水泥和石灰.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章,水泥与石灰,学习要点：,本章重点阐述了硅酸盐水泥熟料的矿物组成、水化、凝结硬化机理、技术性质和技术标准。同时简要介绍了掺混合料的硅酸盐水泥和其他品种水泥。对比介绍石灰的化学组成、消化、硬化机理。,通过学习，要求学生应掌握石灰消化、硬化过程，质量评定方法；重点掌握硅酸盐水泥熟料各矿物成分特性、水化、凝结硬化的机理和技术性质的检验测定方法，以及其他水泥的特性和应用。,无机胶凝材料,气硬性胶凝材料,水硬性胶凝材料,只能在空气中硬化，,如石灰、石膏。,既可以在空气中，也可在水中硬化，,如水泥。,第一节 硅酸盐水泥,一、概述,定义,：,水泥是一种多级分的人造矿物粉料，与水拌和后,成为塑性胶体，既能在空气中硬化，也能在水中硬化，并能,将砂石等材料的结合成具有一定强度的整体，水泥是水硬性,无机胶凝材料。,水泥,2.,分类,：,按,化学成分,分类,按,用途和性能,分类,硅酸盐类水泥,铝酸盐类水泥,硫铝酸盐类水泥,铁铝酸盐类水泥,氟铝酸盐类水泥,通用水泥,专用水泥,特种水,泥,3.,水泥的优缺点,优 点：,高的强度及稳定性,料源广泛,经济性好,工艺简单,1,、自重大,2,、刚度大，变形小,3,、收缩及裂缝现象,4,、污染环境（温室效应）,缺 点,：,4.,硅酸盐水泥,硅酸盐系水泥品种,硅酸盐水泥,（P）,普通硅酸盐水泥（,P,O,）,掺混合材的硅酸盐水泥（,P,S,P,P,P,F,）,特性硅酸盐水泥,凡由硅酸盐水泥熟料、05石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥(即国外通称的Portland Cement)。又根据混合料的掺量分为,P,和P,两类。,5.,硅酸盐水泥的发展简史,1824,年，英国的砖瓦匠,Jhon Aspdin,发明了现代生产硅酸盐水泥的专利技术；,1871,年，美国宾夕法尼亚，发明世界上第一台回转窑，使水泥生产大规模化；,六大水泥：硅酸盐水泥、普硅、矿渣、火山灰、粉煤灰、复合。,“两磨一烧”,6.,硅酸盐水泥的生产,粘土质,(SiO,2,、,Al,2,O,3,),石灰质,(CaO),1450,调节原料,（,Fe,2,O,3,）,石膏,石膏,水 泥,生 料,熟 料,混合材,水泥制造的“两磨一烧”工艺流程,粉 磨,煅 烧,粉 磨,1.,硅酸盐水泥的原料与生料的化学组成,生料主要化学成分：，和。,2.,硅酸盐水泥熟料的矿物组成,（,1,）经高温煅烧后，以上四种化学成分化合为,熟料中的主要矿物组成,：,硅酸三钙简式为,硅酸二钙简式为,铝酸三钙简式为,铁铝酸四钙简式为,二、硅酸盐水泥的矿物组成和化学成分,（,2,）,四种矿物的技术特性,水泥中主要矿物组成，含量通常为,50,左右，对硅酸盐水泥影响大。,水化速度较快，水化热高，早期强,度高。,水化速度较慢，水化热很低。,早期强度较低而后期强度较高。,耐化学侵蚀较高，干缩性较小。,水化反应速度最快，水化热最高。,早期强度较高，但强度绝对值小。,耐化学腐蚀性差，干缩性大。,（注：的含量决定水泥的凝结速度和释放热量，通常为调节水泥凝结速度，需掺加石膏或硅酸三钙与石膏形成的水化产物）。,遇水反应较快，水化热较高。,强度较低，对水泥抗折强度和抗冲击性能起重要作用。,耐化学腐蚀性好，干缩性小。,（,3,）水泥熟料主要矿物组成的性质比较,）水化反应速度,）水化热,）抗压强度早期,后期,可见，和是水泥强度的主要来源。,）对抗折强度和抗冲击强度有利。