安徽工业大学-无机非金属材料-2胶凝材料-水泥

1、第一章第一章 胶凝材料与水泥胶凝材料与水泥 定义： 经过一系列物理、化学作用，能由浆体变成坚硬的固体，并能将散粒或片、块状材料胶结成整体的物质。 特征：严格意义上胶凝材料应指浆体；能在常温下凝结硬化为固体；有较强的胶结能力；具有一定的机械强度和使用性能。有机胶凝材料有机胶凝材料沥青沥青树脂树脂各种水泥各种水泥水硬性水硬性石灰石灰石膏石膏水玻璃水玻璃气硬性气硬性无机胶凝材料无机胶凝材料胶凝材料胶凝材料气硬性与水硬性胶凝材料的特点 气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且在空气气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且在空气中保持和发展其强度；中保持和发展其强度； 关键：干燥状态下，其硬化体才有较好的性能！

2、关键：干燥状态下，其硬化体才有较好的性能！ 水硬性胶凝材料不仅能在空气中，而且能更好地水硬性胶凝材料不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。在水中硬化，保持并发展其强度。 关键：干燥或潮湿状态下，其硬化体均有很好的关键：干燥或潮湿状态下，其硬化体均有很好的性能！性能！ 胶凝材料凝结硬化机理及其影响因素是什么(What)？ 土木工程对胶凝材料有哪些性能要求(Which)？ 怎样正确选择和使用胶凝材料(How)？第一节 石 膏 （Plaster) 石膏的组成与结构石膏的组成与结构 石膏的生产石膏的生产 建筑石膏的凝结与硬化建筑石膏的凝结与硬化 建筑石膏的性质建筑石膏的性质 建筑石

3、膏的应用建筑石膏的应用 性质性质石膏是气硬性胶凝材料，建筑石膏的主要成分是石膏是气硬性胶凝材料，建筑石膏的主要成分是 -半水石膏半水石膏CaSO4 0.5H2O; 生产方法生产方法建筑石膏可用天然二水石膏或化学石膏在建筑石膏可用天然二水石膏或化学石膏在120180 C干燥下脱水制备；干燥下脱水制备； 凝结硬化机理凝结硬化机理“溶解溶解沉淀沉淀”理论，即通过半水石膏理论，即通过半水石膏在水中不断溶解，二水石膏不断结晶，晶体不断生长、在水中不断溶解，二水石膏不断结晶，晶体不断生长、相互交错与连生构成晶体网络结构而硬化；相互交错与连生构成晶体网络结构而硬化； 性能性能浆体需水量较大，凝结硬化快、凝结

4、时有微膨胀、浆体需水量较大，凝结硬化快、凝结时有微膨胀、表观密度较小、孔隙率较大、强度低、耐水与抗冻性差、表观密度较小、孔隙率较大、强度低、耐水与抗冻性差、容易吸水和吸潮、导热系数低、隔热与吸声性好、耐火、容易吸水和吸潮、导热系数低、隔热与吸声性好、耐火、对人体和环境无害。对人体和环境无害。 应用应用各种板材、粉刷砂浆、雕饰等。各种板材、粉刷砂浆、雕饰等。当前的热研课题： 先进纤维石膏基复合材料先进纤维石膏基复合材料 高强石膏及其制品高强石膏及其制品 提高石膏及其制品的耐水性提高石膏及其制品的耐水性 外墙保温砂浆及其装饰外墙保温砂浆及其装饰 钢结构防火涂层钢结构防火涂层石膏应用的历史石膏应用的

5、历史 9000年前，叙利亚和土耳其的安那托力亚就有古迹； 5000年前，埃及人就在敞开的火炉中煅烧石膏，然后破碎磨成粉末，再与水拌和制得用于金字塔建造中石块得粘结材料灰浆； 372-287 BC，古希腊人采用天然透明石膏（亚硒酸石膏）做神庙得窗户； 古罗马人用石膏浇注了成千上万座古希腊的雕塑。 十七世纪，法国巴黎的木质房的所有墙壁均用石膏灰浆（plaster）覆盖，以提高防火性能，因而，法国巴黎有“石膏的首都（capital of plaster）之称。 中国汉代，石膏用作豆腐的凝固剂。 一、石膏的组成与结构 石膏的矿物组成： CaSO4xH2OX为结晶水为结晶水H2Ox0，硬石膏(无水石膏)

6、x0.5 ，熟石膏(半水石膏)x2，生石膏(二水石膏)v石膏胶凝材料(Gypsum binder )的组成： CaSO4 0.5H2O或或CaSO4 。v石膏是晶体结构二水石膏晶体形貌半水石膏晶体形貌二、石膏的生产 原料：天然二水石膏；天然无水石膏；工业副产物磷石膏、氟石膏等。 生产工序： 原料(破碎) 脱水 磨细 生产(脱水)的工艺：非密闭煅烧(干燥空气中)： 密闭蒸练(湿的水蒸气)： 不同工艺得到不同组成的石膏胶凝材料天然石膏矿纤维状晶体CaSO42H2O 120180C可溶无水石膏-半水石膏 200360C 400500 C难溶无水石膏 500750C不溶无水石膏 密闭蒸练工艺及其产品：

7、125180C水蒸气-型半水石膏CaSO42H2O200360C可溶无水石膏400800C不溶无水石膏1不溶无水石膏CaSO4()8001180C地板石膏CaSO4与CaO生产工艺与产品的组成CaSO42H2O 120180C干燥空气125180C水蒸气 -CaSO4 0.5H2O -CaSO4 0.5H2O -CaSO4()可溶 -CaSO4()可溶200360C 200360C 400800C400800CCaSO4()不溶 8001180CCaSO4()不溶CaO非密闭煅烧工艺及其产品组成密闭蒸炼工艺及其产品组成石膏生产流程图熟石膏高强石膏原料入口产 品废气排放三、建筑石膏的凝结硬化 凝

