《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主要成分水泥是一种粉状水硬性无机胶凝主要由硅酸钙、铝酸钙等化合物材料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古罗马时期1使用火山灰和石灰制作类似水泥的材料年18242约瑟夫·阿斯普丁发明了波特兰水泥世纪203水泥技术迅速发展，成为主要建筑材料水泥的原料石灰石粘土提供钙质原料，占比约80%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矿渣水泥最常见的水泥类型，适用于一般添加高炉矿渣，具有良好的耐久工程性粉煤灰水泥特种水泥添加粉煤灰，提高工作性能和耐包括白水泥、低热水泥等，用于久性特殊工程普通硅酸盐水泥组成特点应用主要由硅酸三钙和硅酸二钙组成早期强度高，耐久性好，适用范围广广泛用于建筑、桥梁、道路等工程矿渣水泥组成特点应用由普通硅酸盐水泥熟料和高炉矿渣粉水化热低，耐硫酸盐腐蚀性好，后期适用于水工建筑、海港工程等磨而成强度高粉煤灰水泥原料强度添加20-30%的粉煤灰早期强度较低，后期强度高耐久性抗渗性和抗冻性好白水泥颜色1纯白色，美观度高原料2选用低铁含量的原料用途3装饰性工程，艺术品制作价格4比普通水泥昂贵低热水泥定义特点应用水化热较低的特种水泥水化热低，收缩小，抗裂性好适用于大体积混凝土工程，如大坝硫铝酸盐水泥组成特点主要矿物为硫铝酸钙和硅酸二钙快凝快硬，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比表面积影响水泥的密实度和强度决定水泥的水化速度和强度发展胶凝性水化热水泥最重要的特性，使其能凝结水泥水化过程中释放的热量硬化比重

3.

12.9普通水泥比重矿渣水泥比重一般在

3.0-

3.2之间由于添加矿渣，比重略低

3.3特种水泥比重部分特种水泥比重可达

3.3以上比表面积定义测量方法影响单位质量水泥颗粒的表面积总和通常使用布莱恩法测定比表面积越大，水泥水化速度越快，早期强度越高胶凝性水化反应1水泥与水接触开始水化凝结2失去塑性，开始硬化硬化3逐渐获得强度强度发展4继续水化，强度增长水化热定义影响因素重要性水泥水化过程中释放的热量水泥组成、细度、水灰比等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水化反应硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等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1234初始期诱导期加速期减速期水泥与水接触，开始溶解反应速度减慢，浆体保持流水化反应加快，强度迅速增反应逐渐减慢，强度继续增动性长长水泥水化产物凝胶氢氧化钙C-S-H主要强度来源，占水化产物的50-占20-25%，影响水泥的碱性60%钙矾石水化铝酸钙占15-20%，影响早期强度占少量，影响早期强度水泥的工程性质强度耐久性抗压、抗拉、抗折强度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抗拉强度抗折强度水泥最重要的强度指标，通常用28天强度约为抗压强度的1/10，通过添加钢筋等增介于抗压和抗拉之间，对裂缝控制很重要表示强抗压性

32.

542.5普通强度中等强度

32.5MPa级水泥，适用于一般工程

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劈裂抗拉强度通常为抗压强度的1/10-1/15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环境因素1温度、湿度、化学侵蚀等抗冻融性2抵抗冻融循环的能力抗渗性3阻止水分渗透的能力抗碳化性4抵抗大气中CO2侵蚀的能力抗氯离子渗透性5抵抗氯离子侵蚀的能力耐化学腐蚀性酸性环境硫酸盐侵蚀碱骨料反应普通水泥抗酸性差，需使用特种水泥使用抗硫酸盐水泥或掺加矿物掺合料选用低碱水泥或非活性骨料水泥的存储和运输存储环境存储时间干燥、通风、防潮散装水泥不超过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细度养护条件龄期矿物组成影响水泥的各项性能影响水化速度和早期强度温度、湿度影响强度发展水泥强度随时间增长总结基础材料多样性水泥是现代建筑不可或缺的基础不同种类的水泥适用于各种工程材料需求性能控制未来发展了解影响因素可以更好地控制水环保型水泥将是未来研究的重点泥质量方向。