,）耐化学腐蚀性,）干缩性,硅酸盐水泥主要矿物组成与特性,矿物组成,C,3,S,C,2,S,C,3,A,C,4,AF,与水反应速度,快,慢,最快,中,水化热,高,低,最高,中,早期,高,低,中,低,后期,高,高,低,中,耐化学侵蚀,中,好,差,优,干缩性,中,小,大,小,大致含量,3565,1040,015,515,3.,石膏,为调节水泥的凝结速度，需掺入适量的石膏，因此石膏也称作水泥的缓凝剂，一般是二水石膏或无水石膏。,水泥中石膏掺量主要决定于 的含量，也与混合材料的种类和数量有关。,4.,水泥中的有害成分及其危害,（,1,）游离态氧化钙（,f-CaO,）、氧,化镁,MgO,：体积安定性，结构破坏；,（,2,）三氧化硫,SO,3,：体积不均匀变化；,（,3,）碱含量,Na,2,O+K,2,O,：与碱活性材料反应，局部膨胀。,三、硅酸盐水泥的技术性质,新拌水泥浆体的凝结与硬化,水泥浆通过水泥熟料矿物的水化反应、浆体的凝结硬化过程变成坚硬固体。,水泥加入适量水调成水泥浆后，经过一段时间因本身物理变化会逐渐变稠，失去塑性，这一过程称为,初凝,，开始具有强度称为,终凝,。,由初凝到终凝的过程称为水泥的凝结，终凝以后强度逐渐提高，并形成人造石，这称“,硬化,”。,（,1,）水泥熟料矿物的水化反应及其水化生成物,硅酸三钙,2,（,3CaOSiO,2,）,6H,2,O,=,3CaO2SiO,2,3H,2,O,3Ca,（,OH,）,2,硅酸二钙,2,（,2CaOSiO,2,）,4H,2,O,=,3CaO,2,SiO,2,3H,2,O,Ca,（,OH,）,2,铝酸三钙,3CaOAl,2,O,3,H,2,O,=,3CaOAl,2,O,3,6H,2,O,这一反应导致水泥浆闪凝或假凝，必须避免！,3CaOAl,2,O,3,6H,2,O,3,（,CaSO,4,2H,2,O,）,20H,2,O,=,3CaOAl,2,O,3,3CaSO,4,32H,2,O,铁铝酸四钙,4CaOAl,2,O,3,Fe,2,O,3,7H,2,O=3CaOAl,2,O,3,6H,2,O,CaOFe,2,O,3,H,2,O,水泥颗粒,水,水泥颗粒,分散在,水,中形成水泥浆体,水泥水化物膜层,水泥颗粒的水化从表面开始，在表面形成水化物膜层,诱导期,水化物膜层随水化时间向内不断增厚，进入,潜伏期,。,水化物膜层随水化时间向内不断增厚，水泥颗粒粒径缩小,在渗透压的作用下，膜层破裂、扩展，占据原来被水占据的空间，进入,凝结期,。,凝结期：,水化物不断填充被水占据的空间，成为连续相，拌和水不断减少，并被水化物分割成非连续相。,随着水泥颗粒的不断水化，水化物不断填充毛细孔和水所占据的空间，固体相成为连续相，并具有一定强度。进入,硬化期,。,（,2,）水泥的凝结硬化过程,先在固液界面发生，水化物围绕每颗水泥颗粒未水化的内核区域沉积；,早期水化物在颗粒上形成表面膜层，阻碍了进一步反应,进入,潜伏期,；,因渗透压或,Ca(OH),2,的结晶或二者，水化物膜层破裂，导致水化继续迅速进行,进入水化的,加速期,；,随着水化的不断进行，水占据的空间越来越少，水化物越来越多，水化物颗粒逐渐接近，构成较疏松的空间网状结构，水泥浆失去流动性，可塑性降低,凝结,；,由于水泥内核的继续水化，水化物不断填充结构网中的毛细孔隙，使之越来越致密，空隙越来越少，水化物颗粒间作用增强，导致浆体完全失去可塑性，并产生强度,硬化,。,（,3,）石膏的缓凝作用,避免水泥浆的闪凝和假凝现象。,调节水泥的凝结时间。,导致钙钒石和单硫型硫铝酸钙水化物的形成。