水利工程建筑材料水泥学习教案

1、会计学1水利工程水利工程(shulgngchng)建筑材料水建筑材料水泥泥第一页，共141页。 水泥是一种水硬性的胶凝材料，呈粉末水泥是一种水硬性的胶凝材料，呈粉末状，加水拌和后成浆体后，能胶结砂、状，加水拌和后成浆体后，能胶结砂、石等散粒材料，并能在空气和水中硬化石等散粒材料，并能在空气和水中硬化并保持、发展其强度。并保持、发展其强度。发展趋势：发展趋势：在水泥品种方面，将加速在水泥品种方面，将加速(ji s)发展快发展快硬、高强、低热等特种和多用途的水泥硬、高强、低热等特种和多用途的水泥；大力发展水泥外加剂；大力发展水泥外加剂；大力发展高等级水泥；大力发展高等级水泥；第2页/共141页第二

2、页，共141页。第3页/共141页第三页，共141页。水水 泥泥通用通用(tngyng)水泥水泥专用专用(zhunyng)水泥水泥特性水泥特性水泥普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥如砌筑水泥、油井水泥、道如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等路水泥、大坝水泥等如白色硅酸盐水泥、快凝快硬如白色硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等硅酸盐水泥等硅酸盐水泥硅酸盐水泥第4页/共141页第四页，共141页。六大六大(li d)通用水泥通用水泥第5页/共141页第五页，共141页。第6页/共

3、141页第六页，共141页。第7页/共141页第七页，共141页。第8页/共141页第八页，共141页。第9页/共141页第九页，共141页。水分蒸发水分蒸发生料预热生料预热生料分解生料分解熟料煅烧熟料煅烧熟料冷却熟料冷却第10页/共141页第十页，共141页。2020年完成对所有落后产能的年完成对所有落后产能的淘汰。淘汰。第11页/共141页第十一页，共141页。水泥熟料(sh lio)矿物硅酸(u sun)二钙铁铝酸四钙游离氧化钙和氧化镁铝酸三钙硅酸三钙碱类及杂质2CaOSiO2，C2S：1530%4CaOAl2O3Fe2O3，C4AF：1018%fCaO和fMgO3CaOAl2O3，C3

4、A：715%3CaOSiO2，C3S：4565% 第12页/共141页第十二页，共141页。2 2）水泥熟料单矿物的水化特性）水泥熟料单矿物的水化特性熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反应，其特点见下表。反应，其特点见下表。四种四种(s zhn)(s zhn)矿物的比例对水泥性质的影矿物的比例对水泥性质的影响响: :(1)(1)提高提高C3SC3S的含量，可得到高强硅酸盐水泥的含量，可得到高强硅酸盐水泥; ;(2)(2)提高提高C3SC3S和和C3AC3A的含量，可制得快硬硅酸盐的含量，可制得快硬硅酸盐水泥水泥; ;(3)(3)降低降低C3SC3S和和

5、C3AC3A的含量、提高的含量、提高C2SC2S的含量，的含量，可的低热或中热硅酸盐水泥。可的低热或中热硅酸盐水泥。矿物组成硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙反应速度快慢最快中28d水化放热量多少最多中早期强度高低低低后期强度较高高低低耐腐蚀性中良差优干缩性中小大小第13页/共141页第十三页，共141页。第14页/共141页第十四页，共141页。第15页/共141页第十五页，共141页。3CaOAl2O33 CaSO431H2O+2(3CaOAl2O3) +5H2O = 3(3CaOAl2O3CaSO412H2O)（低（低硫型水化硫铝酸钙）硫型水化硫铝酸钙）水化硫铝酸钙为针状晶体，难溶于水化

