第11章 胶凝材料——水硬性胶凝材料
什么是水硬性胶凝材料
什么是水硬性胶凝材料
水硬性胶凝材料是一种常见的建筑材料，它在建筑领域中扮演着非常重要的角色。
水硬性胶凝材料是指在水的存在下，通过化学反应产生胶凝物质，然后形成坚固的材料。
常见的水硬性胶凝材料包括水泥、石膏、石灰等。
这些材料在建筑工程中被广泛应用，为建筑物的结构和外观提供了坚固的支撑和美观的装饰。
水硬性胶凝材料的主要成分是无机物质，它们通过水的存在进行化学反应，形
成坚固的胶凝物质。
水泥是其中最常见的一种水硬性胶凝材料，它由石灰石、粘土和其他辅助原料经过研磨、混合、煅烧等工艺制成。
水泥在建筑工程中被广泛用于混凝土、砌体、砂浆等材料的制备，为建筑物的结构提供了坚固的支撑。
除了水泥之外，石膏也是一种常见的水硬性胶凝材料。
石膏是一种含水石膏矿
石经过粉碎、煅烧、研磨等工艺制成的粉状物质。
它在建筑领域中被用于制备石膏板、石膏线条、装饰石膏等材料，用于装饰建筑物的内部和外部。
此外，石灰也是一种重要的水硬性胶凝材料。
石灰是一种无机化合物，它可以
和水发生化学反应，生成氢氧化钙，然后在空气中吸收二氧化碳，逐渐形成碳酸钙，从而使材料逐渐硬化。
石灰在建筑工程中被用于砂浆、灰浆、石灰石膏墙等材料的制备，为建筑物提供了坚固的支撑和美观的装饰。
总的来说，水硬性胶凝材料是建筑工程中不可或缺的材料，它们通过化学反应
形成坚固的胶凝物质，为建筑物的结构和外观提供了坚固的支撑和美观的装饰。
水泥、石膏、石灰等是常见的水硬性胶凝材料，它们在建筑领域中发挥着重要的作用，为人们的生活和工作提供了便利和舒适。
希望本文能帮助大家更好地了解水硬性胶凝材料，为建筑工程的发展做出贡献。
水硬性胶凝材料
快硬早强、 水化热高、 耐冻好、耐 热差、抗腐 蚀差
快硬早强工 程、配制强 度较高的砼
早强、水化热 早期强度低、水化热低、抗腐蚀性 较高、耐冻较 好、抗冻性差 好、耐热较差、耐热好 抗渗好 干缩小 抗腐蚀较差
地上、地下、 大体积工程、蒸汽养护构件、一般 水中钢筋砼、 砼工程、配制建筑砂浆 预应力砼、早 配耐砼 有抗渗要求 强、建筑砂浆 的砼 早强工程、严寒地区
铁铝酸盐水泥
四、水泥的生产工艺 硅酸盐水泥的生产工艺——“两磨一烧”工艺 石灰石
按比例混合
1350℃～ 1450℃ 煅烧
石 膏
粘
土
磨细
生 料
熟 料
混合材料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
硅酸盐水泥
磨细
铁矿粉 •
生产水泥的方法主要有干法立窑生产和湿法回转窑生产 两种 ； 硅酸盐水泥分为：Ⅰ型硅酸盐水泥（不掺混合材料）和 Ⅱ型硅酸盐水泥（掺不超过5%混合材料）。
特性水泥
按水化热分 按抗硫酸盐 腐蚀性分 按膨胀性分
（二）按矿物成分分
水泥种类
硅酸盐水泥
主要矿物成分
硅酸钙
主
要
品
种
绝大多数通用水泥、专用水 泥和特性水泥 高铝水泥、自应力铝酸盐水 泥、快硬高强铝酸盐水泥等。
铝酸盐水泥
硫铝酸盐水泥
铝酸钙
有自应力硫铝酸盐水泥、低 无水硫铝酸钙 碱度硫铝酸盐水泥、快硬硫 硅酸二钙 铝酸盐水泥等 铁相、无水硫 有自应力铁铝酸盐水泥、膨 铝酸钙、硅酸 胀铁铝酸盐水泥、快硬铁铝 二钙 酸盐水泥等
干 缩 中 小 最 大 小
最多 最快 中
较多
低
C3A水化和凝结硬化速度最快，在运输、 搅拌、浇筑无法操作。为便于施工，加入石 膏起缓凝作用。
水硬性胶凝材料