,2.,硬化水泥石的组成与结构,水泥石的组成,固相,水泥水化物与未水化的水泥颗粒,胶体相：水化硅酸钙,C-S-H,凝胶和铁相凝胶等；,晶体相：硫铝酸钙水化物、水化铝酸钙与氢氧化钙晶体等；,气相,各种尺寸的,孔隙与空隙,凝胶孔,毛细孔,工艺空隙,液相,水或孔溶液,自由水,吸附水,凝胶水,水泥石的组成随水泥水化度而变,背散射扫描电镜照片,未水化水泥颗粒,C-S-H,氢氧化钙,单硫型硫铝酸盐,水泥凝结硬化的主要影响因,素：,1,）水泥成分；,2,）细度；,3,）养护条件（温度和湿度）；,4,）龄期；,5,）拌和用水量；,6,）贮存条件（时间、湿度、水化碳化）,（,1,）水泥矿物组成,（,2,）水泥细度,（,3,）养护条件（温度、湿度）与时间,（,4,）拌合用水量,（,5,）水泥中的混合材,（,6,）水泥外加剂,水泥浆的凝结硬化取决于水泥的水化，水泥水化速度是,矿物组成及其含量、粉磨细度、,温度,和,水灰比,的函数,：,R(t)=f(C,3,S)f(,细度,)f(T)f(W/C),C,3,S,、,C,3,A,含量多，凝结硬化快，反之亦然。,细度越小，水化反应越快，凝结硬化越快。,提高温度，加快水泥的凝结硬化；保持足够的水分有利于水泥的凝结硬化,。,水灰比越大，浆体需填充的孔隙越多，凝结硬化速度越慢。,掺加混合材，熟料减少，凝结硬化速度减慢。,有些化合物可以使水泥浆体促凝或缓凝。,小结,3.,硬化水泥石的腐蚀与防止,（,1,）水泥石的腐蚀类型,淡水侵蚀（溶析性侵蚀）,盐类侵蚀,酸类侵蚀,碱类侵蚀,（,2,）水泥石腐蚀的原因,外因,内因,（,3,）防止水泥石腐蚀的措施,根据工程的环境特点，合理选择水泥品种,提高混凝土的密实度，降低孔隙率,在水泥石的表面设置保护层,（,1,）水泥石的腐蚀类型,淡水侵蚀（溶析性侵蚀）,机理：,当水泥石处在软水中，软水能使水泥石中的,Ca(OH),2,溶解，并溶出水泥石，留下孔隙；,另一方面，水泥石中游离的钙离子的减少，使钙离子的浓度低于水化物的溶度积，导致水化物分解、溶失和转变，产生大量孔隙。尤其是处于压力水或流水条件下，腐蚀越快。,破坏形式：,水化物,的分解、溶失，造成水泥石密实度下降，孔缝增多、强度降低，直至整体破坏。,盐类侵蚀,硫酸盐的腐蚀,腐蚀机理：,硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙反应，生成硫酸钙。硫酸钙再与水泥石中未水化的铝酸钙反应，生成钙矾石，其体积增加,2.22,倍，引起水泥石的破坏。,当硫酸钙浓度高时，他们可直接结晶，造成膨胀压力，引起破坏。,镁盐的腐蚀,腐蚀机理：,主要是硫酸镁和氯化镁，他们与氢氧化钙反应，生成氢氧化镁和硫酸钙或氯化钙，造成双重腐蚀作用。,水泥石受硫酸盐侵蚀后，内部形成膨胀性结晶产物,水泥石受硫酸盐侵蚀后，因膨胀性结晶产物引起的开裂,酸类腐蚀,腐蚀机理：,水泥石中的水化物都是碱性化合物，与碳酸、盐酸、硫酸、醋酸、蚁酸等酸反应生成可溶性盐。,另一方面，氢氧化钙浓度的降低，会导致水泥石中其它水化物的分解，使腐蚀作用加剧。,破坏形式,：,溶失性破坏，组成与结构发生很大改变。,水泥石受酸腐蚀后，表面溶失、脱落,强碱腐蚀,腐蚀机理：氢氧化钠、氢氧化钾等强碱可与水泥石中的铝酸钙矿物或水化物反应，生成可溶性铝酸盐。当介质中强碱浓度较高时会造成水泥石的严重破坏。,外因：,环境中的腐蚀性介质，如软水；酸、碱、盐的水溶液等。,内因：,水泥石内存在原始裂缝和孔隙，为腐蚀性介质侵入提供了通道；,水泥石内有在某些腐蚀性介质下不稳定的组分，如：,Ca(OH),2,，水化铝酸钙等；,腐蚀与毛细孔通道的共同作用,加剧水泥石结构的破坏。,（,2,）水泥石腐蚀的原因,（,3,）水泥石腐蚀的防止,主要针对引起腐蚀破坏的内因采取措施：,根据环境特点，合理选择水泥品种,降低水泥石中不稳定组分的含量。,提高水泥石的密实度，降低孔隙率,如降低水灰比、掺加外加剂等。,在水泥石表面设置保护层,如：防腐涂层。,密度与堆积密度,细度,标准稠度用水量,凝结时间,体积安定性,强度,有害成分含量,不溶物和烧失量,碱含量,四、硅酸盐水泥的技术要求,物理力学,性质指标,水泥的化学品质指标,1.,物理力学性质指标,（,1,）密度与堆积密度,密度,3.053.20,，混凝土配合比计算时，一般取,3.10,。