建筑材料与检测水泥

1、由NordriDesign提供水泥进场验收水泥检测水泥的使用、保管材材 料料 选选 用用 过过 程程1.选购时需考虑哪些因素？2.应具备哪些知识？1.水泥进场需检验那些项目？2.如何判断进场的水泥符合要求？1.水泥需检测哪些项目？2.各自的检测方法如何？1.水泥用途及应用中的问题？2.水泥如何保管？水泥选购过程：水泥的选购过程：水泥的选购1.工程情况：工程级别、工程上水泥的用途（配制砼、砂浆的等级、和易性、耐久性等要求）、工程所处的环境等等。要求：看懂施工图、熟悉施工方案2.当地厂家信息供货厂家的生产规模、生产能力；近年产品的使用情况、水泥的供应价格要求：了解当地的供货厂家、可实地考察并向主管

2、部门、质检部门或其他施工企业咨询3.质量要求（本学习领域的重点）水泥的技术要求、水泥的技术性质要求：具有水泥的基本知识，能够根据工程的具体情况，选用满足工程各项要求的合格水泥。需考虑的因素：需考虑的因素：水泥的生产与分类水泥的生产与分类1水泥的组成水泥的组成2水泥的水化与凝硬水泥的水化与凝硬3水泥的技术要求水泥的技术要求4水泥的腐蚀及防治水泥的腐蚀及防治5水泥水泥水泥的技术性质与选用水泥的技术性质与选用6水泥的基本知识水泥的基本知识 石膏石灰时期：公元前20003000年，利用生石灰和锻烧石膏的砂浆，埃及金字塔和中国的万里长城。 石灰火山灰时期：公元初18世纪，石灰中加入火山灰，其强度与抗水性

3、都比石灰石膏有所提高，古罗马圣庙建筑。 水泥时期：从英国“史密顿倒霉事”开始。水泥的历史：水泥的历史：史密顿的倒霉事史密顿的倒霉事1756年年，英国海峡灯塔突然失火烧毁，英国海峡灯塔突然失火烧毁，英国女皇命令工程师英国女皇命令工程师史密顿史密顿用最快的速用最快的速度重建灯塔。他立即将度重建灯塔。他立即将石灰石石灰石运往灯塔，运往灯塔，以便烧成以便烧成石灰石灰，用砌灯塔。当石灰石运，用砌灯塔。当石灰石运到，卸料时，到，卸料时，史密顿史密顿失声尖叫失声尖叫“真倒霉，真倒霉，这石头全这石头全带黑色带黑色，它混有太多的，它混有太多的土质，土质，用这种次品来建造高标准的灯塔，肯定用这种次品来建造高标准的

4、灯塔，肯定要被女皇砍头的，上帝是在跟我开玩笑要被女皇砍头的，上帝是在跟我开玩笑吗？吗？”可是，时间不允许他再调运优质可是，时间不允许他再调运优质的石灰石，只好将错就错，用这些劣质的石灰石，只好将错就错，用这些劣质原料进行烧制。不料，原料进行烧制。不料，史密顿史密顿却因祸得却因祸得福，用这批石灰石烧制出来的材料，性福，用这批石灰石烧制出来的材料，性能居然好的出奇，将石块黏结得从来没能居然好的出奇，将石块黏结得从来没有过的结实，经过检验，这批材料竟含有过的结实，经过检验，这批材料竟含有有20%的黏土的黏土，史密顿史密顿猜想猜想“是不是这是不是这些被视为杂质的黏土起了好的作用些被视为杂质的黏土起了好

5、的作用”，他就有意识地把黏土和石灰石适当地配他就有意识地把黏土和石灰石适当地配合加以煅烧，果然性能非常良好，史密合加以煅烧，果然性能非常良好，史密顿的做法很快传遍欧洲。顿的做法很快传遍欧洲。1820年年，俄国建筑师契利耶夫效仿史，俄国建筑师契利耶夫效仿史密顿的方法，造出了著名的克里姆林密顿的方法，造出了著名的克里姆林宫，现普京的住处。宫，现普京的住处。1824年，英国亚斯年，英国亚斯普丁普丁在反复实验的在反复实验的基础上，总结出石基础上，总结出石灰、黏土、矿渣等灰、黏土、矿渣等各种原料之间的比各种原料之间的比例以及生产这种混例以及生产这种混合原料的方法。并合原料的方法。并且他为这项发明申且他为

6、这项发明申请了专利，由于亚请了专利，由于亚斯普丁的水泥在硬斯普丁的水泥在硬结后的颜色和强度，结后的颜色和强度，都和英国波特兰岛都和英国波特兰岛上所产的石材差不上所产的石材差不多，所以人民就将多，所以人民就将它称为它称为“波特兰水波特兰水泥泥”。运用它建造。运用它建造了泰晤士河隧道，了泰晤士河隧道，展开人类的里程碑展开人类的里程碑水泥的基本知识水泥的基本知识水泥（水泥（CementCement）：粉状，）：粉状，水硬性无机胶凝材料水硬性无机胶凝材料，能在空气中或水中硬化，并能把砂、石等材料牢能在空气中或水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起固地胶结在一起。硅质(粘土)钙 质(石灰石)145

7、0调节原料石膏石膏水水 泥泥生生 料料熟熟 料料混合材混合材水泥制造的“两磨一烧”工艺流程粉粉 磨磨煅煅 烧烧粉粉 磨磨 通用水泥Common Portland Cement（GB175-2007）以通用水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。水泥的基本知识水泥的基本知识通用水泥的工艺流程通用水泥的工艺流程水泥熟料认识水泥熟料认识 从窑内出来的水泥熟料经冷却后加入35石膏 (控制水泥中SO33.5)，在磨机内研细，制成水泥。 加入石膏的目的是调节水泥的凝结时间，使之不发生急凝现象。水泥的制造工艺全貌水泥生料煅烧回转窑回转窑尾14501500C水泥制造厂全貌3.510m中卸烘

