模块二　水泥（课件）- 《建筑材料》同步教学（北京理工版）

项目一　认识水泥 任务一　硅酸盐水泥 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 任务三　其他水泥 返回 1 任务一　硅酸盐水泥 一、硅酸盐水泥的定义 硅酸盐水泥是通用水泥中的一个基本品种,中华人民共和国国家标准«通用硅酸盐水泥»(GB１７５—２００７)中规定通用硅酸盐水泥的定义为: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.本标准规定了通用硅酸盐水泥的定义与分类、组分与材料、强度等级、技术要求、试验方法、检验规则和包装、标志、运输与储存方法等.本标准规定的通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、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. 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 其中,硅酸盐水泥又可分为Ⅰ型硅酸盐水泥(又称为纯硅酸盐水泥,代号P·Ⅰ)和Ⅱ型硅酸盐水泥(代号P·Ⅱ)两种.各通用硅酸盐水泥的组分应符合表２-１的规定. 二、硅酸盐水泥的原料及生产工艺 (一)硅酸盐水泥的原料 生产硅酸盐水泥的原料主要是石灰质原料(如石灰石、白垩等,主要成分为CaCO３)、黏土质原料(如黏土、黄土和页岩等,主要成分为SiO２、Al２O３、Fe２O３),必要时掺加少量校正原料.如果选用的石灰质原料和黏土质原料按一定比例配合不能满足化学组成要求时,则要掺入相应的校正原料加以调整. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 校正原料有铁质校正原料(如铁矿粉、硫铁矿渣等)、硅质校正原料(如砂岩、河砂等)和铝质校正原料(如含铝高的黏土、铁矾土废料等),以分别补充SiO２、Al ２ O３ 或Fe ２ O ３的不足.另外,为改善熟料煅烧条件,常常加入少量的矿化剂(如石膏、萤石、重晶石尾矿或铜矿渣等). (二)硅酸盐水泥的生产工艺 硅酸盐水泥的生产可概括为“两磨一烧”,如图２-３所示,展示了水泥厂的概貌以及“两磨一烧”的生产工艺.概括地讲,水泥生产工艺主要就是“两磨”(磨细生料,磨细水泥)、“一烧”(生料煅烧成熟料). 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 生产过程中的关键环节是生料的配制与煅烧,其目的是使水泥熟料中的矿物成分及含量符合要求. 各种原料按比例配合,磨细成生料,生料可制备成生料浆(加水磨细)或生料球(加无烟煤磨细后成球).煅烧是水泥生产的关键环节,可在立窑或回转窑中进行.生料入窑后被加热,水分逐渐蒸发.若煅烧时达不到此温度或保持时间不够长,熟料中的硅酸三钙含量少而有较多的游离氧化钙(f-CaO),将会使水泥的强度及安定性受到影响.熟料烧成后,存放１~２周,加入２％~５％的天然石膏共同磨细,即为水泥.加石膏的目的是调节水泥的凝结时间,使水泥不致发生急凝现象. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 三、硅酸盐水泥熟料的成分 生料中所含的CaO、SiO２、Al ２ O ３ 及Fe ２ O ３ 四种氧化物经高温煅烧后,生成硅酸盐水泥熟料中的四种主要矿物成分,它们的名称、分子式及含量以及各自不同的特性见表２-２. 由于各种矿物成分性质不同,所以若改变它们在熟料中的相对含量,水泥的性质也将随之改变.如适当提高C ３ S及C ３ A 的含量,水泥就具有快硬高强的性能;若控制C ３ A 的含量,适当提高C ２ S及C４AF的含量,就可以得到低热水泥. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 除以上四种主要矿物成分外,水泥中还有少量其他成分: (１)游离氧化钙(f-CaO).煅烧中未能与其他氧化物结合成游离状的CaO,当含量过高时,会使水泥的体积安定性不良,危害很大. (２)游离氧化镁.若其含量高、晶粒大时,也会使水泥体积安定性不良. (３)含碱矿物以及玻璃体等.含碱分(K２O,Na ２ O)也是有害成分,当遇到活性集料时,易产生碱Ｇ集料反应. 四、硅酸盐水泥的水化及凝结硬化 硅酸盐水泥加水拌和后成为既有流动性又有可塑性的水泥浆,同时产生水化反应,随着水化反应的进行,逐步失去流动性且变稠而失去可塑性,这一过程称为凝结. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 随着水化、凝结的进一步继续,浆体逐步转变为具有一定强度的水泥石,这一过程称为水泥的硬化.水化是水泥产生凝结硬化的前提,凝结硬化是水泥水化的结果. (一)硅酸盐水泥的水化 硅酸盐水泥遇水后,熟料中各矿物成分与水发生水化反应,生成新的水化产物,并放出热量. (１)硅酸三钙与水反应,生成水化硅酸钙并析出氢氧化钙: (２)硅酸二钙与水反应,生成水化硅酸钙并析出少量氢氧化钙: 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 (３)铝酸三钙与水反应,生成水化铝酸钙: (４)铁铝酸四钙与水反应,生成水化铝酸钙及水化铁酸钙: (５)水泥中加入的少量石膏,与水化生成的水化铝酸钙化合,生成水化硫铝酸钙(钙矾石) 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 生成的水化硫铝酸钙难溶于水,沉积在水泥颗粒表面,阻碍水泥颗粒与水接触,使水泥的水化延缓,达到调节水泥凝结的目的.钙矾石生成的柱状或针状结晶,如图２-４所示,为水泥石中钙矾石形态,钙矾石起骨架作用,对水泥的早期强度是有利的. 上述反应是在饱和的石膏溶液中进行的,生成的是高硫型水化硫铝酸钙.水化后期,石膏耗尽后, 水化硫铝酸钙又与铝酸三钙反应并转化为低硫型水化硫铝酸钙(C３A·CaSO４·１２H２O)晶体. 综上所述,硅酸盐水泥水化后,生成的水化产物有氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙及水化硫铝酸钙. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 其中,氢氧化钙、水化铝酸钙及水化硫铝酸钙为晶体,而水化硅酸钙及水化铁酸钙则长期以胶体的形式存在. 另外,在空气中,水泥表层的氢氧化钙还会与空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钙,被称为碳化. (二)硅酸盐水泥的凝结硬化 硅酸盐水泥的凝结硬化过程,按水化反应速度和水泥浆体结构的变化特征,可分为以下四个阶段,如图２-５所示,表示了水泥的凝结硬化过程. １. 初始反应期 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 水泥加水拌成水泥浆.在水泥浆中,水泥颗粒与水接触,并与水发生水化反应,生成的水化产物溶于水中,水泥颗粒暴露出新的表面,使水化反应继续进行.这个时期称为“初始反应期”,即初始的溶解与水化,一般可持续５~１０min.这时生成的水化物溶于水,但溶解度很小,因而不断地沉淀析出.由于水化物生成的速度很快,来不及扩散,便附着在水泥颗粒表面,形成膜层.膜层是以水化硅酸钙凝胶为主体,其中分布着氢氧化钙等晶体,所以,通常称之为凝胶体膜层.凝胶体膜层的形成会妨碍水泥的水化. ２. 潜伏期 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 由于开始阶段水泥水化很快,生成的水化产物很快使水泥颗粒周围的溶液成为水化产物的饱和溶液.继续水化生成的氢氧化钙、水化铝酸钙及水化硫铝酸钙逐渐结晶,而水化硅酸钙析出,形成凝胶.水化硅酸钙凝胶中夹杂着晶体,它包在水泥颗粒表面形成半渗透的凝胶体膜.这层膜减缓了外部水分向内渗入和水化物向外扩散的速度,同时膜层不断增厚,使水泥水化速度变慢.此阶段称为“潜伏期”或“诱导期”,持续时间一般为１h. ３. 凝结期 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 由于水分渗入膜层内部的速度大于水化物向膜层外扩散的速度,产生的渗透压力使膜层向外胀大,并最终破裂.这样,周围饱和程度较低的溶液能与未水化的水泥颗粒内核接触,使水化反应速度加快,直至新的凝胶体重新修补破裂的膜层为止.水泥凝胶膜层向外增厚和随后的破裂伸展,使原来水泥颗粒间被水所占的空间逐渐变小,包有凝胶体膜的颗粒逐渐接近,以致相互粘结.水泥浆的黏度提高,塑性逐渐降低,直至完全失去塑性,开始产生强度,水泥凝结.这个阶段称为“凝结期”,持续时间一般为６h. ４. 硬化期 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 由于水泥颗粒之间的空隙逐渐缩小为毛细孔,水化生成物进一步填充毛细孔,毛细孔越来越少,使水泥浆体结构更加紧密,逐渐产生强度.在适宜的温度和湿度的条件下,水泥强度可继续增长(６h至若干年),此阶段即为硬化期. 水泥与水拌和凝结硬化后生成水泥石.水泥石是由凝胶、晶体、未水化水泥颗粒、毛细孔(毛细孔水)和凝胶孔等组成的不均质结构体. (三)影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素 １. 