道路材料讲义要点课件.ppt

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1、水泥的发展历史,国内水泥发展简介,概述,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。,水泥,细磨成粉末状，加适量水后成为可塑性的浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂石等材料胶结成具有一定强度的整体的水硬性胶凝材料。,路桥工程中常用的水泥,硅酸盐水泥的定义,都是通过适当改变其矿物成分的含量或在硅酸盐水泥熟料中加入一定量的混合材料制成的。,由硅酸盐水泥熟料、05%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥，国外通称波特兰水泥。,硅酸盐水泥分两种类型,型 不掺加混合材料 代号：P 型 掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高

2、炉矿渣混合材料 代号：P,其它品种的硅酸盐水泥,硅酸盐水泥的生产工艺,生料制备与磨细；生料煅烧；熟料磨细；工艺流程。,硅酸盐水泥学习内容,硅酸盐水泥的熟料矿物组成硅酸盐水泥的凝结硬化机理硅酸盐水泥的技术性质硅酸盐水泥的技术标准硅酸盐水泥的特性及应用硅酸盐水泥的腐蚀及防止 硅酸盐水泥的出厂储存和运输普通硅酸盐水泥,硅酸盐水泥的矿物组成与特性,水化放热量水泥熟料矿物的强度,硅酸盐水泥的矿物组成 硅酸盐水泥矿物组成的主要特性,水化反应速度,硅酸盐水泥的矿物组成,硅酸盐水泥矿物成分的特性,练习,水化放热量,水泥熟料矿物的强度,硅酸盐水泥的凝结与硬化,水泥的水化作用水泥的凝结和硬化,水泥水 可塑性浆体

3、水泥石,水化反应,凝结硬化,水泥的水化作用,观看动画,水泥的凝结和硬化,水泥的凝结硬化过程影响水泥凝结硬化的因素,水泥与水拌和后，熟料矿物发生水化反应，生成各种水化产物，形成具有可塑性的水泥浆，随着时间的推移，水泥浆逐渐失去塑性，形成坚硬的水泥石，这个转变过程称为水泥浆的凝结硬化过程，这个过程分为四步：初始反应期；潜伏期；凝结期；硬化期。,水泥的凝结硬化过程,观看动画,影响水泥凝结硬化的因素,水泥熟料矿物组成的影响；水泥细度的影响；环境温度、湿度的影响；加水量的影响；龄期的影响；石膏掺量的影响；掺合料的影响；外加剂的影响。,硅酸盐水泥的技术性质,化学性质 相对密度细度标准稠度用水量凝结时间体积

4、安定性强度与强度等级,相对密度,硅酸盐水泥的相对密度:3.103.20硅酸盐水泥四种熟料矿物的相对密度：C2S 3.28 C3S 3.15C3A 3.04 C4AF 3.77,细度,负压筛法水筛法干筛法 比表面积法,细度概念,水泥颗粒的粗细程度。,细度对水泥性质的影响,水泥颗粒越细，水化速度越快，早期强度越高。水泥颗粒太细，硬化后收缩变形大，不宜存放，且增加生产成本。,水泥细度检验方法,观看动画,标准稠度用水量,标准法(试杆法)；代用法(试锥法)。,测定目的,使水泥的凝结时间和安定性具有可比较性。,标准稠度规定,标准维卡仪的试杆沉入净浆并距底板的距离为61mm时净浆的稠度为标准稠度。,标准稠度

5、用水量,水泥净浆达到标准稠度时所需的拌和水量。,测试方法,观看录像,观看动画,凝结时间,概念,水泥从加水开始，到水泥浆失去可塑性所需的时间。初凝时间 终凝时间,塑性流动浆体,稠硬不流动浆体,刚性固体随时间增强,加水,初凝,终凝,诱导期,初凝时间,终凝时间,凝结,硬化,观看录像,用凝结时间测定仪。,国家标准对凝结时间的规定,硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min；终凝时间不得迟于390min。,凝结时间测定方法,凝结时间,水泥凝结时间对施工的意义,初凝时间不能太短；终凝时间不能太长。初凝时间太短，会影响混凝土混合料的运输和浇灌；终凝时间太长，则影响混凝土工程的施工进度。,观看动画,体积安定性,雷