8、干磨（生料粉磨 ）水泥生产全过程.生料粉磨工艺 熟料煅烧工艺熟料煅烧工艺 五级旋风预热器CDC窑外分解系统电收尘器3.350m旋转窑篦式冷却机水泥粉磨及包装水泥粉磨及包装 3.813m水泥磨水泥皮带输送机八嘴回转式微机包装机水泥库水泥常用纸袋包装，袋装水泥每袋水泥常用纸袋包装，袋装水泥每袋净含量为净含量为50Kg，但近，但近年来已大量改用散装船、散装车输送，提高了装运效率，年来已大量改用散装船、散装车输送，提高了装运效率，降低了成本降低了成本水泥的分类粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥水 泥通用水泥专用水泥特性水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥石灰石硅酸盐水泥如砌筑水泥、

9、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等如白色硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等硅酸盐水泥硅酸盐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火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥水泥颗粒显微外貌 通用水泥是由下列物质混合组成的水泥 硅酸盐水泥熟料 Clinkers 石膏(CaSO42H2O) Gypsum 混合材(矿渣或石灰石粉末) Mineral Additives 各物质的作用 熟料：主要胶凝物质，能水化硬化； 石膏：调节水泥的凝结时间，使之不发生急凝现象； 混合材料：调节水泥的强度等级；必要组分水泥的组分水泥的组分包装袋颜色标

10、志（教材包装袋颜色标志（教材P56）硅酸盐硅酸盐水泥和水泥和普通硅普通硅酸盐水酸盐水泥采用泥采用红色红色矿渣硅矿渣硅酸盐水酸盐水泥采用泥采用绿色绿色火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥采用泥、复合硅酸盐水泥采用黑色或黑色或蓝色蓝色【二级建造师二级建造师】普通硅酸盐水泥的代号普通硅酸盐水泥的代号( )。AP.PBP.FCP.CP.CD P.O答案：答案：D【二级建造师二级建造师】袋装水泥每袋袋装水泥每袋( )Kg。A净重净重25B毛重毛重25C净重净重5050D 毛重毛重50答案：答案：C水泥熟料水泥熟料熟料：熟料：以以石灰石、铁质原料石灰石、铁

11、质原料为主，按适当比例配制为主，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。获得的半成品。水泥熟料矿物硅酸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，C2S4CaOAl2O3Fe2O3，C4AFfCaO和fMgO3CaOAl2O3，C3A3CaOSiO2，C3S化学式及简写 改变水泥熟料中矿物成份间的比例，可以制得不同性质的水泥品种，如提高硅酸三钙含量，可以制得高强水泥和早强水泥，提高硅酸二钙含量并降低硅酸三钙与铝酸三钙的含量，可制得低热水泥或大坝水泥。特性特性作用作用：改善水泥性能、调节标号、提高产量

12、、降低成本。常用混合材料常用混合材料：活性混合材料、非活性混合材料活性混合材料性能活性混合材料性能：具有化学活性的混合材料，内含有活性Si02和和Al2O3能与石灰Ca(OH) 2发生反应生成水硬性胶凝物质 粒化高炉矿渣 常用活性混合材料常用活性混合材料 火山灰质材料 粉煤灰非活性混合材料：石英砂、石灰石混合材料混合材料粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣 粉煤灰粉煤灰水泥中的有害成份游离的氧化钙fCaO 成因：由炉温控制，C2S未能吸收多余的 CaO而形成膨胀成份 危害：过火石灰的危害 游离氧化镁fMgO 水泥厂生产时控制 过量的过量的SO3（选择性指标）（选择性指标）少量的碱（K2O、Na2O）：配制

13、混凝土发生碱骨料配制混凝土发生碱骨料反应，导致混凝土因不均匀膨胀而破坏。反应，导致混凝土因不均匀膨胀而破坏。使用活性骨料，水泥中的使用活性骨料，水泥中的碱含量不应大于碱含量不应大于0.60%或买卖双方协商确定。或买卖双方协商确定。（一）化学指标（二 ）碱含量（选择性指标）（三）物理指标1.细度（选择性指标）细度（选择性指标）2. 凝结时间凝结时间3. 安定性安定性4. 强度等级强度等级不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子四、水泥的主要技术要求（四、水泥的主要技术要求（GB175-2007）（3）不）不 溶溶 物：物：不溶物是指水泥经酸和碱处理后，不能

14、被溶解的残余物。主要由水泥原料、混合材料和石膏中的杂质产生。不溶物的存在会影响水泥的粘结质量。（2）三氧化硫含量：）三氧化硫含量：三氧化硫主要是在水泥的生产过程中因掺入过量石膏带入的。如果含量超出一定限度，在水泥石硬化后，还会继续与水化产物反应，产生体积膨胀性物质，引起水泥体积安定性不良，导致结构物破坏。（1）氧化镁含量：）氧化镁含量：在水泥熟料中，存在游离的氧化镁，可以引起水泥体积安定性不良。因此，水泥熟料中游离氧化镁的含量不能太多。（4）烧）烧 失失 量：量：水泥在一定的灼烧温度和时间内，经高温灼烧后的质量损失率。水泥煅烧不理想或者受潮后，会导致烧失量增加。（5）氯离子含量：）氯离子含量：