特点
特点
水泥呈粉末状，与水混合后，经过物理化学过程能由可塑性浆体变成坚硬的石状体，并能将散粒材料胶结成 为整体，是一种良好的矿物胶凝材料。水泥不仅能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并发展强度，所 以水泥属于水硬性胶凝材料，它可以用于地上、地下、水中的工程。
主要参数
主要参数
国家于2001年4月对水泥的标号制定新的标准。通用水泥新标准是：GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐 水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》、GB-1999《复合硅酸盐水 泥》。六大水泥标准实行以MPa表示的强度等级,如32.5、32.5R、42.5、42.5R等,使强度等级的数值与水泥28天 抗压强度指标的最低值相同。新标准还统一规划了我国水泥的强度等级,硅酸盐水泥分3个强度等级6个类型,即 42.5、42.5R、52.5Байду номын сангаас52.5R、62.5、62.5R。其他五大水泥也分3个等级6个类型,即32.5、32.5R、42.5、42.5R、 52.5、52.5R。
国家建材局经测试，得出新水泥标准的强度等级与老水泥标准的水泥标号之间存在如下表中对等关系： GB175-92 GB175-1999
725(R) 62.5(R) 625(R) 52.5(R) 525(R) 42.5(R) 425(R) 32.5(R) 二、沙 沙也称砂，是水泥沙浆里面的必须材料。如果水泥沙浆里面没有沙，那么水泥沙浆的凝固强度将几乎是零。
水硬性胶凝材料水泥课件
水泥生产需大量水资源，且生产过程中可能产生废水，若处理不当， 将对水资源造成污染。
水泥工业的节能减排技术
高效节能技术
01
采用高效磨机、预热器、分解炉等设备，提高热效率，降低能耗。
废弃物协同处置技术
02
利用水泥窑协同处置城市垃圾、工业废弃物等，实现资源化利
用，减少污染物排放。
清洁能源替代
水硬性胶凝材料水泥课件
• 水泥的概述和分类 • 水泥的生产工艺 • 水泥的性能与应用 • 水泥的试验与检测 • 水泥的环境影响与可持续发展
01
水泥的概述和分类
水泥的定义和作用
定义
水泥是一种粉状水硬性胶凝材料，加 水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或 者在水中硬化，并能把砂、石等材料 牢固地胶结在一起。
高或特殊的要求。
04
水泥的试验与检测
水泥试验的目的和意义
目的
水泥试验的主要目的是评估水泥的质量和性能，以确保其满足相关标准和工程要求。
意义
通过水泥试验，可以有效地控制水泥产品的质量，保证建筑工程的安全性和耐久性，同时也有助于推 动水泥行业的科技进步和可持续发展。
水泥的试验方理试验和化学试 验两大类。物理试验主要检测水泥的力学性 能、凝结时间和安定性等；化学试验则主要 分析水泥的化学成分和矿物组成。
试验步骤
一般而言，水泥试验的步骤包括样品准备、 试验前处理、试验操作、数据记录和分析等。 具体操作步骤会根据不同的试验方法有所差 异。
水泥试验数据与结果分析
数据记录
在水泥试验过程中，需要详细记录各种试验 数据，如抗压强度、抗折强度、凝结时间、 安定性指标等。这些数据是评估水泥性能的 重要依据。
