，生成(shn chn)易溶于水或松软无胶凝作用的产物，破坏水泥石l 腐蚀过程举例：松软且无胶凝能力第64页/

15、共115页第六十四页，共116页。碱的腐蚀(fsh)CHAlONaNaOHA+3223COHCONaCONaOH2322+ 易溶于水易溶于水干燥干燥(gnzo)空空气气 结晶结晶(jijng)膨胀膨胀第65页/共115页第六十五页，共116页。腐蚀腐蚀(fsh)原因原因NoImage内因水泥石中存在着易受腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙；水泥石本身(bnshn)(bnshn)不密实，使侵蚀性介质易于进入其内部；腐蚀与介质相互作用； 外因腐蚀介质、温度、湿度、介质浓度 第66页/共115页第六十六页，共116页。防止(fngzh)措施第67页/共115页第六十七页，共116页。l 强度高 适用(shy

16、ng)于高强混凝土和预应力钢筋混凝土工程 l 硬化快 适用(shyng)于要求凝结快、早强高的工程，冬季施工，预制、现浇等工程l 抗冻性好 适用(shyng)于冬季施工及严寒地区遭受反复冻融的工程 l 耐蚀性差 不适用(shyng)与淡水及海水等腐蚀性介质接触的工程 第68页/共115页第六十八页，共116页。l 耐热性差 不适用于有耐热要求的混凝土工程 l 水化热大 不适用于大体积混凝土工程，但有利于低温季节(jji)畜热法施工 l 耐磨性好 适用于公路、地面工程l 抗碳化性好 对钢筋的保护作用强，适合CO2 浓度高的环境 第69页/共115页第六十九页，共116页。第70页/共115页第七

17、十页，共116页。混合材料l 定义l 分类l 活性混合材料l 概述(i sh)l 二次水化l 活性原理l 非活性混合材料 第71页/共115页第七十一页，共116页。混合材料第72页/共115页第七十二页，共116页。分分 类类按性能分按性能分非活性混合材料( (填充性混合材料) )活性混合材料( (水硬性混合材料) )第73页/共115页第七十三页，共116页。活性混合材料活性混合材料v磨细后加水不水化磨细后加水不水化v但掺加石灰后但掺加石灰后v发生发生(fshng)二次水化反二次水化反应应v 生成水硬性胶凝产物生成水硬性胶凝产物v火山灰活性火山灰活性第74页/共115页第七十四页，共116

18、页。活性混合材料活性混合材料消耗(xioho) Ca(OH)2水硬性胶凝产物水硬性胶凝产物(chnw)火山灰活性第75页/共115页第七十五页，共116页。水化反应(fnyng)活性混合材料活性混合材料二次水化反应的特性温度敏感性常温反应速度慢高温反应速度快消耗 Ca(OH)Ca(OH)2 2改善孔隙构造第76页/共115页第七十六页，共116页。掺活性混合材料的作用(zuyng)第77页/共115页第七十七页，共116页。常用(chn yn)活性混合材料u粉煤灰是一种发电厂燃料废渣u粒化高炉矿渣是熔融的矿渣水淬而得到。活性成分为活性氧化硅和活性氧化铝。u火山灰质混合材料是火山喷发(pnf)沉

19、积物及其它具有类似活性的材料的统称。分为含水硅酸质（如硅藻土等）、铝硅玻璃质（如火山灰等）、粘土质（烧粘土等）。 第78页/共115页第七十八页，共116页。特点磨成细粉与石灰加水拌和后，不能或很少生成具有胶凝性质的水化产物常用品种石英粘土(zhn t)慢冷矿渣第79页/共115页第七十九页，共116页。l 什么是普通硅酸盐水泥(shun)l 技术性质l 强度要求l 应用第80页/共115页第八十页，共116页。什么是普通(ptng)硅酸盐水泥？ 普通硅酸盐水泥是一种水硬性胶凝材料普通硅酸盐水泥是一种水硬性胶凝材料(cilio) 掺加少量混合材料掺加少量混合材料(cilio)和适量的石和适量的