8、结硬化过程中的水化反应：凝结硬化过程中的水化反应： CaSO4 0.5H2O 1.5H2O CaSO42H2OQ 即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的逆反应即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的逆反应 凝结硬化机理凝结硬化机理“溶解沉淀理论溶解沉淀理论”l 溶解溶解l 沉淀沉淀l 硬化硬化 半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石膏(2.05g/L)，因此，前者在水中不断溶解，生成Ca2+、SO42-离子的饱和溶液半水石膏的饱和溶液，对于二水石膏是过饱和溶液，后者不断结晶沉淀。 二水石膏晶体不断生长、连生、交错，构成晶体颗粒堆聚的结晶结构网凝结硬化的物理化学过程 石膏浆体 半

9、水石膏颗粒 二水石膏晶体石膏胶体石膏硬化体水孔隙水化初期：二水石膏晶体较少随着水化反应进行二水石膏晶体量石膏硬化体中晶体堆积体 半水石膏在空气中，也会吸收空气中的水分子水化成二水石膏晶体。石膏颗粒表面分子首先水化颗粒表面二水石膏晶体不断增多半水石膏全部水化成二水石膏 所以，石膏胶凝材料运输、储存中，必须防潮、防水，以免失效！石膏凝结硬化的影响因素 石膏的组成 石膏浆体的用水量 外加剂 细度凝结硬化速度的排序： 可溶性无水石膏半水石膏难溶性无水石膏不溶性无水石膏 用水量越大，石膏晶体颗粒越大；凝结硬化所需时间增加 一些无机盐(如硫酸钾)可以促进凝结硬化，而一些有机酸(如柠檬酸)可以延缓凝结硬化细

10、度越细，凝结硬化越快。加水量50的硬化石膏的晶体较粗加水量24的硬化石膏的晶体较细 硫酸钾可以促进石膏浆体的凝结硬化(曲线a)，而柠檬酸可以使石膏浆体缓凝(曲线c)时间(s)四、建筑石膏的性质 建筑石膏的技术要求(GB977688)：密度：密度：2.502.70;强度：抗折强度、抗压强度强度：抗折强度、抗压强度; 细度：细度：0.2mm方孔筛筛余方孔筛筛余; 凝结时间：初凝、终凝时间凝结时间：初凝、终凝时间; 石膏硬化体及制品的特性：表观密度较小：表观密度较小：1.0孔隙率较大孔隙率较大强度较低强度较低耐水性和抗冻性较差耐水性和抗冻性较差防火性较好防火性较好隔热性和吸声性良好隔热性和吸声性良好

11、装饰性装饰性 学会分析、思考和回答问题！1. 石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，Why？ 答：答：半水石膏需加水半水石膏需加水6080，才能使浆体达到成型所需可，才能使浆体达到成型所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.6的水量；的水量；即，有即，有4060多的水不能参与反应，硬化后多余水分的挥多的水不能参与反应，硬化后多余水分的挥发留下大量孔隙。发留下大量孔隙。2、孔隙率较大在应用上，有哪些优点和缺点Which？ 答：答：优点优点保温隔热性、吸声隔声性好；质轻。可作为墙板、保温隔热性、吸声隔声性好；质轻。可作为墙板、天花板、墙面粉刷砂浆等。天花

12、板、墙面粉刷砂浆等。 缺点缺点强度低、吸水率较大、耐水性差。不能用作结构强度低、吸水率较大、耐水性差。不能用作结构材料，不宜用于潮湿环境等。材料，不宜用于潮湿环境等。3. 为什么石膏制品的耐水性差Why？ 答：答：石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且晶体内有明石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且晶体内有明显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键结合，因此，显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键结合，因此，水分子进入，降低了晶体层间和颗粒间的相互作用力，导水分子进入，降低了晶体层间和颗粒间的相互作用力，导致强度下降；其软化系数只有致强度下降；其软化系数只有0.300.45； 另一方面，二水石膏

13、在水中的溶解度较大，石膏制品另一方面，二水石膏在水中的溶解度较大，石膏制品长期在水中的强度将更低长期在水中的强度将更低 。学会分析、思考和回答问题！4、如何改善石膏制品的耐水性 How? 答：答：降低孔隙率，改善孔隙结构，对毛细缝隙进行憎水降低孔隙率，改善孔隙结构，对毛细缝隙进行憎水处理，以减小吸水率；处理，以减小吸水率； 掺加其它矿物或有机物，以降低晶体水化物的溶解度，掺加其它矿物或有机物，以降低晶体水化物的溶解度，阻止水分子对晶体颗粒间的削弱作用。阻止水分子对晶体颗粒间的削弱作用。二水石膏晶体解理面5、为什么石膏制品的防火性好Why? 答：答：石膏制品的孔隙率大，隔热性较好；二水石膏晶体含

14、有石膏制品的孔隙率大，隔热性较好；二水石膏晶体含有两个结晶水分子，在受热后，二水石膏晶体脱去水分子，两个结晶水分子，在受热后，二水石膏晶体脱去水分子，并蒸发吸收和带走热量；硫酸钙分子的分解温度很高，因并蒸发吸收和带走热量；硫酸钙分子的分解温度很高，因此，在高温下，主要发生脱水和烧结。此，在高温下，主要发生脱水和烧结。学会分析、思考和回答问题！6、进一步思考的问题:v警察在勘察犯罪野外现场时，用石膏翻版罪犯足印，其原警察在勘察犯罪野外现场时，用石膏翻版罪犯足印，其原理是什么？理是什么？v试验证明石膏板有调节室内湿度的功能，为什么？试验证明石膏板有调节室内湿度的功能，为什么？v如何在土木工程建设中

15、正确地使用或选用石膏，为什么？如何在土木工程建设中正确地使用或选用石膏，为什么？调湿作用红线条表示室内湿度变化蓝线条表示室外湿度变化五、建筑石膏的应用 建筑石膏是一种很好的绿色建材！ 应用中扬长避短，正确应用！ 建筑上的主要应用有：建筑石膏制品：各种板材：墙板、天花板等艺术装饰品粉刷石膏：墙面粉刷雕饰各种墙板德国一所教堂的外墙面雕饰室内墙面和天花板的雕饰第二节 石 灰 lime 建筑石灰的组成与品种建筑石灰的组成与品种 建筑石灰的制备建筑石灰的制备 石灰的硬化石灰的硬化 石灰的性质石灰的性质 石灰的应用石灰的应用石灰吟石灰吟 于谦于谦 明代明代 千锤万击出深山，烈火焚烧若等闲；千锤万击出深山，

