1、硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥,第四章 水泥,1、了解常用水泥的主要特性及其适用范围 2、了解特种水泥的特性及其用途 3、熟悉常用水泥标准的标识,本章考试大纲,水泥,硅酸盐类铝酸盐类硫铝酸盐类,硅酸盐水泥(P.I或P.II) 普通硅酸盐水泥(P.O) 矿渣硅酸盐水泥(P.S) 火山灰硅酸盐水泥(P.P) 粉煤灰硅酸盐水泥(P.F) 复合硅酸盐水泥(P.C),试题 1.普通硅酸盐水泥的代号为( ).A.P.P B.P.C C. P.O D.P.F2(多选).除了硅酸盐水泥外,其它品种水泥有( )A. 膨胀型硫铝型盐水泥 B. 铝酸盐水泥 C.道路水泥 D.砌筑水泥 E.白水泥,硅酸盐水泥,生
2、产,特性应用,矿物组成和特性,技术标准,腐蚀与防止,4.1 硅酸盐水泥,一、水泥的原料、生产,、原料：石灰石、粘土、铁矿粉。,、生产：两磨一烧,原料,按一定比例混合,磨细,生料,1450 ,熟料,适量石膏,磨细,水泥,、 型硅酸盐水泥及型硅酸盐水泥,型硅酸盐水泥（ P.）：硅酸盐水泥熟料、适量石膏共同磨细。 型硅酸盐水泥（ P.）：硅酸盐水泥熟料、混合材料、适量石膏共同磨细。,二、水泥主要熟料矿物,硅酸三钙 C3S硅酸二钙 C2S铝酸三钙 C3A铁铝酸四钙 C4AF,80%以上,20%,C3S及C2S,水泥XRD图谱,三、熟料矿物单独与水作用所表现的特性,水化速度 凝结硬化速度 水化放热量强度
3、发展：早期强度高、后期强度高 C3S早期强度高、后期强度低 C3A早期强度低、后期强度高 C2S 混合材料：1)活性(火山灰性、潜在水硬性）火山灰,粉煤灰,硅藻土;粒化高炉矿渣2)非活性(石英砂,石灰石粉,块状高炉矿渣,高硅质炉灰),C3AC3S C4AF C2S,试题 1.硅酸盐水泥熟料中，含量最高的是（ ）.A.C2S B. C3S C.C3A D.C4FA2.硅酸盐水泥熟料水化时,28d水化热最多的是( )A.C2S B.C3S C. C3A D.C4FA3.硅酸盐水泥熟料4种主要矿物成分中,早期强度最低的是( )A. C2S B.C3S C.C3A D.C4FA4.硅酸盐水泥熟料4种主
4、要矿物成分中,( )的提高可降低水泥的脆性.A.C2S B.C3S C.C3A D. C4FA,四、硅酸盐水泥的水化、凝结硬化,水化是凝结硬化的前题，凝结硬化是水化的结果。,（一）水化产物,水化产物,凝胶：水化硅酸钙凝胶、水化铁酸钙凝胶,晶体：Ca(OH)2、水化铝酸钙晶体、高硫型水化硫铝酸钙晶体（钙矾石）。,（二）硅酸盐水泥的凝结硬化,硬化水泥石结构: 凝胶、晶体、孔、未水化水泥颗粒内核,（三）影响凝结硬化的因素,、矿物成分 、细度 、拌合水量 、温、湿度 、石膏掺量 、龄期 、贮存期,养护：为使水泥正常水化、凝结硬化而提供的适当温、湿度条件。,自然养护：自然气候条件下，采用浇水润湿、防风防
5、干、保温防冻等措施进行养护。标准养护：温度202，相对湿度大于90%。高温养护,蒸气养护：温度80100，相对湿度大于90%。 蒸压养护：温度大于100，压力大于1atm，相对湿度大于90%。,太阳能养护,五、硅酸盐水泥的技术性质与指标,（一）水泥细度国家标准规定：硅酸盐水泥细度用比表积法测定。比表面积300m2/kg。,细度不达标，为不合格品(次品),（二）标准稠度用水量,、定义：试杆插入水泥浆距底板61mm，该水泥浆为标准稠度水泥浆，此时的用水量为标准稠度用水量。,、测定目的：为检测水泥凝结时间和体积安定性提供标准用水量。,、测定方法：,（三）凝结时间,、国家标准规定：硅酸盐水泥初凝时间不