结果分析
现状
土木工程材料3 水硬性胶凝材料
ettringite，AFt)。后期转变为单硫型硫铝酸钙（monosulfate
hydrates, Afm)。AFt—针状晶体；Afm—六方片状晶体。
13
2）水泥的硬化(hardening)
第一阶段：拌水起至初凝时，C3S迅速反应 生成Ca(OH)2。石膏和C3A反应生成AFt。 水泥浆呈塑性状态。 第二阶段：从初凝起至 24h ，水化加速，生 成较多的Ca(OH)2、AFt、C-S-H凝胶，水 泥凝结。 第三阶段： 24h 以后直到水化结束。所有水 化产物生成，数量不断增加，结构更加致 密，强度不断提高。
3 水硬性胶凝材料( cement )
水硬性胶凝材料是指能与水发生化学反应凝结和硬化， 且在水下也能够凝结和硬化并保持和发展其强度的胶凝材 料。水泥是一种典型的水硬性胶凝材料。 常用的是通用硅酸盐水泥,主要品种有：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 酸盐水泥等。 此外,还有铝酸盐水泥等其他系列水泥。
3
3.1 硅酸盐水泥
3.1.1 硅酸盐水泥的生产和矿物组成
1）原材料与生产简介
石灰石质—石灰石、白垩
CaO SiO2、Al2O3、Fe2O3 Fe2O3
粘土质—粘土、页岩
校正原料（少量）——铁粉
4
工艺：“二磨一烧”
水泥生产工艺流程示意图
5
某新型干法旋窑水泥生产线
6
2）硅酸盐水泥熟料的矿物组成
石膏耗尽时，钙矾石覆盖层一旦被水泥水化物所胀破，C3A等矿物
再次快速水化，水泥颗粒间逐渐相互靠近，直至连接形成骨架。水泥浆
的塑性逐渐消失，直到终凝。
17
水硬性胶凝材料
水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料是指在水的存在下通过水化反应生成硬化胶凝体的材料。
常见的水硬性胶凝材料主要包括水泥、石膏和石灰等。
其中，水泥是最常用的水硬性胶凝材料之一。
它通过将水泥与水混合，并在一段时间内进行反应，形成坚硬的胶凝体。
水泥的主要成分是石灰石和粘土，经过破碎、磨制和混合成粉末状的水泥熟料，再经过烧制和研磨加工形成水泥粉。
在水的湿润下，水泥粉与水发生水化反应，形成具有一定强度和耐久性的水泥石。
石膏是另一种常见的水硬性胶凝材料。
它通过石膏矿石的石膏石（CaSO4·2H2O）经过煅烧、研磨和筛分等工艺，得到石膏粉。
在与适量的水混合后，石膏粉与水发生水化反应，形成石膏石。
石灰也是一种常用的水硬性胶凝材料。
石灰主要包括生石灰和熟石灰两种。
生石灰是指石灰石经过石灰窑内高温煅烧后得到的产物，石灰石中的CaCO3 通过石灰窑内的煅烧反应变成CaO。
熟石灰是指将生石灰与适量的水混合，发生水化反应生成石灰石。
水硬性胶凝材料有很多应用领域。
最常见的是建筑领域，用于制作混凝土、砂浆和砌块等。
水硬性胶凝材料可以通过调整配比和工艺，调控其强度、硬化时间和耐久性等性能，满足不同工程的需求。
另外，在其他领域，如矿山填埋、地基处理、固化污染土壤、制备人造石材和艺术品等方面也有广泛的应用。
然而，水硬性胶凝材料也存在一些问题。
例如，水泥的制造过程消耗大量的能源和原材料，对环境造成一定的影响；同时，硬化后的胶凝体在长期使用过程中会产生一些老化、开裂和腐蚀等问题，需要进行维修和防护。
因此，需要在材料的选择、工艺的控制和结构的设计等方面进行综合考虑，提高水硬性胶凝材料的性能和可持续性。