16、烈火焚烧若等闲；粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。一、石灰的组成与品种 气硬性石灰 粘土杂质含量8%的石灰石热分解物及其水化物：生石灰粉：CaO；熟(消)石灰粉：Ca(OH)2；石灰膏(浆)：Ca(OH)2、H2O； 水硬性石灰 粘土杂质含量8%的石灰石热分解物： CaO、活性Si2O、Al2O3等二、石灰的制备 原料原料： 以以CaCO3为主要成分的天然岩石，如：石灰石、为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白垩等。白垩等。 石灰的石灰的制备制备：石灰石的热分解反应：石灰石的热分解反应： CaCO3 CaOCO2制备工艺：制备工艺： 岩石岩石 破碎破碎 煅烧煅烧 粉

17、磨粉磨(消解消解)原料石灰石白云质石灰石白 垩贝 壳制备工艺与产品石灰石10001200C磨细生石灰粉生石灰水喷淋熟石灰粉(水)化灰池石灰浆浓缩石灰膏陈伏煅烧温度较低，时间较短时， 欠火石灰煅烧温度较高，时间较长时， 过火石灰减轻或消除过火石灰的危害土窑立窑河北省唐山丰南石源冶金炉料公司河北省唐山丰南石源冶金炉料公司2002年年5月建成投产日产月建成投产日产480吨的节能型石灰立窑吨的节能型石灰立窑回转窑回转窑武钢乌龙泉矿日产武钢乌龙泉矿日产600吨回转窑吨回转窑竖窑唐山三丰集团唐山三丰集团2003年年10月建成投产月建成投产4140m3气烧石灰竖窑气烧石灰竖窑石灰浆体 氢氧化钙晶体 碳酸钙晶

18、体石灰凝胶体石灰碳化体水孔隙水分损失碳化三、石灰的硬化v结晶作用结晶作用生石灰或熟石灰水成为生石灰或熟石灰水成为Ca(OH)2浆体；浆体；浆体中游离水的不断损失，导致浆体中游离水的不断损失，导致Ca(OH)2结晶；结晶；晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构网晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构网硬化。硬化。v碳化作用碳化作用Ca(OH)2与空气中的与空气中的CO2气体反应，在表面形成气体反应，在表面形成CaCO3膜层。膜层。提高耐久性。提高耐久性。四、石灰的性质 建筑石灰的技术要求：建筑石灰的技术要求： CaO的含量的含量 CO2的含量的含量(欠火石灰欠火石灰) 细度细度 体积安定性体积安定性(过火石灰过火石

19、灰) 建筑石灰的特性：建筑石灰的特性： 表观密度较小表观密度较小 浆体的可塑性好浆体的可塑性好 硬化后的强度较低硬化后的强度较低 耐水性差耐水性差 浆体硬化中容易开裂浆体硬化中容易开裂 过火石灰的危害过火石灰的危害 与水反应很慢，石灰硬化后再与水反应发生体积膨胀与水反应很慢，石灰硬化后再与水反应发生体积膨胀而引起开裂而引起开裂 。 问 题？1. 过火石灰有什么危害？应如何消除？过火石灰有什么危害？应如何消除？ 答：答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿水化，

20、产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延水化，产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延长石灰的熟化和陈伏期，或过滤掉。长石灰的熟化和陈伏期，或过滤掉。2.2.石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？如何避免？ 答：答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独使用，缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。讨论：请观察图中A、B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别，并讨论其成因。石灰砂浆石灰砂

21、浆A 石灰砂浆石灰砂浆B 五、石灰的应用 配制建筑砂浆和石灰乳配制建筑砂浆和石灰乳 配制无熟料水泥配制无熟料水泥 石灰火山灰活性材料石灰火山灰活性材料 配制三合土配制三合土 石灰粘土砂水石灰粘土砂水 作为其它建材制品的原料作为其它建材制品的原料 如：硅酸盐制品、灰砂制品、碳化板等。如：硅酸盐制品、灰砂制品、碳化板等。 软土地基加固软土地基加固五、石灰的应用砌筑工程和抹面装饰工程 将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅拌稀释，成为石灰乳，是一种廉价的涂料，主要用于内墙和天棚刷白，增加室内美观和亮度。 石灰砂浆是将石灰膏、砂加水拌制而成，按其用途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。五、石灰的应用灰砂砖和硅

22、酸盐制品 石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀，加水搅拌，经压振或压制，形成硅酸盐制品。为使其获早期强度，往往采用高温高压养护或蒸压，使石灰与硅铝质材料反应速度显著加快，使制品产生较高的早期强度。如灰砂砖、硅酸盐砖、硅酸盐混凝土制品等。蒸压灰砂砖蒸压加气砼砌块五、石灰的应用加固软土地基 在软土地基中打入生石灰桩，可以利用生石灰吸水产生膨胀对桩周土壤起挤密作用，利用生石灰和粘土矿物间产生的胶凝反应使周围的土固结，从而达到地基承载力的目的。六、石灰的储存l石灰的储存磨细的生石灰粉应贮存于干燥仓库内，采取严格防水措施。块状生石灰放置太久，会吸收空气中的水分而自动熟化成消石灰粉，再与空气中二氧化碳作用

23、而还原为碳酸钙，失去胶结能力。所以贮存生石灰，不但要防止受潮，而且不宜贮存过久。最好运到后即熟化成石灰浆，将贮存期变为陈伏期。由于生石灰受潮熟化时放出大量的热，而且体积膨胀，所以，储存和运输生石灰时，还要注意安全。 第三节 水玻璃 水玻璃的组成水玻璃的组成 水玻璃的制备水玻璃的制备 水玻璃的硬化水玻璃的硬化 水玻璃的性质水玻璃的性质 水玻璃的应用水玻璃的应用 什么是水玻璃？什么是水玻璃？ 碱金属硅酸盐的水溶液：碱金属硅酸盐的水溶液： R2O nSiO2 + H2O 其中其中R=Na、K 什么是水玻璃的模数？什么是水玻璃的模数？ n: 氧化硅氧化硅SiO2与碱金属氧化物与碱金属氧化物R2O的摩尔

