3 水泥.doc

教学内容:.本章以硅酸盐水泥为重点,阐述了常用六大品种水泥的组成、特性、质量标准及适用范围;并概括介绍了其他品种水泥。教学目的:(硅酸盐)(硅酸盐)、强度、体积安定性、,能根据工程要求合理选择、:(硅酸盐)(硅酸盐)水泥的选用教学难点:(硅酸盐)(硅酸盐)水泥的强度检验方法及评定教学方法:在课堂讲清水泥矿物组成的水化特性的同时,通过案例讨论使学生理解水化产物与性能的关系;以混凝土施工现场养护的措施,分析水泥石的性能与水泥的矿物组成、龄期、外部环境等的关系;通过案例教学使学生掌握根据工程要求合理选择、使用水泥方法、思路。参考资料:1.《土木工程材料》湖南大学等中国建筑工业出版社 2.《结构工程材料》覃维祖清华大学出版社3.《建筑工程材料》刘祥顺中国建筑工业出版社4.《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》技术标准作业布置:P271、2、3、4补充作业:1、2、3、4、5、6、7教学过程设计::水泥,指加水拌和成塑性浆体后,能胶结砂、石等适当材料并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。(1)按矿物组成:①硅酸盐水泥②铝酸盐水泥③硫铝酸盐水泥④铁铝酸盐水泥(2)按用途和性质:①通用水泥:硅酸盐水泥P.Ⅰ0%P.Ⅱ<5%~15%~70%~50%~40%~50%②专用水泥:道路水泥、砌筑水泥、油井水泥、大坝水泥…③特种水泥:膨胀水泥、快硬水泥、防辐射水泥、抗硫酸盐水泥、白色硅酸盐水泥…:凡由硅酸盐水泥熟料,0~5%石灰石或粒化高炉矿渣,适量石膏磨成细粉制成的水硬性胶凝材料,成为硅酸盐水泥,.Ⅱ型。硅酸盐水泥熟料:指以适当成分的生料烧制部分熔融,所得的以硅酸钙为主要成分的产物,简称熟料。①石灰质:有石灰岩、白垩、凝灰岩等,主要提供CaO;②粘土质:有各种粘土、黄土等,主要提供SiO2、Al2O3、Fe2O3。③校正原料:铁矿粉、硅质原料、铝矾土等。3生产工艺先将原材料破碎并按其化学成分配料后,在球磨机中研磨为生料。然后入窑锻烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主要成分的水泥熟料,配以适量的石膏及混合材料在球磨机中研磨至一定细度,即得到硅酸盐水泥。简称“两磨一烧”:(1)按生料的制备方法分:湿法和干法。①湿法是将原料配好后,加水湿磨成含水约35%~40%的生料浆,经校正成分,搅拌后入窑煅烧。该法的优点是生料成分均匀,控制精确,产品质量高;缺点是能耗大。②干法是将原料烘干,配制后研磨成生料粉入窑煅烧。由于干法比湿法产量高,且节约能源,所以是目前的常用方法。(窑外预分解)(2)按煅烧水泥所用的窑的类型分:回转窑和立窑。现立窑已经被限制使用。(3)煅烧过程(1)经历干燥、预热、分解、烧成、冷却阶段,产生一系列物理-化学变化。(2)温度的重要性:当温度从1300℃升到1450℃,再降至1300℃,即烧成阶段。这时铝酸三钙及铁铝酸四钙烧至部分熔融,出现液相,将所剩的氧化钙和硅酸二钙溶解,硅酸二钙在液相中吸收氧化钙形成最重要的硅酸三钙。这一步是关键,须保持温度和时间,否则游离氧化钙会影响水泥质量。,优质的熟料应具有合适的矿物组成和岩相结构。(1)矿物组成:①硅酸三钙,C3S;②硅酸二钙,C2S;③铝酸三钙,C3A;④铁铝酸四钙;C4AF;⑤还有少量的CaO、MgO、SO3及碱(K2O,Na2O)等有害成分。(2)矿物成分的水化反应C3S+H2O→C-S-H(C3S2H3)+Ca(OH)2C2S+H2O→C-S-H+Ca(OH)2C3A+H2O→C3AH6C4AF+H2O→C3AH6(水化铝酸钙)+CFH(水化铁酸钙)在上述水化反应进行的同时,水泥熟料磨细过程中掺入的石膏也参与了化学反应:(3)水泥水化产物有:水化硅酸钙70%、水化铁酸钙凝胶;氢氧化钙20%、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙7%晶体。5硅酸盐水泥的凝结硬化(1)凝结硬化的机理:①凝结定义:水泥加水拌和后,成为可塑的水泥浆,水泥浆逐渐变稠失去塑性,但不具有强度的过程。②硬化定义:水泥浆产生明显的强度并逐渐变成坚硬的人造石——水泥石,这一过程称为水泥的“硬化”。③凝结的产