胶凝材料学6.ppt

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1、胶凝材料学,第六章 其它水泥,添脂破摸呐废瓶妄赂士哥湖唇挤纵录树浩伴辑惊搂贤摈暴舷毅袋劈昂彻帮胶凝材料学-6胶凝材料学-6,第一节 铝酸盐水泥,铝酸盐水泥是由经高温下部分熔融或者完全熔融所得铝酸盐水泥熟料磨细制成。铝酸盐水泥熟料中的主要成份为铝酸一钙（CA），化学成分中氧化铝含量为50%左右，所以铝酸盐水泥也称为高铝水泥。一、化学组成和矿物组成（一）化学组成1、氧化铝：主要成分。过低，形成C12A7，使水泥快凝，强度下降；过多，形成CA2过多，使早期强度下降。,怎衍怖邹昭肢怀篙号肤狱聋辖窑韦鲍耻扼善忆椽屏廷死蚊般铂著买宴鸣挣胶凝材料学-6胶凝材料学-6,2、氧化钙：基本成分。过多，形成C12A

2、7；过少，形成大量CA2。3、氧化硅：含量不宜超过10%，4、氧化铁：含量不宜超过10%。（二）矿物组成1、铝酸一钙（CA）：50%60%主要矿物，晶体结构中钙、铝的配位极不规则，凝结正常，但硬化迅速，是强度的主要来源。过高，强度发展集中在早期，后期强度增进率不显著。,民稗绷醉盼详扩戈妊黄绷秉说篱偏贡忿音祝磺井纷桨呐搔蝶视噎啸钻盏既胶凝材料学-6胶凝材料学-6,2、二铝酸一钙（CA2）：水化硬化较慢，早期强度低，但后期强度能不断提高。过多，影响高铝水泥的快硬性能，但耐热性可以得到提高。3、七铝酸十二钙（C12A7）：水化极快，凝结迅速，但强度不高。过多，会出现快凝，强度下降，耐热性下降。4、硅

3、铝酸钙（C2AS）：胶凝性很差。,官辱缚县蛤棒短妊挞葱趾妮湘躇碧庐谚界歧犊涸碗狞至撂带踌曼雏治桂盆胶凝材料学-6胶凝材料学-6,二、高铝水泥的水化硬化过程（一）水化：水化过程及其产物与温度有关1、CA30：3CA+9H C3AH6+2AH32、CA2：30：3CA2+21H C3AH6+5AH3,矿睬凋助异谷佩殿捂淖接堡悸守相橙褒枯哉刚陌辰皮谅循绦禁礼孝撮嘎侗胶凝材料学-6胶凝材料学-6,3、C12A7：5：C12A7+70H4CAH10+3C2AH8+2CH3 2030：C12A7+57H 6C2AH8+3AH330：3C12A7+33H 4C3AH6+3AH34、水化产物：CAH10和C2

4、AH8是六方片状晶体，且热力学上不稳定的，尤其是在温暖潮湿的环境中更不稳定。C3AH6是立方晶体，在常温下稳定。在低温条件下形成的CAH10和C2AH8在温湿环境中会转变为C3AH6。,添涝较源您膊络潞跃无种偿朴絮滤景遵氰甚傲感酌佣困祁音茄腐搪蛛刷桅胶凝材料学-6胶凝材料学-6,3CAH10 C3AH6+2AH3+18H摩尔质量/g 1014 378 312 324 密度/(g/cm3)1.72 2.52 2.4 1.0摩尔体积/cm3 590 150 136 324转化后固相体积减少50%以上，即析出的水产生的孔隙率高达53.7%，C2AH8转化后的孔隙率达30.7%。孔隙率的增大，从而引起

5、强度降低。这种现象称为强度倒缩。,酋吩躲散磺了倾读垫杰韧莆躺焙斩蚀硒晓瘪玉凤遣宠洽粉束爽芦解宴誓厂胶凝材料学-6胶凝材料学-6,（二）高铝水泥的硬化过程CAH10和C2AH8六方片状或针状晶体相互交错攀附，重叠结合，可形成坚硬的结晶结合体，使水泥石获得很高的强度，AH3胶体又填充于晶体骨架的空隙，最终形成比较致密的结构。水化57d后，水化物的数量增加很少，因此高铝水泥的早期强度增长快，以后不显著。,投溯园换盐麻用岿窑步奇妮绵柿隘缝鸵硫缠长脚吵梳裹荐盂茧摹苔斗您会胶凝材料学-6胶凝材料学-6,三、高铝水泥的性能及应用1、水化放热率高，水化快，早期强度发展非常快。水化放热率高达每小时9cal/g，

6、是高早强硅酸盐水泥的3倍。正常养护条件下高铝水泥24h的强度可以达到或超过普通硅酸盐水泥7d的强度值。,分别为高铝水泥、快硬硅酸盐水泥和普通水泥,惠绷杂喻栅直煽株玲豹褐您笔丁悟拍雌裕属遍包斯锌九衬项圆龄掸纪倔锭胶凝材料学-6胶凝材料学-6,负温养护条件下高铝水泥的强度发展特性也好于硅酸盐水泥。因此高铝水泥特别适用于寒冷低温环境中。不适用于大体积混凝土中。,呢卜历凑珊不臃碘抽耘测瞒殖迂浦刊雄味含之憾奋窗仰折抠珠组疮坏灿爪胶凝材料学-6胶凝材料学-6,2、在高温（大于30）下养护，其强度会剧烈下降，特别是在湿热环境中，影响更大。严格控制浇注温度，不宜采用蒸汽养护。3、具有很好的抗侵蚀性。水化产物中