水泥的熟料矿物组成 硅酸盐水泥的熟料矿物组成是影响水泥的水化速度、凝结硬化过程以及产生强度等的主要因素. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 硅酸盐水泥的四种熟料矿物中,C３A 的水化和凝结硬化速度最快,因此,C ３ A是影响水泥凝结时间的决定性因素. ２. 水泥细度 细度是指水泥颗粒的粗细程度.水泥颗粒的粗细直接影响水泥的水化、凝结硬化、强度、干缩及水化热等,这是因为水泥加水后,开始仅在水泥颗粒的表面进行水化,然后逐步向颗粒内部发展,而且是一个时间较长的过程.水泥颗粒越细,水化作用的发展就越迅速而充分,凝结硬化的速度越快,早期强度也就越高. ３. 养护龄期的影响 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 水泥石的强度是随龄期的增长而增长的,一般在起初的３~７d内强度发展甚快,２８d后明显变慢,３个月后更慢.但在一定的温度和湿度的条件下,强度的增长可延续几年甚至几十年. ４. 石膏的掺量 生产水泥时掺入石膏,其主要是作为缓凝剂使用,以延缓水泥的凝结硬化速度.掺入石膏后,由于钙矾石晶体的生产,还能改善水泥石的早期强度.但是,若石膏的掺量过多,不仅不能缓凝,还可能会对水泥石的后期性能造成危害. ５. 水胶比 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 拌和水泥浆时,水与水泥的质量比,称为水胶比.拌和水泥浆体时,为使浆体具有一定的塑性和流动性,通常所加入的水量要大大超过水泥充分水化时所需的水量.水胶比越大,水泥浆越稀,凝结硬化和强度的发展越慢,且硬化后的水泥石中毛细孔含量越多.水泥石的强度随其毛细孔孔隙率的增加呈线性关系下降.因此,在保证成型质量的前提下,应降低水胶比,以提高水泥石的硬化速度和强度. ６. 环境温度与湿度 温度对凝结硬化的影响很大.温度高,水泥水化速度快,凝结硬化速度就快.采用蒸汽养护是加速凝结硬化的方法之一. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 温度低时,凝结硬化速度变慢.温度低于０ ℃时,硬化完全停止;低于－３ ℃时,水泥中的水冻结,会产生冻裂破坏.因此,冬期施工时要采取防冻措施;潮湿环境下的水泥石,水分不易蒸发,促进水泥的凝结硬化,若环境十分干燥,水泥的凝结硬化无法进行,水泥石的强度将停止增长.所以,水泥混凝土在浇筑后的一段时间里应注意保持在正常的温度、湿度下养护. ７. 外加剂 由于硅酸盐水泥的水化、凝结硬化在很大程度上受到C３S与C３A 的制约,因此,凡对C３S和C３A 的水化能产生影响的外加剂,都能改变硅酸盐水泥的水化、凝结硬化性能. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 五、硅酸盐水泥的技术要求 根据国家标准«通用硅酸盐水泥»(GB１７５—２００７),硅酸盐水泥的技术要求包括化学性质和物理力学性质两个方面. (一)硅酸盐水泥的化学性质 １. 化学指标 硅酸盐水泥的化学指标应符合表２-３中相应的各项要求. ２. 碱含量(选择性指标) 水泥中碱含量按Na２O＋０.６５８K ２ O的计算值表示.若使用活性集料,用户要求提供低碱水泥时,水泥中的碱含量应不大于０.６０％或由买卖双方协商确定. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 (二)硅酸盐水泥的物理力学性质 １. 凝结时间 水泥的凝结时间可分为初凝时间与终凝时间. 从水泥加水至水泥浆开始失去可塑性所需的时间,为水泥的初凝时间.从水泥加水至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间,为水泥的终凝时间.水泥的初凝时间不宜过短,以保证在初凝前完成各施工过程;水泥的终凝时间不宜过长,以保证施工完毕后能尽早凝结硬化,便于下道工序的尽早进行. 水泥的凝结时间是以标准稠度水泥净浆,在规定的温度、湿度下,用水泥净浆凝结时间测定仪测定的(详见项目二). 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 国家标准«通用硅酸盐水泥»(GB１７５—２００７)规定,硅酸盐水泥的初凝时间不得小于４５min,终凝时间不得大于３９０min(６.５h).硅酸盐系其他五类水泥的初凝时间不得小于４５min,终凝时间不得大于６００min(１０h). ２. 安定性 水泥在凝结硬化的过程中,体积均匀变化的性质称为体积安定性.当水泥浆体硬化过程中发生不均匀变化时,会导致膨胀开裂、翘曲,称为安定性不良.体积安定性不良的水泥,不得用于建筑工程. 造成水泥体积安定性不良的原因是水泥中含过多的游离氧化钙(f-CaO)或游离氧化镁(f-MgO)及三氧化硫(SO３). 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 水泥煅烧时,未与其他氧化物化合而单独存在的氧化钙称为游离氧化钙,它因过度燃烧而组织致密,熟化速度慢,当水泥浆已经凝结硬化后,它才熟化,体积膨胀,破坏水泥石结构.如磨细水泥时,掺入石膏过多,则三氧化硫含量过多,水泥凝结硬化后,继续与水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙,体积膨胀引起水泥石开裂. 水泥中氧化镁的含量不宜超过５.０％,如果水泥经压蒸安定性试验合格,则水泥中氧化镁的含量允许放宽至６.０％;水泥中三氧化硫的含量不得超过３.５％. 国家标准«通用硅酸盐水泥»(GB１７５—２００７)规定,硅酸盐水泥的安定性用沸煮法检验必须合格. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 沸煮法检验水泥的体积安定性时可用试饼法,也可用雷氏法,有争议时以雷氏法为准.试饼法是用标准稠度水泥净浆,按规定的方法做成试饼并养护,然后沸煮３h±５min,以加速游离氧化钙熟化.沸煮后以试饼不弯、不裂为安定性合格.另外,可用压蒸法加速氧化镁熟化来检验它对安定性的影响;用水浸法检验三氧化硫对安定性的影响.如水泥中氧化镁、三氧化硫的含量不超过规定,一般可不进行这两项检验. ３. 强度和强度等级 水泥的强度是评定其质量的重要指标.水泥的强度是指水泥胶结能力的大小,用硬化一定龄期的水泥胶砂试件的强度表示.根据水泥胶砂的抗压、抗折强度划分水泥的强度等级. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 国家标准«水泥胶砂强度检验方法»(ISO 法)(GB/T１７６７１—１９９９)规定,按质量计,将一份水泥、三份中国ISO标准砂用０.５的水胶比,按规定方法拌制成塑性水泥胶砂,制成４０mm×４０mm×１６０mm 的棱柱体试件,在标准条件(２０℃±２℃水中)下养护,测其３d、２８d的抗折、抗压强度,按表２-４确定水泥的强度等级. 硅酸盐水泥强度等级分为４２.５、４２.５R、５２.５、５２.５R、６２.５、６２.５R,其中R为早强型.各强度等级硅酸盐水泥的各龄期强度不得低于表２-４中的数值,要求四个数值全部满足规定,如有一项不满足,则降低强度等级. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 ４. 细度(选择性指标) 细度是指水泥颗粒的粗细程度.水泥颗粒越细,水化作用就越迅速、越充分,水泥的早期和后期强度就越高.但磨得过细,粉磨消耗的能量大,成本高,而且在空气中硬化时干缩较大,且在空气中易吸收水分及二氧化碳而变质. 硅酸盐水泥的细度用比表面积表示,国家标准«通用硅酸盐水泥»(GB１７５—２００７)规定,硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示,不小于３００m２/kg;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以筛余表示,８０ mm 方孔筛筛余不大于１０％或４５mm 方孔筛筛余不大于３０％(水泥颗粒粒径小于４０ mm 才具有较高的活性,大于９０mm 几乎接近惰性). 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 国家标准«通用硅酸盐水泥»(GB１７５—２００７)规定,检验结果符合本标准化学指标、凝结时间、安定性和强度的技术要求为合格品;检验结果不符合本标准化学指标、凝结时间、安定性和强度中任何一项技术要求为不合格品. ５. 标准稠度用水量 水泥浆的稠度对水泥某些技术性质(如凝结时间、体积安定性)的测定有较大的影响,所以必须在规定的稠度下进行测定,这个规定的稠度称为标准稠度.水泥净浆达到标准稠度时,所需的用水量占水泥质量的百分数,即标准稠度用水量. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 标准稠度用水量可用标准法维卡仪进行测定(详见项目二).硅酸盐水泥的标准稠度用水量一般为２４％~３０％.标准稠度用水量与水泥熟料的矿物成分及细度有关:熟料中C３A的含量多,标准稠度用水量大,磨得越细,标准稠度用水量也越大. 国家相关标准中,对水泥的标准稠度用水量虽未提出具体要求,但标准稠度用水量大的水泥,拌制一定稠度的砂浆或混凝土时,需加较多的水,故硬化时收缩较大,硬化后强度及密实度也较差.因此,同样条件下,以标准稠度用水量小的水泥为好. ６. 水化热 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 水泥在水化过程中放出的热量,称为水泥的水化热,单位为J/g. 