《材料-水泥》课件

材料——水泥水泥是现代建筑不可或缺的材料。本课程将深入探讨水泥的特性、制造过程和应用。让我们开始这段关于这种神奇材料的旅程。什么是水泥定义水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料。主要成分主要由硅酸钙、铝酸钙等化合物组成。特性与水混合后能凝结硬化，具有粘结性和强度。水泥的历史1古罗马时期使用火山灰和石灰制作类似水泥的材料。21824年约瑟夫·阿斯普丁发明了波特兰水泥。320世纪水泥技术迅速发展，成为主要建筑材料。水泥的原料石灰石提供钙质原料，占比约80%。粘土提供硅、铝、铁等元素，占比约20%。石膏调节水泥凝结时间，添加量约3-5%。水泥的制造过程原料准备破碎、配料、粉磨煅烧在回转窑中高温煅烧，形成熟料冷却熟料快速冷却粉磨熟料与石膏等添加剂一起粉磨水泥的种类普通硅酸盐水泥最常见的水泥类型，适用于一般工程。矿渣水泥添加高炉矿渣，具有良好的耐久性。粉煤灰水泥添加粉煤灰，提高工作性能和耐久性。特种水泥包括白水泥、低热水泥等，用于特殊工程。普通硅酸盐水泥组成主要由硅酸三钙和硅酸二钙组成。特点早期强度高，耐久性好，适用范围广。应用广泛用于建筑、桥梁、道路等工程。矿渣水泥组成由普通硅酸盐水泥熟料和高炉矿渣粉磨而成。特点水化热低，耐硫酸盐腐蚀性好，后期强度高。应用适用于水工建筑、海港工程等。粉煤灰水泥原料添加20-30%的粉煤灰。强度早期强度较低，后期强度高。耐久性抗渗性和抗冻性好。白水泥1颜色纯白色，美观度高2原料选用低铁含量的原料3用途装饰性工程，艺术品制作4价格比普通水泥昂贵低热水泥定义水化热较低的特种水泥。特点水化热低，收缩小，抗裂性好。应用适用于大体积混凝土工程，如大坝。硫铝酸盐水泥组成主要矿物为硫铝酸钙和硅酸二钙。特点快凝快硬，早期强度极高。应用用于紧急抢修、冬季施工等。水泥的物理性质比重影响水泥的密实度和强度。比表面积决定水泥的水化速度和强度发展。胶凝性水泥最重要的特性，使其能凝结硬化。水化热水泥水化过程中释放的热量。比重3.1普通水泥比重一般在3.0-3.2之间。2.9矿渣水泥比重由于添加矿渣，比重略低。3.3特种水泥比重部分特种水泥比重可达3.3以上。比表面积定义单位质量水泥颗粒的表面积总和。测量方法通常使用布莱恩法测定。影响比表面积越大，水泥水化速度越快，早期强度越高。胶凝性1水化反应水泥与水接触开始水化2凝结失去塑性，开始硬化3硬化逐渐获得强度4强度发展继续水化，强度增长水化热定义水泥水化过程中释放的热量。影响因素水泥组成、细度、水灰比等。重要性影响混凝土内外温差，可能导致裂缝。水泥的化学性质主要化合物硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等。水化反应与水反应形成水化产物。碱性水泥浆体呈强碱性，pH值约12-13。水泥水化反应溶解水泥矿物在水中溶解水解形成各种离子结晶离子重新结合形成水化产物凝结硬化水化产物交联形成网络结构水泥水化过程1初始期水泥与水接触，开始溶解。2诱导期反应速度减慢，浆体保持流动性。3加速期水化反应加快，强度迅速增长。4减速期反应逐渐减慢，强度继续增长。水泥水化产物C-S-H凝胶主要强度来源，占水化产物的50-60%。氢氧化钙占20-25%，影响水泥的碱性。钙矾石占15-20%，影响早期强度。水化铝酸钙占少量，影响早期强度。水泥的工程性质强度抗压、抗拉、抗折强度。耐久性抵抗环境侵蚀的能力。体积稳定性收缩、膨胀等变形特性。强度抗压强度水泥最重要的强度指标，通常用28天强度表示。抗拉强度约为抗压强度的1/10，通过添加钢筋等增强。抗折强度介于抗压和抗拉之间，对裂缝控制很重要。抗压性32.5普通强度32.5MPa级水泥，适用于一般工程。42.5中等强度42.5MPa级水泥，用于较高强度要求工程。52.5高强度52.5MPa级水泥，用于特殊高强度工程。抗拉性直接抗拉强度通常为抗压强度的1/10-1/15。劈裂抗拉强度比直接抗拉强度高15-20%。改善方法添加钢筋、纤维等增强材料。耐久性1环境因素温度、湿度、化学侵蚀等2抗冻融性抵抗冻融循环的能力3抗渗性阻止水分渗透的能力4抗碳化性抵抗大气中CO2侵蚀的能力5抗氯离子渗透性抵抗氯离子侵蚀的能力耐化学腐蚀性酸性环境普通水泥抗酸性差，需使用特种水泥。硫酸盐侵蚀使用抗硫酸盐水泥或掺加矿物掺合料。碱骨料反应选用低碱水泥或非活性骨料。水泥的存储和运输存储环境干燥、通风、防潮。存储时间散装水泥不超过3个月，袋装不超过6个月。运输方式散装罐车或防水包装袋。影响水泥性能的因素化学组成矿物组成影响水泥的各项性能。细度影响水化速度和早期强度。养护条件温度、湿度影响强度发展