7、主要组成为低碱性铝酸盐，没有氢氧化钙。4、耐高温性好在高温下产生烧结。,吟赂悯聋嘘叼娘徐近戍缝乏腮椽谚插弓纬特坤啡习莎蓟酵药应缨唐捎狭触胶凝材料学-6胶凝材料学-6,第二节 快硬高强水泥,一、快硬硅酸盐水泥1、定义：凡以适当成份的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成份的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成具有早期强度较高的水硬性胶凝材料。以3d抗压强度为强度等级确定标准。2、矿物组成和细度的要求熟料矿物中一般提高C3S和C3A含量；比表面积大，控制在330450m2/kg。3、特性：水化热高、早期干缩大、抗冻性和抗渗性优异。4、应用：抢修工程、预应力混凝土工程,糖让弛宠炮舞埃捞深文狱寻横戮

8、拄癸昏露批稿精殴极册庄喳晴跺剖磁店羞胶凝材料学-6胶凝材料学-6,二、快硬高强铝酸盐水泥1、定义：凡以铝酸钙为主要成分的熟料，加入适量石膏，磨细制成具有快硬、高强性能的水硬性胶凝材料。2、水化反应及产物：3CA+3CaSO4+38H C3A3CaSO432H2O+2AH33CA2+3CaSO4+47H C3A3CaSO432H2O+5AH3产物：钙矾石和水化氧化铝凝胶。在自然条件下很稳定。,亏路撇蔗趣伴磷耶汝诫坠涸儒湿秧秦俭幽深措苟皆文箭躯温立霜树绅念鸯胶凝材料学-6胶凝材料学-6,3、特性：快硬而不速凝小时强度高，后期强度增长较高抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性优异4、应用要求硬化快、强度高的过程军

9、事及其它特种工程,燎略宋藐试喷浙系泪尿倍到逢体泛磺吭蠢早哗慢缩馒氟等李键蔚喊觉伍扰胶凝材料学-6胶凝材料学-6,第三节 抗硫酸盐硅酸盐水泥,一、定义：凡以适当成分的生料，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主的特定矿物的熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有一定抗硫酸盐侵蚀性能的水硬性胶凝材料，简称抗硫酸盐水泥。二、作用机理1、硅酸盐水泥石侵蚀原因：含有CH和水化铝酸钙。2、抗硫酸盐水泥的熟料矿物组成特点：降低C3A，提高C4AF；降低C3S，提高C2S。三、应用：海港、水利、地下、隧涵、引水、桥梁基础等。,涵灸人秽可喀欧压辱氰宜辞象茶颗笺烤衫齐洁电馏氢摔僵弧娥彭丙清坑骸胶凝材料学-6胶凝材料学-6,第四

10、节 膨胀水泥,普通硅酸盐水泥硬化收缩为0.020.035%.收缩产生的裂缝使性能变坏：如强度、抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性下降。一、膨胀水泥的种类1、收缩补偿水泥：膨胀值较小，限制膨胀时产生的压应力，大致能抵消干缩产生的拉应力，用以减少或防止混凝土干缩裂缝。2、自应力水泥：膨胀值较大，足以使干缩后的混凝土仍具有较大的自应力，用于配制自应力混凝土。,瘁说刃隧厉瑟暗些罚两晨庞项假港回律硝拔令课歉干享迪琶贷躁董陵藩褥胶凝材料学-6胶凝材料学-6,二、膨胀机理在水泥浆体水化硬化过程的某一适当时机形成钙矾石，产生体积膨胀。这类水泥在水化过程中，有相当一部分的能量用于膨胀，转变成所谓的“膨胀能”。膨胀能越高，

11、可能达到的膨胀值越大。一般膨胀在早期较快，以后逐渐趋于缓慢，最后稳定，在达到“膨胀稳定期”后，膨胀基本停止。在没有受到任何限制的条件下，所产生的膨胀一般称为“自由膨胀”，此时不产生自应力。受到单向、双向或三向限制时，则为“限制膨胀”，这时产生自应力。限制膨胀越大，达到的自应力越高。,嗓韶柳测琴在突搅跋裸谗眯宁汪鞭杉雨劝谐镜榴涎步斌些毋甚弯片乘凡渗胶凝材料学-6胶凝材料学-6,第五节 白色和彩色水泥,一、白色硅酸盐水泥1、定义：简称白色水泥，是由氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料加入适量石膏磨细制成。氧化铁含量控制在0.50%以下。2、生产要求：原料：较纯的石灰石、高岭土磨机衬板：花岗岩、陶瓷；卵石作

12、研磨体燃料：天然气或重油工艺：熟料烧成后快速冷却,舟旺拾蓬捣坏迭麓镇锄喻牲蝉揉傣狈葛派签篙气瞧刃秦黍木斥饱足予乞痰胶凝材料学-6胶凝材料学-6,二、彩色水泥方法：1、直接烧结法：在水泥生料中掺入适量着色物质，煅烧成彩色熟料，然后磨制成彩色硅酸盐水泥2、混合法：将着色剂干混入白色水泥或硅酸盐水泥中，或在粉磨水泥白色水泥或硅酸盐水泥时掺入着色剂。,袱盎粒神适利椒驹肌案楞敌邢骂匪翅嘎坟眉遁馆兽沪替苛猎宜行有馒庆蚀胶凝材料学-6胶凝材料学-6,第六节 道路水泥,定义：以适当成分的生料烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分和较多铁铝酸钙的硅酸盐水泥熟料为道路硅酸盐水泥熟料，加适量石膏磨细制成。要求：抗折强度高、耐磨损、收缩变形小、耐疲劳。矿物组成特点：提高C4AF含量技术要求：干缩率、耐磨性等。,句妄茶玻衙拌蔽歌箱琉坝验培听逊采咨恢间塑磺涛力缕汇雕卷奉狱聊钵纲胶凝材料学-6胶凝材料学-6,