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1、第五组,水泥的应用,物质的构成 物质的性能 物质的用途,水泥性能的指标,凝结时间强度抗冻性耐磨性抗碳化性耐腐蚀性水化热耐热性,硅酸盐水泥的性能及应用,凝结硬化快，强度高 由于硅酸盐水泥熟料中硅酸三钙和铝酸三钙含量高，所以硅酸盐水泥凝结硬化快，早期和后期强度高，主要用于重要结构的高强混凝土，预应力混凝土和有早强要求的混凝土工程。抗冻性好 由于硅酸盐水泥硬化快，早期强度高，因此用于寒冷地区和严寒地区遭受反复冻融的混凝土工程 。,耐磨性好 由于硅酸盐水泥强度高，因此耐磨性好，可用于路面和机场跑道等混凝土工程。抗碳化性能好 由于硅酸盐水泥凝结硬化后，水化产物中氢氧化钙浓度高，水泥石的碱度高，再加上硅酸
2、盐水泥混凝土的密实度高，开始碳化生成的碳化钙填充混凝土表面的孔隙，使混凝土表面更密实，有效地阻止了进一步碳化。,耐腐蚀性差 由于硅酸盐水泥熟料中硅酸三钙和铝酸三钙含量高，其水化产物中易腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸三钙含量高，因此耐腐蚀性差，不宜长期使用在含侵蚀性介质（如：软水，酸和盐）的环境中 。水化热高 由于硅酸盐水泥熟料中硅酸三钙和铝酸三钙含量高，水化热高且释放集中，不宜用于大体积混凝土工程中 。,耐热性差 硅酸盐水泥混凝土在温度不高（100250摄氏度之间）时，尚存的游离水使水泥水化继续进行，混凝土的密实度进一步增加，强度有所提高。当温度高于250摄氏度时，水泥中的水化产物氢氧化钙分解为氧化
3、钙，如遇到潮湿的环境，氧化钙熟化体积膨胀，使混凝土遭到破坏。当水泥受热温度约300摄氏度时，体积收缩，强度开始下降。温度达到7001000摄氏度时，强度降低很多，甚至完全破裂。因此，硅酸盐水泥不宜用于由耐热性要求的混凝土工程。,其他常用水泥的应用,特性水泥,1、快硬高强水泥2、抗硫酸盐型硅酸盐水泥3、油井水泥4、白色水泥5、彩色水泥6、道路水泥7、补偿收缩水泥8、砌筑水泥9、防辐射水泥10、耐高温水泥,快硬高强水泥,（1）特点：凝结时间短、硬化快、早期强度高 以3天强度来划分等级（2）组成：PC系列（硅酸盐水泥） CSA系列（硫铝酸盐水泥）（3）用途：需要快速施工的工程、抢修工程、 冬季施工,
4、抗硫酸盐型硅酸盐水泥,（1）特点：有较强的抵抗硫酸根离子腐蚀 的能力、水化热低（2）组成：硅酸盐系列改变熟料矿物组成（降低硅酸三钙50%和铝酸三钙含量5% ）（3）用途：水利工程、地下工程、海港工 程、隧道工程、桥梁基础等,油井水泥,（1）特点：流动性好、快凝 初凝、终凝时间间隔短 在高温高压环境中凝结硬化（2）组成：硅酸盐系列改变矿物比例（3）用途：用于油田固井,白色水泥,（1）特点：颜色为白色，白度是重要的性 能指标（2）组成：控制Fe含量（3）用途：建筑装饰,彩色水泥,（1）特点：按照使用要求可配制出红色、 绿色等彩色水泥（2）组成：一般为硅酸盐系列（3）制备方法：白水泥+颜料 在原材料
5、中配入着色剂烧制（4）用途：建筑装饰,道路水泥,（1）性能特点：耐磨性好、抗冻性好、抗冲击 性好、收缩小、弹性好（2）组成：硅酸盐系列水泥中增加含铁矿物（3）用途：公路路面,补偿收缩水泥,（1）特点：具有微膨胀性（2）组成：CSA系列（3）用途：防止混凝土开裂,砌筑水泥,（1）特点：强度要求不高，流动性好（2）组成：硅酸盐系列（3）用途：用于砌筑和抹灰,防辐射水泥,（1）特点：密度大、水化热小、抗拉强度高（2）组成：含有Ba、Sr等重金属离子（3）用途：用于阻挡或防护原子核反应堆辐射,耐高温水泥,（1）特点：耐高温、耐腐蚀（2）组成：主要为铝酸盐系列 另外还有磷酸盐系列（3）用途：窑炉内衬（电
6、力、石化、冶金、建材）,观察与讨论,假凝现象,某工地使用某厂生产的硅酸盐水泥，加水拌和后，水泥浆体在短时间内迅速凝结。后经剧烈搅拌，水泥浆体又恢复塑性，随后过3 h才凝结。请讨论形成这种现象的原因。,实例讨论,此为水泥假凝现象。假凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。假凝与快凝不同，前者放热量甚微，且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性，并达到正常凝结，对强度无不利影响。 假凝现象与很多因素有关，一般认为主要是由于水泥粉磨时磨内温度较高，使二水石膏脱水成半水石膏的缘故。当水泥拌水后，半水石膏迅速水化为二水石膏，形成针状结晶网状结构，从而引起浆体固化。另外，某些含碱较高的水泥，硫酸钾与二水石膏生
7、成钾石膏迅速长大，也会造成假凝。,假凝现象,水泥凝结时间前后变化,某立窑水泥厂生产的普通水泥游离氧化钙含量较高，加水拌和后初凝时间仅40 min，本属于废品。但后来放置1个月，凝结时间又恢复正常，而强度下降。,工程实例分析,该立窑水泥厂的普通硅酸盐水泥游离氧化钙含量较高，该氧化钙相当部分的煅烧温度较低。加水拌和后，水与氧化钙迅速反应生成氢氧化钙，并放出水化热，使浆体的温度升高，加速了其他熟料矿物的水化速度，从而产生了较多的水化产物，形成了凝聚结晶网结构，凝结时间较短。 水泥放置一段时间后，吸收了空气中的水汽，大部分氧化钙生成氢氧化钙，或进一步与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钙。故此时加入拌和水后，不会再出现原来的水泥浆体温度升高、水化速度过快、凝结时间过短的现象。但其他水泥熟料矿物也会和空气中的水汽反应，部分产生结团、结块，使强度下降。,水泥凝结时间前后变化,谢谢！,