6、硫铝酸钙为针状晶体，难溶于水，主要水，主要(zhyo)为延缓水化铝酸为延缓水化铝酸钙的凝结时间。钙的凝结时间。第16页/共141页第十六页，共141页。第17页/共141页第十七页，共141页。第18页/共141页第十八页，共141页。第19页/共141页第十九页，共141页。第20页/共141页第二十页，共141页。第21页/共141页第二十一页，共141页。第22页/共141页第二十二页，共141页。ElkemM aterialsM aterialsC-S-H 水化硅酸钙凝胶水化硅酸钙凝胶CH Crystal 氢氧化钙晶体氢氧化钙晶体HYDRATION PRODUCTS WITHOUT M

7、ICROSILICA 无微硅粉混凝土的水化产物无微硅粉混凝土的水化产物第23页/共141页第二十三页，共141页。第24页/共141页第二十四页，共141页。第25页/共141页第二十五页，共141页。chn)。其结构如图所示。A未水化水泥颗粒B胶体(jio t)粒子C晶体粒子D毛细孔（毛细孔水）E凝胶孔第26页/共141页第二十六页，共141页。第27页/共141页第二十七页，共141页。第28页/共141页第二十八页，共141页。强度。强度。第29页/共141页第二十九页，共141页。覆盖在铝酸三钙的周围，覆盖在铝酸三钙的周围，阻止其继续快速水化，因阻止其继续快速水化，因而延缓了水泥而延缓

8、了水泥(shun)的凝的凝结时间。石膏的掺量主要结时间。石膏的掺量主要取决于铝酸三钙和取决于铝酸三钙和SO3的含的含量。量。第30页/共141页第三十页，共141页。石膏过量安定性不良石膏过量安定性不良石膏的掺量一定要适石膏的掺量一定要适第31页/共141页第三十一页，共141页。定义(dngy)细度指水泥颗粒的粗细程度(chngd)。通常水泥颗粒的粒径为7200um。同时规定凡细度不符合规定者为不合格品。讨论与分析缺点:水泥越细优点：水泥的细度用筛析法和比表面积法来测定。硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。GB规定 与水发生水化反应的速度越快，水泥石的早期强度越高。总表面积越大，硬化

9、收缩越大；易受潮而降低活性；成本越高。返回返回第32页/共141页第三十二页，共141页。讨论(toln)与分析定义(dngy)试验方法第33页/共141页第三十三页，共141页。讨论(toln)与分析为什么在测定水泥的凝结时间(shjin)、体积安定性时，要将水泥净浆拌到标准稠度，也就是一个规定的稠度呢？为了使试验为了使试验(shyn)结果结果具有可比性具有可比性第34页/共141页第三十四页，共141页。定义(dngy)不同的水泥(shun)品种，标准稠度用水量各不相同，一般在24%33%之间。 标准稠度用水量指水泥浆达到规定的标准稠度时，所需要的用水量，是对水泥性质检验的准备性指标。由于

10、用水量的多少，能直接影响凝结时间和体积安定性等性质的测定，因此，必须在规定的稠度下进行试验。按国家标准GB/T1346-2001的规定试验。第35页/共141页第三十五页，共141页。定义(dngy)讨论(toln)与分析GB规定测定方法第36页/共141页第三十六页，共141页。定义(dngy)水泥(shun)全部加入水中开始(kish)失去可塑性完全失去可塑性初凝终凝凝结时间凝结时间：是指水泥从加水开始到失去流动性所用的时间，即从可塑状态到固体状态所需要的时间：初凝时间：初凝时间：是指水泥从加水到水泥浆开始失去流动性所用的时间；终凝时间终凝时间；是指水泥从加水到水泥浆完全失去流动性所用的时