15、当水泥中的氯离子含量较高时，容易使钢筋产生锈蚀，降低结构的耐久性。化学指标化学指标品种 代号不溶物 （质量分数）烧失量 （质量分数）三氧化硫 （质量分数）氧化镁 （质量分数）氯离子 （质量分数）硅酸盐水泥 PI 0.75 3.0 3.5 5.0a 0.06c P 1.50 3.5 普通硅酸盐水泥PO -5.0 矿渣硅酸盐水泥 PSA -4.0 6.0b PSB -火山灰质硅酸盐水泥 PP -3.5 6.0b粉煤灰硅酸盐水泥 PF -复合硅酸盐水泥 PC -a如果水泥压蒸试验合格，则水泥中氧化镁的含量（质量分数）允许放宽至6.0%。b如果水泥中氧化镁的含量（质量分数）大于6.0%时，需进行水泥压

16、蒸安定性试验并合格。c当有更低要求时，该指标由买卖双方协商确定。注意：化学指标不满足要求者为不合格品化学指标表（GB175-2007）（物理选择性指标）硅酸盐水泥的细度定义细度指水泥颗粒的粗细程度。细度指水泥颗粒的粗细程度。讨论:水泥细度对水泥性能有何影响？缺点缺点:水泥越细优点：优点：GB规定总表面积越大，总表面积越大， 与水发生水化反应的与水发生水化反应的速度越快，水泥石的早期强度越高。速度越快，水泥石的早期强度越高。硬化收缩越大；易受潮而降低活性；硬化收缩越大；易受潮而降低活性；成本越高。成本越高。硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积比表面积表示，不小于表示，

17、不小于300m2/kg300m2/kg；矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以和复合硅酸盐水泥以筛余筛余表示，表示，80m 80m 方孔筛筛余不大于方孔筛筛余不大于10%10%或或45m 45m 方孔筛筛余不大于方孔筛筛余不大于30%30%。定义水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。水泥全部加入水中开始失去可塑性完全失去可塑性初凝终凝硅酸盐水泥初凝不小于硅酸盐水泥初凝不小于45min45min，终凝不大于，终凝不大于390min390min；普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山

18、灰质硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min45min，终，终凝不大于凝不大于600min600min。GB规定（物理指标）（物理指标）凝结时间凝结时间水泥的初凝和终凝时间对工程有重要意义。水泥的初凝和终凝时间对工程有重要意义。例如：混凝土的施工。例如：混凝土的施工。水泥的凝结时间为什么要这样规定？结论结论1：水泥的初凝时：水泥的初凝时间过短，水泥可能在间过短，水泥可能在各施工工序未完成前各施工工序未完成前，已失去流动性和可，已失去流动性和可塑性而无法施工。塑性而无法施工。结论

19、结论2：水泥的终凝时：水泥的终凝时间过长，将影响施工间过长，将影响施工进度和模板周转期。进度和模板周转期。注意 :凝结时间不符合规定者为不合格品。讨论:相关案例定义指水泥硬化后体积变化是否均匀的性质。指水泥硬化后体积变化是否均匀的性质。水泥水泥硬化硬化后体积发生不均匀后体积发生不均匀膨胀膨胀，导致水泥石开裂、翘曲等现象。导致水泥石开裂、翘曲等现象。否则，为良好。否则，为良好。不良：良好：（物理指标）水泥的体积安定性注意：安定性不良的水泥为不合格品引起安定性不良的原因有哪些引起安定性不良的原因有哪些? 熟料中含有过多的游离熟料中含有过多的游离MgO; 熟料中含有过多的游离熟料中含有过多的游离Ca

20、O; 石膏掺量过多。石膏掺量过多。 用沸煮法检验必须合格；用沸煮法检验必须合格； 熟料中熟料中MgO含量符合规范要求；含量符合规范要求； 熟料中熟料中SO3含量符合规范要求；含量符合规范要求；讨论:相关案例检验方法：检验方法： 试饼法 雷氏法当试饼法和雷氏法两者结论矛盾时，当试饼法和雷氏法两者结论矛盾时，以雷氏法为准以雷氏法为准水泥强度：表示水泥力学性质的重要指标，也是划分水泥水泥强度：表示水泥力学性质的重要指标，也是划分水泥强度等级的依据。强度等级的依据。强度等级划分的指标：将强度等级划分的指标：将水泥、标准砂、和水水泥、标准砂、和水按按1:3:0.51:3:0.5的的比例制成比例制成40m

21、m40mm40mm40mm160mm160mm的棱柱试体，试体连模一起在的棱柱试体，试体连模一起在湿气中养护湿气中养护24h24h，然后脱模在水中养护至试验龄期试体带，然后脱模在水中养护至试验龄期试体带模养护的养护箱或雾室温度保持在（模养护的养护箱或雾室温度保持在（20201 1），相对湿度，相对湿度不低于不低于90%,90%,试体养护池水温度应在（试体养护池水温度应在（20201 1）范围内，范围内，分别按规定的方法测定分别按规定的方法测定3d3d、28d28d的抗压强度和抗折强度的抗压强度和抗折强度水泥的强度除了与水泥的矿物组成、细度有关外，还与用水泥的强度除了与水泥的矿物组成、细度有关外

22、，还与用水量、试件制作方法、养护条件和养护时间等条件有关。水量、试件制作方法、养护条件和养护时间等条件有关。注意：强度不满足要求者为不合格品（物理性指标）（物理性指标）强度强度【二级建造师二级建造师】国家标准规定，六大常用水泥的初凝时国家标准规定，六大常用水泥的初凝时间均不得短于间均不得短于( )min。A45B60C7575D 90答案：答案：A【二级建造师二级建造师】水泥体积安定性不良，会使混凝土构件水泥体积安定性不良，会使混凝土构件产生产生( )裂缝裂缝。A温度温度B结构结构C收缩收缩D 膨胀膨胀答案：答案：D【二级建造师二级建造师】普通硅酸盐水泥的强度等级有普通硅酸盐水泥的强度等级有(