6、早于45min，终凝时间不迟于6h30min。,初凝时间不合格，水泥作废品。 终凝时间不合格，水泥为不合格品。,、测定,（四）体积安定性,、体积安定性不良：水泥在硬化过程中出现不均匀的体积变化（变形、开裂）。,、引起水泥体积安定性不良的原因：,）过火石灰 ）石膏掺量过多,3、体积安定性控制,沸煮法检测（检测CaO）必须合格； MgO含量不得超出5%； 三氧化硫含量不得超出3.5%。,、体积安定性不合格的水泥作废品，不得用于工程中。,5、检测方法-沸煮法,试饼法,雷氏法,1）、仪器及设备,（1）雷氏夹膨胀值测定仪 （2）雷氏夹 （3）沸煮箱 （4）水泥净浆搅拌机,2）试验方法 （1）成型：每种方
7、法每个试样需成型两个试件,试饼的成型方法：将制好的净浆取出一部分分成两等份，使之成球形，放在准备好的玻片上，将其做成直径70-80mm、中心厚约10mm，边缘渐薄、表面光滑的试饼，将试饼放入养护箱内养护（242h)。雷氏夹试件的制备方法：将制好的净浆装满试模，装模时一只手轻轻扶持试模，另一只手用宽约10mm的小刀插捣15次左右然后抹平，盖上涂油的玻璃板，移到养护箱内养护（242h）.,（2）沸煮用试饼法时，先检查试饼是否完整（如已开裂翘曲要检 查原因、确证无外因时，试饼已属不合格品不必沸煮）， 在试饼无缺陷的情况下，将试饼放在沸煮箱的水中篦板 上，然后在(305）min内加热至沸，并恒沸3h5
8、min。用雷氏法时，先测量指针之间的距离（精确至0.5mm）， 将试件放在沸煮箱的水中篦板上，然后在(305）min 内加热至沸，并恒沸3h5min。,）试验结果试饼法：沸煮后目测未发现裂缝，用直尺检查也没有弯曲的试饼为安定性合格，反之为不合格。当两个试饼判定有矛盾时，该水泥的安定性为不合格。,雷氏法：测量试件指针尖端间的距离，准确至0.5mm，当两个试件煮后增加的距离的平均值不大于5.0mm时，即认为水泥安定性合格。当两个试件煮后增加的距离值相差超过4mm时，应用同一样品立即重做一次试验。,试题 1.为调节水泥的硬化时间,应在熟料中加入( ).A.石灰 B.粒化高炉矿渣 C. 石膏 D.粉煤
9、灰2.硅酸盐水泥的初凝时间不得早于( )min.A.30 B. 45 C60 D.903.下列说法正确的是( )A.水泥的初凝时间不合要求为不合格品,终凝时间不合要求为废品B.水泥体积安定性不合要求为不合格品 C. 水泥细度不合要求为不合格品D.水泥抗折或抗压强度低于该品种水泥强度规定时应报废,试题 4(多选).下列水泥的技术指标( )不合要求时,应报废.A. 初凝时间 B.终凝时间 C. 安定性D.细度 E.强度 F. MgO含量5(多选).水泥工业常用的活性材料是( )A.石灰石粉 B. 硅藻土 C. 粒化高炉矿渣D.块状高炉矿渣 E.粉砂,（五）胶砂强度与强度等级,、胶砂强度：,水泥:标
10、准砂1:3 水灰比0.5,成型两组试件,标准养护,测3天、28天抗压强度、抗折强度,定强度等级,称 料 和 加 砂,试体的成型,试件的养护,、强度等级,根据3天和28天龄期的抗压强度及抗折强度确定等级。,硅酸盐水泥强度等级、各龄期强度值MPa,注：为早强型。,强度评定,、抗折强度（一组三块） (每块强度值强度平均值)/强度平均值,如有一块强度值超过平均值10%，则舍去该值，用其余 两块平均做为强度代表值 如有二块强度值超过平均值10%，则试验做废。 如都没超过，则取三块试件平均值。,f折2.3410-3,式中 f折抗折强度，MPa;P破坏荷载，。,、抗压强度（一组六块） (每块强度值强度平均值