11、间；第37页/共141页第三十七页，共141页。水泥的初凝和终凝时间对工程有重要意义(yy)。例如：混凝土的施工。讨论(toln)与分析结论结论1：水泥的初：水泥的初凝时间不能过短，凝时间不能过短，否则在施工否则在施工(sh gng)前即已失去前即已失去流动性和可塑性而流动性和可塑性而无法施工无法施工(sh gng)。结论结论2：水泥的终：水泥的终凝时间不能过长凝时间不能过长，否则将延长施，否则将延长施工进度和模板周工进度和模板周转期。转期。第38页/共141页第三十八页，共141页。初凝时间初凝时间(shjin)(shjin)不得不得早于早于45min45min终凝时间终凝时间(shjin)

12、不得不得迟于迟于6.5h。同时规定(gudng):凝结时间不符合规定(gudng)者为不合格品。GB规定第39页/共141页第三十九页，共141页。试验方法试验方法水泥的凝结时间的测定，是以标准稠度水泥的凝结时间的测定，是以标准稠度用水量拌制的水泥净浆，在规定的温度用水量拌制的水泥净浆，在规定的温度(wnd)和湿度条件下，用凝结时间测定仪来测和湿度条件下，用凝结时间测定仪来测定。定。第40页/共141页第四十页，共141页。定义(dngy)讨论(toln)与分析GB规定试验方法第41页/共141页第四十一页，共141页。定义(dngy)水泥的体积安定性指水泥硬化后体积变化是否均匀(jnyn)的

13、性质。水泥硬化后体积发生不均匀(jnyn)膨胀，导致水泥石开裂、翘曲等现象。否则，为良好。不良：良好：注意：安定性不良的注意：安定性不良的水泥为废品水泥，水泥为废品水泥，严禁在工程中使用。严禁在工程中使用。第42页/共141页第四十二页，共141页。讨论(toln)与分析引起安定性不良(bling)的原因有哪些 熟料中含有(hn yu)过多的游离MgO; 熟料中含有过多的游离CaO; 石膏掺量过多。GB规定 用沸煮法检验必须合格； 熟料中MgO含量5%； 熟料中SO3含量3.5%；第43页/共141页第四十三页，共141页。试验(shyn)方法 沸煮法试饼法雷氏夹法第44页/共141页第四十四

14、页，共141页。GB规定(gudng)第45页/共141页第四十五页，共141页。GB规定(gudng)强度是水泥(shun)力学性质的一项重要指标，是确定水泥(shun)强度等级的依据。第46页/共141页第四十六页，共141页。定义(dngy)水泥(shun)与水发生水化反应所放出的热量称为水化热。对工程的影响 高水化热的水泥在大体积混凝土工程中是非常不利的，在大体积混凝土中应选择低热水泥。 在混凝土冬期施工时，水化热有利于水泥的凝结、硬化和防止混凝土受冻。第47页/共141页第四十七页，共141页。第48页/共141页第四十八页，共141页。第49页/共141页第四十九页，共141页。注

15、：表中百分数均为质量(zhling)百分数。第50页/共141页第五十页，共141页。第51页/共141页第五十一页，共141页。第52页/共141页第五十二页，共141页。第53页/共141页第五十三页，共141页。第54页/共141页第五十四页，共141页。第55页/共141页第五十五页，共141页。第56页/共141页第五十六页，共141页。第57页/共141页第五十七页，共141页。碱对水泥石的腐蚀(fsh) (jijng) 第58页/共141页第五十八页，共141页。第59页/共141页第五十九页，共141页。第60页/共141页第六十页，共141页。第61页/共141页第六十一页，

16、共141页。（1）混合材料生产水泥时，为调节水泥强度等级，改善水泥性能，增加水泥产量、降低成本，而加入到水泥中的工业副产品和天然(tinrn)的矿物材料。第62页/共141页第六十二页，共141页。第63页/共141页第六十三页，共141页。第64页/共141页第六十四页，共141页。第65页/共141页第六十五页，共141页。第66页/共141页第六十六页，共141页。第67页/共141页第六十七页，共141页。第68页/共141页第六十八页，共141页。第69页/共141页第六十九页，共141页。熟料(sh lio)适量石膏20%70%粒化高炉矿渣20%40%粉煤灰20%50%火山灰质混合