23、 )。A32.5RB42.5C42.5R42.5RD 52.5E. 52.5R答案：答案：BCDE【二级建造师二级建造师】安定性不合格的水泥应如下处理安定性不合格的水泥应如下处理( )。A照常使用照常使用B重新检验强度重新检验强度C废品废品D 次品次品答案：答案：C水泥的凝结与硬化水泥的凝结与硬化定义：水泥与水接触，定义：水泥与水接触， 随着时间推移，失去随着时间推移，失去可塑性，变成不能可塑性，变成不能流动的紧密状态（初凝状流动的紧密状态（初凝状态）；态）；强度再逐渐增强，变成具有强度再逐渐增强，变成具有相当强度相当强度的石状固体（的石状固体（终凝状态终凝状态）。）。 注意：凝结和硬化是连续

24、进行的、不可截然注意：凝结和硬化是连续进行的、不可截然分开的一个过程，凝结是硬化的基础，硬化分开的一个过程，凝结是硬化的基础，硬化是凝结的延伸！是凝结的延伸！溶解：颗粒熔解、产生水化产物溶解：颗粒熔解、产生水化产物凝结：渐趋紧密，发生凝结凝结：渐趋紧密，发生凝结硬化：聚集连生交错、增加强度硬化：聚集连生交错、增加强度 水泥的凝结硬化过程凝结和硬化的原因：凝结和硬化的原因：水泥熟料水泥熟料本身的特性本身的特性。 遇水发生遇水发生水解（水化）水解（水化）等化学反等化学反应，产生的水化物按照一定的方应，产生的水化物按照一定的方式，相互搭接和联结形成水泥石式，相互搭接和联结形成水泥石的结构，导致产生强

25、度的结构，导致产生强度。 硅酸盐水泥熟料矿物的水化硅酸盐水泥熟料矿物的水化 硅酸盐水泥拌合水后，四种主要熟料矿物与水反应。硅酸盐水泥拌合水后，四种主要熟料矿物与水反应。硅酸三钙水化硅酸三钙水化 硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H(C-S-H凝胶）凝胶）和氢氧化钙。和氢氧化钙。 2(3CaOSiO2)6H2O3CaO2SiO23H2O3Ca(OH)2硅酸二钙的水化硅酸二钙的水化 C C2 2S S的水化与的水化与C C3 3S S相似，只不过水化相似，只不过水化速度慢速度慢而已。而已。2(2CaOSiO2)4H2O=3CaO2SiO23H

26、2OCa(OH)2特征：与特征：与C3S无区别，也称无区别，也称(C-S-H(C-S-H凝胶），但凝胶），但生成生成CHCH量少，结晶量少，结晶却要粗大一些。却要粗大一些。66 铝酸三钙的水化铝酸三钙的水化 铝酸三钙的水化反应铝酸三钙的水化反应极快极快，水泥瞬时凝结，为方便施，水泥瞬时凝结，为方便施工，在生产硅酸盐水泥时需掺加适量的石膏，达到调节凝工，在生产硅酸盐水泥时需掺加适量的石膏，达到调节凝结时间的目的。铝酸三钙的结时间的目的。铝酸三钙的水化迅速，放热快水化迅速，放热快，其水化产，其水化产物组成和结构受液相物组成和结构受液相CaO浓度和温度的影响很大，先生成浓度和温度的影响很大，先生成介

27、稳状态的水化铝酸钙，最终转化为介稳状态的水化铝酸钙，最终转化为水石榴石水石榴石（C3AH6） 3CaOAl2O36H2O3CaOAl2O36H2O在有石膏的情况下，在有石膏的情况下，C3A水化的最终产物与起石膏掺水化的最终产物与起石膏掺入量有关。最初形成的三硫型水化硫铝酸钙，简称入量有关。最初形成的三硫型水化硫铝酸钙，简称钙矾石钙矾石，常用，常用AFt表示。若石膏在表示。若石膏在C3A完全水化前耗尽，则钙矾完全水化前耗尽，则钙矾石与石与C3A作用转化为单硫型水化硫铝酸钙作用转化为单硫型水化硫铝酸钙(AFm)。67 石膏和铝酸三钙的水化产物水化铝酸钙发生反应，生成石膏和铝酸三钙的水化产物水化铝酸

28、钙发生反应，生成水化硫铝酸钙针状晶体（钙矾石），反应式如下：水化硫铝酸钙针状晶体（钙矾石），反应式如下： 3CaOAI2O36H2O3(CaSO42H2O)19H2O 3CaOAI2O33CaSO431H2O 水化硫铝酸钙难溶于水，生成时附着在水泥颗粒表面，水化硫铝酸钙难溶于水，生成时附着在水泥颗粒表面，能减缓水泥的水化反应速度。能减缓水泥的水化反应速度。 铁相固溶体的水化铁相固溶体的水化 水泥熟料中铁相固溶体可用水泥熟料中铁相固溶体可用C4AF作为代表。它的水化速作为代表。它的水化速率比率比C3A略慢，水化热较低，即使单独水化也不会引起快凝略慢，水化热较低，即使单独水化也不会引起快凝。其水化

29、反应及其产物与。其水化反应及其产物与C3A很相似。很相似。 4CaOAl2O3Fe2O37H2O3CaOAl2O36H2OCaOFe2O3H2O 硅酸盐水泥的水化 C3SC3S2H3凝胶 C2SCH晶体 C3A +H2O =C3AH6晶体 C4AFCFH凝胶 加入石膏C3ASH31晶体水泥的水化 石膏作用 缓凝 引分结晶水、膨胀特征： 水泥熟料颗粒中的四种主要矿物同时进行水化反应； 其水化反应均是放热反应； 水化反应是固液异相反应。C3S、C3A含量多，凝结硬化含量多，凝结硬化快，反之亦然。快，反之亦然。掺加混合材，熟料减少，凝掺加混合材，熟料减少，凝结硬化速度减慢。结硬化速度减慢。有些化合物

