第三章水泥 少四川建筑职业技术学院 材料教研室
四川建筑职业技术学院 材料教研室 第三章 水 泥
水泥的特点和适用范围 ■水泥的特点 水泥是一种粉未状材料,加水后拌合均匀形成的浆 体,不仅能够在干燥环境中凝结硬化,而且能更好 地在水中硬化,保持或发展其强度,形成具有堆聚 结构的人造石材。 ■水泥适用范围 ≯不仅适合用于干燥环境中的工程部位,而且也适合 用于潮湿环境及水中的工程部位
水泥的特点和适用范围 水泥的特点 ➢水泥是一种粉末状材料，加水后拌合均匀形成的浆 体，不仅能够在干燥环境中凝结硬化，而且能更好 地在水中硬化，保持或发展其强度，形成具有堆聚 结构的人造石材。 水泥适用范围 ➢不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适合 用于潮湿环境及水中的工程部位
水泥的分类 ■按性能和用途分 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 通用水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 石灰石硅酸盐水泥 水泥「专用水泥如砌水泥油水混 特性水泥 「如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等
水泥的分类 按性能和用途分 水 泥 通用水泥 专用水泥 特性水泥 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 石灰石硅酸盐水泥 如砌筑水泥、油井水泥、 道路水泥、大坝水泥等 如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等
水泥的分类 ■按主要水硬性物质分 水泥种类 主要水硬性物质 主要品种 硅酸盐水泥 硅酸钙 绝大多数通用水泥、专用水泥和特性 水泥 铝酸盐水泥 铝酸钙 高铝水泥、自应力铝酸盐水泥、快硬 高强铝酸盐水泥等。 硫铝酸盐水泥 无水硫铝酸钙有自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝 硅酸二钙 酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥等 铁铝酸盐水泥 铁相、无水硫铝酸有自应力铁铝酸盐水泥、膨胀铁铝酸 钙、硅酸二钙盐水泥、快硬铁铝酸盐水泥等 氟铝酸盐水泥 氟铝酸钙、硅酸二 钙 氟铝酸盐水泥等 以火山灰或潜在水硬性 材料以及其他活性材料 活性二氧化硅石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、低 为主要组分的水泥 活性氧化铝热钢渣矿渣水泥等
水泥的分类 按主要水硬性物质分 水泥种类 主要水硬性物质 主 要 品 种 硅酸盐水泥 硅酸钙 绝大多数通用水泥、专用水泥和特性 水泥 铝酸盐水泥 铝酸钙 高铝水泥、自应力铝酸盐水泥、快硬 高强铝酸盐水泥等。 硫铝酸盐水泥 无水硫铝酸钙 硅酸二钙 有自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝 酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥等 铁铝酸盐水泥 铁相、无水硫铝酸 钙、硅酸二钙 有自应力铁铝酸盐水泥、膨胀铁铝酸 盐水泥、快硬铁铝酸盐水泥等 氟铝酸盐水泥 氟铝酸钙、硅酸二 钙 氟铝酸盐水泥等 以火山灰或潜在水硬性 材料以及其他活性材料 为主要组分的水泥 活性二氧化硅 活性氧化铝 石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、低 热钢渣矿渣水泥等
§3-1硅酸盐水泥
§3－1 硅酸盐水泥
、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺 ■硅酸盐水泥的原材料 生产硅酸盐水泥熟料的原材料 ·石灰质原料天然石灰石。也可采用与天然石灰石化学成 分相似的材料如白垩、石灰华等。 粘土质原料主要为粘土,其主要化学成分为SO2,其次 为A2O3和少量Fe2O ·铁矿粉采用赤铁矿,化学成分为Fe2O3 石膏主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等 ≯混合材料包括活性混合材料(粒化高炉矿渣、粉煤 灰、火山灰质混合材料等)和非活性混合材料(石 灰石粉、磨细石英砂等)
