混凝土材料学详细版期末重点..docx

总概
■什么是砼?
混凝土是指由水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料和水或沥青、树脂等有机胶凝材料的胶状物与集料,必要时加入化学外加剂和矿物外加剂,按一定比例混合,并在一定条件下硬化而成的人造石材。
【水泥+水+砂+石=普通水泥混凝土】
■【水泥+水=水泥浆】在混凝土中的作用:
(1)、填充作用:填充砂、石集料间空隙;具有密实性。
(2)、润滑作用:包裹砂、石集料表面;降低摩擦,提高流动性。
(3)、胶结作用:把散粒的砂、石胶结为一个整体。
■【水泥浆+砂=砂浆】在混凝土中的作用:
(1)、填充作用:填充石子之间空隙。
(2)、粘聚作用:粘聚(使粗集料在施工过程中不离析)和保水作用。
(3)、骨架作用:砂是细集料,起骨架和抑制体积变形的作用(收缩)。
{石子(粗骨料)起骨架和抑制体积变形作用,同时降低混凝土经济成本。需透水结构用无沙混凝土}
■混凝土的分类?
胶凝材料(无机、有机)、表观密度、强度等级、用途、施工工艺、配筋方式等
混凝土在工程建设中的重要性:混凝土是现代土木建筑中用量最大、用途最广一种工程材料。
■混凝土的优点:经济、可塑性好、性能可设计、耐久性好、耐火性好、复合能力强、利用废弃物能力强。
■混凝土的缺点:抗拉强度低、抗裂性差、自重大比强度低、质量波动大、施工期长。
胶凝材料·胶凝材料的定义与分类
定义:凡能在物理、化学作用下,由可塑性浆体变为坚固的石状体,在次过程中能将散粒的砂、石胶结成一个整体,且有一定机械强度的物质,统称胶凝材料。
分类:无机和有机两大类。
有机胶凝材料指沥青和各种树脂等材料。
无机胶凝材料:气硬性(只能在空气中硬化,并保持或持续提高其强度;石膏石灰、水玻璃等);水硬性(既能在空气中硬化也能在水中硬化,保持并继续提高其强度;各种水泥)
胶凝材料·通用水泥·硅酸盐水泥
■什么是硅酸盐水泥?
凡由硅酸盐水泥孰料、0%~5%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,都称为硅酸盐水泥。
孰料:凡以适当组成生料烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主要成分的物料,称为硅酸盐水泥孰料,简称孰料。
硅酸盐水泥分类:P·I(不含掺和料);P·II(石灰,矿渣<5%)
■硅酸盐水泥的生产过程?
原料:石灰质原料(CaO,石灰石、白垩);粘土质原料(SiO2、Al2O3、Fe2O3,粘土、页岩);辅助原料(校正某氧化物不足,铁矿石、砂岩)。
生产:“两磨一烧”,生料的配合与磨细、生料煅烧成孰料、孰料与石膏磨细成水泥。
生料煅烧:干燥、预热、分解、孰料烧成、冷却。
原料破碎、配料与粉磨
石灰石、砂岩、粘土先需粉碎,一般用鄂式破碎机、反击式破碎机等,一起按配料计量入磨机粉磨成生料,生料粉磨一般用球磨机。
生料煅烧的物理化学变化:
(1)、生料的干燥与脱水:自由水蒸发、粘土质原料脱水分解成无定形Al2O3和SiO2。
(2)、碳酸盐分解:碳酸镁和碳酸钙分解成氧化镁、氧化钙和二氧化碳。
(3)、固相反应:孰料矿物的形成(C3S、C2S、C2A、C4AF)
(4)、孰料烧成:液相生成并持续C2S->C3S
(5)、孰料冷却:快速冷却可以阻止C3S分解和C2S向ﻻ型转变。
3、水泥粉磨
水泥孰料和石膏混合材料一起磨细即成水泥,一般用球磨机。
■加入石膏的目的?
加入石膏的目的是调节水泥凝结时间,使水泥不致发生快凝或闪凝现象。同时在最佳水泥掺量时可得到水泥最高强度。
■硅酸盐水泥孰料的组成
化学组成:CaO(62~67)、SiO2(18~24)、Al2O3(4~7)、Fe2O3(2~7);白水泥氧化铁<%。
矿物组成:C3S、C2S、C3A、C4AF;
■组分特点?【 P24页硅酸盐矿物的表,自补】
大体积混凝土希望水化热小。
■有害成分?
孰料中,对水泥影响较大的有
、游离氧化钙
配料不当、煅烧不良,部分氧化钙未被吸收反应,称为游离氧化钙。游离氧化钙结构致密,水化很慢,水化生成的氢氧化钙会在硬化水泥浆体内部产生局部膨胀应力,导致硬化水泥浆体开裂甚至破坏,即引起安定性不良。
、方镁石(氧化镁,碳酸镁分解)
孰料中含有少量氧化镁时,能降低液相生成温度,增加液相数量,降低液相粘度,利于孰料形成,并可改善孰料的色泽。2%。多余的氧化镁即游离状态存在的方镁石,含量多时使水泥安定性不良
、三氧化硫
由石膏带来。石膏掺量合适时,可调节水泥的凝结时间,并可提高水泥性能;石膏掺量过多,使水泥的性能变差。(钙矾石)%
碱分(K2O、Na2O)
碱分含量高时,会与活性集料作用,产生碱集料反应。
硅酸盐水泥孰料的水化与凝结硬化
水化速率
水化程度
水化深度
关系?:孰料矿物组成与结构、细