水化热的大小及放热速度与熟料的矿物成分、水泥细度有关,还与所掺混合材料及外加剂的品种、数量有关.通常水泥强度等级高,水化热也大;熟料中C３A 及C３S的含量高,水化热大;水泥细,水化反应快且充分,水化热大而且放热速度快;掺入混合材料能降低水泥水化热;加入促凝的外加剂,可提高早期的水化热;加入缓凝的外加剂,可降低早期的水化热.水化热大部分是在水化初期(７d内)放出的,后期逐渐减少. 尽管国家标准没有规定通用硅酸盐水泥的水化热限值,但选用水泥时应充分考虑水化热对工程的影响. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 大体积混凝土,由于水化热积聚在内部不易散出,使混凝土内外或建筑物与地基间产生较大的温差,并由此产生较大的温度应力,造成混凝土裂缝.因此,在大体积混凝土工程中,应采用水化热低的水泥;非大体积混凝土冬期施工时,水化热使混凝土温度升高,对防冻有利. 六、水泥石的侵蚀与防治 硅酸盐水泥硬化后,在通常情况下具有较高的耐久性,其强度在几年甚至几十年内仍在继续增长.在正常条件下具有较好的耐久性,但在受到环境中某些液体或气体的作用时,会造成强度降低,甚至结构破坏,这种现象称为水泥石的侵蚀. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 (一)侵蚀的类型 １. 溶出型侵蚀(软水侵蚀) 硅酸盐水泥属于典型的水硬性胶凝材料,对“硬水”具有足够的抵抗能力.但是硬化浆体如果不断受到软水的浸泡时,水泥的水化产物就将按照溶解度的大小,依次逐渐被水溶解,产生溶出性侵蚀,最终导致水泥石被破坏. 在静水及无水压力的情况下,由于周围的水易为溶出的氢氧化钙所饱和,使溶解逐渐停止,但如果软水是流动或者有压力的,则溶解的氢氧化钙将不断溶解流失,从而降低水泥石浓度. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 当氢氧化钙浓度下降到一定程度时,其他水化物也会分解溶蚀,如水化硅酸钙和水化铝酸钙,会分解成胶结能力较差的硅胶(SiO２·nH ２ O)和铝胶[Al(OH)３],使得水泥石胶结能力变差、空隙增大、强度下降、结构破坏. 溶出型侵蚀的强弱,与环境水的硬度有关.当水质较硬,即水中重碳酸盐含量较高时,氢氧化钙溶解度较小.同时,重碳酸盐与水泥中的氢氧化钙反应,生成几乎不溶于水的碳酸钙. 生成的碳酸钙积聚于已硬化的水泥石孔隙中,使水不易渗过水泥石,氢氧化钙不易被溶解带出,侵蚀作用变弱;反之,水质越软侵蚀作用越强. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 ２. 酸性侵蚀 (１)碳酸性侵蚀.在工业污水、地下水中常有游离的二氧化碳,它对水泥石的侵蚀作用是通过以下方式进行的: (２)一般酸性侵蚀.有些地下水或工业废水中含有机酸或无机酸,这些酸类与水泥石中的Ca(OH) ２ 可发生如下反应: 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 ３. 盐类侵蚀 (１)硫酸盐侵蚀(膨胀性侵蚀).地下水、海水、盐沼水等矿化水中,常含有硫酸盐,如硫酸镁、硫酸钠、硫酸钙等,它们对水泥都会产生侵蚀. 首先,硫酸盐与水泥石中的Ca(OH) ２ 反应生成石膏,石膏结晶,体积膨胀.石膏进一步与水泥石中的水化铝酸钙反应,生成水化硫铝酸钙.其反应式如下: 由于水化硫铝酸钙含大量结晶水,结晶时体积膨胀大至水化铝酸钙体积的２.５倍左右,对已硬化的水泥石起到极大的破坏作用. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 水化硫铝酸钙(钙钒石)的结晶呈针状,故常称为“水泥杆菌”. (２)镁盐侵蚀(双重侵蚀).海水、地下水等矿化水中,常含有镁盐,如硫酸镁、氯化镁.这些镁盐与水泥石中的Ca(OH) ２ 发生如下反应: ４. 强碱侵蚀 苛性碱(NaOH)对水泥有明显的腐蚀作用,因为苛性碱能与水泥中的硅酸钙和铝酸钙作用而生成胶结力不强的氢氧化钙和易溶于碱性溶液的硅酸盐和铝酸盐;当碱性溶液浓度较低时,腐蚀性不大. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 (二)侵蚀的原因 实际上,水泥石侵蚀是一个极为复杂的物理化学作用过程.水泥石在遭受侵蚀时,很少是单一的侵蚀作用,往往是几种作用同时存在并互相影响. 通过上述几种腐蚀类型,可以得出水泥受腐蚀的基本原因如下: (１)水泥石中存在易被腐蚀的成分.水泥石中存在氢氧化钙、水化铝酸钙等水化产物是造成腐蚀的内在原因. (２)水泥石不密实,使腐蚀性介质易进入.水泥石本身不密实,内部有大量的毛细通道和裂隙,侵蚀性介质可以深入水泥石内部对其进行侵蚀. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 (３)环境条件.高温、高压、冲刷、干湿交替等外部条件是加速侵蚀的外在因素. (三)防止水泥石侵蚀的措施 １. 合理选择水泥品种 水泥品种的选择必须根据侵蚀环境特点来确定.例如,水泥石受软水侵蚀时,可选用水化产物中氢氧化钙含量较少的水泥;水泥石处于硫酸盐腐蚀环境中,可选用铝酸三钙含量较少的抗硫酸盐水泥.另外,掺入活性混合材料,可提高硅酸盐水泥对多种介质的抗腐蚀性. ２. 提高水泥石的密实度 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 水泥石越密实,抗渗能力越强,侵蚀介质也越难进入.一些工程因水泥石不够密实而过早破坏.相反,水泥石密实度很高,即使所用的水泥品种不甚理想,也能减轻腐蚀.提高水泥石密实度对抵抗软水侵蚀具有更为明显的效果.在实际工程中,提高混凝土或砂浆的密实度的措施有:合理进行混凝土配合比设计、降低水胶比、选择性能良好的集料、掺加外加剂以及改善施工方法(如振动成型、真空吸水作业)等方式. ３. 设置保护层 当腐蚀作用较强,采用上述措施也难以满足防腐要求时,可在混凝土等水泥制品的表面加做耐腐蚀性高且不透水的保护层.保护层的材料一般可选用耐酸石材、耐酸陶瓷、玻璃、塑料、沥青等. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 对具有特殊要求的抗侵蚀混凝土,还可采用聚合物混凝土. 七、硅酸盐水泥的性质与应用 硅酸盐水泥凝结硬化快、强度高,抗冻性、抗碳化性、耐磨性好,但水化热高,耐腐蚀性差,不耐高温.因此,硅酸盐水泥适用于高强度混凝土、预应力混凝土以及冬期施工,不适用于大体积混凝土、水利及海港工程,温度高于２５０℃的工程. １. 强度等级高,强度发展快 硅酸盐水泥因其C３S含量高,强度等级较高,适用于地上、地下和水中重要结构的高强度混凝土和预应力混凝土工程.这种水泥凝结硬化较快,还适用于要求早期强度高和冬期施工的混凝土工程. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 ２. 抗冻性好 水泥石抗冻性主要取决于孔隙率和孔隙特征.硅酸盐水泥若采用较小的水胶比,并经充分养护,可获得密实的水泥石.因此,这种水泥适用于严寒地区遭受反复冻融的混凝土工程. ３. 抗碳化性好 水泥石中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用称为碳化.碳化使水泥石的碱度(即pH值)降低,引起水泥石收缩和钢筋锈蚀.硅酸盐水泥石中含有较多的氢氧化钙,碳化时碱度不易降低.这种水泥制成的混凝土抗碳化性好,适用于空气中二氧化碳浓度较高的环境,如翻砂、铸造车间. 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 ４. 耐磨性好 硅酸盐水泥的耐磨性好,且干缩小,表面不易起粉,可用于地面和道路工程. ５. 水化热高 硅酸盐水泥中含有大量的硅酸三钙和较多的铝酸三钙,其水化放热速度快,放热量高.对大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土,由于水化热聚集在内部不易散发,而形成温差应力,可导致混凝土产生裂纹.所以,硅酸盐水泥不得用于大体积混凝土. ６. 腐蚀性差 上一页 下一页 返回 任务一　硅酸盐水泥 硅酸盐水泥石中含有较多的易受腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙,不宜用于受流动的和有压力的软水作用的混凝土工程,也不宜用于受海水及其他腐蚀性介质作用的混凝土工程. ７. 耐热性差 硅酸盐水泥石在温度为２５０℃时,水化物开始脱水,水泥石强度下降;当受热在７００℃以上时,将遭破坏.所以,硅酸盐水泥不宜单独用于耐热混凝土工程. 上一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 一、混合材料 在水泥厂磨制水泥或预制构件厂、混凝土工厂、工地现场拌制混凝土或砂浆时,掺入磨细的天然或人工矿物质材料,称为混合材料. (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,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. 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 活性混合材料本身没有水硬性或水硬性很弱,但在石灰或石灰与石膏共同作用下,则具有较强的水硬性.