4.1 水泥（课件）-高一《建筑材料》同步精品课堂（高教版·第4版）

4.1 水泥 《建筑材料》 同步精品课堂（中职专业课） 高等教育出版社 2021年1月 第四版 单元 4 水泥 1 思维导图 水泥 通用水泥 生产、特性与应用 其他品种水泥 生产、特性与应用 上节课我们学习了混凝土的知识，联系对比什么是砌筑砂浆呢？其有何作用？ 一、导入 思考水硬性胶凝材料通常是指哪种材料；水泥有什么作用呢?（观察图片） 上节课我们学习了混凝土的知识，联系对比什么是砌筑砂浆呢？其有何作用？ 一、导入 水泥品种较多，目前，世界上水泥的品种已达200多种。按其矿物组成可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫酸盐水泥、磷酸盐水泥等；按其用途和特性可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥。【注：适用于大多数建筑工程的是通用硅酸盐水泥】 通用硅酸盐水泥含义：是以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。 通用硅酸盐水泥分类：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、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。 (一)、硅酸盐水泥的生产、矿物组成及特性、凝结与硬化 1.生产：原料主要有石灰质原料（如石灰石、白垩等，主要提供氧化钙）和粘土质原料（如粘土、页岩等，主要提供氧化硅及氧化铝与氧化铁），还有少量辅助原料，如铁矿石。 硅酸盐水泥的生产工艺概括起来就是“两磨一烧”，如图所示： 二、新授课 2.矿物组成及特性: 化合物名称 氧化物成分 缩写符号 含 量 硅酸三钙 3CaO·SiO2 C3S 37%～60% 硅酸二钙 2CaO·SiO2 C2S 15%～37% 铝酸三钙 3CaO·Al2O3 C3A 7%～15% 铁铝酸四钙 4CaO·Al2O3·Fe2O3 C4AF 10%～18% 性 质 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙 凝结硬化速度 快 慢 最快 较快 水化时放热量 高 低 最高 中 强 度 高低 高 早期低、后期高 低 中 发展 快 慢 快 较快 3.凝结与硬化 凝结：水泥用适量的水调和后，最初形成具有可塑性的浆体，随着时间的增长，失去可塑性（但尚无强度），这一过程称为初凝，开始具有强度时称为终凝。由初凝到终凝的过程称为水泥的凝结。 硬化：此后，产生明显的强度并逐渐发展而成为坚硬的石状物--水泥石，这一过程称为水泥的硬化。 水化产物：水化硅酸钙、水化铁酸钙凝胶体、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。在完全水化的水泥石中，水化硅酸钙约占70%，氢氧化钙约占25%。【注：硬化水泥石是由凝胶、晶体、毛细孔和未水化的水泥熟料颗粒所组成】 二、新授课 3.凝结与硬化 凝结：水泥用适量的水调和后，最初形成具有可塑性的浆体，随着时间的增长，失去可塑性（但尚无强度），这一过程称为初凝，开始具有强度时称为终凝。由初凝到终凝的过程称为水泥的凝结。 硬化：此后，产生明显的强度并逐渐发展而成为坚硬的石状物--水泥石，这一过程称为水泥的硬化。 水化产物：水化硅酸钙、水化铁酸钙凝胶体、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。在完全水化的水泥石中，水化硅酸钙约占70%，氢氧化钙约占25%。 【注：硬化水泥石是由凝胶、晶体、毛细孔和未水化的水泥熟料颗粒所组成】 二、新授课 (二)、硅酸盐水泥的技术要求 1.细度 含义：指水泥颗粒的粗细程度； 特点：颗粒越细，标准稠度用水量水化反应越快，早期强度越高，但颗粒过细，硬化时收缩较大，易产生裂缝，即细度应适宜。 表示：以比表面积表示（比表面积是指单位质量水泥颗粒的总表面积），不小于300m2/kg。 2.标准稠度用水量 比例：一般在24%---33%之间； 因素：主要取决于熟料矿物的组成、混合材料的种类及水泥的细度。 式中 Wv——材料的体积吸水率(%)；  V0——干燥材料在自然状态下的体积(m3)； ρw——水的密度（kg/m3），在常温下取ρw=1000kg/m3。（或=1g/cm3） 质量吸水率与体积吸水率存在下列关系：    Wv=Wm·ρ0（ρ0：此时指材料的干表观密度）----教法：同学们自行推算并提问。 影响因素：首先取决于材料本身的性质（亲水性或憎水性材料）；还与材料的孔隙率和孔隙特征有关。 特点：吸水率增大对材料的基本性质有不良影响，如：强度下降、体积膨胀、保温性能降低、抗冻性变差等。 二、新授课 3.凝结时间 初凝时间：从水泥加水拌和起至标准稠度的水泥净浆开始失去可塑性所需的时间； 终凝时间：从水泥加水拌和起至水泥净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间； 工程意义：水泥的初凝时间不宜过早，以便施工时有充分的时间搅拌、运输、浇捣和砌筑等操作；终凝时间不宜过迟，以便施工完毕后更快硬化，达到一定的强度，以利于下一步施工工艺的进行。 标准要求：硅酸盐水泥的初凝时间≮45min，终凝时间≯390min。 4.体