第四章 水泥材料
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水泥原料
水泥作为建筑行业中最基础、最重要的建筑材料之一,其原材料的选择和质量
直接影响到水泥产品的性能和品质。
水泥主要由水泥熟料、矿渣水泥和粉煤灰水泥等几种主要原料混合而成。
以下将分别介绍这些水泥原料的特点和应用。
水泥熟料
水泥熟料是水泥的主要原料,是由石灰石、粘土等主要成分经煅烧得到的过程
中未添加石膏的熔融物质。
水泥熟料具有高于常温烧结活性和成熟程度较高等特点,是制造普通水泥的主要原料。
水泥熟料经过适当的混合和研磨后,可以制成多种不同性能的水泥产品,如硅酸盐水泥、硅铝酸盐水泥等。
矿渣水泥
矿渣水泥是指利用矿渣作为主要原料生产的水泥。
矿渣是指金属冶炼、矿石选
矿等过程中产生的废渣,具有玻璃质、活性等特点。
矿渣水泥的制造过程中不仅能有效利用废渣资源,减少环境污染,而且还能提升水泥的力学性能和耐久性能,是一种环保型水泥产品。
粉煤灰水泥
粉煤灰水泥是以粉煤灰作为主要原料生产的水泥产品。
粉煤灰是煤炭燃烧产生
的细粉状灰烬,具有活性和硅铝酸盐等成分。
粉煤灰水泥不仅可以减少水泥熟料的使用量,减少矿产资源消耗,还可以提高混凝土的工作性能和耐久性能,广泛应用于建筑、水利等领域。
综上所述,水泥原料包括水泥熟料、矿渣水泥和粉煤灰水泥等多种不同种类,
每种原料具有其独特的特点和应用领域。
正确选择和合理搭配水泥原料,可以生产出具有优异性能和品质的水泥产品,满足建筑工程的需求。
章节名称 第四章 水泥授课目标了解水泥的分类、矿物成分及性能教学过程设计新课教学要点第一节硅酸碱水泥和普通水泥硅酸盐水泥(波特兰水泥)定义及代号熟料 →P •Ⅰ 组成 石膏掺料 (0-5%)石灰石或粒化高炉矿渣→P •Ⅱ (6-15%)混合材料→P ·0一、硅酸盐水泥的生产石灰石 原料 粘 土 −−−−→安比例混合磨细生料−−−→煅烧熟料−−−→磨细水泥成品(二磨一烧) 铁矿石石 膏石灰石 CaO; 粘土Al 2O 3和SiO 2 ;铁矿石 Fe 2O 3 ;石膏 CaSO 4水泥性能−−−→取决熟料−−−→取决矿物成分及含量比例 二、熟料的矿物成分及特性水化 凝结 硬化 产生强度 发展强度 保护强度水化热 初凝、终凝 护养:温度、湿度 水化速度 凝结硬化速度 强度发展速度 C 3A>C 3S>C 4AF>C 2S水化热初凝、终凝早期、后期强度性质C3S C2S C3A C4AF凝结硬化速度快慢最快较快水化时放热量高低最高中高低高早期低、后期高低中强度发展快慢快较快水化速度:C3A>C4AF>C3S>C2S三、凝结硬化过程调节水泥凝结----适量石膏过少:起不到缓凝作用过多:水泥腐蚀水化产物:水化硅酸钙、水化铁酸钙、氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。
凝结标志着水泥浆市区流动性而具有一定的塑性强度,硬化则表示水泥浆固化后所建立的网状结构具有一定的机械强度。
四、技术性质决定水泥能否使用的条件:合格品、不合格品、废品含义、标准、意义(为什么、目的)过细能耗大、硬化收缩大、易开裂可能性小1.细度:粗细程度--- 适中不得大于某粒径过粗能耗小、使用受影响可能性大*细:表面积↑与水基础面积↑水化反应↑早期强度↑*国标规定:硅酸盐水泥细度--比表面积大于300m2/kg;普通水泥细度---0.08mm方孔筛筛余量不得超过10.0%否则为不合格品2.标准稠度用水量--------指水泥拌制成特定的塑性状态(标准稠度)时所需的用水量(以占水泥重量的百分数表示)。
第四章材料孔隙学的研究第四章材料孔隙学的研究4.1孔隙学基本概念----------------------------------------14.2测孔⽅法简介-------------------------------------------44.3孔结构模型----------------------------------------------54.4 孔压⼒测孔法------------------------------------------6⽔泥混凝⼟是由粗⾻料、细⾻料、⽔泥⽔化产物、未⽔化⽔泥颗粒,有利⽔和结晶⽔等液体,以及⽓孔和裂缝中的⽓体所组成的复杂胶凝材料。