20、石膏膏 混合材料混合材料(cilio)的最大掺量不超过的最大掺量不超过 15%第81页/共115页第八十一页，共116页。v特点v与硅酸盐水泥相近v因为混合材料的掺量少，其矿物组成仍在硅酸盐水泥的范围之内v不同点v细度采用筛余量表示v测量通过0.08mm的方孔筛的筛余量 10%v强度等级v强度应符合表3.3.1的要求v共有六个强度等级 :32.5, 32.5R , 42.5R , 42.5, 52.5, 52.5Rv最终(zu zhn)凝结时间不超过 10h第82页/共115页第八十二页，共116页。强度等级抗压强度 (MPa)抗折强度（MPa）3天28天3天28天32.532.5R42.54

21、2.5R52.552.5R11.016.016.021.022.026.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.05.05.55.56.56.57.07.0表表3.3.1 普通普通(ptng)硅酸盐水泥硅酸盐水泥强度要求强度要求第83页/共115页第八十三页，共116页。n是通用的水泥主要品种是通用的水泥主要品种(pnzhng)，广泛应用于各种混凝土和钢筋混凝土工广泛应用于各种混凝土和钢筋混凝土工程。程。n应用范围与硅酸盐水泥相同。应用范围与硅酸盐水泥相同。第84页/共115页第八十四页，共116页。凡有硅酸盐水泥(shun)(shun)熟料、粒化高炉矿渣

22、和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣水泥(shun)(shun)。 粒化矿渣掺量为202070%70%。粒化高炉矿渣SlagSlag（矿渣（矿渣(kun (kun zh)zh)）第85页/共115页第八十五页，共116页。技技 术术 性性 质质l技术性质技术性质: 分为分为(fn wi)6个强度等级个强度等级 :32.5, 32.5R, 42.5, 42.5R, 52.5, 52. 5R（表（表3.3.2）l其它技术性质与普通水泥相同其它技术性质与普通水泥相同强度等级抗压强度 (MPa)抗折强度（MPa）3天28天3天28天32.532.5R42.542.5R52.552.5R10.

23、015.015.019.021.023.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.04.55.55.56.56.57.07.0表3.3.2 P.S、P.P、P.F的强度(qingd)要求第86页/共115页第八十六页，共116页。P.S的特点(tdin)与应用l性能与硅酸盐水泥和普通水泥有以下区别l原因：水泥中混合材料掺量多，熟料成分少，故其性能与硅酸盐水泥有一定的差别。l早期强度低，后期强度高l矿渣水泥的水化分两步: :水泥熟料的水化; ;二次水化l二次水化早期速度慢，生成的水化产物(chnw)(chnw)少，因而强度低l后期二次水化速度增长，生成产物(c

24、hnw)(chnw)数量增加，强度也随之提高。l矿渣水泥适用于中期养护的预制构件以及承重迟缓的工程, ,不适用于早强要求高的工程。 第87页/共115页第八十七页，共116页。P.S的特点(tdin)与应用 抗蚀性强，抗碳化能力差。 因为氢氧化钙含量低 适用于水工或海港混凝土工程 不适用于CO2CO2浓度高的工业厂房（如铸造(zhzo)(zhzo)翻砂车间） 水化热低。 适用大体积混凝土工程 温度敏感性大 适合高温养护第88页/共115页第八十八页，共116页。 抗冻性差：早期强度低，且火山灰需水量大。 耐热性好 适用于有耐热要求(yoqi)(yoqi)的混凝土工程。 干缩大，抗渗性差。 由于

25、混合材料掺量大，而且高炉矿渣有尖锐棱角，拌和用水量大，保水性差，易产生泌水通道。 说明：为P.SP.S特性，其它为PSPS、PPPP、PFPF水泥共性 P.S的特点(tdin)与应用第89页/共115页第八十九页，共116页。l凡有硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料(cilio)(cilio)和适量石膏其同磨细制成的水硬性胶凝材料(cilio)(cilio)。l其中混合材料(cilio)(cilio)的掺量为202050%50%。火山灰质硅酸盐水泥(shun)(shun)水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料熟料熟料火山灰质混合火山灰质混合材料材料石膏石膏磨细磨细P.PP.PPozzolanaPozzol