11、)/强度平均值,如有一块强度值超过平均值10%，则舍去该值，用其余 五块平均做为强度代表值 如有二块强度值超过平均值10%，则试验做废。 如都没超过，则取六块试件平均值。,f压6.2510-4,式中 f压抗压强度，MPa;P破坏荷载，。,（六）碱含量,Na2O0.658K2OR2O,R2O0.6%为高碱水泥R2O0.6%为低碱水泥,碱骨料反应：水泥中的碱和骨料中的活性二氧化硅发生 化学反应，体积膨胀，造成混凝土破坏(水泥/混凝土癌症)。,碱骨料反应,高碱水泥活性骨料水,六、硅酸盐水泥的特性及应用,早期强度和后期强度高，可用于早期强度要求高的工程；预应力混凝土工程；配制高强混凝土。 水化热大，抗
12、冻性好，适用于冬季施工工程，但不宜用于大体积混凝土工程。 干缩小，耐磨性好，可用于道路工程中。 抗碳化能力好，对钢筋的保护能力强。 耐腐蚀性能差，不宜用于软水、酸性水及硫酸盐腐蚀作用的工程。 不耐高温。,4.2 掺混合材料的硅酸盐水泥,一、混合材料,、定义：为改善水泥的性能，降低水泥强度等级，提高水泥产量而加入水泥熟料中的某些天然或人工矿物材料。 、分类： ）活性混合材料：在碱的激发作用下，能发生水化、凝结硬化、产生强度的材料。 ）非活性混合材料：不与水泥成分发生化学反应的材料。,煤矸石,磨细矿渣颗粒,未燃尽的碳粒,二、掺混合材料的硅酸盐水泥,（一）普通硅酸盐水泥（普通水泥）,、定义及代号：硅
13、酸盐水泥熟料、6%15%混合材料、适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料。（P.O）,、性能指标,）细度：普通硅酸盐水泥细度用比表积法测定。比表面积300m2/kg。细度不达标， 水泥为次品,）标准稠度用水量：同硅酸盐水泥。,）凝结时间：初凝不早于45min，初凝不合格，水泥为废品。终凝不迟于10h，终凝不合格，水泥为次品,）体积安定性：同硅酸盐水泥。,）胶砂强度与强度等级：测定方法同硅酸盐水泥,6) 碱含量：同硅酸盐水泥,根据3天和28天龄期的抗压强度及抗折强度确定等级,普通水泥强度等级、各龄期强度值MPa,注：为早强型。,、普通水泥的应用：基本同硅酸盐水泥。,（二）矿渣硅酸盐水泥（矿渣水泥）
14、,、定义及代号：硅酸盐水泥熟料、20%70%粒化高炉矿渣、适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料。（P.S）,、性能指标： ）细度：. ）标准稠度用水量：同普通水泥。 ）凝结时间：同普通水泥。 ）体积安定性：沸煮法检测合格，MgO不得超出5%，三氧化硫不得超出4%。,、特特性：耐高温性强。保水性差，抗渗性差。,）胶砂强度与强度等级：测定方法同普通水泥,）碱含量：同普通水泥,、特性：二次水化，早期强度低，但后期强度可赶上同等级普通水泥。水化放热小，耐腐蚀能力好。,、矿渣水泥应用,蒸气及蒸压养护预制构件。 一般地上、地下及水工建筑。 大体积混凝土工程。 耐腐蚀作用的工程。,、定义及代号：硅酸盐水泥熟