6、氏法(标准法)；试饼法(代用法)。,概念,体积安定性表征水泥在硬化过程中体积变化的均匀性。,引起水泥体积安定性不良的原因,水泥中含有过量的游离氧化钙；水泥中含有过量的游离氧化镁；水泥中石膏掺量过多。,测定方法,观看录像,强度与强度等级,分普通型和早强型两种。,强度反映水泥的质量水平和使用价值，水泥的强度越高，其胶结力越大。,强度测定,采用ISO法测定：以1：3的水泥和标准砂，加入规定数量的水(水灰比为0.5)，制成4416cm的标准试件，在标准养护条件下，测其规定龄期的抗压强度和抗折强度。,强度等级,硅酸盐水泥根据其28天的强度分为六个强度等级：42.5 42.5R 52.5 52.5R 62

7、.5 62.5R。,水泥型号,观看录像,硅酸盐水泥的技术要求,水泥石的腐蚀及防止,水泥石的腐蚀,根据环境特点合理选择水泥品种；提高水泥石的密实度；敷设耐蚀保护层。,水泥石腐蚀的防治措施,观看动画,硅酸盐水泥的特性及应用,凝结硬化快，早期强度高；水化放热量大；抗冻性好；耐热性差；抗渗性较好。,硅酸盐水泥的特性,硅酸盐水泥的应用,硅酸盐水泥的应用,适用于地上、地下及水中重要结构的高强混凝土、钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土工程。适用于要求早期强度高、冬季施工及严寒地区遭受反复冰冻的工程。不宜用于淡水、海水及工业污水环境中的混凝土工程。不宜用于有耐热要求的工程。,硅酸盐水泥的运输和保管,水泥在储运过程中

8、要防潮、防水以免水泥吸收空气中的水分，使表面颗粒水化，丧失胶结能力，使强度降低。水泥仓库应通风，水泥袋要在20 30cm的木板上码放。不同品种、不同强度及不同出厂日期的水泥应分别贮存，不得混杂。水泥的贮存期不宜超过3个月，过期水泥或有受潮结块现象的水泥应重新检验强度。,普通硅酸盐水泥,分为 32.5,32.5R,42.5,42.5R,52.5,52.5R六个强度等级。,定义,性能与用途,普通硅酸盐水泥是在硅酸盐水泥熟料中掺入少量混合材料制成的，由于混合材料的掺量较小，所以普通硅酸盐水泥的性能和用途与硅酸盐水泥基本相同。,强度等级,由硅酸盐水泥熟料、615混合材料与适量石膏共同磨细制成的水硬性胶

9、凝材料，称为普通硅酸盐水泥。(简称普通水泥)代号：P.O 混合材料的最大掺量不得超过水泥质量的15%，其中容许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替。非活性混合材料的最大掺量不得超过水泥质量的10%。,普通硅酸盐水泥的定义,硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的技术要求（GB175-1999）,硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥各龄期强度（GB175-1999）,练习 现有甲乙两厂生产的水泥，其熟料矿物组成如下，试比较两种水泥的差异。,小 结,硅酸盐水泥是水硬性胶凝材料，是水泥混凝土路面和桥梁的主要胶结材料。水泥与水拌和后，发生水化硬化反应，由可塑性的浆体逐步凝结硬化成具有一定强

10、度的水泥石。水泥的技术性质主要为细度、凝结时间、安定性和强度。强度是水泥要求中最基本的指标。水泥分普通型和早强型两种型号，水泥混凝土路面为缩短养护期，提前通车，供应条件许可时，应优先选用早强型水泥。,JJ-5新标准水泥胶砂搅拌机,ZJ-96新标准水泥胶砂震实台,水泥的化学性质,水泥的化学指标主要是控制水泥中有害化学成分的含量，要求其不超过一定的限量。若超过最大允许限量，水泥性能和质量可能产生有害或潜在的影响。氧化镁含量 水泥熟料中的游离氧化镁常在水泥硬化后才开始水化，产生体积膨胀，可导致水泥石结构产生裂缝甚至破坏，是引起水泥体积安定性不良的原因之一。不溶物 水泥技术标准规定，硅酸盐水泥P 0.75%;P 1.5%;,水泥的化学性质,三氧化硫含量 三氧化硫是水泥生产时为调节凝结时间加入石膏而来的，适量石膏能改善水泥性能(提高强度、降低收缩性、改善抗冻和抗渗性等)，石膏超过一定限量后，水泥性能变坏，使硬化后的水泥石体积膨胀，导致结构物破坏。水泥中三氧化硫最大含量 3%。烧失量 水泥煅烧不佳和受潮后，会导致烧失量增加。水泥技术标准规定，硅酸盐水泥P 3.0%;P 3.5%;普通硅酸盐水泥PO 5.0%。,