第5章 水泥05（课件）《建筑材料》同步教学（清华大学版）

第5章 水泥 目录 第一节 硅酸盐水泥 第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥 第三节 铝酸盐类水泥 第四节 其它品种水泥 第三节 铝酸盐类水泥 定义: 高铝酸水泥属于铝酸盐类水泥,它是由绿矾土和石灰石为原料,经高温熔融煅烧所得的以铝酸钙为主要成分的熟料,经磨细而得的水硬性胶凝材料. 一、高铝酸水泥 高铝水泥的应用 适于： （1）紧急抢修的工程，临时军事工事； （2）冬季施工的工程－水化放热量大且集中； （3）有抗硫酸盐腐蚀要求的工程－f-CaO极少 （4）耐高温（1300～1400℃）的工程－高温时，烧结结合代替了水化结合。 不适于于： （1）长期承重的结构工程－晶体转变引起的强度倒缩； （2）大体积工程－温度过高引起强度倒缩。 （3）与硅酸盐水泥混用 二、铝酸盐水泥 铝酸盐水泥是以石灰岩和矾土为主要原料，配制成适当成分的生料，烧至全部或部分熔融所得以铝酸钙为主要矿物的熟料，经磨细而成的水硬性胶凝材料，代号ＣＡ。 1.铝酸盐水泥的主要矿物成分 （１）铝酸一钙（CaO·Al2O3简写ＣＡ）凝结正常，硬化迅速，为铝酸盐水泥强度的主要来源。 （2）二铝酸一钙（CaO·2Al2O3简写ＣＡ2），其特点是凝结硬化慢，早期强度较低，后期强度高。 此外还有少量水化极快、凝结迅速而强度不高的七铝酸十二钙（Ｃ12Ａ7）以及胶凝性极差的铝方柱石（C2AS）、六铝酸一钙（CA6）等矿物。 2.铝酸盐水泥的水化与硬化 铝酸一钙由于晶体结构中钙、铝的配位极不规则，水化极快。其水化过程及其产物与温度的关系极大，当温度低于30°C时，水化生成水化铝酸钙（CAH10）、水化铝酸二钙（C2AH8）、氢氧化铝凝胶（AH3）。 水化铝酸二钙 氢氧化铝凝胶 铝酸盐水泥的硬化过程与硅酸盐水泥基本相似。CAH10、C2AH8都属六方晶系，其晶体呈片状或针状，互相交错攀附，重叠结合，可形成坚强的结晶共生体，使水泥获得很高的强度。氢氧化铝凝胶又填充于晶体骨架的空隙，所以能形成比较致密的结构。 当温度高于30°C时，水化生成立方晶系的水化铝酸三钙（C3AH6）、氢氧化铝凝胶（AH3）。此时形成的水泥石孔隙率很大，强度较低。因而铝酸盐水泥不宜在高于30℃的条件下养护。 3.铝酸盐水泥的技术要求 （１）细度 比表面积不小于300 m2/kg或0.045mm筛余不大于20%。 （2）凝结时间 按GB201-2000规定的标准稠度胶砂测得的凝结时间应符合如下要求：CA-50、CA-70、CA-80铝酸盐水泥的初凝时间不早于30min，终凝时间应不迟于6ｈ；CA-60铝酸盐水泥的初凝时间不早于60min，终凝时间应不迟于18ｈ。 （３）强度 铝酸盐水泥按照Al2O3含量分为四类。各类型铝酸盐水泥的不同龄期强度值不得低于表3-4的规定。 （4）铝酸盐水泥受到高温作用时，由于产生了固相反应，烧结结合代替了水化结合，因而具有良好的耐高温性能。 4.铝酸盐水泥的性能与应用 （１）早期强度很高，故适用于工期紧急的工程。如国防、道路和紧急抢修工程。 （2）抗渗性、抗冻性好。铝酸盐水泥拌合需水量少，而水化需水量大，故硬化后水泥石的孔隙率很小。 （３）抗硫酸盐腐蚀性好。因水化产物中不含有氢氧化钙，并且氢氧化铝凝胶包裹其它水化产物起到保护作用以及水泥石的孔隙率很小，故适合抗硫酸盐腐蚀工程。 （４）水化放热极快且放热量大，不得应用于大体积混凝土工程。 （５）耐热性好。高温下产生烧结作用，具有良好的耐高温性能，较高的强度，故适合耐热工程。 （６）长期强度降低较大，不适合长期承载结构。 （7）高温、高湿度条件下强度显著降低。不宜在高温、高湿环境中施工、使用。 表3-4铝酸盐水泥的强度要求 (GB201-2000) 类型 抗压强度（MPa） 抗折强度（MPa） 6h 1d 3d 28d 6h 1d 3d 28d CA-50 20 40 50 3.0 5.5 6.5 CA-60 20 45 85 2.5 5.0 10.0 CA-70 30 40 5.0 6.0 CA-80 25 30 4.0 5.0 $$