26、ana（火山灰）（火山灰）第90页/共115页第九十页，共116页。特点(tdin)与应用早期强度低，后期(huq)(huq)强度高耐腐蚀性强，抗碳化性差抗冻性差水化热低温度敏感性大第91页/共115页第九十一页，共116页。地上建筑。有硫酸盐腐蚀(fsh)(fsh)的混凝土工程不能使用含烧粘土的火山灰水泥。第92页/共115页第九十二页，共116页。l凡有硅酸盐水泥(shun)(shun)熟料、粉煤灰和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰水泥(shun)(shun)。l粉煤灰掺量为202040%40%。什么(shn me)是粉煤灰硅酸盐水泥？水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料熟料熟料粉煤

27、灰粉煤灰石膏石膏磨细磨细P.FP.FFly ashFly ash（粉煤灰，飞灰）（粉煤灰，飞灰）第93页/共115页第九十三页，共116页。特点特点(tdin)与应用与应用第94页/共115页第九十四页，共116页。特点(tdin)与应用第95页/共115页第九十五页，共116页。复合(fh)硅酸盐水泥 P.CCompoundCompound（复合（复合(fh)(fh)）第96页/共115页第九十六页，共116页。表.3.3.3 复合(fh)水泥的强度要求强度强度等级等级 fc(MPa) fm(MPa) 3d 28d 3d 28d 32.511.032.52.55.532.5R16.032.5

28、3.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.55.2522.052.54.07.052.5R 26.0 52.5 5.0 7.0 第97页/共115页第九十七页，共116页。第三节 特种水泥第98页/共115页第九十八页，共116页。特种水泥 1、快硬水泥、快硬水泥(shun)2、白色和彩色硅酸盐水泥、白色和彩色硅酸盐水泥(shun)3、膨胀水泥、膨胀水泥(shun)和自应力和自应力水泥水泥(shun)第99页/共115页第九十九页，共116页。快硬硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥(shun)其他品种水泥其他品种水泥快硬硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥生产

29、方法与硅酸盐水泥基本相同，只是提高快硬硅酸盐水泥生产方法与硅酸盐水泥基本相同，只是提高了熟料中快硬早强的矿物即了熟料中快硬早强的矿物即C3S和和C3A的含量。快硬硅酸盐水泥水的含量。快硬硅酸盐水泥水化放热速率化放热速率(sl)快，水化热较高，早期强度高，但干缩率较大。快，水化热较高，早期强度高，但干缩率较大。快硬水泥以快硬水泥以3d强度确定其标号。主要适用于紧急抢修工程和低温施强度确定其标号。主要适用于紧急抢修工程和低温施工工程、军事工程、预应力钢筋混凝土构件。工工程、军事工程、预应力钢筋混凝土构件。快硬硫铝酸盐水泥快硬硫铝酸盐水泥凡以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙凡以适当

30、成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物，加入适量石膏磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材为主要矿物，加入适量石膏磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料，称为快硬硫铝酸盐水泥。料，称为快硬硫铝酸盐水泥。快硬硫铝酸盐水泥的主要矿物为无水硫铝酸钙和快硬硫铝酸盐水泥的主要矿物为无水硫铝酸钙和-C2S 。 快硬硫铝酸盐水泥具有快硬、早强、不收缩的特点，宜用于配制快硬硫铝酸盐水泥具有快硬、早强、不收缩的特点，宜用于配制早强、抗渗和抗硫酸盐侵蚀混凝土，冬季施工，喷锚支护，抢修工早强、抗渗和抗硫酸盐侵蚀混凝土，冬季施工，喷锚支护，抢修工程等。程等。第100页/共115页第一百页，共116页。白色