常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料及粉煤灰等. (１)粒化高炉矿渣.粒化高炉矿渣是高炉炼铁的熔融矿渣,经水或水蒸气急冷处理所得到的粒径为０.５~５mm 的疏松多孔的颗粒材料,也称为水淬矿渣.急冷处理的目的是使其形成玻璃体,从而具有较高的潜在活性.如熔融矿渣任其自然冷却,凝固后呈结晶态,活性很小,属非活性混合材料.矿渣中的活性成分主要是活性氧化铝和活性氧化硅,在激发剂的作用下,它们在常温下与氢氧化钙反应产生强度. 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 (２)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,是具有火山灰性的天然或人工的矿物质材料.火山灰质混合材料种类较多,天然的有火山灰、凝灰岩、浮石、沸石岩、硅藻土和硅藻石;人工的有煤矸石、烧页岩、烧黏土、煤渣、硅质渣等.火山灰质混合材料结构上的特点是疏松多孔,内比表面积大,易反应. (３)粉煤灰.粉煤灰是燃煤电厂煤粉炉烟道中收集的灰分,以二氧化硅和氧化铝为主要成分,含少量氧化钙,具有火山灰性.实际上它也属于火山灰质混合材料,故其水硬性原理与火山灰质混合材料相同.一般而言,煤粉的含碳量越低,细颗粒含量越多,其质量越好. 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 粉煤灰是一种优良的活性混合材料,可不经磨细,直接掺入水泥或混凝土,而且它的综合利用又有重要的技术经济意义. ２. 非活性混合材料 常温下不能与氢氧化钙和水发生水化反应或反应很小,也不能产生凝结硬化的混合材料称为非活性混合材料.它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. 常用的非活性混合材料主要有质地坚实的石灰岩、石英岩、砂岩等磨成的细粉,质地松软的黏土,自然冷却的矿渣等.另外,凡不符合技术要求的粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料及粉煤灰等均可作为非活性混合材料使用. 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 (二)活性混合材料的水化 磨细的活性混合材料与水拌和后,不会产生水化及凝结硬化(仅某些粒化高炉矿渣有微弱的反应).但活性混合材料在石灰饱和溶液中,在常温下就会产生明显的水化反应,生成的水化硅酸钙和水化铝酸钙是具有水硬性的水化物.当有石膏存在时,水化铝酸钙还可以和石膏进一步反应生成水硬性产物,即水化硫铝酸钙. 当活性混合材料掺入硅酸盐水泥中与水拌和后,首先的反应是硅酸盐水泥熟料水化,生成氢氧化钙.然后,它与掺入的石膏作为活性混合材料的激发剂,产生前述的反应(称为二次反应). 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 二次反应的速度较慢,对温度影响敏感.温度高,水化加快,强度增长迅速;反之,水化减慢,强度增长缓慢. 二、普通硅酸盐水泥(P·O) 普通硅酸盐水泥简称为普通水泥,代号为P·O,与硅酸盐水泥的性能、应用范围基本相同.普通水泥中掺活性混合材料时,掺量应大于５％且小于或等于２０％,其中允许用不超过水泥质量５％的窑灰或不超过水泥质量８％的非活性混合材料来替代. (一)普通硅酸盐水泥的技术要求 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 根据国家标准«通用硅酸盐水泥»(GB１７５—２００７)的规定,普通硅酸盐水泥的技术要求包括以下几个方面. １. 化学指标 普通硅酸盐水泥的化学指标应符合表２-３中相应的各项要求. ２. 碱含量(选择性指标) 水泥中的碱含量按Na２O＋０.６５８K２O计算值表示.若使用活性集料,用户要求提供低碱水泥时,水泥中的碱含量应不大于０.６０％或由买卖双方协商确定. ３. 凝结时间 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 初凝时间不得小于４５min,终凝时间不得大于６００min(１０h). ４. 强度 普通硅酸盐水泥强度等级分为４２.５、４２.５R、５２.５、５２.５R,其中R为早强型.各强度等级普通硅酸盐水泥的各龄期强度不得低于表２-５中的数值,要求四个数值应全部满足规定,如有一项不满足,则降低强度等级. ５. 细度(选择性指标) 以比表面积表示,不小于３００m２/kg. (二)普通硅酸盐水泥的性质与应用 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 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的等级范围,以利于合理选用.由于混合材料掺量较少,其矿物组成的比例仍在硅酸盐水泥的范围内,所以,其性能、应用范围与同强度等级的硅酸盐水泥相近. 与硅酸盐水泥比较,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、其他四种通用硅酸盐水泥(P·S、P·P、P·F、P·C) (一)其他四种通用硅酸盐水泥的代号及组分 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 １. 矿渣硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥,代号为P·S,有两种型号分别为P·S·A和P·S·B.其中,P·S·A型水泥中粒化高炉矿渣的掺量应大于水泥质量的２０％且小于或等于水泥质量的５０％;P·S·B型水泥中粒化高炉矿渣的掺量应大于水泥质量的５０％且小于或等于水泥质量的７０％.矿渣水泥中粒化高炉矿渣允许为符合«用于水泥中的粒化高炉矿渣»(GB/T２０３—２００８)或«用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉»(GB/T１８０４６—２００８)的活性混合材料、符合«通用硅酸盐水泥»(GB１７５—２００７)非活性混合材料或符合«掺入水泥中的回转窑窑灰»(JC/T７４２—２００９)的窑灰中任何一种代替,但其替代数量应不超过水泥质量的８％. 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 ２. 火山灰质硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥简称火山灰水泥,代号为P·P.火山灰水泥中火山灰质混合材料允许为符合«用于水泥中的火山灰质混合材料»(GB/T２８４７—２００５)的活性混合材料,掺入量应大于水泥质量的２０％且小于或等于水泥质量的４０％. ３. 粉煤灰硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥简称粉煤灰水泥,代号为P·F.粉煤灰水泥中粉煤灰允许为符合«用于水泥和混凝土中的粉煤灰»(GB/T１５９６—２００５)的活性混合材料,掺入量应大于水泥质量的２０％且小于或等于水泥质量的４０％. 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 ４. 复合硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥简称复合水泥,代号为P·C.复合水泥中混合材料总掺量应小于水泥质量的２０％且小于或等于水泥质量的５０％.复合水泥中允许用不超过８％的窑灰代替部分混合材料;掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复. (二)四种水泥的技术要求 １. 化学指标 四种水泥的化学指标应符合表２-３中相应的各项要求. ２. 碱含量(选择性指标) 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 水泥中的碱含量按Na２O＋０.６５８K２O计算值表示.若使用活性集料,用户要求提供低碱水泥时,水泥中的碱含量应不大于０.６０％或由买卖双方协商确定. ３. 凝结时间 初凝时间不得小于４５min,终凝时间不得大于６００min(１０h). ４. 强度 四种水泥的强度等级分为３２.５、３２.５R、４２.５、４２.５R、５２.５、５２.５R,其中R为早强型.各强度等级四种水泥的各龄期强度不得低于表２-６中的数值,要求四个数值全部满足规定,如有一项不满足,则降低强度等级. 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 ５. 细度(选择性指标) 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以筛余表示,８０mm 方孔筛筛余不大于１０％或４５mm 方孔筛筛余不大于３０％. (三)四种水泥特性及应用 四种水泥中掺入大量混合材料,所以这几种水泥有许多共同特性;又由于掺入的混合材料品种不同,所以各品种水泥性质也有一定的差异. １. 共同特性 (１)早期强度低,后期强度高. 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 掺大量混合材料的水泥凝结硬化慢,故早期强度低,但硬化后期可以赶上甚至超过同强度等级的硅酸盐水泥.