,堆积密度,10001600kg/m,3,，在工地计算水泥仓库时，一般取,1300 kg/m,3,。,密度的测量方法,排液法，用煤油作为测量液体。,（,2,）细度,定义,细度是指水泥粉体的粗细程度或水泥分散度的指标。,测量方法,筛析法,以80,m,或,45,m方孔筛的筛余量表示；,有负压筛法和水筛法两种，当有争议时，以负压筛法为准,比表面积法,以1kg水泥颗粒所具有的总表面积来表示,国标,GB 175-2007,要求,硅酸盐水泥,、普通硅酸盐水泥,的比表面积应,不小于,300m,2,/kg。,矿渣、火山灰质、粉煤灰、复合硅酸盐,水泥,的细度以筛余表示，其,80,m方孔筛的筛余,不大于,10.0%,或,45,m方孔筛的筛余,不大于,3,0.0%。,（,3,）标准稠度,标准稠度：,水泥的标准稠度是指水泥净浆对标准试杆的沉入具有一定阻力时的稠度。,标准稠度用水量：,是指,水泥净浆达到标准稠度时所需要的水量,，用水与水泥质量的比来表示。硅酸盐水泥的标准稠度用水量一般在,21%,28%,。,测试方法：,标准法：试杆法,以标准试杆沉入净浆，并距离底板,6,mm1mm,时水泥净浆为标准稠度净浆。,代用法：试锥法（调整用水量和不变用水量）,调整用水量法,试锥,下沉深度,28,2mm,时的水泥净浆的稠度；,不变用水量法,根据实测试锥下沉深度，按公式计算标准稠度用水量。当试锥下沉深度小于,13mm,时，应入用调整水量法测定。,P=,33.4,0.185,S,(,S,13,mm,),P,水泥的标准稠度用水量，；,S,试锥下沉深度，,mm,。,试锥下降高度,水泥浆,试锥,（,4,）凝结时间,概念：,凝结时间,水泥加水开始到水泥浆失去流动性，即从可塑性发展到固体状态所需要的时间。,初凝时间,从水泥加水拌和到水泥浆开始失去可塑性所需的时间；,终凝时间,从水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性，并开始具有强度所需的时间。,测试方法：,用标准稠度的水泥净浆，在规定的温湿度下，用凝结时间,测定仪来测定。,初凝时间,：试针沉至,距底板,4,1mm,时达到初凝状态，由水泥,全部加入水中至初凝状态的时间为初凝时间，用,min,表示。,终凝时间,：试针沉入试体,0.5mm,时，,环形附件,开始,不,能在试体,上,留,下,痕迹,时，为水泥达到终凝状态，由水泥全部加入水中至,终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用,min,表示。,国标要求,：硅酸盐水泥,初凝时间,45min,；,终凝时间,390min,。,水泥凝结时间的测定,标准稠度水泥浆,离底,3,5mm,为初凝,园弧形压痕,终凝,（,5,）体积安定性,基本概念：,水泥浆体硬化后，是否发生不均匀体积变化的性能指标,。,若水泥石的体积变化均匀适当，则水泥的体积安定性良好；,若水泥石发生不均匀体积变化：翘曲、开裂等，则水泥的体积安定性不良。,试饼法,肉眼观察表面有无裂纹,用直尺检查有无弯曲,合格标准：无裂纹、无弯曲。,试饼法,用标准稠度的水泥净浆做成试饼，在水中经恒沸,3h,后，用肉眼观察没有裂纹，用直尺检查没有弯曲，则体积安定合格，反之，体积安定性不合格。,检测方法：,试饼法；雷氏夹法。,有矛盾时以标准法雷氏夹法为准。,雷氏夹法,标准法,合格标准：,5mm,。,雷氏夹法,测量雷氏夹中的水泥净浆，经沸煮,3h,后的膨胀值。该值不大于,5.0mm,时，则体积安定性合格，否则，为体积安定性不合格。,水泥体积安定性不良的原因,：,水泥熟料中含有过多的游离,CaO,、,MgO,和石膏。