24、比。的摩尔比。 模数对水玻璃性能的影响模数对水玻璃性能的影响 模数越大，粘度与粘结力越大，耐水性越好。模数越大，粘度与粘结力越大，耐水性越好。 水玻璃的制备方法：水玻璃的制备方法： 湿法：湿法： R2OnSiO2 + H2O 水玻璃水玻璃 干法：干法： R2OnSiO2 R2O nSiO2 R2O nSiO2 + H2O 水玻璃水玻璃 水玻璃硬化过程水玻璃硬化过程 水玻璃与空气中的水玻璃与空气中的CO2反应，生成无定型的硅酸凝反应，生成无定型的硅酸凝胶，随着水分挥发干燥，硅酸凝胶转变成胶，随着水分挥发干燥，硅酸凝胶转变成SiO2而硬化。而硬化。 水玻璃的促硬剂：氟硅酸钠水玻璃的促硬剂：氟硅酸钠

25、 其原理是氟硅酸钠加速水玻璃中硅酸凝胶的析出和其原理是氟硅酸钠加速水玻璃中硅酸凝胶的析出和SiO2的形成。的形成。 水玻璃的特性水玻璃的特性 良好的胶结能力良好的胶结能力 耐热性好、不燃烧耐热性好、不燃烧 较好的耐酸性能较好的耐酸性能 耐水性和耐碱性差耐水性和耐碱性差水玻璃硬化过程水玻璃硬化过程水玻璃溶液水玻璃溶液 硅酸凝胶硅酸凝胶 二氧化硅玻璃体二氧化硅玻璃体RSiO4-4RRSiO4-4RRRRRH4SiO4H4SiO4H4SiO4H4SiO4RCO3SiO2SiO2SiO2SiO2R2CO3酸 化脱水交联 水玻璃在建筑上应用水玻璃在建筑上应用u 配制耐酸混凝土与砂浆配制耐酸混凝土与砂浆u

26、 配制耐热混凝土与砂浆配制耐热混凝土与砂浆u 配制快凝防水剂配制快凝防水剂u 加固地基基础加固地基基础问 题？1.为什么水玻璃能配制耐酸混凝土和砂浆？ 答：答：水玻璃溶液的凝结硬化是在酸作用下，使硅酸根水玻璃溶液的凝结硬化是在酸作用下，使硅酸根离子逐步缩聚交联成二氧化硅玻璃体，因此，酸性离子逐步缩聚交联成二氧化硅玻璃体，因此，酸性条件只会使水玻璃中硅酸根离子的交联度提高，更条件只会使水玻璃中硅酸根离子的交联度提高，更加密实和耐水。加密实和耐水。2.为什么水玻璃模数n越大，粘结力越强，耐水性越好？ 答：答：n是是SiO2/R2O的摩尔比，的摩尔比，n越大，表明越大，表明SiO2含量越含量越大，硬

27、化后的玻璃体中大，硬化后的玻璃体中SiO2的交联密度越大，所以，的交联密度越大，所以，粘结力越强，耐水性越好。粘结力越强，耐水性越好。1、某房屋内墙抹灰的石灰砂浆，使用后出现裂纹，试分析其原因。 2、石膏为何不宜用于室外？3、建筑石膏在使用时，通常掺入一定量的动物胶，目的是（ ）A. 缓凝 B.提高强度 C.促凝 D.提高耐久性4、石膏硬化时体积（ ），硬化后孔隙率（ ）课后思考题课后思考题:第 四 节 硅 酸 盐 水 泥v基本知识基本知识： 硅酸盐水泥的组成、技术性质、应用及储运知识；硅酸盐水泥的组成、技术性质、应用及储运知识；水泥浆体在侵蚀性介质下的腐蚀及其防止的措施；水泥水泥浆体在侵蚀性

28、介质下的腐蚀及其防止的措施；水泥石的结构；活性混合材的组成、性质及作用。普通硅酸石的结构；活性混合材的组成、性质及作用。普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和高铝水盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和高铝水泥等其它水泥的组成、性能的特点及应用。泥等其它水泥的组成、性能的特点及应用。v基础理论基础理论： 硅酸盐水泥的水化反应及其产物，凝结硬化过程及硅酸盐水泥的水化反应及其产物，凝结硬化过程及其影响因素；水泥组成对其性能的影响。其影响因素；水泥组成对其性能的影响。v基本技能基本技能： 水泥主要技术性质的测试，各种水泥的正确选用。水泥主要技术性质的测试，各种水泥的正确选用。 概 述

29、 什么是水泥(cement)？ 水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。 水泥的种类有哪些？水泥中的主要矿物硅酸盐系水泥铝酸盐系水泥硫铝酸盐系水泥磷酸盐系水泥硫铝酸钙硅酸钙铝酸钙磷酸钙,镁 根据水泥的主要矿物成分，有：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝酸盐系水泥、磷酸盐系水泥等。概 述 什么是水泥(cement)？ 水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。 水泥的种类有哪些？水泥的特性膨胀水泥快 硬 水 泥低 热 水 泥抗腐蚀水泥 根据水泥的主要矿物成分，有：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝酸盐系水泥、磷酸盐系水泥等。硬化时膨胀硬化速度快水化热低耐腐蚀性好 根据水泥的特性，有：膨

30、胀水泥、快硬水泥、低热水泥、抗硫酸盐水泥等。概 述 什么是水泥(cement)？ 水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。 水泥的种类有哪些？硅酸盐系水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥掺混合材硅酸盐水泥特性硅酸盐水泥 根据水泥的主要矿物成分，有：硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝酸盐系水泥、磷酸盐系水泥等。 根据水泥的特性，有：膨胀水泥、快硬水泥、低热水泥、抗硫酸盐水泥等。v硅酸盐系水泥品种硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥；掺混合材的硅酸盐水泥特性硅酸盐水泥v硅酸盐水泥有P和P两类，后者含有混合材。 水泥在土木工程中的重要作用 水泥是当今产量与用量最大的土木工程材料！ 水泥及其砂浆、混凝土与纤维水泥等