30、可以使水泥浆体有些化合物可以使水泥浆体促凝或缓凝。促凝或缓凝。 细度越小，水化反应越快，细度越小，水化反应越快，凝结硬化越快。凝结硬化越快。 水灰比越大，浆体需填充的水灰比越大，浆体需填充的孔隙越多，凝结硬化速度越孔隙越多，凝结硬化速度越慢。慢。提高温度，加快水泥的凝结提高温度，加快水泥的凝结硬化；保持足够的水分有利硬化；保持足够的水分有利于水泥的凝结硬化于水泥的凝结硬化 工厂生产时予以考虑：工厂生产时予以考虑： 矿物组成C3S、C2A的含量 石膏掺量 磨细程度施工时予以考虑施工时予以考虑 水灰比 W/C 施工养护的温度和湿度 龄期影响水泥强度凝硬的因素5.密度、堆积密度6水化热水化热水泥在水

31、化过程中所放出的热量称为水化热。水泥水化热的大小和放热速度的快慢与水泥熟料的矿物成分、水泥细度、混合材料掺入量有关。水泥水化热能加速水泥的凝结硬化，对于混凝土的冬季施工非常有利，但对于大型基础、桥梁墩台、大坝等大体积混凝土构筑物极其不利。一般为3.053.2g/cm3。在进行混凝土配合比计算时，通常取3.10g/cm3。松散状态下的堆积密度约为10001400kg/m3，紧密状态下的堆积密度可达1600kg/m3。 五五. .水泥石的腐蚀与防止水泥石的腐蚀与防止1.腐蚀类型OHCaSOOHCaSO242242)(3)镁盐腐蚀镁盐腐蚀(4)一般的腐蚀一般的腐蚀2222)()(CaOHMgOHCa

32、Mg2322323222)(2)(HCOCaOHCOCaCOOHCaCOOHCOOHCa(6)强碱腐蚀强碱腐蚀 23223)(36OHCaOAlONaNaOHAC(2)硫酸盐腐蚀硫酸盐腐蚀(1)软水侵蚀软水侵蚀溶出Ca(OH)2降低碱度(5)碳酸腐蚀碳酸腐蚀中和反应相关案例 当腐蚀作用较强时，可在混凝土表面敷设一层耐腐蚀不透水的保护层。 通常采用耐酸石料、耐酸陶瓷、玻璃、塑料或沥青等。2.防止措施(1)(1)根据腐蚀环境特点合理选用水泥品种根据腐蚀环境特点合理选用水泥品种(2)(2)提高水泥石的密实度提高水泥石的密实度(3)(3)敷设耐蚀保护层敷设耐蚀保护层水泥的基本知识水泥的基本知识五、水泥

33、的技术性质与选用五、水泥的技术性质与选用硅酸盐水泥由于不加混合材料或加量较少，因而其熟料含量较多、水化后产生的CA(OH)2多。其凝结硬化特性基本上取决于熟料矿物的材料或加量较少。分 析1.硅酸盐水泥的特性水泥的基本知识水泥的基本知识（1）凝结硬化快、强度高。适用于早期强度要求高、重要结构的高强度混凝土和预应力混凝土工程。（2）抗冻性、耐磨性好适用于冬季施工以及严寒地区遭受反复冻融作用的混凝土工程。（3）水化热大不适用于大体积混凝土工程。水泥的基本知识水泥的基本知识硅酸盐水泥受热到250300时，水化物开始脱水，体积收缩，强度开始下降。当温度达400600时，强度明显下降，7001000时，强

34、度降低更多，甚至完全破坏。因此硅酸盐水泥不适用于有耐热要求的混凝土工程。（4）耐腐蚀性能较差不适用于受软水、海水及其它腐蚀性介质作用的混凝土工程。（5）耐热性差。对钢筋的保护作用强，适合 CO2浓度高的环境。 （6）抗碳化性好水泥的基本知识水泥的基本知识由于普通硅酸盐水泥中掺入的混合材料数量不多，因此，它的特性与硅酸盐水泥相近。与硅酸盐水泥相比，早期强度稍低，硬化速度稍慢，抗冻性与耐磨性略差。普通硅酸盐水泥的运用范围与硅酸盐水泥基本相同，广泛用于各种混凝土和钢筋混凝土工程。2.普通硅酸盐水泥特性水泥的基本知识水泥的基本知识3.矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥、

35、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥都是在硅酸盐水泥熟料基础上掺入较多的活性混合材料共同磨细制成。由于活性混合材料的掺量较多，并且活性混合材料的活性成分基本相同，因此它们的特性大同小异。但与硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥相比，确有明显的不同。因不同混合材料结构上的不同，导致它们相互之间又具有一些不同的特性。分 析水泥的基本知识水泥的基本知识由于三种水泥中掺加了混合材料，水泥熟料含量相对减少，使水泥的水化反应速度放慢，水化热较低，适用于大体积混凝土工程。3.矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥（1 1）矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的共性）矿渣硅酸盐水泥、火山灰

36、质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的共性凝结硬化慢，早期强度低，后期强度发展较快水化热低三种水泥中掺加了大量的活性混合材料，相对减少了水泥熟料中矿物成分的含量。另外，三种水泥的水化反应是分两步进行的，首先是水泥熟料矿物成分的水化，随后是水泥的水化产物氢氧化钙与活性混合材料的活性成分发生二次水化反应，并且二次水化反应速度在常温下较慢。所以，这些水泥的凝结硬化慢，早期强度较低。但在硬化后期，随着水化产物的不断增多，水泥的后期强度发展较快。它们不适用于早期强度要求较高的混凝土工程水泥的基本知识水泥的基本知识由于水泥熟料含量少，水泥水化之后生成的水化产物氢氧化钙含量较少，而且二次水化反应还要进一步消耗氢氧