,因为水泥熟料中的游离,CaO,、,MgO,都是过烧的。水化速度很慢。在已硬化的水化石中继续与水反应，其固体体积增大,1.98%,和,2.48,倍。产生不均匀体积变化，造成水泥石开裂、翘曲。,石膏量过多，在水泥凝结硬化后，会有钙钒石形成，产生膨胀。,（,6,）强度,水泥强度是评价水泥质量、确定水泥标号的重要指标，也是水泥混凝土和砂浆配合比设计的重要计算参数。,检验方法,胶砂法，分别测量抗压强度和抗折强度。,试件尺寸,40,40,160mm,棱柱体；,胶砂配比,水泥,:,ISO,标准砂,:,水,=1:3:,0.5,；,振动成型,在频率为,28003000,次,/,min,，振幅,0.75mm,的振实台上成型。振动时间,120s,。,试件养护,在,20,C,1,C,，相对湿度不低于,90%,的雾室或养护箱中,24h,，然后脱模在,20,C,1,C,的水中养护至测试龄期；,强度测量：,将试件从水中取出，先进行抗折强度试验，折断后每截再进行抗压强度试验。受压面积为,40,40=1600mm,2,。,结果计算：,抗折强度以三个试件的平均值，抗压强度以六个试件的平均值。,100mm,160mm,抗折强度试验,P,P,抗压强度试验,1,）,强度等级,根据水泥胶砂的,3,天和,28,天强度测试结果,划分的级别称为,强度等级。硅酸盐水泥的强度等级划分为,42.5,，,42.5R,，,52.5,，,52.5R,，,62.5,，,62.5R,共六个等级。,2,）,水泥的型号,根据,3,天强度，水泥分为普通型和早强型（或称,R,型）两类。,硅酸盐水泥各龄期强度值（GB 175-,2007,）,2.,水泥的化学品质指标,（1）有害成分含量,水泥中有害成分：氧化镁、三氧化硫,、碱含量及氯离子含量,。,（2）不溶物,不溶物来自原料中的粘土和二氧化硅，由于燃烧不佳、化学反应不充分而未参与形成熟料矿物。,（3）烧失量,水泥中烧失量的大小，一定程度上反映水泥熟料燃烧质量，同时也反映混合材料掺量是否适当，以及水泥受潮情况。,3.,硅酸盐水泥的技术标准,物理力学性能,密度,强度,体积稳定性,细度,水化热,耐久性能,软水腐蚀,盐类腐蚀,酸类腐蚀,强碱腐蚀,为了满足土木工程应用的要求，水泥需具备三方面的性能,施工性能,凝结时间,标准稠度用水量,技术性质 不符合要求,凝结时间 （初凝,、终凝,）,不合格品,体积安定性,不合格品,强 度 不合格品或降低等级,不溶物和烧失量,不合格品,三氧化硫、氧化镁含量,不合格品,水泥质量的判定,4.,硅酸盐水泥的特性及适用性,凝结硬化快，早期及后期强度均高，适用于有早强要求的工程。,抗冻性好，适合水工混凝土和抗冻性要求高的工程。,耐腐蚀性差，因水化后氢氧化钙和水化铝酸钙的含量较多。,水化热高，不宜用于大体积混凝土工程。但有利于低温季节蓄热法施工。,抗碳化性好。因水化后氢氧化钙含量较多，故水泥石的碱度不易降低，对钢筋的保护作用强。适用于空气中二氧化碳浓度高的环境。,耐热性差。因温度高时水化物易脱水。不适用于承受高温作用的混凝土工程。,干缩小。硬化时干缩小，不易产生干缩裂纹，可用于干燥环境下的混凝土工程。,耐磨性好，适用于高速公路、道路和地面工程。,定义,硅酸盐水泥熟料,5,20,的混合材料适量,石膏,磨细制成的水硬性胶凝材料。其活性混合,材料掺加量为,5且,20,%,，其中允许用不超,过水泥质量8的非活性材料或不超过水泥质量,5的窑灰代替。,5.,普通硅酸盐水泥（代号,PO,）,技术性质要求,（与硅酸盐水泥相比）,相同点,细度、,MgO含量、SO,3,含量、初凝时间、安定性的技术要求相同。