《建筑材料》第十次课第四章

《建筑材料》教案

第四章水泥混合材料矿渣硅酸盐水泥(P.S)火山灰质硅酸盐水泥(P.P)粉煤灰硅酸盐水泥(P.F)复合硅酸盐水泥(P.C)4.2掺大量混合材料的硅酸盐水泥4.2掺大量混合材料的硅酸盐水泥定义：在生产水泥时，为了改善水泥性能，调节水泥强度等级，降低成本，而加入的人工或天然的矿物材料。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)按性能分为两类:活性混合材料(水硬性混合材料)非活性混合材料（填充性混合材料）4.2.1混合材料的分类（1）活性混合材料磨细后加水不水化但掺加石灰后发生二次水化反应生成水硬性胶凝产物火山灰活性：在常温和有水的情况下可与石灰反应生成具有水硬性胶凝能力的产物。水化反应硅酸盐水泥中加入活性混合材料硅酸盐水泥水化一次水化二次水化虽然活性混合材料不是水泥熟料的组成材料.

但水泥中用一定比例的活性混合材料代替可以改变各种水泥的性能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)2

改善孔隙构造SiO2+mH2O+xCa(OH)2xCaO·SiO2·nH2OAl2O3+aH2O+yCa(OH)2yCaO·Al2O3·bH2O活性混合材料消耗Ca(OH)2水硬性胶凝产物火山灰活性掺活性混合材料的作用提高产量降低成本改善水泥的性能

调整强度等级降低水化热减少碱骨料反应的发生扩大应用范围充分利用工业废渣保护环境常用活性混合材料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。火山灰质混合材料是火山喷发沉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）。粉煤灰是一种发电厂燃料废渣。活性混合材材料和石灰灰、石膏共共同混合磨磨细可制成成无熟料水水泥。生产产工艺简单单，成本低低，可用于于调制砂浆浆或低强度度等级的混混凝土，用用于一些小小型、次要要工程。知识点2）、非活性性混合材料料特点磨成细粉与与石灰加水水拌和后，，不能或很很少生成具具有胶凝性性质的水化化产物常用品种石英粘土慢冷矿渣凡有硅酸盐盐水泥熟料料、粒化高高炉矿渣和和适量石膏膏共同磨细细制成的水水硬性胶凝凝材料称为为矿渣水泥泥。粒化矿渣掺掺量为20～70%。水硬性胶凝材料熟料粒化高炉矿渣石膏磨细P.S4.2.1、矿渣硅酸酸盐水泥、、火山灰质质硅酸盐水水泥及粉煤煤灰硅酸盐盐水泥1定义、代代号