因早期强度较低,故不宜用于早期强度要求高的工程,如现浇混凝土工程、冬期施工等. (２)水化热低.由于熟料含量少,水化时发热量高的C３S、C ３ A 含量相对较少,且二次反应速度慢,所以水化热低.这些水泥不宜用于冬期施工.但水化热低不至于引起混凝土内外温差过大,所以此类水泥适用于大体积混凝土工程. (３)耐腐蚀性好.这些水泥中熟料数量相对较少,水化生成的氢氧化钙数量也较少,而且还要与活性混合材料进行二次反应,使水泥石中易受腐蚀的氢氧化钙含量大为降低. 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 同时,由于熟料数量较少,水泥石中易受硫酸盐腐蚀的水化铝酸三钙含量也相对降低,因而它们的耐腐蚀性较好.适用于受溶出性侵蚀以及硫酸盐、镁盐腐蚀的水工建筑工程、海港工程、地下工程. (４)蒸汽养护效果好.在蒸汽养护的高温高湿环境中,活性混合材料参与的二次反应会加速进行,强度提高幅度较大,效果好.此类水泥适用于蒸汽养护的构件. (５)抗冻性及耐磨性差.此类水泥硬化后,水泥石的密实性不如硅酸盐水泥和普通水泥,因此,其抗冻性和抗磨性较差.不宜用于严寒地区水位升降范围内的混凝土工程,也不宜用于受反复冻融作用的工程和有耐磨性要求的工程. 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 (６)抗碳化性差.此类水泥硬化后水泥石中氢氧化钙含量少,所以抗碳化性差,表层的碳化作用进行得较快,碳化深度也较大,对防止钢筋锈蚀不利,不宜用于重要钢筋混凝土结构工程和预应力混凝土工程中. ２. 各自特性 (１)矿渣水泥.耐热性好(３００℃~４００ ℃),总的来说,矿渣水泥适用于水工及海工建筑、大体积混凝土、蒸汽养护生产构件、高温车间构件,不适用于低温施工、干湿交替受冻建筑、有早强要求的工程. (２)火山灰质水泥.保水性、抗渗性好,但耐热性差、干缩大.因此,火山灰质水泥适用于地下、水工及海工建筑,大体积混凝土,蒸汽养护生产构件,不适用于低温施工、干湿交替受冻建筑、有早强要求的工程、干燥地区、高温车间. 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 (３)粉煤灰水泥.需水量小,抗裂性好,干缩小.因此,粉煤灰水泥适用于水工及海工建筑,大体积混凝土,蒸汽养护生产构件,不适用于低温施工、干湿交替受冻建筑、有早强要求的工程. (４)复合水泥.复掺混合材料可以明显改善水泥的性能.复合硅酸盐水泥的特性与所掺的混合材料种类有关,复合硅酸盐水泥可用于一般混凝土工程及大体积混凝土工程,也可用于拌制砂浆. 四、通用硅酸盐水泥品种的选择 上一页 下一页 返回 任务二　掺混合材料的硅酸盐水泥 水泥是一种重要的建筑材料,它的用途主要有:拌制混凝土;拌制水泥砂浆或混合砂浆;用作灌浆材料,进行地基或建筑物灌浆;配制水泥土,用于地基处理或防渗. 使用通用硅酸盐水泥时,应根据建筑物的特点及所处部位、建筑物周围的环境条件选择合适的品种,以满足不同的需要.常用通用硅酸盐水泥的选用可参考表２-７. 上一页 返回 任务三　其他水泥 一、铝酸盐水泥 铝酸盐水泥也称为高铝水泥原名矾土水泥,代号C·A,是铝酸盐水泥的主要品种,呈黄褐色,是一种快硬、高强、耐热、耐腐蚀的水硬性胶凝材料,其熟料主要矿物为铝酸一钙(CA)、二铝酸一钙(CA２).根据«铝酸盐水泥»(GB２０１—２０００)的规定,凡以铝酸钙为主,含铝量在５０％~６０％的熟料磨制的水硬性材料,称为铝酸盐水泥,根据含量不同,可分为CA－５０、CA－６０、CA－７０、CA－８０四个等级.铝酸盐水泥具有早强、耐高温等特性,现主要用于耐高温浇筑材料,但在建筑上,由于其后期强度倒缩而很少使用.铝酸盐水泥与硅酸盐水泥不能良好粘结,更不能混用. 下一页 返回 任务三　其他水泥 高铝水泥是早强型水泥,１d强度可达最高强度的８０％,３d强度可达最高强度的９０％以上,但后期强度会明显下降(５年后强度比初期最高强度降低４０％~６０％,达到最低稳定值后就不再下降),故宜用于抢修工程、冬期施工,不宜用于预应力混凝土、长期承载结构、湿热环境;水化热与硅酸盐水泥相近,但放热速度很快(１天放出总水化热的７０％~８０％),故不宜用于大体积混凝土;硬化温度宜为１５℃,不得超过２５℃,故不宜用于高温施工、蒸汽养护;干燥条件下耐高温性好(７００℃以上发生固相烧结反应,即瓷性胶结代替了水硬胶结),可配制耐热混凝土,用作高温窑炉炉衬;耐酸、硫酸盐腐蚀性能好,但耐碱性很差; 上一页 下一页 返回 任务三　其他水泥 高铝水泥不得与硅酸盐水泥、石灰等能析出氢氧化钙的胶凝材料混用,以免产生闪凝现象;高铝水泥与石膏等可配制成不同类型的膨胀水泥(自应力水泥、膨胀水泥、无收缩水泥)。 铝酸盐水泥与硅酸盐水泥相比较有如下特点: １. 早期强度增长快,属快硬型水泥 ２. 水化热大 ３. 抗硫酸盐腐蚀性强 ４. 耐热性高 二、硫铝酸盐水泥 上一页 下一页 返回 任务三　其他水泥 ２０世纪７０年代,我国发明了硫铝酸盐水泥,８０年代又首创铁铝酸盐水泥.其熟料主要矿物均为无水硫铝酸钙(C４A３S)、硅酸二钙(C２S). 硫铝酸盐水泥有快硬硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥、低碱硫铝酸盐水泥５个品种. 根据«硫铝酸盐水泥»(GB２０４７２—２００６)规定,按照要求,强度等级按照抗压强度及抗折强度,分为４２.５、５２.５、６２.５、７２.５四个等级.其初凝时间不大于２５min,终凝时间不小于１８０min. 上一页 下一页 返回 任务三　其他水泥 特性:高早强(１天达７０％,３天达１００％)且后期强度不断增长,微膨胀、低干缩(干缩率为普通水泥的１/４),抗冻性、抗腐蚀性、抗渗性很好,水化热大,耐热性差(不宜长期处于１００℃以上环境温度).硫铝酸盐水泥水化液相碱度较低(pH 值为９.８~１０.２),最适于生产玻璃纤维增强水泥(GRC)制品. 总的来说,硫铝酸盐水泥具有早期强度高、凝结时间短、抗腐蚀性好、抗冻融性好、液相碱度低、自由膨胀率低等优点,主要应用于工业与民用建筑的现浇和预制构件、高强度混凝土、负温施工、抗渗防水工程、海港工程、喷射混凝土、自应力输水管道、桥梁道路等. 上一页 下一页 返回 任务三　其他水泥 三、快硬高强水泥 快硬水泥是初期强度增加速率较快的水硬性胶凝材料,其C３S和C ３ A的含量高于普通水泥,具有硬化快、初期强度高等特性.快硬水泥初凝时间不得小于１５min,终凝时间不得大于１０h,主要用于紧急抢修工程、军事工程、预应力钢筋混凝土构件、配制干硬性混凝土等.高强、早强混凝土在土木工程中的应用日益增加,高强、早强水泥的品种与产量也随之增多.目前,我国快硬、高强水泥已有多个品种,是世界上少有的品种齐全的国家之一. (一)快硬硅酸盐水泥 上一页 下一页 返回 任务三　其他水泥 凡以适当成分的生料烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏磨细制成的早强较高的水硬性胶凝材料,称为快硬硅酸盐水泥(简称快硬水泥).根据«快凝快硬硅酸盐水泥»(JC３１４—１９９６)的规定,可分为双快１５０和双快２００两个强度等级(按４h强度). 快硬水泥熟料的矿物成分与硅酸盐水泥相同,但各种矿物成分间的比例与硅酸盐水泥有较大的差别.快硬水泥熟料中硬化较快的硅酸三钙、铝酸三钙含量较高,通常,在快硬水泥熟料中硅酸三钙的含量为５０％~６０％,铝酸三钙的含量为８％~１４％,硅酸三钙和铝酸三钙的总量应不少于６０％~６５％. 上一页 下一页 返回 任务三　其他水泥 为加快硬化速度,可适当增加石膏掺量(达８％)和提高水泥的细度. 快硬硅酸盐水泥的早期、后期强度均较高,抗渗性和抗冻性也较好,水化热大,耐腐蚀性差,适用于早强、高强度的混凝土工程,以及紧急抢修工程和冬期施工等工程.快硬硅酸盐水泥不得用于大体积混凝土工程和与腐蚀介质接触的混凝土工程.由于快硬硅酸盐水泥易吸收空气中的水蒸气,因此存放时应特别注意防潮,且存放期一般不得超过一个月. (二)快硬硫铝酸盐水泥 以适当成分的生料,烧成以无水硫铝酸钙３(CaO· Al２O３)·CaSO４ 和β 型C ２ S为主要矿物成分的熟料,加入适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为快硬硫铝酸盐水泥. 上一页 下一页 返回 任务三　其他水泥 快硬硫铝酸盐水泥按３d强度划分为４２５、５２５、６２５、７２５四个强度等级.这是一种早期强度很高的水泥,其１２h强度即可达３d强度的６０％~７０％. 快硬硫铝酸盐水泥具有快凝、早强、不收缩的特点,可用于配制早强、抗渗和抗硫酸盐侵蚀的混凝土,适用于负温施工(冬期施工),浆锚、喷锚支护,抢修、堵漏,水泥制品及一般建筑工程.但使用时需要注意以下问题: (１)硫铝酸盐系列水泥不能与其他品种水泥混合使用. (２)硫铝酸盐系列水泥泌水性大,黏聚性差,应避免用水量大. 上一页 下一页 返回 任务三　其他水泥 (３)硫铝酸盐水泥的水化产物钙矾石在１５０℃以上时会脱水,强度会大幅度下降,故其耐热性较差,一般应在常温下使用. (４)硫铝酸盐水泥制品的碱度较低,对钢筋的保护作用较弱,混凝土保护层薄时则钢筋锈蚀加重,因此在潮湿环境中使用时,必须采取相应措施. 四、膨胀水泥 一般硅酸盐类水泥在空气中硬化时,通常都表现为收缩,常导致混凝土内部产生微裂缝,降低了混凝土的耐久性.在浇筑构件的节点、堵塞孔洞、修补缝隙时,由于水泥石存在干缩,也不能达到预期的效果. 上一页 下一页 返回 任务三　其他水泥 膨胀水泥在硬化过程中能产生一定体积的膨胀,因此,采用膨胀水泥配制混凝土,能克服或改善一般水泥的上述缺点,解决由于收缩带来的不利后果. 