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1、試驗員培訓課件水泥Cement內容提要:重點介紹硅酸鹽水泥的礦物組成、影響水化因素;硅酸鹽水泥主要技術性質;水泥石的腐蝕和防止;同時介紹了其它摻混合材的水泥、高鋁水泥;以及水泥細度,標準稠度用水量、凝結時間、體積安定性、強度的檢驗方法,達到正確的選擇和使用水泥的目的。3.1概述水泥屬于水硬性無機膠凝材料。水泥品種很多。依礦物組成:硅酸鹽水泥鋁酸鹽水泥硫鋁酸鹽水泥鐵鋁酸鹽水泥依用途:通用水泥-六大品種專用水泥-油井水泥、大壩水泥特種水泥-膨脹水泥、快硬水泥水泥具有很多優(yōu)點。不怕水、可塑、來源廣價格
2、低、工藝簡單、品種豐富、耐久性好、與鋼筋有良好的黏結力等3.2硅酸鹽水泥定義-由硅酸鹽水泥熟料、0%~5%石灰石或?;郀t礦渣,適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料,稱為PortlandCement。分類:Ⅰ型硅酸鹽水泥(P.Ⅰ)-不摻混合材Ⅱ型硅酸鹽水泥(P.Ⅱ)-摻小于5%的混合材依GB175:42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個標號硅酸鹽水泥初凝時間不小于45min,終凝時間不大于390min;細度以比表面積表示,其比表面積不小于300m2/kg。3.2.1、硅
3、酸鹽水泥的生產3.2.2硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及礦物成分的水化反應硅酸鹽水泥的熟料成分硅酸三鈣(3CaO.SiO2)-C3S37~60%硅酸二鈣(2CaO.SiO2)-C2S15~37%鋁酸三鈣(3CaO.Al2O3)-C3A7~15%鐵鋁酸四鈣(4CaO.Al2O3.Fe2O3)-C4AF10~18%除四種主要成分外,水泥中尚含有少量游離CaO、MgO、SO3、及堿(K2O、Na2O)這些均為有害成分,國家標準中有嚴格限止熟料礦物對水泥性質的影響礦物名稱特性強度發(fā)展水化熱耐腐蝕能力早期后期C
4、3S大大中中C2S小大小大C3A大小大小C4AF小中小大水泥的水化、凝結、硬化水化-物質由無水狀態(tài)變?yōu)橛兴疇顟B(tài),由低含水變?yōu)楦吆?,統(tǒng)稱為水化。凝結-水泥加水拌和初期形成具有可塑性的漿體,然后逐漸變稠并失去可塑性的過程稱為凝結。硬化-此后,漿體的強度逐漸提高并變成堅硬的石狀固體(水泥石),這一過程稱為硬化。水泥+水(流體)-可塑性漿體(塑性體)-固體水泥水化反應2(3CaO.SiO2)+6H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)22(2CaO.SiO2)+4H2O→3CaO.2Si
5、O2.3H2O+Ca(OH)23CaO.Al2O3+6H2O→3CaO.Al2O3.6H2O4CaO.AlO3.Fe2O3+7H2O—3CaO.Al2O3.6H2O+CaO.Fe2O3.H2O晶體膠體水泥水化產物晶體-氫氧化鈣20~25%水化鋁酸鈣水化硫鋁酸鈣(石膏作用下生成)膠體-水化硅酸鈣(C-S-H)70%水化鐵酸鈣C-S-H尺度為1.0~100nm,1nm=10-6硅酸鹽水泥的凝結硬化過程水化——膜層長厚連接(初凝)——失去可塑性產生強度(終凝)——水化加深具有強度(硬化)。為了控制水泥
6、水化速度摻入適量石膏。影響水泥凝結硬化的因素礦物組成石膏細度環(huán)境溫度、濕度時間(齡期)養(yǎng)護對水泥強度發(fā)展的影響3.2.5水泥石腐蝕的原因內因-水泥石存在不穩(wěn)定的Ca(OH)2和介穩(wěn)的水化硫鋁酸鈣;外因-環(huán)境中有害介質(軟水、酸、鹽等)的存在;聯(lián)系-水泥石中的孔縫系統(tǒng),產生有害介質的侵蝕、交換作用。長期性、后期加劇性1、軟水的腐蝕軟水-重碳酸鹽含量比較低的水(如雨水、雪水、內陸河水、湖水)腐蝕機理:1.3g/L1、長期飽水-水泥石中Ca(OH)2晶體逐漸溶出;2、在靜水、無水壓下-溶液飽和-溶解作
7、用停止;3、在有壓、流動的軟水下-Ca(OH)2不斷溶出并帶走-并引起在一定堿度下穩(wěn)定的C-S-H的分解溶出-水泥石崩潰;4、在硬水下-重碳酸鹽與Ca(OH)2反應生成不溶的碳酸鈣-堵塞毛細孔-阻止腐蝕的進行。Ca(OH)2+Ca(HCO3)2——2CaCO3+2H2O2、鹽類的腐蝕硫酸鹽腐蝕-膨脹腐蝕鎂鹽腐蝕-雙重腐蝕MgSO4+Ca(OH)2——CaSO4.2H2O+Mg(OH)2MgCl2+Ca(OH)2——CaCl2+Mg(OH)23、酸類腐蝕碳酸腐蝕-工業(yè)污水、地下水Ca(OH)2+C
8、O2+H2O——CaCO3+2H2OCaCO3+CO2+H2O→←Ca(HCO3)2一般酸的腐蝕-工業(yè)建筑HCl+Ca(OH)2——CaCl2+2H2OH2SO4+Ca(OH)2——CaSO4.2H2O水泥石腐蝕的防止措施:根據(jù)侵蝕環(huán)境特點,合理選用水泥品種;提高水泥石的密實度;加作保護層-石材、陶瓷、瀝青3.3摻混合材的硅酸鹽水泥定義-凡在硅酸鹽水泥熟料中,摻入一定量的混合材料和適量的石膏共同磨細制成的水硬性膠凝材料,均屬摻混合材的硅酸鹽水泥。摻入目的:改善水泥的性能增加品種提高產量節(jié)約熟料,