31、水泥基材料普遍用于各种土木工程和钢筋混凝土结构！ 水泥的性能和正确选用对土木工程的功能与质量至关重要！硅酸盐水泥的历史 埃及时代 煅烧石膏金字塔 希腊与罗马人 发明了煅烧石灰石快硬石灰砖石结构砂浆 希腊与罗马人 黏土获泥土、石灰与砂胶凝材料 罗马人 用火山灰、石灰与砂水硬性胶凝材料混凝土、砌块 中世纪，该项技术失传，到11世纪建材低到最低点 14世纪后期，石灰技术和火山灰利用再次升起 17591759年, 英国人John Smeaton将石灰与火山灰混合胶凝材料； 法国的Lesage 和Vicat，英国的Frost 和Parke，煅烧石灰与粘土混合物水泥 1824年，英国的砖瓦匠Joseph

32、Aspdin发明了现代生产硅酸盐水泥的专利技术 1871年，美国宾夕法尼亚，发明世界上第一台回转窑，使水泥生产大规模化 主 要 内 容 什么是硅酸盐水泥？ 硅酸盐水泥是怎样制造？ 硅酸盐水泥的组成？ 水泥浆如何转变成坚硬固体？ 水泥应满足哪些技术性质？ 如何正确使用水泥？u重点论述了硅酸盐系水泥的矿物组成、凝结硬化机理和重点论述了硅酸盐系水泥的矿物组成、凝结硬化机理和基本性质及其检测方法，以及硅酸盐水泥的应用。基本性质及其检测方法，以及硅酸盐水泥的应用。 凡由硅酸盐水泥熟料、05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(即国外通称的Portland Cement)

33、. 学 习 目 的 学习硅酸盐水泥的矿物组成，及其与其他水泥的差别；水泥的生产过程及其对性质的影响。 掌握水泥凝结硬化机理和凝结硬化过程的影响因素；应用这些基本理论，说明水泥和混凝土的性质，指导合理选择与使用水泥，改善水泥基材料的性能。 熟悉水泥各种性质的含义和工程意义；水泥性质的影响因素及其规律；水泥性质的检验方法和评定标准。 一、硅酸盐水泥是怎样制造的？ 原原 料：料：硅质：粘土，硅质：粘土，(SiO2、Al2O3)， 占占1/3 钙质：石灰石、白垩等，钙质：石灰石、白垩等，(CaO)，占占2/3调节原料：铁矿与砂调节原料：铁矿与砂，调节与补充，调节与补充Fe2O3 与与SiO2 制造工艺

34、：制造工艺：原料经原料经粉磨粉磨混合后得到混合后得到水泥生料水泥生料生料经窑内生料经窑内煅烧煅烧得到得到水泥熟料水泥熟料水泥熟料石膏水泥熟料石膏(或再混合材）一起经或再混合材）一起经粉磨粉磨混合混合后得到后得到水泥水泥 自动化生产过程自动化生产过程“两磨一烧”水泥生料可以是：u 与水混合成浆体湿法工艺u 加少量水制成料球半干法工艺u 加稍多水制成湿球半湿法工艺u 干粉混合物干法工艺硅质(粘土)钙 质(石灰石)1450调节原料石膏石膏石膏石膏水水 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 原料采掘原料采掘原料磨细原料磨细原料混合原料混合反应

35、物产物反应物产物中间产物中间产物预热器回转窑产产 物物熟料冷却熟料冷却熟料储存熟料储存硅酸盐水泥熟料制造工艺流程水泥制造厂全貌水泥的制造工艺全貌水泥生料煅烧回转窑回转窑尾14501500C二、硅酸盐水泥的组成 硅酸盐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；混合材：调节水泥的强度等级；必要组分矿物名称 英文名称 缩写分子式矿 物 式硅酸三钙AliteC3SCa3SiO53CaOSiO2硅酸二钙Belit

36、eC2SCa2SiO42CaOSiO2铝酸三钙AluminateC3ACa3Al2O63CaOAl2O3铁铝酸四钙FerriteC4AFCa2(Al,Fe)2O54CaOAl2O3Fe2O3含 量(mass%)476015307151018v化学组成：化学组成：主要成分：主要成分：CaO(=C)，SiO2(=S)， Al2O3(=A)， Fe2O3(=F)少量杂质：少量杂质：MgO、K2O、Na2O、SO3、P2O5等。等。v矿物组成：矿物组成： 硅酸盐水泥熟料主要含有四种矿物：硅酸盐水泥熟料主要含有四种矿物：硅酸盐水泥熟料的组成水泥熟料化学组成与矿物组成的确定方法 水泥熟料中化学成分及其含量

37、直接通过化学分析方法确定： GB/T 1761996 水泥化学分析方法(eqv ISO 680：1990) 水泥熟料的4种矿物的含量不能直接通过分析方法确定，而是采用Bogue方程计算获得： Bogue方程: (C3S) = 4.07(C)7.60(S)6.72(A)1.43(F)2.85() (C2S) = 2.87(S)0.754(C3S) (C3A) = 2.65(A)1.69(F) (C4AF) = 3.04(F)式中：括号表示该物相的质量百分数， = SO3水泥颗粒宏观形貌水泥颗粒的结构水泥熟料颗粒细观形貌水泥熟料矿物微观结构 硅酸盐水泥的品种及矿物含量C3S 48 65 31 42

38、C2S 24 11 40 34C3A 13 8 12 2C4AF 9 9 12 15 特点： 普通 早强 低热 抗硫酸盐 A B C D CaO 66 67 64 64 SiO2 21 21 22 23 Al2O3 7 5 7 4 Fe2O3 3 3 4 5 f-CaO 1 1 1 1 SO3 2 2 2 2三、水泥浆如何转变成坚硬固体？ 水泥浆通过水泥熟料矿物的水化反应、浆体的凝结硬化过程变成坚硬固体v凝结水泥与水混合形成可塑浆体，随着时间推移、可塑性下降，但还不具备强度，此过程即为“凝结”；v硬化随后浆体失去可塑性，强度逐渐增长，形成坚硬固体，这个过程即为“硬化”。 水泥浆体转变成坚硬固体

