03 无机胶凝材料-通用硅酸盐水泥
发布时间:2024-11-17
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第3章 无机胶凝材料
主讲教师:刘伟 深圳大学 土木工程学院
土木工程材料 深圳大学
主要内容3.1 石灰
3.2 石膏3.3 水玻璃 & 菱苦土 3.4 通用硅酸盐水泥 组成 & 技术要求 3.5 通用硅酸盐水泥 水化 & 硬化 3.6 特性水泥 & 专用水泥
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3.5.2 通用硅酸盐水泥
水泥类别硅酸盐水泥熟料+石膏
不掺 混合材I
<5% 混合材II
5%~15% 混合材 普 通 硅 酸 盐 水 泥
20%~70% 20%~40% 20%~40% 20~50% 矿渣 粉煤灰 火山灰 两种混合材 矿 渣 硅 酸 盐 水 泥 粉 煤 灰 硅 酸 盐 水 泥
型 硅 酸 盐 水 泥
型 硅 酸 盐 水 泥
火 山 灰 硅 酸 盐 水 泥
复 合 硅 酸 盐 水 泥3
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3.5.2 通用硅酸盐水泥
水泥代号组成特点 不掺混合材 <5%的混合材 5%~15%的混合材 20~70%矿渣 20~40%火山灰 20~40%粉煤灰 20~50%两种混合材 代号 P· I P· II P· O P· S P· P P· F P· C4
水泥品种 硅酸盐水泥I型 硅酸盐水泥II型 普通水泥 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 复合水泥土木工程材料 深圳大学
3.5.2 通用硅酸盐水泥
混合材定义 在水泥生产过程中,为改善性能、调节强度等级 所加入的天然或人工矿物材料。
种类 非活性:磨细石英砂、石灰石粉、粘土、慢冷矿渣 活性:矿渣、粉煤灰、火山灰
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3.5.2 通用硅酸盐水泥
混合材
活性成分 SiO2、Al2O3
火山灰反应 xCa(OH)2 + SiO2 + mH2O = xCaO SiO2 nH2O xCa(OH)2 + Al2O3 + mH2O = xCaO Al2O3 nH2O
作用效用 减低水泥用量、 减低水化热 密实填充效应、火山灰效用,等
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3.5.2 通用硅酸盐水泥
混合材
粉煤灰7d
粉煤灰49d
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3.5.2 通用硅酸盐水泥
混合材
水化热
Ca(OH)2含量
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3.5.2 通用硅酸盐水泥
混合材
强度发展
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3.5.2 通用硅酸盐水泥
水泥特性及适用范围
P72 表3-10 主要考虑因素 强度发展 水化热-掺混合材水泥 收缩 抗冻性 耐腐蚀性( Ca(OH)2含量)-掺活性混合材水泥 其它性能-碳化等
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3.5.3 水泥石的腐蚀
基本概念
在使用环境中,硅酸盐水泥石受某些腐蚀性介质的 作用,其组成和结构会逐渐发生变化或受到损害, 导致性能改变、强度下降等。水泥石抵抗这种作用、 而保持不变的能力称为其耐腐蚀性
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3.5.3 水泥石的腐蚀
腐蚀原因
外因 环境中的腐蚀性介质,如:软水;酸、碱、盐的水溶液
内因 方法水泥石内存在原始裂缝和孔隙,腐蚀性介质侵入通道 水泥石内有在某些不稳定的组分,如:Ca(OH)2,水化铝酸钙 腐蚀与毛细孔通道的共同作用 加剧水泥石结构的破坏
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3.5.3 水泥石的腐蚀
软水侵蚀(溶出性侵蚀)
机理 软水能使水泥石中的Ca(OH)2溶解,并溶出水泥石,留下孔隙 钙离子的减少,导致水化物分解、溶失和转变,产生大量孔隙 处于压力水或流水条件下,腐蚀越快
破坏形式 水化物的分解、溶失,造成水泥石密实度下降,孔缝增多、强度 降低,直至整体破坏
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3.5.3 水泥石的腐蚀
盐类腐蚀—硫酸盐
机理 硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙反应,生成硫酸钙。硫 酸钙再与水泥石中未水化的铝酸钙反应,生成钙矾石, 其体积增加2.22倍,引起水泥石的破坏 当硫酸钙浓度高时,他们可直接结晶,造成膨胀压力, 引起破坏
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3.5.3 水泥石的腐蚀
盐类腐蚀—镁盐
机理 主要是硫酸镁和氯化镁,他们与氢氧化钙反应,生成 氢氧化镁和硫酸钙或氯化钙,造成双重腐蚀作用
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3.5.3 水泥石的腐蚀
SEM图
SEM图
CSH 凝胶土木工程材料 深圳大学
钙矾石
钙矾石16
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