膨胀水泥在水化过程中,产生较多的膨胀产物,如水化硫铝酸钙.由于它是在硬化初期生成的,所以只使水泥石体积膨胀,不会使水泥石结构破坏.由于膨胀作用,水泥石结构致密,故抗渗性较好. 我国目前生产的膨胀水泥有:硅酸盐膨胀水泥、石膏矾土膨胀水泥、明矾石膨胀水泥等. 膨胀水泥可用于防渗层及防渗混凝土、构件及管道接头、结构混凝土缺陷的修补及加固、灌填预留孔洞等. 上一页 下一页 返回 任务三　其他水泥 膨胀水泥由强度组分、膨胀组分组成,两者要有合理的匹配.强度组分有三种类型:硅酸盐水泥熟料、高铝水泥熟料、硫铝酸盐水泥熟料.膨胀组分多用能形成钙矾石的组分. 膨胀水泥主要用于收缩补偿混凝土(构件、修补工程、机器基座、地下建筑防水层等)、自应力混凝土(低预应力值的构件).膨胀水泥适用于补偿混凝土收缩的结构工程,作防渗层或防渗混凝土,填灌构件的接缝及管道接头,加固与修补结构,固结机器底座及地脚螺栓等.自应力水泥适用于制作自应力钢筋混凝土压力管及其配件. 五、白色硅酸盐水泥 上一页 下一页 返回 任务三　其他水泥 凡以适当成分的生料烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主要成分、氧化铁含量很少(０.４％以下)的白色硅酸盐水泥熟料,再加入适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为白色硅酸盐水泥,简称白色水泥,代号为P·W.白色硅酸盐水泥的性质与普通硅酸盐水泥相近. 根据国家标准«白色硅酸盐水泥»(GB/T２０１５—２００５)规定,白水泥按强度分为３２５、４２５、５２５、６２５四个强度等级;按白度分为特级、一级、二级、三级.初凝时间不得小于４５min,终凝时间不小于１２h. 将硅酸盐水泥熟料、适量石膏和颜料共同磨细可制成彩色硅酸盐水泥. 上一页 下一页 返回 任务三　其他水泥 对彩色水泥中所用颜料的要求:良好的大气稳定性、不溶于水、分散性好、抗碱性强、着色力强、颜色浓、不参与水泥水化反应、对水泥的组成和特性无破坏作用等.常用无机矿物颜料:氧化铁(红、黄、褐、黑色)、二氧化锰(黑、褐色)、氧化铬(绿色)、钴蓝(蓝色)、赭石(赭色)、炭黑(黑色)等. 白色及彩色硅酸盐水泥主要用于各种装饰混凝土及装饰砂浆中,以及制造各种色彩的水刷石、人造大理石、水磨石等制品.白水泥多为装饰性用,而且它的制造工艺比普通水泥要好很多,所以主要用来勾白瓷片的缝隙,但由于其强度不高,故一般不用于墙面. 上一页 返回 表２-１　通用硅酸盐水泥的组分 返回 表２-１　通用硅酸盐水泥的组分(续) 返回 图２-３　“两磨一烧” 返回 表２-２　硅酸盐水泥熟料的矿物成分及特性 返回 图２-４　水泥石中钙矾石形态 返回 图２-５　水泥凝结硬化过程 返回 表２-３　通用硅酸盐水泥的化学指标要求 返回 表２-４　硅酸盐水泥的强度要求 返回 图２-６　钢筋混凝土基墩遭受腐蚀 返回 表２-５　普通硅酸盐水泥的强度要求 返回 表２-６　四种水泥的强度要求 返回 表２-７　通用硅酸盐水泥的选用 返回 表２-７　通用硅酸盐水泥的选用(续) 返回 项目二　通用水泥的主要性能检测 任务一　通用水泥的验收与保管 任务二　通用水泥的性能检测 任务三　与水泥相关的工作表格填写范例 返回 89 任务一　通用水泥的验收与保管 一、通用水泥的验收 水泥是一种有效期短、质量极容易变化的材料,同时,又是工程结构中最重要的胶凝材料.水泥质量对建筑工程的安全有着十分重要的意义.因此,对进入施工现场的水泥必须进行验收,以检验水泥是否合格,确定水泥是否能用于工程中.水泥的验收包括包装标志和数量的验收、检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告等方面. (一)包装标志和数量的验收 １. 包装标志的验收 水泥的包装方法有袋装和散装两种. 下一页 返回 任务一　通用水泥的验收与保管 袋装水泥采用多层纸袋或多层塑料编织袋进行包装.在水泥包装袋上应清楚地标明产品名称、代号、净含量、强度等级,生产许可证标志(QS),生产者名称和地址,出厂编号、执行标准号,包装年、月、日等主要包装标志,如图２-７(a)所示.验收时,应根据供货单位的发货明细表或入库通知单及质量合格证,分别核对水泥包装上所注明的上述内容.包装袋两侧应根据水泥的品种采用不同的颜色印刷水泥名称和强度等级,如图２-７(b)所示,硅酸盐水泥和普通水泥的印刷采用红色;矿渣水泥的印刷采用绿色;火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥的印刷采用黑色或蓝色. 上一页 下一页 返回 任务一　通用水泥的验收与保管 散装水泥一般采用散装水泥运送车运输至施工现场,采用气动输送至散装水泥贮仓中贮存,如图２-８所示,施工现场运送散装水泥的运输车以及正在将散装水泥利用气动输送至散装水泥贮仓. 散装水泥与袋装水泥相比,免去了包装,可减少纸或塑料的使用,绿色环保且能节约包装费用,从而降低成本.散装水泥直接由水泥厂供货,质量有所保证. 散装水泥在供应时必须提交与袋装水泥标志相同内容的卡片. ２. 数量的验收 每袋袋装水泥的净含量为５０kg,且不得少于标志质量的９９％. 上一页 下一页 返回 任务一　通用水泥的验收与保管 随机抽取２０袋,总质量(含包装袋)不得少于１０００kg,其他包装形式由供需双方协商确定,但有关袋装质量要求,应符合上述规定. (二)质量验收 １. 编号 水泥出厂前按同品种、同强度等级编号和取样.袋装水泥和散装水泥应分别进行编号和取样.每一编号为一取样单位.水泥出厂编号按年生产能力规定为: １２０×１０４t~２００×１０４t,不超过２４００t为一编号; ６０×１０４t~１２０×１０４t,不超过１０００t为一编号; 上一页 下一页 返回 任务一　通用水泥的验收与保管 ３０×１０４t~６０×１０４t,不超过６００t为一编号; １０×１０４t~３０×１０４t,不超过４００t为一编号; １０×１０４t以下,不超过２００t为一编号. 当散装水泥运输工具的容量超过该厂规定出厂编号吨数时,允许该编号的数量超过取样规定吨数. ２. 检查出厂合格证与出厂检验报告 水泥出厂应有水泥生产厂家的出厂合格证和检验报告.水泥的出厂合格证如图２-９所示,内容包括厂别、品种、出厂日期、出厂编号. 上一页 下一页 返回 任务一　通用水泥的验收与保管 检验报告内容应包括出厂检验项目、细度、混合材料品种和掺加量、石膏和助磨剂的品种及掺加量、属旋窑或立窑生产及合同约定的其他技术要求.当用户需要时,生产者应在水泥发出之日起７d内寄发除２８d强度以外的各项检验结果,３２d内补报２８d强度的检验结果. ３. 交货与验收 交货时水泥的质量验收可抽取实物试样,以其检验结果为依据,也可以生产者同编号水泥的检验报告为依据.采取何种方法验收由买卖双方商定,并在合同或协议中注明.卖方有告知买方验收方法的责任.当无书面合同或协议,或未在合同、协议中注明验收方法时,卖方应在发货票上注明“以本厂同编号水泥的检验报告为验收依据”字样. 上一页 下一页 返回 任务一　通用水泥的验收与保管 以抽取实物试样的检验结果为验收依据时,买卖双方应在发货前或交货地共同取样和签封.取样方法按照«水泥取样方法»(GB１２５７３—２００８)进行,取样数量为２０kg,缩分为两等份.一份由卖方保存４０d,另一份由买方按«通用硅酸盐水泥»(GB１７５—２００７)规定的项目和方法进行检验.在４０d以内,买方检验认为产品质量不符合相应标准要求,而卖方又有异议时,双方应将卖方保存的另一份试样送至有关监督检验机构进行仲裁检验.水泥按定性仲裁检验时,应在取样之日起１０d以内完成. 上一页 下一页 返回 任务一　通用水泥的验收与保管 以水泥厂同编号水泥的试验报告为验收依据,在发货前或交货时,买方在同编号水泥中取样,双方共同签封后由卖方保存９０d;或认可卖方自行取样、签封并保存９０d的同编号水泥的封存样.在９０d内,买方对水泥质量有疑问时,买卖双方应将共同认可的试样送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验. ４. 复验 按照«混凝土结构工程施工质量验收规范»(GB５０２０４—２０１５)以及工程质量有关规定,水泥进场(厂)时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,并应对水泥的强度、安定性和凝结时间进行复验,其结果应符合现行国家标准«通用硅酸盐水泥»(GB１７５—２００７)等的规定. 上一页 下一页 返回 任务一　通用水泥的验收与保管 按同一生产厂家、同一品种、同一代号、同一强度等级、同一批号且连续进场的水泥,袋装不超过２００t为一批,散装不超过５００t为一批,每批抽样数量不应少于一次. 水泥复验的项目,在水泥标准中做了规定,主要包括不溶物、氧化镁、三氧化硫、烧失量、细度、凝结时间、安定性、胶砂强度和碱含量九个项目.在水泥出厂时,水泥厂家已经提供了标准规定的有关技术要求的试验结果,因此,通常复验项目只检测水泥的安定性、凝结时间和胶砂强度三个项目. ５. 仲裁检验 上一页 下一页 返回 任务一　通用水泥的验收与保管 水泥出厂后三个月内,如购货单位对水泥质量提出疑问或施工过程中出现与水泥质量有关问题需要仲裁检验时,用水泥厂同一编号水泥的封存样进行. 若用户对体积安定性、初凝时间有疑问要求现场取样仲裁时,生产厂应在接到用户要求后,７d内会同用户共同取样,送水泥质量监督检验机构检验.生产厂在规定时间内不去现场,用户可单独取样送检,结果同等有效.