水泥材料学2汇总课件

2010水泥材料学22.2

通用水泥用于建筑结构工程的量大面广的一类水泥，通常为硅酸盐系列水泥。国家标准ＧＢ１７５—２００７《通用硅酸盐水泥》规定通用水泥分为6个品种：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。以上6个品种的水泥产量占水泥总产量的80%以上。表1通用水泥的组成水泥品种熟料石膏混合材料Ⅰ型硅酸盐水泥（P．Ⅰ）硅酸盐水泥熟料天然石膏和工业副产品石膏（控制SO3＜3.5%）不掺任何混合材Ⅱ型硅酸盐水泥（P．Ⅱ）硅酸盐水泥熟料天然石膏和工业副产品石膏（控制SO3＜3.5%）掺加不超过水泥质量

5%的石灰石或高炉矿渣混合材普通硅酸盐水泥（P．O）硅酸盐水泥熟料天然石膏和工业副产品石膏（控制SO3＜3.5%）掺加6～20%混合材矿渣硅酸盐水泥（P．S）硅酸盐水泥熟料天然石膏和工业副产品石膏（控制SO3＜4.0%）掺加21～70%高炉矿渣混合材（A、

B)Ａ：＞２０％且≤５０％，

Ｂ：＞５０％且≤７

０％火山灰硅酸盐水泥（P．P）硅酸盐水泥熟料天然石膏和工业副产品石膏（控制SO3＜3.5%）掺加21～40%火山灰质混合材粉煤灰硅酸盐水泥（P．F）硅酸盐水泥熟料天然石膏和工业副产品石膏（控制SO3＜3.5%）掺加21～40%粉煤灰混合材复合硅酸盐水泥（P．C）硅酸盐水泥熟料天然石膏和工业副产品石膏（控制SO3＜3.5%）掺加两种或两种以上的混合材，总掺量按质量分数计占水泥质量的21～50%关于通用水泥组成的规定通用水泥=硅酸盐水泥熟料+适量石膏+混合材混合材：主要是矿渣、粉煤灰、火山灰

少量的石灰石、砂岩、窑灰石膏：二水石膏

二水石膏+硬石膏不允许单独使用硬石膏关于通用水泥组成的规定石灰石作为混合材的有关规定１）Ｐ·Ⅱ硅酸盐水泥中允许掺不大于水泥质量

５％的石灰石。２）普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥中允许掺不超过水泥质量 ８％的非活性混合材料，而非活性混合材料中包含有石灰石和砂岩。３）火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥中不允许掺石灰石。４）复合硅酸盐水泥中允许掺石灰石，其掺量可以在 ２０％～５０％范围内调整。通用水泥的强度和标号以水泥28天抗压强度，将水泥分为不同的等级，这些等级又叫做水泥的标号。表2

硅酸盐水泥强度等级及相应指标水泥品种强度等级抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)3d28d3d28d硅酸盐水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0表3

普通硅酸盐水泥强度等级及相应指标指标强度抗压强度抗折强度水泥等级(MPa)(MPa)品种3d28d3d28d普通32.511.032.52.55.5硅酸32.5R17.032.53.55.5盐水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.0表4

其他通用水泥强度等级及相应指标(MPa)强度等级P．S、P．F、P．PP．CP．S、P．F、P．P、P．C3d3d3d3d28d28d抗压抗折抗压抗折抗压抗折32.510.02.511.02.532.55.532.5R15.03.516.03.532.55.542.515.03.516.03.542.56.542.5R19.04.021.04.042.56.552.521.04.022.04.052.57.0水泥品种性能特点使用范围P．ⅠⅡ、P．凝结硬化快、早强高、强度等级高;抗冻性、耐磨性好水化热高;耐酸、碱、硫酸盐类化学侵蚀性差配制高强度等级混凝土;用于早强要求高的工程;在低温条件下需要强度发展快的工程;一般地上工程和不受侵蚀的地下工程;非腐蚀性水中的受冻工程凝结硬化较快、早强较高;抗冻性较好;水化热较高;耐酸、碱、硫酸盐类化学侵蚀性较差配制一般强度等级混凝土;在低温条件下需要强度发展较快的工程;一般地上工程和不受侵蚀的地下工程;非腐蚀性水中的受冻工程P．OP．S早强较低、凝结较慢;抗硫酸盐类化学侵蚀性好、抗水性好;水化热较低、抗冻性较差;干缩较大;在潮湿环境中后期强度增长率较大地下、水中、海工工程大体积混凝土工程P．F早强较低、凝结较慢;抗硫酸盐类化学侵蚀性好、抗水性好;水化热较低、抗冻性较差;易吸水、干缩较大;在潮湿环境中后期强度增长率较大大体积混凝土工程地下、水下工程P．P抗硫酸盐类化学侵蚀性好、抗水性好;水化热较低、抗冻性较差;早强较低、后期强度增长快;干缩小、体积稳定性好;抗拉强度高、抗裂性较好;抗碳化性能差水工大体积混凝土

