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胶结料_图文_百度文库

2020-09-13 06:54 作者:亿万先生app 点击:

 

  2、胶凝材料作用 胶 结 散粒材料(砂、石等) 块状材料(砖、石块) 整 体 3、胶凝材料分类 有机 无机 气硬性-只能在空气中硬化 水硬性-不仅能在 而且能在 空气中 水中 硬化, 硬化。 分类的意义: 气硬性胶凝材料 ——耐水性差,只能用于干燥环境。 水硬性胶凝材料 ——耐水性好,可用于潮湿环境。 §3-1 石 灰 一、原料及生产 原料:石灰石(主要成份CaCO3) 生产: CaCO3 900℃ CaO(生石灰)+CO2↑ ? ? ? · ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ò ±? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? · ? ? ? ±? ? ? ? ? ? × ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? é ? ? ? ó ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? á ±? ? ? ? ? ¤ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? é ? ? ? ? 二、石灰熟化与硬化 1、熟化 CaO+H2O Ca(OH)2(熟石灰)+15.5kcal 熟石灰 粉状-消石灰:只用少量水(约70%) (理论值为 31.2%) 浆状-石灰浆:加过量水(2.5~3倍) 特点:放热量大,体积膨胀。 过烧石灰危害: 熟化缓慢,浆体硬化后仍在熟化, 体积膨胀,导致硬化浆体开裂。 消除危害方法:“陈伏”两星期 2、石灰硬化 塑性 干燥 浆体 (空气中) Ca(OH)2 结晶析出 CO2+H2O 晶体交 错生长 硬化 浆体 CaCO3 (空气中) 结晶析出 干燥、结晶、碳化 三、石灰技术性质 1、质量评定指标 ú ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ¨ ? ± ? ê ¨? ? ? ? ú ? ? ? ? ¨? ? ? ? ú ? ? ? ? · ? ? ¨? ? ? ? ? ? ? ? CaO+MgO? ? ? ? CO 2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ú ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ü ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? °? ¨? ? 2、石灰性质 ①可塑性好 ②凝结硬化慢、强度低 ③耐水性差 ④消化体积膨胀大,硬化体积收缩大 ⑤白度好 ⑥化学活性好 四、石灰应用 1、石灰乳 2、石灰膏 粉刷 砌筑、抹灰砂浆 3、消石灰 石灰土、三合土、二灰土 4、生石灰粉 碳化石灰板、硅酸盐制品 5、静态爆破剂 石灰石 CaCO3 煅烧 生石灰 CaO 复 习 熟化 熟石灰 Ca(OH)2+水 干燥 成品 结晶 CaCO3 Ca(OH)2 碳化 §3-2 水 泥 水泥的定义和分类 ? 水泥的定义 一种粉末状胶凝材料,加水拌和后,既 能能在空气中硬化,又能在水中硬化, 将块状或散粒状材料粘结为整体。 ? 水泥的分类 按矿物组成划分、按用途划分 ? 按矿物组成划分 硅酸盐水泥、铁酸盐水泥 铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥 ? 按用途划分 通用水泥、特性水泥、专用水泥 土木工程中常用的六大品种水泥 ? 硅酸盐水泥:熟料+0~5%混合材+石膏 PⅠ(无 混合材)PⅡ(0~5%混合材) ? 普通硅酸盐水泥:6~15%混合材,PO ? 矿渣硅酸盐水泥:20~70%矿渣,PS ? 粉煤灰硅酸盐水泥:20~40%粉煤灰,PF ? 火山灰硅酸盐水泥:20~50%火山灰,PP ? 复合硅酸盐水泥:15~50%两种混合材,PC ————通用水泥 §3-2-1 硅酸盐水泥 一、组成和生产 组成: 化学组成:CaO、SiO2、AI2O3、Fe2O3 (C)、(S)、(A)、(F) 矿物组成:C3S 3 CaO? SiO2 C2S 2 CaO? SiO2 C3A 3 CaO? AI2O3 C4AF 4 CaO? AI2O3 ? Fe2O3 生产 流程: 混合 石灰石 磨细 煅烧 生料 熟料 粘土 辅料 石膏 磨细 水泥 ——两磨一烧 工艺:旋窑、立窑 水泥熟料 二、硅酸盐水泥的水化硬化 1、硅酸盐水泥的水化 2C3S+6H→C3S2H3+3CH 2C2S+4H→ C3S2H3 + CH 石膏存在时:C3A+ CSH2+H→C3A· 3(CS)· H32 石膏用完时:C3A+ C3A· 3(CS)· H32→C3A· CS· H12 C3A或C4AF +H→C3(A,F)H6 思考:石膏起什么作用? 水化反应的基本特点 ? 反应是需水的。 ——水泥应用时必须提供足够水分。 ? 反应是放热的。 ——水泥应用时必须注意温度应力。 ? 温度越高,反应越快。 ——水泥应用时必须注意季节的影响。 ? 反应自水泥颗粒表面开始,由表及里。 ——反应需要时间,水泥应足够细。 2、凝结硬化 诱导期 可塑浆体 具流动性 ≥ 45min 凝结期 稠硬浆体 塑性渐失 ≤ 10h 硬化期 硬化浆体 强度增长 稳定期 后期强度 缓慢增长 加 水 初 凝 终 凝 石膏的作用: 延缓凝结时间。 凝结硬化的影响因素 ? 细度:细度细,硬化快,但干燥收缩大 ? 温度:温度高,硬化快 ? 湿度:湿度高,硬化快 ? 养护时间:养护是温度、湿度的保证 ? 水泥矿物组成 ? 外加剂 ? 加水量:提供水化用水,决定颗粒间距 熟料矿物及其特性 矿物组成 C 3S ↑ 水泥性能 高强 应用 结构工程 C3A、C3S↓,C2S ↑ 水化热低 C3S、C3A↑ C3A↓、C4AF↑ 快硬高强 低收缩 大体积砼 抢修工程 道路工程 三、品质要求(技术性质) 1、凝结时间 ⑴分类: 初凝、终凝 ⑵影响因素: 矿物组成、细度、加水量、环境温湿度 ⑶不正常凝结: 假凝、闪凝 2、强度——水泥胶结能力的体现 (1)影响因素 矿物组成、细度、温湿度、龄期 (2)强度标号:28d抗压强度划分的强度等级 ? ①固定的胶砂比1:3、水灰比0.50 ? ②规定的试件尺寸40×40×160mm ? ③标准养护:相对湿度〉90%,温度20±1℃ 3、体积安定性 ——水泥硬化后体积变化的均匀性 ? ° ? ? ? ¨? ?? ò f-CaO f-MgO SO 3 ì ? ? é · ?¨ · ?? · ó ?? ? ? ¤? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? · ?· ¨ ? ? · ó ? ò ? ? ? ? ? ? 5mm ? ? ? ?? ? 5.0? ? ? ? ? ?? ? 3.5? ? 水泥安定性检验:试饼法 合格 不合格 水泥安定性检验:雷氏夹法 养护24h后 初值 A 沸煮3h后 终值 C 安定性评定:C-A≤5.0mm C-A >5.0mm 合格 不合格 4、细度 作用: 细度↑→水化快、充分 →强度↑ 检测方法: 比表面积、筛分析 100℃(两昼夜) 5、水化热 利:冬季施工 弊: 大体积砼开裂 影响因素: 矿物组成、细度 2m× 2m× 2m水泥石 改善水化热的水泥品种 中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥 6、碱含量 定义:水泥中Na2O和K2O的含量。 