仲裁检验由国家指定的省级以上水泥质量监督机构进行. ６. 水泥质量评定 水泥是基础建设中必不可少的主要原材料之一. 上一页 下一页 返回 任务一　通用水泥的验收与保管 水泥品质的好坏对建设工程质量有巨大的影响.在建筑工程中,根据水泥的品质可分为合格品和不合格品两类. (１)合格品.水泥的包装质量及化学指标、凝结时间、安定性和强度都能满足国家相应规范的要求时,可判为合格品.这类水泥可以按照设计的要求正常使用. (２)不合格品.一般常用水泥当不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子、凝结时间和安定性中的任一项不符合标准规定或强度低于商品强度等级的指标时判为不合格品.水泥包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全的也判为不合格品. 上一页 下一页 返回 任务一　通用水泥的验收与保管 不合格水泥在建筑工程中可以降低标准使用.如强度指标不合格可降低强度等级使用或用于工程的次要受力部位(如做基础的垫层)等. 二、通用水泥的保管 水泥进入施工现场后,必须妥善保管.一方面应不使水泥变质,使用后能够确保工程质量;另一方面可以减少水泥的浪费,降低工程造价.水泥在运输与贮存时不得受潮和混入杂物,不同品种和强度等级的水泥在贮运中避免混杂. 水泥在保管时,应按不同生产厂、不同品种、强度等级和出厂日期分放,严禁混杂;在运输及保管时要注意防潮和防止空气流动,先存先用,不存太久. 上一页 下一页 返回 任务一　通用水泥的验收与保管 水泥保管不当会使水泥因风化而影响水泥品质,所以一般不宜超过３个月,否则应重新测定强度等级按实测强度使用.存放超过６个月的水泥必须经过检验后才能使用. 水泥易受潮,一般应入库存放.水泥仓库应保持干燥,库房地面应高出室外地面３０cm,离开窗户和墙壁３０cm以上,袋装水泥堆垛不宜过高,以免下部水泥受压结块,一般为１０袋,如存放时间短,库房紧张,也不宜超过１５袋;露天临时储存的袋装水泥,应选择地势高,排水条件好的场地,并认真做好上盖下垫,以防水泥受潮.使用散装水泥时应使用散装水泥罐车运输,采用铁皮水泥罐仓或散装水泥库存放. 上一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 一、水泥标准稠度用水量的测定 采用标准:«水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法»(GB/T１３４６—２０１１). (一)试验目的 通过试验测定水泥净浆达到水泥标准稠度(统一规定的浆体可塑性)时的用水量,作为水泥凝结时间、安定性试验用水量之一;掌握«水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法»(GB/T１３４６—２０１１)的测试方法,正确使用仪器设备,并熟悉其性能. (二)主要仪器设备 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 (１)水泥净浆搅拌机.如图２-１２所示,水泥净浆搅拌机主要由主机、搅拌叶和搅拌锅组成. (２)水泥标准法维卡仪.如图２-１３所示,是用来测定水泥标准稠度和凝结时间用的维卡仪. (３)天平. (４)量筒. (三)试验方法及步骤(标准法) １. 试验前准备 (１)维卡仪的金属棒能自由滑动. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 (２)调整至试杆接触玻璃板时,指针对准零点. (３)搅拌机运行正常. ２. 水泥净浆的拌制 用水泥净浆搅拌机搅拌时,搅拌锅和搅拌叶片应先用湿布擦过,将拌和水倒入搅拌锅内,然后在５~１０s内将称好的５００g水泥加入水中,防止水和水泥溅出;拌和时,先将锅放在搅拌机的锅座上,升至搅拌位置,启动搅拌机,低速拌１２０s,停１５s后,利用直边刀将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间,接着高速搅拌１２０s后停机. ３. 标准稠度用水量的测定 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 拌和结束后,立即取适量的水泥净浆一次性将其装入已置于玻璃底板上的试模中,浆体超过上端,用宽约为２５mm 的直边刀轻轻拍打超出试模部分的浆体５次,以排除浆体中的孔隙,然后在试模表面约１/３处,略倾斜于试模分别向外轻轻锯掉多余净浆,再从试模边沿轻抹顶部一次,使净浆表面光滑.在锯掉多余净浆和抹平的操作过程中,注意不要压实净浆;抹平后迅速将试摸和底板移到维卡仪上,将其中心定在试杆下,降低试杆直至与水泥净浆表面接触,拧紧螺丝１~２s后,突然放松,使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中.在试杆停止下沉或释放试杆３０s时记录试杆距底板之间的距离,升起试杆后,立即擦净;整个操作过程应在搅拌后１.５min内完成. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 (四)试验结果 以试杆沉入水泥净浆并距底板６mm±１mm 的水泥净浆作为标准稠度水泥净浆.标准稠度用水量P,以拌和标准稠度水泥净浆的水量除以水泥试样总质量的百分数表示. 二、水泥凝结时间的测定 采用标准:«水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法»(GB/T１３４６—２０１１). (一)试验目的 测定水泥达到初凝和终凝所需的时间(凝结时间以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需时间表示),用以评定水泥的质量. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 掌握«水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法»(GB/T１３４６—２０１１)的测试方法,正确使用仪器设备. (二)主要仪器设备 (１)水泥净浆搅拌机. (２)水泥标准法维卡仪.如图２-１３所示,将试杆更换为试针. (３)天平. (４)量筒. (５)湿气养护箱. (三)试验方法及步骤 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 (１)称取５００g水泥试样,按标准稠度用水量制备标准稠度水泥净浆,并一次装满试模,振动数次刮平,并立即放入湿气养护箱中.记录水泥全部加入水中的时间,作为凝结的起始时间. (２)测定初凝时间. １)调整凝结时间测定仪(维卡仪),使其试针接触玻璃板时的指针指示为零. ２)试模在湿气养护箱中养护至加水后３０min时进行第一次测定.测定时,从湿气养护箱中取出试模放到试针下,降低试针与水泥净浆表面接触.拧紧螺钉１~２s后突然放松,试针垂直自由地沉入水泥净浆. ３)观察试针停止下沉或释放指针３０s后指针的读数. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 ４)临近初凝时,应每隔５min(或更短时间)测定一次,当试针沉至距底板４mm±１mm时,为水泥初凝状态;由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间,用“min”表示. (３)测定终凝时间. １)初凝时间测出后,立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板上取下,翻转１８０°,直径大端向上,小端向下,放在玻璃板上,再放入湿气养护箱中养护. ２)取下测初凝时间的试针,换上测终凝时间的试针,如图２-１３所示. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 ３)临近终凝时间每隔１５min测定一次,当试针沉入净浆０.５mm 时,即环形附件开始不能在净浆表面留下痕迹时,即为水泥的终凝时间. (４)试验结果. １)水泥的初凝时间是指水泥全部加入水中至初凝状态的时间,用“min”表示. ２)水泥的终凝时间是指水泥全部加入水中至终凝状态的时间,用“min”表示. (５)测定注意事项. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 测定时应注意,在最初测定的操作时应轻轻扶持金属柱,使其徐徐下降,以防试针撞弯,但结果以自由下落为准;在整个测试过程中试针沉入的位置至少要距试模内壁１０mm.临近初凝时,每隔５min(或更短时间)测定―次,临近终凝时每隔１５min(或更短时间)测定一次,到达初凝时应立即重复测一次,当两次结论相同时才能确定到达初凝状态,到达终凝时,需要在试体另外两个不同点测试,确认结论相同才能确定其到达终凝状态.每次测定不能让试针落入原针孔,每次测试完毕后需将试针擦净并将试模放回湿汽养护箱内,整个测试过程要防止试模受振. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 三、水泥安定性的测定 (一)试验目的 安定性是指水泥硬化后体积变化的均匀性情况.通过试验可掌握«水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法»(GB/T１３４６—２０１１)的测试方法,正确评定水泥的体积安定性. 安定性的测定可采用试饼法,也可采用雷氏法,结果发生争议时以雷氏法为准.