水硬性胶凝材料名词解释
水硬性胶凝材料名词解释水硬性胶凝材料是指在水的作用下发生化学反应，产生结晶、凝固和硬化的材料。
它通常由水泥、石灰、石膏等主要成分组成，通过加水后能够形成坚固的固体状物质。
以下是对水硬性胶凝材料常见的名词进行解释。
1. 水泥：水泥是一种常用的水硬性胶凝材料，主要由石灰、硅酸盐等矿物质熟料经磨碎和炉烧制而成。
水泥通过与水反应，产生水化产物，形成硬化固体。
常用的水泥有普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、矿渣水泥等。
2. 石灰：石灰是水硬性胶凝材料中的一种，主要由石灰石经焙烧得到。
石灰可通过吸湿而形成石灰浆，与二氧化碳反应形成碳酸钙，产生硬化效果。
石灰主要有生石灰和熟石灰两种形式，常用于砌筑、装饰等工程中。
3. 石膏：石膏是一种硫酸盐类水硬性胶凝材料，主要由石膏矿石经煅烧得到。
石膏与水反应生成硬化石膏，可以用于建筑物内部的板材、装饰品、造型等。
常见的石膏产品有天然石膏、熟石膏等。
4. 凝结剂：凝结剂是水硬性胶凝材料中的一种，通常用于加速水泥等物料的凝结硬化过程。
常用的凝结剂有蓝剂、钠硅酸盐等，可以改变水泥颗粒之间的作用力，促使其更快地凝结和硬化。
5. 混凝土：混凝土是由水泥、骨料、掺合料等组成的复合材料。
混凝土在加水后，水泥与骨料反应形成水化产物，使混凝土逐渐凝结硬化。
混凝土具有一定的强度和抗压能力，常用于建筑物的结构和基础等各类工程中。
6. 水化反应：水化反应是指水硬性胶凝材料在水的作用下，水泥或石灰等成分与水发生化学反应，产生水化产物并逐渐形成坚硬的固体。
水化反应是水硬性胶凝材料凝结硬化的关键过程，其速度和产物的结构将直接影响材料的性能。
总之，水硬性胶凝材料是广泛应用于建筑、装饰和工程等领域的材料，其通过与水发生化学反应，产生凝固和硬化的效果。
熟悉这些材料的名称和特点，可以更好地理解和应用水硬性胶凝材料。
水硬性胶凝材料
水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料是一种常见的建筑材料，它具有优良的硬化性能和抗压性能，被广泛应用于建筑工程中。
水硬性胶凝材料主要包括水泥、石膏、石灰等材料，它们在水的作用下能够发生化学反应，形成坚固的结晶体，从而实现胶凝硬化的效果。
本文将对水硬性胶凝材料的特性、应用及发展趋势进行探讨。
一、水硬性胶凝材料的特性。
1. 硬化性能，水硬性胶凝材料在水的作用下能够发生化学反应，形成结晶体，从而实现硬化的效果。
这种硬化性能使得水硬性胶凝材料能够承受较大的压力和荷载，在建筑工程中被广泛应用。
2. 抗压性能，水硬性胶凝材料具有优良的抗压性能，能够承受较大的压力而不易发生破裂和变形。
这种特性使得水硬性胶凝材料成为建筑结构中重要的支撑材料。
3. 耐久性，水硬性胶凝材料在适当的条件下能够保持长期的稳定性和耐久性，不易受到外界环境的侵蚀和破坏。
这种耐久性使得水硬性胶凝材料能够保持建筑结构的稳定性和安全性。
4. 施工性能，水硬性胶凝材料在施工过程中具有良好的可塑性和流动性，能够适应各种复杂的施工环境和要求。
这种施工性能使得水硬性胶凝材料能够更好地满足建筑工程的需求。
二、水硬性胶凝材料的应用。
1. 水泥，水泥是一种常见的水硬性胶凝材料，它广泛应用于混凝土、砌体、地基和路面等建筑结构中。