31、(bis)和彩色硅酸盐水泥 其他品种水泥其他品种水泥普通水泥的颜色主要因其化学成分中所含氧化铁所致。因此，白水普通水泥的颜色主要因其化学成分中所含氧化铁所致。因此，白水泥与普通水泥制造上的主要区别，在于严格控制水泥原料的铁含量，泥与普通水泥制造上的主要区别，在于严格控制水泥原料的铁含量，生产中亦须控制其含量。常用的粘土质原料有高岭土、瓷石、白泥、生产中亦须控制其含量。常用的粘土质原料有高岭土、瓷石、白泥、石英砂等，石灰岩质原料则采用白垩。石英砂等，石灰岩质原料则采用白垩。 根据国家标准根据国家标准(u ji bio zhn)GB201591规定，白色硅酸盐规定，白色硅酸盐水泥分为水泥分为325

32、、425、525、625四个标号，白水泥按白度分为特四个标号，白水泥按白度分为特级、级、级，二级和三级四个等级。级，二级和三级四个等级。彩色硅酸盐水泥可由白色硅酸盐水泥熟料、石膏和耐碱矿物颜料共彩色硅酸盐水泥可由白色硅酸盐水泥熟料、石膏和耐碱矿物颜料共同磨细制成，也可在普通硅酸盐水泥中加入耐碱矿物颜料制成。同磨细制成，也可在普通硅酸盐水泥中加入耐碱矿物颜料制成。白色和彩色硅酸盐水泥在装饰工程中常用来配制彩色水泥浆，配制白色和彩色硅酸盐水泥在装饰工程中常用来配制彩色水泥浆，配制装饰混凝土，配制各种彩色砂浆用于装饰抹灰，以及制造各种色彩装饰混凝土，配制各种彩色砂浆用于装饰抹灰，以及制造各种色彩的水

33、刷石、人造大理石及水磨石等制品。的水刷石、人造大理石及水磨石等制品。第101页/共115页第一百零一页，共116页。第102页/共115页第一百零二页，共116页。第103页/共115页第一百零三页，共116页。第104页/共115页第一百零四页，共116页。第105页/共115页第一百零五页，共116页。高铝水泥(shun) 一、高铝水泥的生产、矿物组成与水化产物一、高铝水泥的生产、矿物组成与水化产物1.生产：高铝水泥又称矾土水泥，它是以铝矾土和石灰石为原生产：高铝水泥又称矾土水泥，它是以铝矾土和石灰石为原料，经锻烧制得以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约料，经锻烧制得以铝酸钙为主要成分、氧化铝

34、含量约50的熟的熟料，再磨细制成的水硬性胶凝材料。料，再磨细制成的水硬性胶凝材料。2.矿物组成：高铝水泥的主要矿物成分为铝酸一钙矿物组成：高铝水泥的主要矿物成分为铝酸一钙(简写简写(jinxi)为为CA)，另外还有二铝酸一钙，另外还有二铝酸一钙(简写简写(jinxi)为为CA2)、硅铝酸二、硅铝酸二钙钙(简写简写(jinxi)为为C2AS)、七铝酸十二钙、七铝酸十二钙(简写简写(jinxi)为为Cl2A7)，以及少量的硅酸二钙，以及少量的硅酸二钙(C2S)等。等。3.水化产物：高铝水泥的水化产物主要为水化铝酸一钙、水化水化产物：高铝水泥的水化产物主要为水化铝酸一钙、水化铝酸二钙和铝胶铝酸二钙和

35、铝胶 (A1203.3H20)。高铝水泥初期强度增长很快，。高铝水泥初期强度增长很快，但后期强度增长不显著。水化铝酸一钙和铝酸二钙是介稳型晶但后期强度增长不显著。水化铝酸一钙和铝酸二钙是介稳型晶体，随时间的推移会逐渐转变为稳定的水化铝酸三钙体，随时间的推移会逐渐转变为稳定的水化铝酸三钙第106页/共115页第一百零六页，共116页。第107页/共115页第一百零七页，共116页。二、高铝水泥的特性及应用二、高铝水泥的特性及应用1.快凝早强，快凝早强，1d强度可达最高强度的强度可达最高强度的80以上。以上。2.水化热大，且放热量集中。水化热大，且放热量集中。3.抗硫酸盐性能很强，因其水化后无抗硫