试饼法是观察水泥净浆试饼沸煮后的外形变化来检验水泥的体积安定性.雷氏法是测定水泥净浆在雷氏夹中沸煮后的膨胀值. (二)主要仪器设备 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 (１)沸煮箱. (２)雷氏夹,如图２-１４(a)所示. (３)雷氏夹膨胀值测定仪,如图２-１４(b)所示,标尺最小刻度为０.５mm. (４)其他同标准稠度用水量试验. (三)试验方法及步骤 １. 试验前的准备工作 每个试样需成型两个试件,每个雷氏夹需配备两个边长或直径约为８０mm、厚度为４~５mm 的玻璃板,凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹的内表面都要稍稍涂上一层油. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 ２. 雷氏夹试件的成型 将预先准备好的雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上,并立即将已制好的标准稠度净浆一次装满雷氏夹,装浆时一只手轻轻扶持雷氏夹,另一只手用宽度约为２５mm 的直边刀在浆体表面轻轻插捣３次,然后抹平,盖上稍涂油的玻璃板,接着立即将试件移至湿气养护箱内养护２４h±２h. ３. 沸煮 (１)调整好沸煮箱内的水位,使之在整个沸煮过程中都超过试件,无须中途添补试验用水,同时,又能保证在３０min±５min内升至沸腾. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 (２)脱去玻璃板取下试件,先测量雷氏夹指针尖端间的距离(A),精确至０.５mm,接着将试件放入沸煮箱水中的试件架上,指针朝上,然后在３０min±５min内加热至沸并恒沸１８０min±５min. (３)结果判别.沸煮结束后,立即放掉沸煮箱中的热水,打开箱盖,待箱体冷却至室温后取出试件进行判别.测量雷氏夹指针尖端的距离(C),如图２-１５所示,精确至０.５mm,当两个试件煮后增加距离(C－A)的平均值不大于５.０mm 时,即认为该水泥安定性合格,当两个试件煮后增加距离(C－A)的平均值大于５.０mm 时,应用同一样品立即重做一次试验,以复检结果为准. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 四、水泥胶砂强度的测定 采用标准:«水泥胶砂强度检验方法(ISO法)»(GB/T１７６７１—１９９９). (一)试验目的 测定水泥各标准龄期的强度,以确定或检验水泥的强度等级. (二)主要仪器设备 (１)行星式水泥胶砂搅拌机,如图２-１６(a)所示,应符合«行星式水泥胶砂搅拌机»(JC/T６８１—２００５)的要求. (２)胶砂振实台,如图２-１６(b)所示,应符合«水泥胶砂试体成型振实台»(JC/T６８２—２００５)的要求. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 (３)试模,如图２-１６(c)所示,试模尺寸４０mm×４０mm×１６０mm,应符合«水泥胶砂试模»(JC/T７２６—２００５)的要求. (４)抗折强度试验机,如图２-１６(d)所示,应符合«水泥物理检验仪器电动抗折试验机»(JC/T７２４—２００５)的要求. (５)抗压强度试验机,如图２-１６(e)所示. (６)抗压夹具,如图２-１６(f)所示,受压面积为４０mm×４０mm. (７)刮平尺、播料器. (８)量筒、天平等. (三)试验方法及步骤 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 １. 试体成型 (１)胶砂配合比.试体是按胶砂的质量配合比,即水泥∶标准砂∶水＝１∶３∶０.５进行拌制的.称取各材料用量,每锅胶砂的材料数量分别为:水泥(４５０±２)g;标准砂(１３５０±５)g;水(２２５±１)mL. (２)搅拌.每锅胶砂用行星式水泥胶砂搅拌机进行机械搅拌.先使搅拌机处于待工作状态,然后按以下程序进行操作: １)把水加入锅里,再加入水泥,把锅放在固定架上,上升至固定位置. ２)开动机器,低速搅拌３０s后,在第二个３０s开始的同时均匀地加入砂子. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 当各级砂是分装时,从最粗粒级开始,依次将所需的每级砂量加完,待机器转至高速后再搅拌３０s. ３)停拌９０s,在第一个１５s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅的中间. ４)在高速下继续搅拌６０s,各个搅拌阶段,时间误差应在±１s以内. (３)振实成型.胶砂制备后应立即振实成型,将空试模和模套固定在振实台上,用一个适当的勺子直接从搅拌锅里将胶砂分两层装入试模.装第一层时,每个槽里约放３００g胶砂,用大播料器垂直架在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层播平,接着振实６０次. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 再装入第二层胶砂,用小播料器播平,再振实６０次.移走模套,从振实台上取下试模,用一个金属直尺以近似９０°的角度架在试模模顶的一端,然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动,一次性地将超过试模部分的胶砂刮去,并用同一直尺以近乎水平的情况将试件表面抺平. ２. 试件养护 (１)去掉留在模子四周的胶砂,立即将做好标记的试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护.养护时不应将试模放在其他试模上,一直养护至规定的脱模时间时取出脱模. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 (２)脱模后的试件立即水平或竖直放在(２０±１)℃水中养护,水平放置时刮平面应朝上. (３)试件放在不易腐烂的篦子上,并彼此间保持一定间距,以让水与试件的六个面接触.养护期间试件之间的间隔或试体上表面的水深不得小于５mm. (４)最初用自来水装满养护池,随后随时加水保持适当的恒定水位,不允许在养护期间全部换水. (５)除２４h龄期或延迟至４８h脱模的试体外,任何到龄期的试体应在试验前１５min从水中取出.揩去试件表面的沉积物,并用湿布覆盖至试验为止. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 ３. 强度测定 (１)抗折强度测定.将试体一个侧面放在试验机支撑圆柱上,试体长轴垂直于支撑圆柱,通过加荷载圆柱以(５０±１０)N/s的速率均匀地将荷载垂直地加在棱柱体相对侧面上,直至折断. 按下式计算抗折强度,精确至０.１MPa: 抗折强度试验结果的确定:以三个试件抗折强度的平均值作为试验结果.当三个强度值中有一个超出平均值±１０％时,应剔除后再取另外两个抗折强度的平均值作为抗折强度试验结果. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 (２)抗压强度测定.抗折试验后的六个断块应立即进行抗压试验.抗压强度测定须用抗压夹具进行,并使夹具对准压力机压板中心.以(２４００±２００)N/s的速率均匀地加荷直至破坏,并记录破坏荷载F. 按式(２-１５)计算抗压强度,精确至０.１MPa. 抗压强度试验结果的确定:以六个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果.如六个测定值中有一个超出六个平均值的±１０％,就应剔除这个测定值,而以剩下五个测定值的平均值作为试验结果. 上一页 下一页 返回 任务二　通用水泥的性能检测 如果五个测定值中再有一个超过它们平均值的±１０％时,则此组结果作废,应重做试验. (四)试验结果 将试验计算所得的各标准龄期抗折和抗压强度值,对照国家标准所规定的水泥各龄期强度值,来确定或验证水泥的强度等级.要求各龄期的强度值均不得低于有关标准规定的强度值. 上一页 返回 任务三　与水泥相关的工作表格填写范例 对于水泥来说,根据不同的工作需要,会有不同的表格需要填写,如图２-１７所示,不同的工作对应不同的表格. 对于水泥出厂的合格证管理,需要填写水泥出厂合格证汇总表见表２-９.对于水泥进场检验工作,需要填写水泥进场检验登记表见表２-１０;进场水泥检验单见表２-１１;进场水泥检验说明表见表２-１２;水泥进场检验记录见表２-１３;水泥进场检验报告表见表２-１４.关于水泥复验的工作,需要填写水泥复验委托单见表２-１５;水泥复验报告表见表２-１６;水泥复验汇总表见表２-１７. 返回 图２-７　袋装水泥的包装 返回 图２-８　散装水泥的运输及贮存 返回 图２-９　水泥出厂合格证 返回 图２-１２　水泥净浆搅拌机 返回 图２-１３　水泥标准法维卡仪 返回 图２-１４　雷氏夹及雷氏夹膨胀值测定仪 返回 图２-１５　雷氏夹法判定水泥安定性 返回 图２-１６　水泥胶砂强度相关试验仪器 返回 图２-１７　水泥相关的工作表格 返回 表２-９　水泥出厂合格证汇总表 返回 表２-１０　水泥进场检验登记表 返回 表２-１１　进场水泥检验单 返回 表２-１２　进场水泥检验说明表 返回 表２-１３　水泥进场检验记录 返回 表２-１４　水泥进场检验报告表 返回 表２-１５　水泥复验委托单 返回 表２-１６　水泥复验报告表 返回 表２-１７　水泥复验汇总表 返回 $$