37、化钙，使水泥石结构中氢氧化钙的含量更低。因此，三种水泥抵抗海水、软水及硫酸盐腐蚀的能力较强，适用于有抗软水侵蚀和抗硫酸盐侵蚀要求的混凝土工程。如果火山灰质硅酸盐水泥中掺入的火山灰质混合材料中氧化铝的含量较高，水泥水化后生成的水化铝酸钙数量较多，则抵抗硫酸盐腐蚀的能力明显降低，应用时要合理选择水泥品种。耐腐蚀性能好抗冻性差不适用于有抗冻要求的混凝土工程。水泥的基本知识水泥的基本知识水泥的水化温度降低时，水化速度明显减弱，强度发展慢。提高养护温度，不仅可以加快水泥熟料的水化，而且还能促进二次水化反应的进行，提高水泥的早期强度。这三种水泥的水化产物氢氧化钙含量较低，很容易与空气中的二氧化碳发生碳化反

38、应。当碳化深度达到钢筋表面时，容易引起钢筋锈蚀现象，降低结构的耐久性。所以，它们不适用于二氧化碳浓度较高的环境。温度敏感性强，适合蒸汽养护抗碳化能力较差水泥的基本知识水泥的基本知识矿渣硅酸盐水泥的适用于有耐热要求的混凝土结构工程。（2 2）矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的个性）矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的个性矿渣硅酸盐水泥耐热性较好，耐热性较好，抗渗性、抗冻性较差，收缩量较大。抗渗性、抗冻性较差，收缩量较大。水泥的基本知识水泥的基本知识火山灰质硅酸盐水泥不适用于长期处于干燥环境和水位变化范围内的混凝土工程以及有耐磨要求的混凝土工程。火山灰质硅酸盐

39、水泥较高的抗渗性和耐水性较高的抗渗性和耐水性干燥环境中，体积收缩且收缩量较大干燥环境中，体积收缩且收缩量较大耐磨性能差耐磨性能差水泥的基本知识水泥的基本知识适用于有抗裂性能要求的混凝土工程；不适用于有耐磨要求的、长期处于干燥环境和水位变化范围内的混凝土工程。粉煤灰硅酸盐水泥干缩性比较小，抗裂性能好。干缩性比较小，抗裂性能好。水泥的基本知识水泥的基本知识由于在复合硅酸盐水泥中掺用了两种以上混合材料，可以相互补充、取长补短，克服掺入单一混合材料水泥的一些弊病。如矿渣硅酸盐水泥中掺石灰石不仅能够改善矿渣硅酸盐水泥的泌水性，提高早期强度，而且还能保证水泥后期强度的增长。在需水性大的火山灰质硅酸盐水泥中

40、掺入矿渣等，能有效减少水泥需水量。复合硅酸盐水泥的特性取决于所掺两种混合材料的种类、掺量及其相对比例。使用复合硅酸盐水泥时，应根据掺入的混合材料种类，参照掺有混合材料的硅酸盐水泥的适用范围和工程经验合理选用。4.复合硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥的选用表 混凝土工程特点及所处环境条件混凝土工程特点及所处环境条件优先使用优先使用可以使用可以使用不宜使用不宜使用普普通通混混凝凝土土在一般气候环境中的混凝土普通水泥矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥在干燥环境中的混凝土普通水泥矿渣水泥火山灰水泥、粉煤灰水泥在高温高湿环境中或长期处于水中的混凝土矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥普通水泥厚大体

41、积的混凝土矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥普通水泥硅酸盐水泥有有特特殊殊要要求求的的混混凝凝土土要求快硬、高强（大于C40）的混凝土硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥严寒地区的露天混凝土，寒冷地区处于水位升降范围内的混凝土普通水泥矿渣水泥火山灰水泥、粉煤灰水泥严寒地区处于水位升降范围内的混凝土普通水泥矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥有抗渗要求的混凝土火山灰水泥、普通水泥矿渣水泥有腐蚀介质存在的混凝土矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥硅酸盐水泥有耐磨要求的混凝土硅酸盐水泥、普通水泥火山灰水泥、粉煤灰水泥相关案例 原因分析 水泥混凝土或砂浆地面

42、的抹光时间将直接影响到地面的施工质量，要求在水泥初凝前完成抹平工作，水泥终凝前，完成压光工作。因为水泥从初凝到终凝，这个时间的凝胶体虽然还处于软塑状态，但它的流动性已逐渐消失，开始形成凝结结构，此时压光操作，凝结的胶体虽受扰动，但还是能够闭合。而终凝以后，凝胶体逐渐进入硬化阶段。终凝虽然不是水泥水化作用和硬化的终结，但它表示水泥浆从塑性状态进入固态，开始具有强度。因此，如果终凝后再进行抹压工作，则对水泥凝胶体的凝结结构会产生损伤和破坏，很难再进行闭合。这不仅影响强度增长，也易于出现起灰、脱皮和裂缝等一些质量缺陷。案例案例1 抹压不当抹压不当工程事故现象 水泥混凝土或水泥砂浆地面面层抹压时间掌握