水泥具有优良的硬化性能和抗压性能，能够保证建筑结构的稳定性和安全性。
2. 石膏，石膏是一种常见的水硬性胶凝材料，它广泛应用于室内装饰、墙体隔断和天花板等建筑结构中。
石膏具有良好的施工性能和装饰性能，能够满足建筑结构的美观和实用需求。
3. 石灰，石灰是一种常见的水硬性胶凝材料，它广泛应用于砌体、抹灰和粉刷等建筑结构中。
石灰具有优良的施工性能和抗压性能，能够保证建筑结构的稳定性和耐久性。
三、水硬性胶凝材料的发展趋势。
1. 绿色环保，随着人们对环境保护意识的提高，水硬性胶凝材料的发展趋势是向绿色环保方向发展。
未来的水硬性胶凝材料将更加注重资源的可持续利用和环境的友好性，减少对环境的污染和破坏。
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水泥标准筛(80mm方孔筛)
体积安定性不良
体积安定性检验（试饼法）
体积安定性检验（雷氏夹法）
C－A< 5mm ︱(C2－A2)－ (C1－A1) ︱< 4mm
2.标准稠度及其用水量 • 国家标准规定检验水泥的凝结时间和体积安定 性时需用“标准稠度”的水泥净浆。 • 标准稠度用水量——不同水泥达到标准稠度时 所需的加水量。用水泥标准稠度测定仪测定。通常 用水与水泥质量比（水灰比）表示，一般在21～28 ％ 。 • 影响因素－矿物成分、细度、混合材及掺量。
6.水化热
• 定义－水泥水化时放出的热量。以J/kg示。 主要集中在水化初期（7d） 主要考虑：放热总量与放热速度 影响因素： 熟料的矿物组成－如C3A 水泥的细度－越细，放热速度越快 水泥的标号－越高，放热速度越快、越大 外加剂－掺加缓凝剂可降低早期水化热
水化热对工程的影响
• 对大体积混凝土（高层基础、大坝等），
11.2 水硬性胶凝材料
内容提要： 主要介绍硅酸盐水泥的熟料矿物组成、 水化硬化机理、影响水化的因素；硅酸盐水 泥主要技术性质；水泥石的腐蚀和防止； 同时介绍了其它掺混合材的水泥和装饰水 泥的特性及应用，达到正确选择和使用水 泥的目的。 重点:水泥的性能和使用
水硬性胶凝材料系指既能在空气中硬化,又 能在潮湿介质或水中继续硬化,并不断增进其 强度的一类材料，如硅酸盐水泥、铝酸盐水 泥、硫铝酸盐水泥等。 水泥:凡细磨材料与水混合 后成为塑性浆体，经一系列物 理化学作用凝结硬化变成坚硬 的石状体，并能将砂石等散状 材料胶结成为整体的水硬性胶 凝材料，通称为水泥。
膨胀裂缝
硅酸盐水泥石腐蚀的原因
1、水泥石内含有易引起腐蚀的成分
2、水泥石本身不密实
3、外界有腐蚀的介质存在
硅酸盐水泥石腐蚀的防止
1、根据环境，合理选择水泥品种。 2、提高水泥石的密实度。 3、加做保护层，加不透水的沥青层、涂料、 塑料等。
七、 硅酸盐水泥的性能及应用
性能： 1、强度高，尤其是早期强度高 2、抗冻性好 3、碱度高、抗碳化能力强 4、干缩小 5、耐磨性好 6、水化热高 7、耐腐蚀性差 8、耐热性差 9、湿热养护效果差
由于混凝土是热的不良导体，水化热在混 凝土内的聚集造成内外温差过大（可达 50～70℃），内胀外缩的结果在混凝土产 生拉应力－使混凝土产生热裂缝； • 冬季混凝土施工－水化热有利于水泥的水 化和混凝土早期强度的发展。
桥梁的热裂缝
洞庭湖大桥
7、 碱含量
• 碱(Na2O、K2O):<0.6%， 以Na2O＋0.658K2O计，超量造成碱骨料反 应破坏。 •主要在用于混凝土时，水泥中的碱与骨料中的 活性成分在潮湿环境下缓慢反应，生成膨胀性 物质，使混凝土开裂破坏。该反应非常缓慢， 可持续几年，几十年。