（1）矿渣硅硅酸盐水泥泥凡有硅酸盐盐水泥熟料料、火山灰灰质混合材材料和适量量石膏其同同磨细制成成的水硬性性胶凝材料料。其中混合材材料的掺量量为20～50%。(2)火山灰质硅硅酸盐水泥泥水硬性胶凝材料熟料火山灰质混合材料石膏磨细P.P凡有硅酸盐盐水泥熟料料、粉煤灰灰和适量石石膏共同磨磨细制成的的水硬性胶胶凝材料称称为粉煤灰灰水泥。粉煤灰掺量量为20～40%。(3)粉煤灰硅酸酸盐水泥水硬性胶凝材料熟料粉煤灰石膏磨细P.F2.技术性性质技术性质:分为6个强度等级级:32.5,32.5R,42.5,42.5R,52.5,52.5R（表3.3.2）其它技术性性质与普通通水泥相同同强度等级抗压强度(MPa)抗折强度（MPa）3天28天3天28天32.532.5R42.542.5R52.552.5R10.015.015.019.021.023.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.04.55.55.56.56.57.07.0表3.3.2P.S、P.P、P.F的强度要求求3.特性与应用用三种水泥的的共性（1）早期强度度低、后期期强度发展展高。其原原因是这三三种水泥的的熟料含量量少且二次次水化反应应（即活性性混合材料料的水化））慢，故早早期（3d、7d）强度低。。后期由于于二次水化化反应的不不断进行和和水泥熟料料的不断水水化，水化化产物不断断增多，强强度可赶上上或超过同同标号的硅硅酸盐水泥泥或普通硅硅酸盐水泥泥。活性混混合材料的的掺量越多多，早期强强度越低，，但后期强强度增长越越多。这三种水泥泥不适合用用于早期强强度要求高高的混凝土土工程，如如冬季施工工现浇工程程等。（2）对温度敏敏感，适合合高温养护护。这三种种水泥在低低温下水化化明显减慢慢，强度较较低。采用用高温养护护可大大加加速活性混混合材料的的水化，并并可加速熟熟料的水化化，故可大大大提高早早期强度，，且不影响响常温下后后期强度的的发展。（3）耐腐蚀性性好。这三三种水泥的的熟料数量量相对较少少，水化硬硬化后水泥泥石中的氢氢氧化钙和和水化铝酸酸钙的数量量少，且活活性混合材材料的二次次水化反应应使水泥石石中氢氧化化钙的数量量进一步降降低，因此此耐腐蚀性性好，适合合用于有硫硫酸盐、镁镁盐、软水水等侵蚀作作用的环境境，如水工工、海港、、码头等混混凝土工程程。但当侵侵蚀介质的的浓度较高高或耐腐蚀蚀性要求高高时，仍不不宜使用。。（4）水化热小小。三种水水泥中的熟熟料含量少少，因而水水化放热量量少，尤其其是早期放放热速度慢慢，放热量量少，适合合用于大体体积混凝土土工程。（5）抗冻性较较差。矿渣渣和粉煤灰灰易泌水形形成连通孔孔隙，火山山灰一般需需水量较大大，会增加加内部的孔孔隙含量，，故这三种种水泥的抗抗冻性均较较差。（6）抗碳化性性较差。由由于这三种种水泥在水水化硬化后后，水泥石石中的氢氧氧化钙的数数量少，故故抵抗碳化化的能力差差。因而不不适合用于于二氧化碳碳浓度含量量高的工业业厂房，如如铸造、翻翻砂车间等等。三种水泥的的特性（1）矿渣硅酸酸盐水泥耐热性好适用于有耐耐热要求的的混凝土工工程。干缩大，抗抗渗性差。。由于混合材材料掺量大大，而且高高炉矿渣有有尖锐棱角角，拌和用用水量大，，保水性差差，易产生生泌水通道道，故其抗抗渗性差，，不适用于于有抗渗要要求的混凝凝土工程。。（2）火山灰质质硅酸盐水水泥①在潮湿环环境或水中中养护时抗抗渗性好。。因为细而多多孔的火山山灰材料适适用于有抗抗渗要求工工程,发生膨胀胶胶化作用，，生成较多多的水化硅硅酸钙，使使水泥石的的结构密实实。②在干燥环环境中使用用易裂纹、、起粉。因为上述水水化反应在在干燥的环环境中不能能进行，强强度不发展展；且以生生成的水化化硅酸钙凝凝胶也会失失水收缩，，产生裂纹纹，所以不不适用于干干热地区的的地上建筑筑。（3）粉煤灰硅硅酸盐水泥泥①早期强度度低，因为为粉煤灰球球形玻璃体体表面密实实，1～3个月后表面面活性物质质才发生二二次水化作作用，适应应于承重迟迟缓的工程程。②干缩小，，抗裂性好好：表面结结构密实，，吸水量少少。③泌水性大大（快）易易产生失水水裂纹，抗抗渗性差。。五种常用水水泥的主要要性能特性品种P.ⅠP.ⅡP.OP.SP.PP.F水化热高低凝结时间快较快较慢，低温下尤甚强度发展早期强度高早期强度较高早期强度低，但后期强度可等于同标号硅酸盐水泥抗硫酸腐蚀较差较强当SiO2多时，抗硫酸盐腐蚀性好当AlO3多时，抗硫酸盐腐蚀性差抗冻性好较差干缩性小较大大较小保水性较好差好差蒸养适应性不宜高于60～80℃好4.3.3复合硅酸盐盐水泥P.C在硅酸盐水水泥熟料中中掺入2种或2种以上的混混合材料制制备而成的的硅酸盐水水泥。性质32.5～52.5R6个强度等级级。其它性质介介于P.O与三种混合合材料硅酸酸盐水泥相相同。复合水泥的的强度要求求强度等级

