任务2硅酸盐水泥性能与指标

1、石家庄铁路职业技术学院教师课时授课计划编号课程名称授课班级授课时间教材版本局速铁路工程材料章节名称：项目四水泥任务2硅酸盐水泥本次授课目的与要求：1.掌握硅酸盐水泥的概念；2.掌握硅酸盐水泥的生产工艺；3.硅酸盐水泥的熟料矿物成分，水泥的水化产物；3.水泥的凝结、硬化机理；5.掌握硅酸盐水泥细度，标准稠度用水量，凝结时间、强度测定等。新课重点与难点：祚酸盐水泥熟料的矿物成分、水化产物、凝结硬化、水泥石的结构等。课外作业：本课小结及改进措施：任课教师：编写日期：复习：1、什么叫胶凝材料？气硬性胶凝材料？水硬性胶凝材料？2、通用水泥的种类及特点？3、通用水泥在工程上的应用？新课：项目四水泥任务2硅

2、酸盐水泥硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、0%5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥。4.1.1 硅酸盐水泥的生产简述石灰石一、粘土暨婀色御生料_磐q您0C）T熟料_33才色T硅酸盐水泥铁矿粉硅酸盐水泥的型号：I型硅酸盐水泥（不掺混材的硅酸盐水泥），代号P.I;II型硅酸盐水泥（掺5%混材的硅酸盐水泥），代号P.II。根据硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（GB175-99）规定硅酸盐水泥的强度等级分为：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级。硅酸盐水泥的矿物组成及含量等矿物名称矿物组成简写式矿物含量硅酸三钙3CaO.SiC2C3s37

3、%-60%硅酸二钙2CaO.SiC2C2S15%-37%铝酸三钙3CaO.Al2O3C3A7%-15%铁铝酸四钙4CaO.Al2O3.Fe2O3C4AF10%-18%4.1.2 硅酸盐水泥的凝结硬化（1）水泥的凝结与硬化水化：水泥加水拌和后，水泥颗粒与水发生的化学反应凝结：水泥加水拌和至水泥浆完全失去塑性的过程。硬化：水泥浆体完全失去塑性开始产生强度至完全硬化的过程。水泥的凝结硬化过程自始至终都伴随着水化，水化反应是水泥石形成的条件；水泥石的形成又是水化反应的必然结果。(2)水泥熟料的水化产物水化硅酸钙、氢氧化钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙水化铝酸钙与石膏再水化生成水化硫铝酸钙(俗称水泥杆菌)也叫

4、钙矶石(3)水泥熟料组成对水泥性能的影响见P46表5.14.1.3 水泥石的结构主要由凝胶体(胶体与晶体)、未水化的水泥颗粒内核和毛细孔等组成。水灰比相同时，水化程度越高，则水泥石结构中水化物就越多，而毛细孔和未水化的水泥的量就越少，水泥石的结构就密实，强度高、耐久性好。水灰比不同，但水化程度相同时，水灰比越大，毛细孔的比例就越高，水泥石的强度及耐久性就会降低，所以降低水灰比，提高密实度，加强养护，使水泥很好进行水化，对提高水泥石的强度、耐久性是非常重要的。施工中的养护要注意温度和湿度，温度升高，水泥水化速度加快，水化产物增多，强度增长的就快；温度降低，则水化速度减慢，强度增长缓慢。环境湿度大

5、，水分不易蒸发，水泥的水化需要足够的水分，如果环境湿度小，水分蒸发过快，当水分蒸发完毕后，水化反应不能继续进行，硬化就停止，强度也不在增长了，甚至在表面产生干缩裂缝。因此，使用水泥时，必须加强湿润养护，使水泥在适宜的温度，充足的湿度条件下进行硬化，从而不断增长其强度。水泥的水化、凝结硬化是需要时间的，随着时间的延续，水泥的水化程度不断增大，水化产物也不断增加，因此，水泥石强度的发展是随龄期而增大的，一般在28天内强度发展最快，28天后显著减慢。4.1.4 硅酸盐水泥的技术性质1 .实际密度、堆积密度、细度实际密度：一般为3.053.20g/cm3,在进行混凝土配合比计算时，一般采用3.10g/