一般民用和工业建筑需要蒸汽养护的构件P．C抗硫酸盐类化学侵蚀性好、抗水性好;水化热较低、抗冻性较差;早强较低、后期强度增长快;干缩小、体积稳定性好;抗拉强度高、抗裂性较好;抗碳化性能差水工大体积混凝土

一般民用和工业建筑需要蒸汽养护的构件表5

通用水泥性能特点与使用范围2.3

特性水泥定义和特点：具有特殊性能：快凝、快硬、耐火等满足特殊用途：抢修工程、装饰工程等包括了三个以上的系列（1）快硬高强水泥特点：凝结时间短、硬化快、早期强度高 以3天强度来划分等级组成：PC系列（硅酸盐水泥）CSA系列（硫铝酸盐水泥）用途：需要快速施工的工程、抢修工程、 冬季施工制备快硬高强水泥的方法调整矿物组成掺加外加剂（早强剂、促凝剂）硅酸盐快硬高强水泥增加了对1天强度的要求；采取措施：矿物组成中增加硅酸三钙、铝酸三钙矿物含量；增大比表面积；适当增加石膏含量。优点：水化热大，抗冻性好；缺点：储存期短，早期干缩大。硫铝酸盐快硬水泥主要成分：无水硫铝酸钙、硅酸二钙、石膏特点：凝结快（初凝8-60分钟，终凝10-90分钟）强度发挥早：4小时可以达到20MPa；强度发展快：3天强度（55MPa）达到最终强度

（70MPa）的80%左右石膏掺量的作用：通过改变石膏掺量，可以制造不收缩、微膨胀、膨胀以及自应力水泥。氟铝酸盐快硬水泥矿物组成中含20%左右的氟铝酸钙特点：快凝快硬初凝、终凝时间间隔短（型砂沙水泥：初凝5分钟，终凝12分钟；喷射水泥：初凝5分钟，终凝10分钟）

（2）抗硫酸盐型硅酸盐水泥特点：有较强的抵抗硫酸根离子腐蚀的能力、水化热低组成：硅酸盐系列改变熟料矿物组成（降低硅酸三钙≤50%和铝酸三钙含量≤5%

）用途：水利工程、地下工程、海港工程、隧道工程、桥梁基础等（3）油井水泥特点：流动性好、快凝初凝、终凝时间间隔短在高温高压环境中凝结硬化组成：硅酸盐系列改变矿物比例用途：用于油田固井4、白色水泥特点：颜色为白色，白度是重要的性能指标组成：控制Fe含量用途：建筑装饰（5）彩色水泥特点：按照使用要求可配制出红色、 绿色等彩色水泥组成：一般为硅酸盐系列制备方法：白水泥+颜料在原材料中配入着色剂烧制用途：建筑装饰（6）道路水泥性能特点：耐磨性好、抗冻性好、抗冲击性好、收缩小、弹性好组成：硅酸盐系列水泥中增加含铁矿物用途：公路路面（7）补偿收缩水泥特点：具有微膨胀性组成：CSA系列用途：防止混凝土开裂（8）砌筑水泥特点：强度要求不高，流动性好组成：硅酸盐系列用途：用于砌筑和抹灰（9）防辐射水泥特点：密度大、水化热小、抗拉强度高组成：含有Ba、Sr等重金属离子用途：用于阻挡或防护原子核反应堆辐射（10）耐高温水泥特点：耐高温、耐腐蚀组成：主要为铝酸盐系列另外还有磷酸盐系列用途：窑炉内衬（电力、石化、冶金、建材等）磷酸盐系列水泥PALC（磷铝酸盐水泥，即CPA）是一种 强、高强、具有生物特性的水泥，具有独立的矿相，CaO—AL2O3一P2O5富铝区域存在良好的水硬性组成；PALC是以P-O和A1-O为主体阴离子团的新型水泥，P和Al间不等价取代，结构中形成大量缺陷，增加系统的水化活性，使水泥浆体具有强、高强及后期强度增进的特点。磷铝酸盐水泥强度指标1dK149.7851.8146.8547.94K250.5749.7951.6250.68K351.6950.4453.5753.423dK1103.25107.4100.93104.43K2102.7599.7103.3599.81K3104.83103.71106.53106.39作业:要求：任选一题，2000