36、酸盐性能很强，因其水化后无Ca(OH)2生成。生成。4.耐热性好，能耐耐热性好，能耐13001400高温。高温。5.长期强度要降低。长期强度要降低。6. 施工适宜温度为施工适宜温度为15，应控制，应控制(kngzh)在不大于在不大于25。也不能进行。也不能进行蒸汽养护。蒸汽养护。高铝水泥不能用于长期承重的结构及高温高湿环境中的工程，适用于紧高铝水泥不能用于长期承重的结构及高温高湿环境中的工程，适用于紧急军事工程急军事工程(筑路、桥筑路、桥)，抢修工程，抢修工程(堵漏等堵漏等)、临时性工程，以及配制耐热、临时性工程，以及配制耐热混凝土，如高温窑炉炉衬等。配制高铝水泥混凝土时应采用低水灰比。混凝土

37、，如高温窑炉炉衬等。配制高铝水泥混凝土时应采用低水灰比。不经过试验，高铝水泥不得与硅酸盐水泥或石灰相混，以免引起闪凝和不经过试验，高铝水泥不得与硅酸盐水泥或石灰相混，以免引起闪凝和强度下降。强度下降。第108页/共115页第一百零八页，共116页。膨胀水泥(pn zhn shu n)和自应力水泥 其他品种水泥其他品种水泥硅酸盐膨胀水泥是以硅酸盐水泥为主，外加高铝水泥和石膏配制而成。膨胀源均来自于在水泥石中形硅酸盐膨胀水泥是以硅酸盐水泥为主，外加高铝水泥和石膏配制而成。膨胀源均来自于在水泥石中形成钙矾石产生体积膨胀而致。膨胀水泥适用于补偿混凝土收缩的结构工程，作防渗层或防渗混凝土；成钙矾石产生体

38、积膨胀而致。膨胀水泥适用于补偿混凝土收缩的结构工程，作防渗层或防渗混凝土；填灌构件的接缝及管道接头；结构的加固与修补；固结机器底座及地脚螺丝等。自应力水泥适用于制填灌构件的接缝及管道接头；结构的加固与修补；固结机器底座及地脚螺丝等。自应力水泥适用于制造自应力钢筋混凝土压力造自应力钢筋混凝土压力(yl)管及其配件。管及其配件。使水泥产生膨胀的反应主要有三种：使水泥产生膨胀的反应主要有三种：CaO水化生成水化生成Ca(OH)2、MgO水化生成水化生成Mg(OH)2以及形成钙矾石，以及形成钙矾石，因为前两种反应产生的膨胀不易控制，目前广泛使用的是以钙矾石为膨胀组分的各种膨胀水泥。因为前两种反应产生的

39、膨胀不易控制，目前广泛使用的是以钙矾石为膨胀组分的各种膨胀水泥。 自应力硅酸盐水泥自应力硅酸盐水泥:以适当比例的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、高铝水泥和天然二水石膏磨制以适当比例的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、高铝水泥和天然二水石膏磨制而成的膨胀性的水硬性胶凝材料称为自应力硅酸盐水泥。而成的膨胀性的水硬性胶凝材料称为自应力硅酸盐水泥。自应力铝酸盐水泥自应力铝酸盐水泥:自应力铝酸盐水泥是以一定量的高铝水泥熟料和二水石膏粉磨而成的大膨胀自应力铝酸盐水泥是以一定量的高铝水泥熟料和二水石膏粉磨而成的大膨胀率胶凝材料。按率胶凝材料。按1 ：2标准砂浆标准砂浆28 d自应力值分为自应力值分为3.0，4.5和和6.0三个级别。三个级别。膨胀硫铝酸盐水泥膨胀硫铝