15、料、20%50%火山灰、适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料。（P.P）,、性能指标：同普通水泥。,、特特性：保水性好，抗渗性好。在干燥环境中易起粉、强度低。不宜用于干燥环境的工程。,、特性：同矿渣水泥。,（三）火山灰硅酸盐水泥（火山灰水泥）,、火山灰水泥应用：,蒸气及蒸压养护预制构件。 一般地下及水工建筑。 大体积混凝土工程。 耐腐蚀作用的工程。 有抗渗要求的工程。,（四）粉煤灰硅酸盐水泥（粉煤灰水泥）,、定义及代号：硅酸盐水泥熟料、20%40%粉煤灰、适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料。（P.F）,、性能指标：同普通水泥。,、特特性：保水性好，干缩最小。不宜用于干燥环境的工程,、应用：,
16、蒸气及蒸压养护预制构件。 一般地下及水工建筑。 大体积混凝土工程。 耐腐蚀作用的工程。,、特性：同矿渣水泥。,矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥强度等级、 各龄期强度值MPa,试题 1.钢筋混凝土结构工程中,不宜采用的水泥是( ).A.矿渣硅酸盐水泥 B.粉煤灰水泥 C. 砌筑水泥 D.普通硅酸盐水泥2.大体积混凝土施工,不应选用 ( )A.矿渣硅酸盐水泥 B.粉煤灰水泥C.火山灰水泥 D. 普通硅酸盐水泥3(多选).用于抗硫酸盐腐蚀的工程一般先用( )A. 矿渣硅酸盐水泥 B. 粉煤灰水泥C. 火山灰水泥 D. 普通硅酸盐水泥 E.白水泥F.硅酸盐水泥,试题 4(多选).硅酸盐水泥适用的范围是
17、( )A.受海水侵蚀的工程 B.水工工程C. 快硬早强工程 D.大体积混凝土E. 有耐磨要求的工程5(多选).普通硅酸盐水泥适于( )A.厚大体积混凝土工程 B. 冬季施工工程C.水工工程 D.耐腐蚀工程 E. 有抗渗要求的工程,试题6(多选). 37.5R硅酸盐水泥,表示( )A.28天抗压强度为37.5MPa B.是一种普通混凝土C. 3天的抗压强度为37.5MPa D.R表示强度,37,5表示等级 E. R表示早强,37,5表示等级 7.预应力混凝土结构中,宜选用( )A.矿渣硅酸盐水泥 B.粉煤灰水泥 C.膨胀硫铝酸盐水泥 D. 普通硅酸盐水泥,第四章 水泥总习题1. 水泥的安定性是指
18、( )A.温度变化时，膨胀能力的大小B.拌和物中保水能力的大小C. 硬化过程中，体积变化是否均匀 D.冰冻时,抗冻能力的大小2.水泥强度是指( )A.胶砂 B.净水泥浆 C. 水泥试块 D.混凝土试块3.下列抗冻性好的水泥是( )A.矿渣硅酸盐水泥 B.粉煤灰水泥C.火山灰水泥 D. 普通硅酸盐水泥,第四章 水泥总习题 4(多选). 水泥的安定性不良会导致( )A.生产周期加长 B. 膨胀性裂缝C.脆性破坏 D. 翘曲变形 E.干缩性裂缝5.下列说法不合理的是( )A.硅酸盐水泥初凝时间不得早于 45minB.硅酸二钙早期强度低,后期强度高C.硅酸二钙是硅酸盐水泥中含量最多的矿物成分D.硅酸盐
19、水泥不宜用于大体积建筑物6(多选).配制防水混凝土,宜选 用( )A) P.S B) P.F C) P.P D)P.O E)P.IF)P.II,第四章 水泥总习题 7.如果硅酸盐水泥初凝时间不合格,则应( )A.降级使用 B.与其它水泥掺合一起使用C.放置一段时间再用 D. 报废8.浇筑大体积混凝土,宜选用( )A. 矿渣硅酸盐水泥 B.硅酸盐水泥C.普通矿渣硅酸盐水泥 D.高铝水泥9. P.S的优点是( )A.早期强度高 B.抗冻性能好C.抗碳化能力强 D.耐热性能好,第四章 水泥总习题 10.硅酸盐水泥与普通水泥相比,它的 ( )强度大.A. 早期抗压 B.早期抗折C.后期抗折 D.后期抗