39、的过程是一个复杂的物理化学变化过程。为什么水泥能由浆体变成固体？ 水泥与水能发生化学反应水泥与水能发生化学反应水化反应；水化反应； 水化反应将结合占水泥质量水化反应将结合占水泥质量30左右的拌左右的拌和水；和水； 水化反应的产物水化反应的产物水化物能相互凝聚成三水化物能相互凝聚成三向网络结构；向网络结构； 水化反应产物有很大的表面能，而且相互水化反应产物有很大的表面能，而且相互间有很强的次价键力。间有很强的次价键力。需学习与掌握的内容：需学习与掌握的内容： 化学过程水泥熟料矿物的水化反应 石膏的作用 物理过程水泥浆的凝结硬化 硬化水泥浆的组成与结构 水泥浆凝结硬化的影响因素1. 水泥熟料矿物的

40、水化反应 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。 反应速度序列：半水石膏CaSO40.5H2O和游离氧化钙f-CaO的水化铝酸三钙C3A的水化铁铝酸四钙C4AF的水化硅酸三钙C3S的水化硅酸二钙 - C2S的水化 来自水泥粉磨过程中二水石膏的脱水分解：CaSO42H2O CaSO40.5H2O+1.5H2O硅酸钙C3S与- C2S的水化 硅酸钙水化生成水化硅酸钙C3S2H3C-S-H凝胶和Ca(OH)2羟钙石，并放出热： 硅酸三钙：2C3S + 6H C3S2H3 + 3CH + 120cal/g 硅酸二钙：2C2S + 4H C3

41、S2H3 + CH + 62cal/g (C-S-H ) + 羟钙石 特征： 形成相同的水化物组成不确定的C-S-H凝胶，组成为： CaxH6-2xSi2O7.zCa(OH)2 nH2O (x, z与温度、水灰比等有关) 其中钙硅比(C/S)： CaO/SiO2 = (xz)/2 C3S反应速度比C2S快，其放热量比C2S大。 水化机理 溶液中反应 固相颗粒表面的局部反应。水化度水化度水化时间（天）水化时间（天）溶液中的反应 机理：溶解机理：溶解 扩散扩散 沉淀沉淀离子在水中的扩散C3S表面离子水化弱化晶体中的化学键，增加pH值水化产物成核CSH析出、凝聚、脱水离开水相，形成凝胶，CH结晶生长

42、表面局部反应 机理：颗粒表面水化物层的形成与扩散 水化物层在固液界面上形成，并不断增厚颗粒表面离子的水化和水解C-S-H的成核Ca(OH)2的成核和生长CSH凝胶体结构水化硅酸钙的形成重新排列和凝聚后的凝胶体结构硅酸钙矿物颗粒的电镜照片硅酸钙矿物颗粒的电镜照片硅酸钙矿物水化后的电镜照片硅酸钙矿物水化后的电镜照片硅酸钙矿物水化物的特征硅酸钙的水化产物C-S-H与Ca(OH)铝酸三钙C3A的水化 铝酸钙C3A的水化行为在水泥水化早期特别重要 纯C3A与水反应迅速，生产水化铝酸钙： C3A + 18H2O C2AH8 + C4AH13 C3AH6 (不稳定的中间产物) (稳定产物) 这一反应导致水泥

43、浆闪凝或假凝，必须避免！ 避免闪凝的有效途径加入石膏CaSO42H2O 这就是硅酸盐水泥生产中，必须加入石膏与水泥熟料一起粉磨的根本原因！ 这一发明是硅酸盐水泥发展史上的一个里程碑。铝酸三钙C3A在石膏存在下的水化反应 C3A与石膏反应首先形成三硫型硫铝酸钙钙矾石晶体，并放出大量热： C3A+ 3CH2+26H C3A3C3H32 + 300 cal / g (1) (钙钒石) 反应后期，石膏量不足时，水化生成单硫型硫铝酸钙水化物： C3A+ C3A3C3H32 +4H C3AC3H12 (2) 石膏消耗完后， C3A直接水化形成C3AH6： C3A + 18H2O C3AH6 (3)石膏缓凝

44、机理：v 钙钒石的形成反应(1)速度比纯C3A的反应(3)慢；v 在水泥颗粒表面析出钙矾石晶体构成阻碍层，延缓了水泥颗粒的水化，避免闪凝或假凝。铁铝酸四钙C4AF的水化 铁铝酸四钙C4AF与水发生类似于C3A的水化反应，也形成类似的产物钙钒石和单硫型水化物： C4AF + 7H C3AFH6 CFH C4AF + 3CH2 + 26H C3(A,F)3C3H32 C4AF + CH2 + 20H C3(A,F)C3H16 C4AF水化物的组成是可变，是铝酸盐与铁酸盐的固溶体，并由铁相凝胶产生。 C4AF的水化反应对整个水泥的行为影响较小。Summary 硅酸钙的水化 2C3S + 6H C3S

45、2H3 + 3CH + 120cal/g 2C2S + 4H C3S2H3 + CH + 62cal/g C-S-H + 羟钙石羟钙石 铝酸钙的水化 C3A + 18H2O C2AH8 + C4AH13 C3A+ 3CH2+26H C3A3C3H32 + 300 cal / g （钙钒石）（钙钒石） C3A+ C3A3C3H32 +4H C3AC3H12 铁铝酸钙的水化 C4AF + 13H C4(A,F)H13 C4AF + 3CH2+26H C3(A,F)3C3H32 C4AF + CH2+26H C3(A,F)C3H12水泥的水化过程：v当水泥颗粒分散在水中，石膏和熟料矿物溶解进入溶液中