fc(MPa)fm(MPa)3d28d3d28d32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.55.2522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.0Back水泥的包装装与存储国标规定包包装袋两侧侧应根据水水泥的品种种采用不同同的颜色印印刷水泥名名称和强度度等级，硅硅酸盐水泥泥和普通硅硅酸盐水泥泥采用红色色，矿渣硅硅酸盐水泥泥采用绿色色，其他三三个品种水水泥采用黑黑色或蓝色色。4.4其其他品种水水泥1.道路硅酸盐盐水泥定义：以适适当成分的的生料烧至至部分熔融融，所得以以硅酸钙为为主要成分分和较多量量的铁铝酸酸钙的硅酸酸盐熟料称称为道路硅硅酸盐水泥泥熟料。特性与应用用：道路水水泥是一种种强度高、、特别是抗抗折强度高高、耐磨性性好、干缩缩性小、抗抗冲击性好好、抗冻性性和抗硫酸酸性比较好好的专用水水泥。它适适用于道路路路面、机机场跑道道道面、城市市广场等工工程。由于于道路水泥泥具有干缩缩性小、耐耐磨、抗冲冲击等特性性，可减少少水泥混凝凝土路面的的裂缝和磨磨耗等病害害，减少维维修、延长长路面使用用年限。2.快硬硅酸盐水水泥定义：凡以硅硅酸盐水泥熟熟料和适量石石膏磨细制成成的，以3d抗压强度表示示标号的水硬硬性胶凝材料料称为快硬硅硅酸盐水泥（（简称快硬水水泥）。3.白色硅酸盐水水泥定义：凡以适适当成分的生生料烧至部分分溶融，所得得以硅酸钙为为主要成分、、氧化铁含量量很少的白色色硅酸盐水泥泥熟料，加入入适量石膏，，磨细制成的的水硬性胶凝凝材料，称为为白色硅酸盐盐水泥（简称称白水泥）。。4.膨胀水泥及自自应力水泥硬化过程中不不产生收缩而而具有一定膨膨胀性能的水水泥。在路桥工程中中，膨胀水泥泥常用于水泥泥混凝土路面面、机场道面面或桥梁结构构中修补混凝凝土。练习题1、活性混合材材料均含有___和___成分。它们能能与水泥水化化产物_作用，生成___和___。2、常用的六大大水泥包括：：___、___、___、___、___及___。3、矿渣水泥与与硅酸盐水泥泥相比，其早早期强度___，后期强度___，水化热___，抗蚀性___，抗冻性___。4、因为水泥是是水硬性胶凝凝材料，故运运输和储存时时不怕受潮和和淋湿。（））5、用沸煮法可可以全面检验验硅酸盐水泥泥的体积安定定性是否良好好。（））6、生产水泥时时掺入石膏的的目的是为了了延缓凝结时时间，掺量越越大，作用越越大。（））7、粉煤灰水泥泥适用于冬季季施工的混凝凝土工程。（（）8、体积安定性性不合格的水水泥在空气中中放置一段时时间后，安定定性可能合格格了。（））9、对早期强度度要求比较高高的工程一般般使用矿渣水水泥、火山灰灰水泥和粉煤煤灰水泥。（（）10、硅酸盐水泥泥熟料矿物组组成中，以下下哪种熟料矿矿物不是主要要成分?___。A.硅酸二钙B.硅酸三钙C.铁铝酸四钙和和铝酸三钙D.游离氧化钙11、矿渣硅酸盐盐水泥与火山山灰质硅酸盐盐水泥比较，，二者___不同。A.抗冻性B.水化热C.耐热性D.强度发展12、以下工程适适合使用硅酸酸盐水泥的是是____。A.大体积的混凝凝土工程B.受化化学学及及海海水水侵侵蚀蚀的的工工程程C.耐热热混混凝凝土土工工程程D.早期期强强度度要要求求较较高高的的工工程程13、某某住住宅宅工工程程工工期期较较短短，，现现有有强强度度等等级级同同为为42.5硅酸酸盐盐水水泥泥和和矿矿渣渣水水泥泥可可选选用用。。从从有有利利于于完完成成工工期期的的角角度度来来看看