特种水泥课件

第十章特性水泥和专用水泥第一节快硬水泥一、快硬硅酸盐水泥1.定义：凡以硅酸盐水泥熟料和石膏磨细制成的，以3天抗压强度表示标号的水硬性胶凝材料，称为快硬硅酸盐水泥。2.生产：与硅酸盐水泥相似生料细度：控制0.08mm方孔筛筛余小于5％熟料矿物组成：C3S和C3A含量较高，C3S＝50％～60％，C3A＝8％～14％也可只提高C3S或C3A含量3.性能：细度、凝结时间：与普通水泥相同强度：3天抗压，3个标号：325、375、425SO3≤4.0%，适当增加石膏掺量，使之硬化时形成较多的钙矾石，利于强度发展。水化放热速率快，水化热较高，早期强度高，但干缩率大。4.用途：抢修工程、军事工程。预应力钢筋混凝土构件，配制干硬混凝土。4.水化：C4A3S和CaSO4形成钙矾石和Al(OH)3凝胶，早期强度增长较快；β-C2S生成C-S-H凝胶填充在水化硫铝酸钙之间，结构致密，使后期强度增大。5.性能：凝结时间：初凝≥25min；终凝≤3h强度：3天抗压表示，早期强度高，长期强度稳定细度：比表面积≥380m2/kg低温硬化性能好，抗渗、抗蚀、抗冻性能好改变石膏掺量，可制得快硬不收缩、微膨胀、膨胀和自应力水泥6.用途：抢修工程、冬季施工工程、地下工程，配制膨胀水泥和自应力水泥。三、快凝快硬硅酸盐水泥1.定义：凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸三钙和氟铝酸钙为主的熟料，加入适量的硬石膏、粒化高炉矿渣、无水硫酸钙，经过磨细制成的凝结快、小时强度增长快的水硬性胶凝材料，称为快凝快硬硅酸盐水泥。2.生产：煅烧：1250～1350℃，烧成温度低，熟料要快冷，热耗较低，熟料易磨性好。3.熟料矿物组成：C3S、C2S、氟铝酸钙、C4AF4.水化：氟铝酸钙在几秒钟内就水化生成水化铝酸钙和AH2F;几分钟后，水化铝酸钙与Ca(OH)2及CaSO4形成钙矾石和低硫型水化硫铝酸钙；C3S和C2S生成C-S-H凝胶和Ca(OH)2。以钙矾石为骨架，其间填充C-S-H凝胶在和铝胶，迅速达到高致密度，快硬早强。5.性能：凝结时间：初凝≥10min；终凝≤60min，用酒石酸、柠檬酸调节强度：4h抗压表示细度：比表面积≥450m2/kg6.用途：抢修工程，用作喷射水泥、型砂水泥。第二节中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥1.定义：中热硅酸盐水泥：是由适当成分的硅酸盐水泥熟料加入适量石膏磨细而成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料。低热矿渣水泥：是由适当成分的硅酸盐水泥熟料加入矿渣和适量石膏磨细而成的具有低水化热的水硬性胶凝材料。其矿渣掺量为水泥质量的20～60％，允许用不超过混合材总量50％的磷渣或粉煤灰代替矿渣。2.生产：与硅酸盐水泥相似第三节抗硫酸盐水泥1.定义：中抗硫酸盐硅酸盐水泥：以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏磨细制成的具有抵抗中等浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料。代号P.MSR高抗硫酸盐硅酸盐水泥：以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏磨细制成的具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料。代号P.HSR2.熟料矿物组成：中抗硫水泥：C3A≤5％，C3S≤55％高抗硫水泥：C3A≤3％，C3S≤50％烧失量<3.0%，SO3<2.5%自应力硅酸盐水泥：是适当比例的硅酸盐水泥、高铝水泥和天然二水石膏磨制而成的膨胀性的水硬性胶凝材料。硅酸盐水泥67～73％，高铝水泥12～15％，二水石膏15～18％28天自由膨胀率≤3％，高铝水泥中CA、CA2与石膏作用生成钙矾石水泥液相碱度高，膨胀特性激烈，稳定期短自应力铝酸盐水泥：是以一定量的高铝熟料水泥和二水石膏磨制而成的大膨胀率水硬性胶凝材料。按1：2标准砂浆28天自应力值分为3.0，4.5，6.0三个级别高铝水泥既是强度组分，又是膨胀组分，液相碱度低，生成的钙矾石分布均匀，Al(OH)3凝胶起塑性垫衬作用，稳定期长膨胀硫铝酸盐水泥：凡以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，加入适量二水石膏磨细制成的具有可调膨胀性能的水硬性胶凝材料。水泥比表面积≥400m2/kg，初凝时间≥30min，终凝时间≤3h水化产物主要为钙矾石和Al(OH)3凝胶，膨胀由钙矾石形成，Al(OH)3凝胶起塑性垫衬作用，膨胀特性缓和，膨胀量取决于石膏掺量。第五节道路水泥1.定义：由较高铁铝酸钙含量的硅酸盐道路水泥熟料，0％～10％活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。2.熟料矿物组成：C3A<5％，C4AF>16％，回转窑fCaO≤1.0％，立窑fCaO≤1.8％3.性能：细度：筛余≤10%凝结时间：初凝≥1h，终凝≤10h强度：以28天抗压表示，425，525，625耐磨性好(28天磨损量≤3.6kg/m2)、收缩小(28天干缩≤0.10％)抗冻性好、抗冲击性好，有高抗折强度和良好耐久性第六节油井水泥用途：专用于油井、气井的固井工程，将套管与周围岩层胶结封固，封隔地层内油、气、水，防止互相窜扰，在井内形成油流通道。要求：注入过程中要有一定的流动性和合适的密度；注入后应较快凝结，短期达到相当强度；硬化后有良好稳定性和抗渗性、抗蚀性。油井底部的温度和压力随着井深的增加而提高，高温高压对水泥性能影响大。按井深，分为A~J九个级别，普通型、中抗硫型、高抗硫型三类第七节白色水泥和彩色水泥硅酸盐水泥的颜色主要由氧化铁引起：3～4％，暗灰色0.45～0.7％，淡绿色0.35～0.4％，接近白色降低Fe2O3含量，生产白水泥氧化锰、氧化钴、氧化钛也会影响白度白度：以白水泥与MgO标准白板的反射率的比值来表示。彩色水泥：深颜色（红、褐、黑）彩色水泥，用一般硅酸盐水泥熟料磨制用白水泥熟料与石膏以及颜料共同磨制，颜料要求对光和大气能耐久，能耐碱而又不对水泥性能起破坏作用，常用颜料：氧化铁（红、黄、褐红）二氧化锰（黑、褐）氧化铬（绿色）赭石（赭色）群