一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺 硅酸盐水泥的原材料 ➢生产硅酸盐水泥熟料的原材料 • 石灰质原料 天然石灰石。也可采用与天然石灰石化学成 分相似的材料如白垩、石灰华等。 • 粘土质原料 主要为粘土，其主要化学成分为SiO2，其次 为Al2O3和少量Fe2O3。 • 铁矿粉 采用赤铁矿，化学成分为Fe2O3。 ➢石膏主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等 。 ➢混合材料 包括活性混合材料（粒化高炉矿渣、粉煤 灰、火山灰质混合材料等）和非活性混合材料（石 灰石粉、磨细石英砂等）
、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺 ■硅酸盐水泥的生产工艺—“两磨一烧”工艺 石灰石 石膏 按比例混合 铁矿))生叔题熟料 粘土 硅酸盐水泥 煅烧 混合材料 生产水泥的方法主要有干法立窑生产和湿法回转窑 生产两种 ≯硅酸盐水泥分为:Ⅰ型硅酸盐水泥(不掺混合材料) 和Ⅱ型硅酸盐水泥(掺不超过5%混合材料)
硅酸盐水泥的生产工艺——“两磨一烧”工艺 ➢生产水泥的方法主要有干法立窑生产和湿法回转窑 生产两种 ； ➢硅酸盐水泥分为：Ⅰ型硅酸盐水泥（不掺混合材料） 和Ⅱ型硅酸盐水泥（掺不超过5%混合材料）。 一、硅酸盐水泥的原材料和生产工艺 石灰石 粘 土 铁矿粉 生 料 石 膏 硅酸盐水泥 混合材料 熟 料 按比例混合 磨细 1350℃～ 1450℃ 煅烧 磨细
二、熟料的矿物组成及其特性 ■熟料的矿物组成 硅酸三钙 3CaO.SiO CS 硅酸二钙 2Ca0 SiO CS 铝酸三钙 3Ca0AlO CA 水泥熟料矿物 铁铝酸四钙 4CaO. Al2O3 Fe2O3, CAAF 游离氧化钙和氧化镁 f-CaO和f-MgO 碱类及杂质 化学式及简写
二、熟料的矿物组成及其特性 熟料的矿物组成 水泥熟料矿物 硅酸二钙 铁铝酸四钙 游离氧化钙和氧化镁 铝酸三钙 硅酸三钙 碱类及杂质 2CaO•SiO2，C2S 4CaO•Al2O3 •Fe2O3，C4AF f－CaO和f－MgO 3CaO•Al2O3，C3A 3CaO•SiO2，C3S 化学式及简写
二、熟料的矿物组成及其特性 ■水泥熟料矿物的主要特性 矿物名称 硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙m 含量范围(质 量%) 37~67 15~30 7~15 10~18 水化反应速度 快 慢 最快 快 强度 早期低 后期高 低 低(含量多时对 抗折强度有利) 水化热 较高 低 最高 中 熟料矿物磨细加水,均能单独与水发生化学反 应,其特点见上表
二、熟料的矿物组成及其特性 水泥熟料矿物的主要特性 熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反 应，其特点见上表。 矿物名称 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙 含量范围（质 量％） 37～67 15～30 7～15 10～18 水化反应速度 快 慢 最快 快 强 度 高 早期低， 后期高 低 低（含量多时对 抗折强度有利） 水 化 热 较高 低 最高 中
三、硅酸盐水泥的凝结和硬化 ■凝结硬化的概念 凝结:水泥加水拌合而成的浆体,经过一系列物理 化学变化,浆体逐渐变稠失去可塑性而成为水泥石 的过程 硬化:水泥石强度逐渐发展的过程称为硬化。 水泥的凝结过程和硬化过程是连续进行的。凝结过 程较短暂,一般几个小时即可完成;硬化过程是一 个长期的过程,在一定温度和湿度下可持续几十年
三、硅酸盐水泥的凝结和硬化 凝结硬化的概念 ➢凝结：水泥加水拌合而成的浆体，经过一系列物理 化学变化，浆体逐渐变稠失去可塑性而成为水泥石 的过程； ➢硬化：水泥石强度逐渐发展的过程称为硬化。 ➢水泥的凝结过程和硬化过程是连续进行的。凝结过 程较短暂，一般几个小时即可完成；硬化过程是一 个长期的过程，在一定温度和湿度下可持续几十年