6、cm3堆积密度：松散堆积密度一般为10001100Kg/m3,紧密堆积密度可达1600Kg/m3,在混凝土配合比计算时通常采用1300Kg/m3细度：指水泥颗粒的粗细程度。它是影响水泥性能的重要指标。颗粒越细，与水反应的表面积越大，水化反应速度越快，水泥石的早期强度越高，但硬化收缩也大，且水泥更容易受潮结块，因此，水泥细度应适当。根据GB17599规定：硅酸盐水泥的细度：比表面积应大于300m2/Kg。2 .氧化镁、三氧化硫、碱及不溶物含量氧化镁：5%;三氧化硫：3.5%,碱含量（按Na2O+0.658K2O计算）：0.6%,不溶物：I型水泥A0.75%,II型水泥A1.5%3 .烧量失烧失量

7、：指水泥在一定灼烧温度和时间内，烧失的量占原质量的百分数。P.I:3.0%;P.II:3.5%4 .标准稠度及其用水量标准稠度：是测定水泥净浆、体积安定性等性能时，为使其具有准确的可比性，水泥净浆以标准方法测试所达到统一规定的浆体可塑性程度。标准稠度用水量：指水泥拌制成标准稠度时的用水量（以占水泥质量的百分数表示）一般在24%30%之间。5、凝结时间水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。初凝时间：水泥加水拌和至水泥浆（标准稠度）开始失去塑性所经历的时间。终凝时间：指水泥加水拌和至水泥浆完全失去塑性并开始产生强度所经历的时问。GB规定：硅酸盐水泥的初凝时间：45min,终凝时间：390min初凝时

8、间不满足要求的视为废品，终凝时间不满足的为不合格品。实际上国产硅酸盐水泥的初凝时间一般为：13h,终凝时间一般为46h。运输、产生强度,规定凝结时间的意义：初凝时间不宜过早是为了有足够的时间进行搅拌、浇注和振捣等施工操作；终凝时间不宜过长是为了使混凝土尽快硬化，尽快拆去模板，提高模板周转率，以便能连续施工。6 .体积安定性水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。如果凝结硬化过程中体积变化均匀，则安定性合格，安定性不良的水泥不能在工程中使用。水泥体积安定性不合格视为废品。引起水泥安定性不良的原因是：（1） 游离CaO、MgO过量（CaOA1%,MgO>5%）（2） 石膏掺

9、量过多（SO3>3.5%）GB1364-89和GB175-92中规定：硅酸盐水泥的体积安定性用沸煮法（分试饼法和雷氏法）必须合格。7 .水泥的强度与等级ISO法规定：将水泥、标准砂、水按规定比例（水泥：标准砂：水=1:3:0.5）,用规定方法制成规格为40mmx40mm<160mm的标准试块，在标准条件（1d为20土C、相对湿度90%以上的空气中，1d后放入20土C的水中）下养护，测其3d和28d的抗折强度和抗压强度。根据3d和28d的抗折强度和抗压强度划分硅酸盐水泥的强度等级，并按3d和28d的强度大小分为早强型（R）和普通型.硅酸盐水泥的强度等级：42.5、42.5R、52.5

10、、52.5R、62.5、62.5R。见P49表5.28 .水化热水泥在水化中所放出的热叫水化热。冬季施工时，水化热有利于水泥的正常凝结硬化，但对于大体积混凝土工程，如：大型基础、大坝、桥墩等，水化热是有害的因素。因此，大体积混凝土工程应选择低热水泥。课堂练习：做硅酸盐水泥的强度等级测定，在抗折试验机和压力试验机上的试验结果读数如卜表，试评定其强度等级。抗折破坏福裁（N）抗压破坏何裁（KN）龄期3d28d3d28d试验读数1400310055,58110,130结果1900330060,70137,1401800320058,62136,137平均值(MPa)4.37.536.785.0解：3d抗折:f=3Fl/2bh2=3XFX100/240M02=0.00234F=0.002341400=3.3MPa（舍去）f=0.00234F=0.002341900=4.4MPaf=4.2MPa三值平均=4.0二值平均=4.3MPa28d抗折：f=7.3MPa,f=7.7MPa,f=7.5MPa三值平均=7.5MPa3d抗压：f=34.4MPa,f=36.3MPa,f=37.