20、压11(多选).在干燥环境中,不宜选用( )A)P.S B)P.I硅酸盐水泥 C)P.FD)P.P E)P.O12.水化热大的水泥可用于 ( )A. 冬季施工 B.大体积混凝土C.水坝 D.大型基础工程,第四章 水泥总习题 13.下列水泥中,抗渗性最好的是( ).A) P.I B)P.S C)P.P D)P.F14.在冬季施工的某混凝土工程,为为赶工需要早期强度较高、凝结硬化快的水泥，宜选用 ( )A.矿渣硅酸盐水泥 B.粉煤灰水泥C.火山灰质硅酸盐水泥 D. 硅酸盐水泥15.预应力混凝土结构宜选用 ( )A.矿渣硅酸盐水泥 B.粉煤灰水泥C.膨胀硫铝硅酸盐水泥 D. 普通硅酸盐水泥,第四章
21、水泥总习题 16.在相同强度等级的水泥中，3天的强度最高的水泥是（ ）A.矿渣硅酸盐水泥 B.硅酸盐水泥C.火山灰质硅酸盐水泥 D. 粉煤灰硅酸盐水泥17.建筑中用于制作补偿水泥的是( )A.矿渣硅酸盐水泥 B.粉煤灰水泥C. 膨胀硫铝硅酸盐水泥 D.普通硅酸盐水泥18(多选).水泥的技术指标有( )A. 细度 B.水化热 C.硬度 D. 安定性 E. 强度,第四章 水泥总习题 19.高铝水泥早期强度增长( ),水化热( ).A.快;小 B.快;大 C.慢;大 D.慢;小20(多选).P.S与P.I相比有如下特征 ( )A.早期强度高 B.耐磨性强C. 抗腐蚀性强 D.抗冻性好 E. 水化热低
22、F. 早期强度增长慢，后期强度增长快21(多选).按水泥的性质及用途可化分为( )A. 硅酸盐水泥 B.铝配盐水泥 C. 特性水泥 D. 通用水泥 E.专用水泥,第四章 水泥总习题 22.生产水泥时,掺加的活性材料不包括 ( )A.粒状高炉矿渣 B.火山灰质混合材料C.黏土 D.粉煤灰23.硅酸盐水泥熟料中,( )的早期强度最高.A.C2S B. C3S C.C4AF D.C3A24.硅酸盐水泥中掺入石膏的主要作用是( )A.加速水泥凝结硬化 B.防止水泥产生速凝现象C.使水泥熟料易磨成粉 D.与合格水泥混合使用,25.下列叙述正确的是( )A.颗粒越细,水泥早期强度越高B.颗粒越细，水泥凝结
23、硬化速度越快C. 颗粒越细,水泥越不易受潮D.颗粒越细，水泥最终强度越高26.硅酸盐水泥熟料对强度起决定作用的是（ ）A.C2S B. C3S C.C4AF D.C3A27.国家标准规定,硅酸盐水泥的细度以比表面积表示,且应大于( )m2/kg.A.260 B. 300 C.330 D.350,28(多选).引起硅酸盐水泥体积不安定性的原因是含有过量的( )A.游离氧化钠 B. 游离氧化镁 C. 游离氧化钙 D.氧化硅 E. 石膏29.普通硅酸盐水泥的水化热大部分在( )天内放出A.13 B. 37 C.714 D.142830(多选).测定水泥的安定性的方法有( ).A. 沸煮法 B.维勃稠
24、度法C.坍落度法 D. 雷氏夹法 E.针入度法,31.高层建筑基础工程的混凝土宜优先选用( )A. 普通硅酸盐水泥 B.矿渣水泥C.火山灰水泥 D.粉煤灰水泥32.下列水泥宜优先用于干燥环境中的是（ ）A)P.P B)P.F C)P.S D) P.O33(多选).下列水泥的选用,错误的是( ).A.硅酸盐水泥宜作冬季施工的现浇混凝土工程B. 矿渣水泥宜作冬季施工的现浇混凝土工程C.硅酸盐水泥宜作预应力混凝土工程D. 硅酸盐水泥宜作抗腐蚀性较强的水泥E. 严寒地区的露天混凝土,可用火山灰水泥,35.当拌制混凝土时,如果骨料中含有( ),则需对水泥中的碱含量加以控制.A.骨料表面有酸性污染物B.骨料中含泥量较高C. 骨料中含有非晶体二氧化硅D.用于制作盛酸性介质的设备,