46、，液相被各种离子饱和；v几分钟内，Ca2、SO4 、 Al3 、 OH离子间反应，形成钙钒石；v几小时后，Ca(OH)2晶体和硅酸钙水化物C-S-H开始填充原来由水占据、并溶解熟料矿物的空间；v几天后，因石膏量不足，钙钒石开始分解，单硫型硫铝酸钙水化物开始形成。v此后，水化物不断形成，不断填充孔隙或空隙。石膏的作用 避免水泥浆的闪凝和假凝现象。 调节水泥的凝结时间。 导致钙钒石和单硫型硫铝酸钙水化物的形成。水 泥水 溶 解沉 淀水泥浆的凝结硬化过程扩 散2. 水泥浆的凝结硬化物理过程单一水泥颗粒在大量水中的水化过程模型新拌1小时后数小时后几天后几周后拌合水未水化的核水化物CSHCa(OH)2晶

47、体水泥颗粒水泥颗粒水水水泥颗粒分散在水中形成水泥浆体硅酸盐水泥水化物理过程模型水泥水化物膜层水泥水化物膜层水泥颗粒的水化从表面开始，在表面形成水化物膜层诱导期水化物膜层随水化时间向内不断增厚，进入潜伏期。水化物膜层随水化时间向内不断增厚，水泥颗粒粒径缩小在渗透压的作用下，膜层破裂、扩展，占据原来被水占据的空间，进入凝结期。凝结期：水化物不断填充被水占据的空间，成为连续相，拌和水不断减少，并被水化物分割成非连续相。随着水泥颗粒的不断水化，水化物不断填充毛细孔和水所占据的空间，固体相成为连续相，并具有一定强度。进入硬化期。 先在固液界面发生，水化物围绕每颗水泥颗粒未水化的内核区域沉积； 早期水化物

48、在颗粒上形成表面膜层，阻碍了进一步反应进入潜伏期； 因渗透压或Ca(OH)2的结晶或二者，水化物膜层破裂，导致水化继续迅速进行进入水化的加速期； 随着水化的不断进行，水占据的空间越来越少，水化物越来越多，水化物颗粒逐渐接近，构成较疏松的空间网状结构，水泥浆失去流动性，可塑性降低凝结； 由于水泥内核的继续水化，水化物不断填充结构网中的毛细孔隙，使之越来越致密，空隙越来越少，水化物颗粒间作用增强，导致浆体完全失去可塑性，并产生强度硬化。水泥浆凝结硬化的物理过程证据一：熟料矿物水化物量随时间的增长 随着水泥的水化，水化产物量不断增加，水化物固相所占据的空间越来越多，而原来由水占据的空间越来越少，固体

49、连续相逐渐形成。证据二：水泥浆凝结硬化过程的放热曲线熟料矿物和水泥的水化放热量水泥熟料矿物的水化反应是放热过程lyj040224 opc10 water3 (2021-2-24)dQ/dtQ(t)J/ghJ/g0246810121416182022242628303234363840424446485052545658606264666870727476-1.50-1.00-0.500.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.005.506.006.507.007.508.008.509.009.5010.0010.5011.00-10.000.0010

50、.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.00100.00110.00120.00130.00140.00150.00160.00170.00180.00190.00200.00210.00220.00初初始始放放热热峰峰放热主峰放热主峰放热速度放热速度逐渐减慢逐渐减慢实测的水泥水化放热全曲线放热速放热速度很低度很低水泥水化度与放热量呈线性关系水泥水化度与放热量呈线性关系水化放热量（水化放热量（J/g)水化度硅酸盐水泥水化时的放热曲线水化放热速度水化放热速度溶解：溶解：钙钒石钙钒石形成形成诱导期：诱导期：Ca2浓度增加浓度增加C-S-H和和CH快速形成快

51、速形成初凝初凝终凝终凝单硫型硫铝单硫型硫铝酸钙形成酸钙形成扩散控制反应扩散控制反应水泥浆水化放热过程水泥熟料矿物的水化是放热反应，水泥熟料矿物的水化是放热反应，C3S和和C3A放放热最大，最快；而热最大，最快；而C2S放热最小，最慢。放热最小，最慢。水泥水化放热有明显的四个阶段：水泥水化放热有明显的四个阶段：1.初始放热初始放热水泥与水一接触，立即放热，放热速度水泥与水一接触，立即放热，放热速度dQ/dt 很快，表明反应激烈。很快，表明反应激烈。2. 放热停滞期放热停滞期 放热很慢，接近停滞，表明反应停顿。放热很慢，接近停滞，表明反应停顿。3.放热加速期放热加速期 放热速度逐渐加快，达到放热峰

52、值，表明放热速度逐渐加快，达到放热峰值，表明反应逐渐加快。反应逐渐加快。4.放热减速期放热减速期 放热达到峰值后，放热速度逐渐减慢，表放热达到峰值后，放热速度逐渐减慢，表明反应逐渐减速。明反应逐渐减速。水灰比水灰比0.55的水泥浆水化的水泥浆水化1天天黑色箭头指示部分水化物壳层；黑色箭头指示部分水化物壳层；白色箭头指示完全水化物白色箭头指示完全水化物壳层。壳层。证据三、水泥浆凝结硬化过程的微观观察a: C3Sb: C2S 水灰比水灰比0.55的水泥浆水化的水泥浆水化9个月个月I,：C-S-H内产物相内产物相; A：铁相：铁相/CH; B：水化：水化 belite;白色箭头指示完全水化物壳层白色

53、箭头指示完全水化物壳层水泥浆中氢氧化钙的生长3 天7 天28 天365 天红色：未反应的水泥颗粒红色：未反应的水泥颗粒蓝色：氢氧化钙蓝色：氢氧化钙CH黄色：黄色：C-S-H黑色：孔隙黑色：孔隙左上：水化度左上：水化度0；右上：水化度右上：水化度20；左下：水化度左下：水化度50；右下：水化度右下：水化度87。水泥水化过程模型水化度0%水化度20%水化度50%水化度87%应用水泥凝结硬化机理分析与解答问题 水泥生产中为什么掺加石膏？C3A在水中溶解度大，反应很快，引起水泥浆闪凝；在水中溶解度大，反应很快，引起水泥浆闪凝；水泥的凝结速度取决于水泥浆体中水化物凝胶微粒的水泥的凝结速度取决于水泥浆体中