,不同点,终凝时间：不迟于10h；,烧失量：不得大于5.0%；,强度等级：普通硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R,四,个强度等级。各龄期的强度不低于下表的规定。,P,O,水泥各强度等级各龄期的强度值（,MPa,）,主要特性,（,1,）早期强度略低，后期强度高。,（,2,）水化热略低。,（,3,）抗渗性好，抗冻性好，抗碳化能力强。,（,4,）抗侵蚀、抗腐蚀能力稍好。,（,5,）耐磨性较好；耐热性能较好。,应用,普通硅酸盐水泥的应用范围和硅酸盐水泥相同。,四、道路硅酸盐水泥,定义：,由道路硅酸盐水泥熟料、,0,10,活性混合材料与适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料简称道路水泥。,组成特点：,水泥熟料主要矿物,硅酸钙和铁铝酸钙,铁铝酸四钙高，,C,4,AF,的含量,16.0,，,C,3,A 5.0%,。,性能特点：,初凝时间较长，,1h,；,抗折强度高；,耐磨性好，磨损率,3.60kg/m,2,；,抗裂性好，,28d,干缩率,0.10%,；,使用特点：,主要用于混凝土路面工程。,第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥,定义：,在水泥生产过程中，为改善性能、调节强度等级所加入的天然或人工矿物材料，均称为水泥混合材料。,种类：,活性,非活性两类,作用：,在水泥中主要其填充作用，调节强度等级、节省能源、降低成本、增加产量、降低水化热等。,一、水泥混合料及其特性,1.,非活性混合材,定义：,与水泥矿物成分或水化产物不发生化学反应或化学反应很弱的混合材，为非活性混合材。,常见的有：,磨细石英砂,石灰石粉,粘土,慢冷矿渣,2.,活性混合材,定义,具有水化活性的混合材。,活性组分：,SiO,2,、,Al,2,O,3,常用品种：,粒化高炉矿渣,炼钢铁的废料,火山灰质粉末,天然岩石和人工煅烧物,粉煤灰,火电厂的废料,掺混合材料的硅酸盐水泥品种,硅酸盐水泥熟料石膏,5且,20,%,混合材,普通硅酸盐水泥,20且,70,%,矿 渣,矿渣硅酸盐水泥,20且,4,0,%,火山灰,火山灰硅酸盐水泥,2040%,粉煤灰,粉煤灰硅酸盐水泥,20且,4,0,%,2种,混合材,复合硅酸盐水泥,二、掺混合材料水泥品种及其技术性质,定义,技术性质要求（与普通水泥相比）,相同点：,MgO,含量、细度、凝结时间、安定性的技术要求相同。,熟料,适量石膏,20%,70%,粒化高炉矿渣,20%,50%,火山灰质混合材料,20%,40%,粉煤灰,矿渣水泥,（,PS,）,火山灰水泥,（P,P）,粉煤灰水泥,（P,F）,磨细,磨细,磨细,矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥,1.,定义,熟料,适量石膏,20,且,70,%粒化高炉矿渣,20,且,4,0,%火山灰质,材料,20%,40%,粉煤灰,矿渣水泥,（,PS,）,火山灰水泥,（P,P）,粉煤灰水泥,（P,F）,磨细,磨细,磨细,其中矿渣硅酸盐水泥根据掺量不同又分,A,型和,B,型，,A,型矿渣掺量,20,且,50,%,，,代号为,P,S,A,；,B,型矿渣掺量,50,且,70,%,，,代号为,P,S,B,。,矿渣,水泥,P.S,、,火山灰水,泥,P.P,、,粉煤灰水,泥,P.F,2.,技术性质要求,（与普通水泥相比）,相同点：,MgO含量、凝结时间、安定性的技术要求相同。,对于,P,S,A、,P,P,、,P,F,水泥中,MgO含量,不大,于6.0，如水泥中,MgO含量,大于6.0，应进行压蒸试验并合格，对,P,S,B,水泥无要求。,细度：,以筛余表示，其,80,m方孔筛的筛余,不大于,10.0%,或45,m方孔筛的筛余,不大于3,0.0%。