危害:碱—骨料反应,混凝土开裂。 废品: MgO、SO3、CaO、初凝时间 不合格 四、水泥石的腐蚀与防止 1、腐蚀种类 ①溶出性 ②离子交换 ③膨胀性 ? 2、腐蚀原因 ①水泥石中存在CH、C3AH6,本身不密实 ②周围存在侵蚀性介质 3、防止措施 ①水泥组成 ②密实度 ③保护层 离子 交换 盐类 易溶物 + CH→ 酸类 松软物 碱度↓ 钢筋 锈蚀 渗透性↑ 溶 出 性 膨 胀 性 软 CH 其他水化 → → 水 溶出 产物溶出 孔隙率↑ 强度↓ 侵 蚀 加 速 硫酸盐 → CaSO4 → 石膏 C3AH6 CH 钙钒石 内应力↑ 变形开裂 五、应用 1、适应环境 干燥、潮湿环境,水中,严寒地区。 2、适用工程 快硬、高强、抗渗、耐磨混凝土工程 3、不适应工程 大体积混凝土、海工混凝土、高温环境 §3-2-2掺混合材的硅酸盐水泥 一、混合材 1、定义 生产水泥时加入的掺量大于5%的材料 2、种类 活性 ——水淬矿渣、火山灰、粉煤灰 非活性 ——慢冷矿渣、磨细石英砂等 3、活性成分SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3 4、作用原理 ⑴潜在活性和水硬性 ①本身水化活性极小 ②在激发剂作用下,具有较好的水化活性。 ⑵激发剂种类 —— 氢氧化钙、石膏 二、掺混合材的水泥 1、水泥品种 普通水泥(混合材掺量:6~15%)、 火山灰水泥(20~50)、矿渣水泥(20~70) 粉煤灰水泥(20~40)、复合水泥(15~50) ★普通水泥的性能接近于硅酸盐水泥 2、掺混合材水泥的水化过程 ⑴ 熟料矿物水化 ⑵ 激发剂 活性混合材 水 水化硅(铝)酸钙 水化硫铝酸钙 粉煤灰水泥水化28d 粉煤灰表面已有一层水化产物 3、掺混合材水泥的共性 ⑴早期强度低,后期强度增长较大, ——宜蒸汽养护,不宜低温施工 ⑵水化热较低 ——适用于大体积混凝土 ⑶抗软水、硫酸盐侵蚀能力强 ——适用于水工、海港工程 ⑷抗冻性差、抗碳化能力差 ——不宜用于受冻部位,注意钢锈 4、掺混合材水泥的个性 ⑴矿渣水泥 泌水性、干缩性较大,养护不当易开裂。 耐热性较好——可用于耐热混凝土 ⑵火山灰水泥 干缩大易开裂——不以用于干燥环境; 抗渗性好——适用于抗渗混凝土。 ⑶粉煤灰水泥 干缩性小,抗裂性好 ⑷复合水泥 §3-2-3其他水泥 一、高铝水泥 1、原料 —— 石灰石、矾土 2、熟料矿物 —— 铝酸盐 3、特性 ① ② ③ ④ ⑤ 快硬高强 水化热大、且集中在早期 耐高温 抗硫酸盐 抗冻性与不透水性均好 4、高铝水泥的应用 ① 紧急抢修工程 ② 冬季施工 ③ 抗硫酸盐、冻融交替的工程 ④ 制作膨胀水泥 ⑤ 配制耐热砂浆、混凝土 5、高铝水泥的注意 ① 不得与硅酸盐水泥、石灰混用 ② 不得用于湿热环境 ③ 不能用于结构工程 ④ 不宜用于大体积混凝土 二、膨胀水泥 1、原理 水化 2、配制 水化硫铝酸钙(大量) ① 硅酸盐水泥 + 高铝水泥 + 石膏 ② 高铝水泥 + 石膏 ③ 硅酸盐水泥 + 明矾石 + 石膏 + 矿渣 3、类型与应用 ① 收缩补偿型: 防止收缩裂缝 ——用于防水混凝土、构件接头、修补工程 ② 一般膨胀型: 应用同上 ③ 强膨胀型: 产生膨胀应力 ——用于自应力钢筋混凝土压力管 三、道路硅酸盐水泥 1、矿物组成特点 C3A含量低、C4AF含量高 2、性能特殊要求 干缩性、耐磨性、高早期强度(3d) 3、应用 道路路面、机场跑道、城市广场 三、其他品种硅酸盐水泥 1、快硬硅酸盐水泥 2、抗硫酸盐水泥 3、中低热硅酸盐水泥

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