4.2掺混合材料的硅酸盐水泥(课件）-《建筑材料》同步教学（上海交通大学出版社）

学习情境四 水泥 学习单元2 掺混合材料的硅酸盐水泥 一、混合材料 （一）混合材料的种类 1．活性混合材料 常温下能与氢氧化钙和水发生水化反应，生成水硬性水化产物，并能逐渐凝结硬化产生强度的混合材料称为活性混合材料。 活性混合材料的主要作用是改善水泥的某些性能，同时还具有扩大水泥强度等级范围、降低水化热、增加产量和降低成本的作用。 （1）粒化高炉矿渣。粒化高炉矿渣是高炉炼铁的熔融矿渣，经水或水蒸气急速冷却处理所得到的质地疏松、多孔的粒状物，也称水淬矿渣。 （2）火山灰质混合材料。火山灰质混合材料泛指以活性氧化硅及活性氧化铝为主要成分的活性混合材料。它的应用是从火山灰开始的，故而得名，但也并不限于火山灰。 按其活性主要来源，又分为以下3类。 ① 含水硅酸质混合材料。 ② 铝硅玻璃质混合材料。 ③ 烧黏土质混合材料。 （3）粉煤灰。粉煤灰是煤粉锅炉吸尘器所吸收的微细粉土。灰分经熔融、急冷，成为富含玻璃体的球状体。 2．非活性混合材料 常温下不能与氢氧化钙和水发生反应或反应甚微，也不能产生凝结硬化的混合材料，称为非活性混合材料。 它掺在水泥中主要起填充作用，如扩大水泥强度等级范围、降低水化热、增加产量、降低成本等。 （二）活性混合材料在激发剂作用下的水化 磨细的活性混合材料与水调和后，本身不会硬化或硬化极为缓慢，但在氢氧化钙溶液中，会发生显著水化。其水化反应式为 xCa(OH)2+SiO2+mH2O→xCaO·SiO2·nH2O yCa(OH)2+Al2O3+mH2O→yCa(OH)2·Al2O3·nH2O 二、普通硅酸盐水泥 （一）普通硅酸盐水泥的技术要求 1．细度 以比表面积表示，不小于300m2/kg。 80μm方孔筛筛余不得超过10.0%。 2．凝结时间 硅酸盐水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于390min。 普通水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h。 3．安定性 用沸煮法检验必须合格。 为了保证水泥长期安定性，水泥中氧化镁含量不得超过5.0%。 如果水泥经压蒸安定性试验合格，则水泥中氧化镁含量允许放宽到6.0%；水泥中三氧化硫含量不得超过3.5%。 4．强度 根据3d和28d龄期的抗折和抗压强度，将普通硅酸盐水泥划分为42.5、42.5R、52.5、52.5R 4个强度等级。 5．不溶物 Ⅰ型硅酸盐水泥中不溶物不得超过0.75%。 Ⅱ型硅酸盐水泥中不溶物不得超过1.50%。 6．氧化镁 水泥中氧化镁的含量不得超过5.0%。 如果水泥经压蒸安定性试验合格，则水泥中氧化镁含量允许放宽到6.0%。 7．三氧化硫 水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%。 8．烧失量 Ⅰ型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.0%，Ⅱ型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.5%。普通水泥中烧失量不得大于5.0%。 （二）普通硅酸盐水泥的性质与应用 普通硅酸盐水泥中掺入少量混合材料的主要作用是扩大强度等级范围，以利于合理选用。 与硅酸盐水泥比较，其早期硬化速度稍慢，强度略低；抗冻性、耐磨性及抗碳化性稍差；而耐腐蚀性稍好，水化热略有降低。 三、矿渣、火山灰质、粉煤灰硅酸盐水泥 （一）3种水泥的代号及组分 1．矿渣硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号P·S。 水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量百分比计为20%～70%。 2．火山灰质硅酸盐水 由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号P·P。 水泥中火山灰质混合材料掺加量按重量百分比计为20%～50%。 3．粉煤灰硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥），代号P·F。 水泥中粉煤灰掺加量按重量百分比计为20%～40%。 （二）3种水泥的技术要求 1．细度 以筛余表示，80μm方孔筛筛余不得超过10.0%或45μm方孔筛筛余不超过30%。 2．凝结时间 初凝不得早于45min，终凝不得迟于600min。 3．安定性 用沸煮法检验必须合格。 4．强度等级 强度等级 抗压强度/MPa 抗折强度/MPa 3d 28d 3d 28d 32.5 ≥10.0 ≥32.5 ≥2.5 ≥5.5 32.5R ≥15.0 ≥32.5 ≥3.5 ≥5.5 42.5 ≥15.0 ≥42.5 ≥3.5 ≥6.5 42.5R ≥19.0 ≥42.5 ≥4.0 ≥6.5 52.5 ≥21.0 ≥52.