43、不当引起脱皮、裂缝或起灰。返回 某县一机关修建职工住宅楼，共六栋，设计均为七层砖混结某县一机关修建职工住宅楼，共六栋，设计均为七层砖混结构，建筑面积构，建筑面积10001 10001 平方米，主体完工后进行墙面抹灰，采用平方米，主体完工后进行墙面抹灰，采用某水泥厂生产的某水泥厂生产的325325水泥。抹灰后在两个月内相继发现该工程墙水泥。抹灰后在两个月内相继发现该工程墙面抹灰出现开裂，并迅速面抹灰出现开裂，并迅速发展发展。开始由墙面一点产生膨胀变形，。开始由墙面一点产生膨胀变形，形成不规则的放射状裂缝，多点裂缝相继贯通，成为典型的龟形成不规则的放射状裂缝，多点裂缝相继贯通，成为典型的龟状裂缝，

44、并且空鼓，实际上此时抹灰与墙体已产生剥离。状裂缝，并且空鼓，实际上此时抹灰与墙体已产生剥离。案例案例2 氧化镁含量超标引起的工程质量事故氧化镁含量超标引起的工程质量事故 后经查证，该工程所用水泥中氧化镁含量严重超高，致使水后经查证，该工程所用水泥中氧化镁含量严重超高，致使水泥安定性不合格，施工单位未对水泥进行进场检验就直接使用，泥安定性不合格，施工单位未对水泥进行进场检验就直接使用，因此产生大面积的空鼓开裂。最后该工程墙面抹灰全面返工，因此产生大面积的空鼓开裂。最后该工程墙面抹灰全面返工，造成严重的经济损失。造成严重的经济损失。返回 工程与事故概况天津某烤鸭店1978年改造为三层砖混结构建筑。

45、梁板柱会为现浇混凝土，三层楼屋顶为木结构屋顶，每层面积为80轷，二楼为普通餐厅，可容百余顾客同时就餐，三楼为外宾餐厅。l989年，房管部门检查时，发现混凝土浇筑构件呈局部起蘸现象，剔除鼓胀部分抹灰层后，可见鼓胀物为黄色骨料。由于馥胀而引起混凝土开裂，且柱上裂缝已连成网，混凝土表层可徒手剥落。鼓胀块以二楼为甚，鼓胀块的中心胀起高度达l0余毫举i擞胀面积大小不一，裂缝由中心向四周作规则发射。原因分析当凿开起鼓混凝土后，可见砂浆包裹l0 mm30 mm黄色瓤骨料，且已形成一种黄色粉状物。分析表明，骨料中硫化铁含量较高。本例硫化铁的存在发生了以下三种形式的破坏作用： 其一，FeS变成Fe(OH)2，体

46、积增大38；其二，FeS转变成稀硫酸，它能直接破坏混凝土的内部组成，生成以石膏为主的非胶凝性软物质，同时还能引起钢筋锈蚀；其三，石膏与C3A进一步反应生成膨胀性破坏物质，固体体积增加222倍。从而形成上述鼓胀开裂情况。 至于二楼的混凝土膨胀严重，主要与二楼烤鸭店的厨房热气经送菜提升通道弥散于二层楼，FeS在水热作用下更易于发生上述三种反应，因此胀裂严重。案例案例3 水泥的腐蚀水泥的腐蚀返回 工程与事故概况某机械厂总装车间三层混凝土框架结构，建筑面积为8500.m2。各层标高分别为9.5 m，18.48 m及29.43 m，柱距6 m，建筑物全长l03.64 m，在纵向中部处设一伸缝。第一层按柱

47、、主次梁、屋面板先后顺序施工，施工过程中发现先后浇筑的混凝土由于施工振动，质量受到影响。第二层屋面层改为平面流水分格跳仓式作业，由于施工方案的改进，第二层框架未见裂缝，但屋面层施工后约40天出现了靠近屋脊较多的贯穿裂缝。(见图)这些裂缝不仅造成渗漏而且危及屋面结构安全。返回案例案例3 水泥选择水泥选择 a)与水泥品种有关。 本工程所用425号早强型普通硅酸盐水泥各项指标经检测合格。这种水泥凝结硬化快，早期强度高，收缩大。国家标准规定早强型普通硅酸盐水泥其铝酸三钙正常含量为37，且不得超过7，因铝酸三钙凝结硬化快水化时放热量最大。事故后，检测水泥化学成分，发现铝酸三钙百分比(换算值)超过规定含量

48、。 b)与施工工艺和环境条件有关。 本工程所用水泥由于铝酸三钙含量高，且细度小，因此收缩量大，施工时应严格早期养护。但本工程屋面结构层混凝土浇筑后未予覆盖养护，使混凝土内水分忿剧蒸发而引起剧烈收缩，以致引发屋脊纵向贯通裂缝。 c)与结构形状、配筋和约束条件有关。 裂缝的产生在本工程中主要与使用的水泥品种和养护不当造成干缩过大有关；但发生在屋脊附近，还与屋脊部位设有次梁，且板表面配置负变矩钢筋有关。至于第二层未见裂缝则与第二层板(120 mm)厚于屋面层板(100 mm)，且第二层在次梁的板面上配置的负筋比屋面要多有关。返回原因分析过程二：水泥进场验收过程二：水泥进场验收1.包装验收水泥包装袋上

49、应清楚标明：执行标准、水泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可证标志（QS）及编号、出厂编号、包装日期、净含量。包装袋两侧应根据水泥的品种采用不同的颜色印刷水泥名称和强度等级散装发运时应提交与袋装标志相同内容的卡片。采用黑色或蓝色采用绿色采用红色硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥过程二：水泥进场初检过程二：水泥进场初检水泥可以散装或袋装，袋装水泥每袋净含量为50kg，且应不少于标志质量的99%；随机抽取20 袋总质量（含包装袋）应不少于1000kg。检验报告内容应包括出厂检验项目、细度、混合材料品种和掺加量、石膏和助磨剂的品种及掺加量、