17、材料矿渣水泥（PSA和 PSB ）粉煤灰水泥（PF）火山灰水泥（PP）磨细磨细磨细第70页/共141页第七十页，共141页。第71页/共141页第七十一页，共141页。较差。较差。第72页/共141页第七十二页，共141页。好。好。第73页/共141页第七十三页，共141页。第74页/共141页第七十四页，共141页。第75页/共141页第七十五页，共141页。第76页/共141页第七十六页，共141页。第77页/共141页第七十七页，共141页。第78页/共141页第七十八页，共141页。第79页/共141页第七十九页，共141页。（2）水化和硬化）水化和硬化(ynghu)高铝水泥的长期(c

18、hngq)强度是下降的第80页/共141页第八十页，共141页。第81页/共141页第八十一页，共141页。第82页/共141页第八十二页，共141页。第83页/共141页第八十三页，共141页。第84页/共141页第八十四页，共141页。第85页/共141页第八十五页，共141页。第86页/共141页第八十六页，共141页。第87页/共141页第八十七页，共141页。第88页/共141页第八十八页，共141页。第89页/共141页第八十九页，共141页。第90页/共141页第九十页，共141页。第91页/共141页第九十一页，共141页。第92页/共141页第九十二页，共141页。第93页/

19、共141页第九十三页，共141页。用于各种( zhn)装饰混凝土及砂浆的制作。第94页/共141页第九十四页，共141页。第95页/共141页第九十五页，共141页。第96页/共141页第九十六页，共141页。第97页/共141页第九十七页，共141页。第98页/共141页第九十八页，共141页。55。第99页/共141页第九十九页，共141页。第100页/共141页第一百页，共141页。第101页/共141页第一百零一页，共141页。第102页/共141页第一百零二页，共141页。在钢筋(gngjn)混凝土中应用膨胀水泥，由于混凝土的膨胀使钢筋(gngjn)产生一定的拉应力，混凝土受到相应的

20、压应力。根据压应力的大小，可以将水泥分为两类，一类压应力值不小于2.0MPa时，为自应力水泥；另一类压应力值小于2.0MPa的为膨胀水泥。第103页/共141页第一百零三页，共141页。第104页/共141页第一百零四页，共141页。第105页/共141页第一百零五页，共141页。第106页/共141页第一百零六页，共141页。第107页/共141页第一百零七页，共141页。第108页/共141页第一百零八页，共141页。第109页/共141页第一百零九页，共141页。须通过试验来确定。第110页/共141页第一百一十页，共141页。第111页/共141页第一百一十一页，共141页。第112页

21、/共141页第一百一十二页，共141页。第113页/共141页第一百一十三页，共141页。第114页/共141页第一百一十四页，共141页。第115页/共141页第一百一十五页，共141页。第116页/共141页第一百一十六页，共141页。第117页/共141页第一百一十七页，共141页。进口(jn ku)木丝水泥板第118页/共141页第一百一十八页，共141页。第119页/共141页第一百一十九页，共141页。第120页/共141页第一百二十页，共141页。第121页/共141页第一百二十一页，共141页。第122页/共141页第一百二十二页，共141页。第123页/共141页第一百二十三页，共141页。第124页/共141页第一百二十四页，共141页。第125页/共141页第一百二十五页，共141页。第126页/共141页第一百二十六页，共141页。n例例4-5 4-5 现有四种白色粉末，已知其为建现有四种白色粉末，已知其为建筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白色硅酸盐水泥，请加以鉴别（化学分析色硅酸盐水泥，请加以鉴别（化学分析除外）。除外）。n解解: : 取相同质量的四种粉末，分别加入取相同质量的四种粉末，分别加入适量的水拌合为同一适量的水拌合为同一(tngy)(tngy)稠度的浆稠度的浆体。放热量最大且有大量水蒸气