,三氧化硫含量：矿渣水泥不超过4.0；火山灰质水泥、粉煤灰水泥不得超过3.5。,密度：水泥的密度为28003000kg/m,3,。,强度等级：强度等级划分为32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R共六个等级。各龄期的强度要求见下表。,不同点：,P,S、,P,P、,P,F、,P,C,水泥各强度等级各龄期的强度值（MPa）,3.,主要特性（与硅酸盐水泥、普通水泥相比）,三种水泥的,共同特性,凝结硬化较慢，早强强度较低，后期强度增长较快；,水化热较低，放热速度慢；,抗硫酸盐腐蚀和抗水性较好；,蒸汽养护适应性好；,抗冻性、耐磨性及抗碳化性能较差。,三种水泥,各自特性,矿渣水泥的抗渗性较差，但耐热性好，可用于温度不高于,200,的混凝土工程中。,火山灰水泥的抗渗性好，但干缩较大，不适用于长期处于干燥环境中的混凝土工程。,粉煤灰水泥干缩小，抗裂性好。,第三节 石灰,石灰,是一种气硬性胶凝材料，它是将碳酸钙为主要成分的材料（主要为石灰石）经过,9001300,的高温煅烧，尽可能的分解与排出,CO,2,，得到以,CaO,主要成份的生石灰，它是一种多孔结构材料。,一、石灰的化学组成及其特性,1.,石灰的化学组成与分类,石灰在烧制过程中由于尺寸过大，或窑内温度不均等原因，便得石灰中含有未烧透的内核，称为“,欠火石灰,”,。另一种情况是过火而形成的“,过火石灰,”,。,石灰的分类：,（,1,）根据成品加工方法的不同，分为：,块状生石灰，生石灰粉，消石灰（熟石灰），石灰浆。,（,2,）按氧化镁的含量分,按氧化镁含量划分为钙质石灰和镁质石灰两类,石灰种类,生石灰,生石灰粉,消石灰粉,钙质石灰,5,5,4,镁质石灰,5,5,4,2,、石灰的消化与硬化过程,（,1,）石灰的消化,石灰的,消化过程有两个特点,：,水化反应进行速度快，放热量大；,消化时体积急剧膨胀。,为降低“过火石灰”危害，石灰消化后，应将其在水中继续“,陈伏,”,15d,以上。,将块状生石灰研磨成粉状，得到的磨细生石灰在适宜的水灰比 和消化温度下，可控制其体积膨胀。还可提高“过火石灰”,的利用率。,（,2,）石灰的硬化,干燥硬化和结晶硬化,石灰中水分不断挥发，形成熟石灰结晶。,在该过程中，石灰强度增长不明显,碳化硬化,该反应必须有水分存在时才能进行，且仅限于表面，反应速度缓慢。,二、石灰的技术性质与技术标准要求,1,石灰的技术,要求,(,注意行业标准的具体规定）,（,1,）石灰的化学品质,石灰中产生粘结性的有效成分是活性氧化钙,f,-CaO,和氧化镁,f,-MgO,，它们的含量是评价石灰质量的主要指标。,石灰中,CO,2,含量反映了石灰中“欠火石灰”数量。,（,2,）石灰的物理性质,未消化残渣含量,未消化残渣含量,是生石灰消化后，未能消化而存留在,5mm,圆孔筛上的残渣试样的百分率。,能综合反映石灰中“过火石灰”和“欠火石灰”数量。,细度,以,0.9mm,和,0.125mm,筛余百分率控制磨细石灰粉和消石灰粉的细度。,石灰越细，石灰的活性,越大？。,游离水含量,游离水含量指消石灰粉中化学结合水以外的含水量。,2,石灰的技术标准,公路路面基层施工技术规范,（,JTJ 034-93,）中将生石灰和消石灰分别划分为三个等级，见书中表,4-15,。,3.,石灰的特点及用途,石灰原料分布广，生产工艺简单，成本低廉，硬化后强度不高，在潮湿环境中，石灰遇水会溶解溃散，强度会降低。,主要用于配制建筑砂浆、抹面灰浆；以石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土的形式应用于道路工程中的路面基层或垫层结构中；不宜在长期潮湿的环境或有水环境中使用。,END,