50、属旋窑或立窑生产及合同约定的其他技术要求。当用户需要时，生产者应在水泥发出之日起7d 内寄发除28d 强度以外的各项检验结果，32d 内补报28d 强度的检验结果。3.检验报告2.数量验收出厂检验项目为化学指标、凝结时间、体积安定性、强度。过程二：水泥进场初检过程二：水泥进场初检在发货前或交货时买方在同编号水泥中取样，双方共同签封后由卖方保存90d，或认可卖方自行取样、签封并保存90d 的同编号水泥的封存样。4.交货时水泥的质量验收买卖双方应在发货前或交货地共同取样和签封。取样方法按GB12573 进行，取样数量为20kg，缩分为二等份。一份由卖方保存40d，一份由买方按本标准规定的项目和方法

51、进行检验。在40d 以内，买方检验认为产品质量不符合本标准要求，而卖方又有异议时，则双方应将卖方保存的另一份试样送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。水泥安定性仲裁检验时，应在取样之日起10d 以内完成。采取何种方法验收由买卖双方商定，并在合同或协议中注明。卖方有告知买方验收方法的责任。当无书面合同或协议，或未在合同、协议中注明验收方法的，卖方应在发货票上注明“以本厂同编号水泥的检验报告为验收依据”字样。抽取实物试样以其检验结果为依据以生产者同编号水泥的检验报告为依据。过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测检测项目1 细度检验检测项目2 凝结时间检测项目3 体积安定性检测项

52、目4 强度试验标准稠度用水量过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测检测项目1 细度检验检验方法：筛析法检验步骤： 1.1.筛析试验前：调节负压至筛析试验前：调节负压至 400040006000Pa6000Pa范围内。范围内。 2.2.称取试样称取试样25g25g，置于负压筛，置于负压筛， 筛析筛析2min2min。 3.3.筛毕，称量筛余物筛毕，称量筛余物m ms s。 4.4.结果计算结果计算水泥试样筛余百分数：水泥试样筛余百分数：过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测水泥标准稠度净浆水泥标准稠度净浆标准稠度净浆标准标准稠度净浆标准: : 试杆距底板距离为试杆距底板距离为 6mm6mm1mm1m

53、m。标准稠度用水量（标准稠度用水量（% %）: : 达到标准稠度净浆时的用水量。达到标准稠度净浆时的用水量。为什么要制备标准稠度净浆？为什么要制备标准稠度净浆？为了使试验结果具有可比性，用于测定凝结为了使试验结果具有可比性，用于测定凝结时间和安定性。时间和安定性。 试验方法：标准法试验方法：标准法/ /调整水量法调整水量法试验仪器：维卡仪过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测检测项目2 凝结时间检验仪器：检验步骤：调仪制标准稠度浆料，刮平，养护，至加水30min第一次测定，临近初凝前每5min测一次；临近终凝时每15min测一次。初凝时间： 试针距底板距离为4mm1mm。 终凝时间： 当试针沉入

54、试体0.5mm时，即环形附件开始不能在试体上 留下痕迹时。水泥维卡仪水泥维卡仪凝结时间演示过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测检测项目3 体积安定性检验检验方法：检验步骤：沸煮法沸煮法试饼沸煮法试饼沸煮法 用制好的标准稠度净浆、制成两个试饼养护24h2h脱去玻璃板，沸煮3h5min检验，试饼未发生裂缝，直尺靠底亦无弯曲。试饼沸煮法演示试饼沸煮法演示过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测雷氏法雷氏法雷氏夹雷氏夹（1）雷氏夹试件的成型：标准稠度水泥净浆。（2）测量 A取下试件，测量雷氏夹指针尖端间的距离A。（3）沸煮（4）测量 C沸煮后，冷却，取出试件测量雷氏夹指

55、针尖端的距离C。（5）结果判定当两个试件煮后增加距离C-A平均值 5.0mm时，安定性合格；当两个试件C-A值相差超过4.0mm时，应重做一次试验。再如此，则认为该水泥安定性不合格。过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测检测项目4 强度检验检验步骤：1、称料水泥450g 标准砂1350g 水225ml2、搅拌将水倒入搅拌锅，再加入水泥，将锅放入搅拌机的固定架上，开动搅拌机，低速搅拌30s；在第二个 30s内均匀地加入标准砂。若标准砂是按粗细分装，则按先粗后细的次序加入；转至高速搅拌30s；停拌90s，在此间的第一个15s内，用胶皮刮将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅内。再高速搅拌60s后停机，取下搅拌锅

56、。检验方法（ISO法） 水泥:标准砂:水=1:3:0.5，制成40mm40mm160mm棱柱体试件, 标准养护3d、28d，分别测定抗折强度、抗压强度过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测3、振动成型采用跳动式振动台振实；固定空试模和模套于振实台上，分两层将水泥胶砂入模，装第一层时，每槽约装300g胶砂，用大播料器播平，开机振动60次。再装入剩余胶砂，用小播料器播平，再振动60次，停机。4、刮平、编号5、养护脱模xx-xxx-xxx-xxxxxxx班级班级组别组别 试件编号试件编号 日期日期过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测6.试件强度的测定抗折强度的测定使用电动杠杆式抗折试验机。读出游铊在标尺上的荷载读数，即为试件的抗折破坏荷载P（N）。计算每个试件的抗折强度（可从标尺上直接读出）。 过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测抗压强度的测定将抗折试验中三个试件折断后的六个断块，作为抗压试件进行抗压强度，放入抗压夹具中，要使试块侧面受压，以（2400200）N/S的加荷速度均匀加压，直至破坏，记录最大荷载值P（N），即为抗压破坏荷载。过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测过程三：水泥的检测过程三：水泥