54、水化物凝胶微粒的聚集，聚集，Al3对凝胶微粒聚集有促进作用；对凝胶微粒聚集有促进作用；石膏与石膏与C3A反应形成难溶的硫铝酸钙水化物，反应速度反应形成难溶的硫铝酸钙水化物，反应速度减缓，并减少了溶液中的减缓，并减少了溶液中的Al3浓度，延缓了水泥浆的浓度，延缓了水泥浆的凝结速度。凝结速度。 为什么水泥硬化后能产生强度？水泥浆体硬化后转变为越来越致密的固体；水泥浆体硬化后转变为越来越致密的固体；在浆体硬化过程中，随着水泥矿物的水化，比表面较在浆体硬化过程中，随着水泥矿物的水化，比表面较大的水化物颗粒不断增多，颗粒间相互作用力不断增大的水化物颗粒不断增多，颗粒间相互作用力不断增强，产生的强度越来越

55、高。强，产生的强度越来越高。 水泥浆体强度的增长规律是什么？ 水泥浆体的强度随龄期而逐渐增长，早期增长快，水泥浆体的强度随龄期而逐渐增长，早期增长快，后期增长较慢，但是只要维持一定的温度和湿度，其后期增长较慢，但是只要维持一定的温度和湿度，其强度可在相当长的时期内增长。这与水泥矿物的水化强度可在相当长的时期内增长。这与水泥矿物的水化反应规律是一致的。反应规律是一致的。 为什么强度发展与环境温、湿度有关？ 水泥的水化需要水，如果没有水，水泥的水化就将水泥的水化需要水，如果没有水，水泥的水化就将停止；提高温度可加快水泥的凝结硬化，而降低温度停止；提高温度可加快水泥的凝结硬化，而降低温度就会减缓水泥

56、的凝结硬化。就会减缓水泥的凝结硬化。 为什么水泥的储存与运输时应防止受潮？ 水泥受潮，因表面水化结块，丧失凝胶能力，强度水泥受潮，因表面水化结块，丧失凝胶能力，强度大为降低。大为降低。 3、硬化水泥浆体水泥石的组成与结构 水泥石的组成固相水泥水化物与未水化的水泥颗粒u胶体相：水化硅酸钙C-S-H凝胶和铁相凝胶等；u晶体相：硫铝酸钙水化物、水化铝酸钙与氢氧化钙晶体等；气相各种尺寸的孔隙与空隙u凝胶孔u毛细孔u工艺空隙液相水或孔溶液u自由水u吸附水u凝胶水 水泥石的组成随水泥水化度而变水泥石中固体和孔隙的尺寸范围硬化水泥浆体水泥石的微结构 水泥浆体凝结硬化后形成的固体称为水泥石 水泥石微结构特点多

57、物相固体颗粒堆聚的多孔结构体；各种物相分布不均；各种物相的尺寸不等，形貌不一。 由水化物(胶体和晶体)颗粒、未水化的水泥颗粒内核相互聚集形成连续固体颗粒堆聚结构，大小不等的凝胶孔和毛细孔分布其中。水化良好的水泥石微结构： “A”代表结晶性差、胶体尺寸(1100nm)的C-S-H堆聚体，颗粒间隙尺寸0.53.0nm； “H”代表六方晶体相，尺寸为1m； “C”代表没有被水化物填充，原来由水占据的毛细孔隙或空隙，尺寸在10nm m 。背散射扫描电镜照片背散射扫描电镜照片未水化水泥颗粒未水化水泥颗粒C-S-H氢氧化钙氢氧化钙单硫型硫单硫型硫铝酸盐铝酸盐水泥浆扫描电镜照片水泥浆扫描电镜照片(7d龄期龄

58、期)C-S-H钙矾石钙矾石水泥浆中的固体相 水泥石中有四种主要固体相硅酸钙水化物氢氧化钙硫铝酸钙水化物未水化的水泥颗粒水泥浆中的固体相（1）硅酸钙水化物）硅酸钙水化物 Calcium Silicate Hydrate缩写缩写: C-S-H体积含量体积含量: 占水泥石体积的占水泥石体积的5060 %。主要特性主要特性: 高比表面积高比表面积(100 to 700 m2/ g) 次价键（范得华力）次价键（范得华力）很强很强 强度。强度。结构特点：结构特点： 结晶性很差，呈折叠层状结构；结晶性很差，呈折叠层状结构；组成特点：组成特点： 组成可变，钙组成可变，钙/硅硅(C/S)比比=1.5 2.0 ，

59、结构水不等。，结构水不等。形貌：形貌： 结晶性差的纤维网状，胶体尺寸颗粒的聚集体。结晶性差的纤维网状，胶体尺寸颗粒的聚集体。C-S-H形貌C-S-H的分子的分子结构结构硅酸钙水化物C-S-H的胶体结构C-S-H 凝胶结构模型凝胶结构模型A=结合键结合键次价键次价键B=C-S-H片片C=分散的层分散的层O=物理吸附水物理吸附水X=层间水层间水水泥浆中的固体相( 2 ) Ca(OH)2羟钙石(portlandite)缩写：缩写：CH体积含量体积含量: 占水泥石体积的占水泥石体积的20 25 %；特征：特征： 表面积较小、次价键力弱表面积较小、次价键力弱 耐久性和强度。耐久性和强度。组成特点：组成特

60、点： 组成确定组成确定Ca(OH)2。 结构特点：结构特点： 六方片状晶体，与天然羟钙石六方片状晶体，与天然羟钙石Portlandite 相似。相似。形貌：形貌： 大片状晶体的堆积体。大片状晶体的堆积体。氢氧化钙晶体形貌生长在水泥石孔隙中的六方片状的羟钙石晶体（3）水化硫铝酸钙）水化硫铝酸钙Calcium Sulfoaluminate Hydrates缩写：缩写：Aft、Afm含量：含量： 占水泥石体积的占水泥石体积的 15 20 %。 组成特点：组成特点：开始时，形成三硫型硫铝酸钙开始时，形成三硫型硫铝酸钙钙钒石钙钒石 ettringite(Aft)后期，转变为后期，转变为 单硫型硫铝酸钙单