其中硬化的⽔泥混凝⼟中的数量不同、⼤⼩不等的⽓孔,包括成型时残留⽓泡、⽔泥浆体中的⽑细孔和凝胶孔、接触处的孔⽳及⽔泥浆体的⼲燥收缩和温度变化⽽引起的微裂纹等,它们都是混凝⼟显微结构的重要组成部分。
⼀般认为原⽣的凝胶孔、⽑细孔及早期⾮受⼒变形所造成的微裂缝等是混凝⼟原⽣固有缺陷,⽽这些缺陷是⽔泥混凝⼟总体宏观性能⾏为的根源。
孔结构研究进展在1980年第七届国际⽔泥化学会议上,F.H.Wittmann提出了孔隙学的概念,把混凝⼟中孔结构的研究范围扩展到了孔径分布(或孔级配)以及孔的形态等⽅⾯。
Kyoji Tanakaa等选择镓(Ga)作为浸⼊液体,同时结合电⼦探针图像分析技术(EPMA)揭⽰孔的位置和形状。
M.K.Head等采⽤激光扫描共焦显微镜来研究硬化⽔泥⽯细孔结构的3D图像,光学分辨率可以达到1µm,可以观察多孔的集料界⾯、微裂纹、⽑细孔和⽓孔。
A.B.Koudriavtsev等采⽤核磁共振技术研究孔隙率和孔尺⼨分布。
此外,还有采⽤扫描电镜的背反射图像分析技术来研究孔结构。
曼德布罗特⾸先提出分形的概念,可以采⽤分形理论来研究孔结构特征。
§4.1 孔隙学基本概念⼀、混凝⼟中的孔隙●C-S-H凝胶中的层间孔隙——凝胶孔gel pores●尺⼨= 5 ~25 ?●含量:约占C-S-H凝胶的28%●对强度和抗渗性⽆害,对⼲缩和徐变有⼀定影响●⽑细孔Capillary Voids●尺⼨>50 nm ,与⽔灰⽐有关●对强度和抗渗性有害,对⼲缩和徐变有重⼤影响●空隙Air V oids●夹杂的空⽓泡: ~ 3 mm●引⼊的空⽓泡: 50 ~200 µm●对强度和抗渗性⾮常有害硬化⽔泥浆是⼀⾮均质的多相体系,由各种⽔化产物和残存熟料所构成的固相以及存在于孔隙中的⽔和空⽓所组成,即固-液-⽓三相多孔体。
水泥成分种类生产过程详细介绍1. 引言水泥是建筑工程中常用的材料之一,具有粘结性和耐久性。
水泥的主要成分是石灰石和粘土,在特定条件下经过煅烧和粉碎等工艺生产而成。
本文将详细介绍水泥成分的种类以及生产过程。
2. 水泥成分的种类水泥的主要成分包括石灰石、粘土和石膏。
根据不同国家和地区的标准,水泥的种类也会有所不同。
以下是常见的水泥种类:2.1 普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥是最常用的水泥种类,主要成分是石灰石和粘土。
它具有较高的强度和耐久性,适用于大多数建筑工程。
2.2 矿渣水泥矿渣水泥是在普通硅酸盐水泥中加入适量矿渣(如粉煤灰、高炉矿渣等)后生产的水泥。
矿渣水泥具有较高的耐久性和抗硫酸盐侵蚀性能,适用于海洋工程和地下工程等特殊环境。
2.3 石膏水泥石膏水泥是在普通硅酸盐水泥中掺入适量石膏后生产的水泥。
石膏水泥具有较好的可延性和耐火性能,适用于砌筑薄壁结构和防火构件。
3. 水泥生产过程水泥的生产过程主要可以分为采矿原料准备、熟料制备、煅烧、磨矿和包装等环节。
3.1 采矿原料准备石灰石和粘土是水泥的主要原料,需要进行采矿和准备工作。
石灰石的主要来源是矿山,而粘土通常是从土砂场或泥料堆中采集。
3.2 熟料制备将石灰石和粘土按照一定比例混合制备成熟料。
熟料制备的过程包括物料的称量、干燥、粉碎和混合等环节。
这些步骤的目的是将石灰石和粘土的成分混合均匀,为后续的煅烧做好准备。
3.3 煅烧将熟料进一步加热煅烧,使其产生化学反应并形成熟料矿石。
煅烧的过程需要使用高温窑炉,通常为旋转窑炉或立式窑炉。
煅烧过程中,熟料发生物理和化学变化,形成水泥的主要成分。
3.4 磨矿煅烧后的熟料经过冷却后,需要进行磨矿处理。
磨矿的目的是使熟料细化成水泥粉,提高水泥的活性和强度。
常见的磨矿设备包括球磨机和立式磨。
3.5 包装磨矿后的水泥被输送到包装机进行包装。
常见的包装形式有袋装和散装两种,根据具体需求选择相应的包装形式。
包装后的水泥可以直接投入使用或者储存。