第5章 水泥01（课件）《建筑材料》同步教学（清华大学版）

第5章 水泥 主要内容：常用（硅酸盐）水泥的生产工艺 常用（硅酸盐）水泥的特性 影响常用水泥性能的因素 重点内容：硅酸盐水泥矿物成分特点 　　　　　硅酸盐水泥的凝结和硬化 难 点：硅酸盐水泥的凝结和硬化 要 求：掌握硅酸盐水泥的矿物成分特点 　　　　　掌握硅酸盐水泥凝结和硬化 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。 土木建筑工程通常采用的水泥主要有：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥称为我国的五大水泥。 水泥的分类与代号 硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水泥，代号Ｐ·Ⅰ；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过质量５％石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称Ⅱ型硅酸盐水泥，代号Ｐ·Ⅱ。 普通硅酸盐水泥Ｐ·Ｏ 矿渣硅酸盐水泥Ｐ·Ｓ 火山灰质硅酸盐水泥Ｐ·Ｐ 粉煤灰硅酸盐水泥Ｐ·Ｆ 复合硅酸盐水泥Ｐ·Ｃ 通用水泥新标准是：GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》。从2001年4月1日起正式实施 六大通用水泥新标准规定的强度龄期均为３天和2８天两个龄期，每个龄期均有抗折与抗压强度指标要求。 新的水泥标准最大的变化在于水泥标号改为强度等级，淘汰了原标准中的两个低标号水泥产品。六大通用水泥标准实行以ＭＰａ表示的强度等级，如３2.５、３2.５R、４2.５、４2.５R、５2.５、52.５R等，使强度等级的数值与水泥2８ｄ抗 压强度指标的最低值相同。新标准还统一规划了我国水泥强度等级，硅酸盐水泥分３个强度等级６个类型，即４2.５、４2.５R、５2.５、５2.５R、６2.５、６2.５R，其他五大水泥也分为３个等级６个类型，即３2.５、３2.５R、４2.５、４2.５R、５2.５、５2.５R。水泥新标准规定的最低强度等级为３2.５，一般相当于老标准的４2５号水泥，这就意味着老标准中的３2５号、2７５号水泥被淘汰。有关部门预测，新标准的实施，将有３５％～４０％的小水泥企业被淘汰。 新的水泥国家标准由两部分组成。第一部分是３个强制性国家标准，即ＧＢ１７５－１９９９《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、ＧＢ１３４４－１９９９《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》、ＧＢ１2９５８《复合硅酸盐水泥》。第二部分是水泥强度检验方法改为ＧＢ／Ｔ１７６７１－１９９９《水泥胶砂强度检验方法（ＩＳＯ法）》，不再采用ＧＢ１７７７－８５方法 新旧标准对比 关于新标准的几点思考 第二次修订后的GB175-92、GB1344-92等强调了水泥的早期强度，28d强度提高了2%，增加了R型水泥品种。该标准强化了3d早期强度意识，倡导多生产R型水泥，普通水泥的细度进一步变细，从筛析法的＜12%改为＜10%。 随水泥比表面积增加，与相同高效减水剂的相容性变差，为减小流动度损失需要增加更大掺量的高效减水剂。这样不仅增加了施工费用，而且可导致混凝土中水泥用量的增加，影响混凝土的耐久性。 我国大多数水泥粉磨条件下，水泥磨得越细，其中的细颗粒越多。增加水泥的比表面积能提高水泥的水化速率，提高早期强度，但粒径在1μm以下的颗粒水化很快，几乎对后期强度没有任何贡献，倒是对早期的水化热、混凝土的自收缩和干燥收缩有贡献——水化快的水泥颗粒水化热释放得早；因水化快消耗混凝土内部的水分较快，引起混凝土的自干燥收缩； 细颗粒容易水化充分，产生更多的易于干燥收缩的凝胶和其他水化物。粗颗粒的减少，减少了稳定体积的未水化颗粒，因而影响到混凝土的长期性能。在美国1937年按特快硬水泥生产的水泥I与现今水泥的平均水平的组成和细度相当，当时采用这种快硬水泥的混凝土10年后强度倒缩了；而1923年使用粗水泥的混凝土，直到50年后强度还在增长。水泥细度还会影响混凝土的抗冻性。细水泥的易裂性可能与其低抗拉强度有关 众所周知，凡是能提高混凝土早期强度的因素，都会影响混凝土后期强度的增长，所以目前在配制混凝土时都有较大的强度富余，以期补偿这种后期强度的损失，这无疑会造成很大的浪费。现在看来，问题远比此更严重，早期的高强度所带来的后患是混凝土结构物提早劣化。因此，除非工程有特殊需要，应尽量避免使用早强水泥。 （2）混凝土早期高强度的需求促使了水泥向高C3S和高C3A、高比表面积发展，再加上低水灰比、高水泥用量、超细矿物掺合料的使用，造成在约束状态下的混凝土因温度收缩、自收缩、干燥收缩和较高的早期弹性模量而产生较大的内部应力，早期的低徐变无法缓解这种应力而产生早期裂缝；内部