硅酸盐水泥各龄期强度要求
(GB175-1999)
标号 抗压强度(MPa) 3d 42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R 17.0 22.0 23.0 27.0 38.0 32.0 28d 42.5 42.5 52.5 52.5 62.5 62.5 抗折强度(MPa) 3d 3.5 4.0 4.0 5.0 5.0 5.5 28d 6.5 6.5 7.0 7.0 8.0 8.0
水泥凝结硬化的 过程就是： 溶解 饱和 胶化 结晶
水泥的水化示意图1
水泥的水化示意图2
水化产物不断生成，各种颗粒连接成网，使 水泥凝结
水泥的水化示意图3
随着水化的进行，水化产物数量不断增加， 结构更加致密，强度不断提高。
水泥的水化示意图4
水泥水化产物
• 晶体－氢氧化钙 20～25％ 水化铝酸钙 水化硫铝酸钙（石膏作用下生成） • 胶体－水化硅酸钙（C-S-H） 50％ 水化铁酸钙 水泥石结构：未水化的水泥颗粒+水泥凝胶+ 毛细孔（含水）
11.2.2
掺混合材料的硅酸盐水泥
• 定义－凡在硅酸盐水泥熟料中，掺入一定量 的混合材料和适量的石膏共同磨细制成的水 硬性胶凝材料，均属掺混合材的硅酸盐水泥。 • 掺入目的： 改善水泥的性能 增加品种 提高产量 节约熟料，降低成本
4.强碱腐蚀
• 硅酸盐水泥水化产物呈碱性，一般碱类溶液浓度 不大时不会造成明显损害。但铝酸盐含量较高时 遇到强碱会发生反应，生成的铝酸钠易溶于水。 • 3CaO·Al2O3+6NaOH—— 3Na2O·Al2O3+3Ca(OH)2 • 当水泥石被氢氧化钠浸透后又在空气中干燥，则 溶于水的铝酸钠会与空气中的CO2反应生成碳酸 钠。碳酸钠在水泥石毛细管中结晶膨胀，引起水 泥石疏松、开裂。
体积安定性不良
体积安定性检验（试饼法）
体积安定性检验（雷氏夹法）
C－A< 5mm ︱(C2－A2)－ (C1－A1) ︱< 4mm
5.水泥的强度与强度等级
• 水泥强度是表征水泥力学性能的重要指标。水泥 强度一般是指水泥胶砂试件单位面积上所能承受 的最大外力。 • 国标规定 ：将水泥、标准砂及水按比例1:3:0.5,用 规定方法制成40mm×40mm×160mm标准试件， 在标准条件下养护，测得3天和28天强度，根据28 天抗压和抗折强度将硅酸盐水泥分为:42.5、42.5R、 52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级(ISO法)。 • 影响强度的因素主要有水泥的矿物组成、水泥细 度、水灰比、龄期、环境温度等。
五、硅酸盐水泥的技术性质
1、密度、细度
• 密度：3.05～3.20g/cm3，一般取3.1 • 堆积密度：1.3 g/cm3 • 细度－指水泥颗粒的粗细程度，用筛余 或比表面积表示（300～350 m2/kg），影响水泥的水 化速度、收缩等性质 粒径： < 3µm 水化非常迅速，需水量增大； >40 µm 水化非常缓慢，接近惰性。
腐蚀机理： 氢氧化钙及其他水化物的分解、溶解，导致水泥石孔隙 增大，强度下降，以致全部溃裂 防止措施： 事先在空气中硬化成碳酸钙外壳，可防止溶出性侵蚀。
2.酸类腐蚀
• 碳酸腐蚀－工业污水、地下水
• 一般酸的腐蚀－工业建筑 腐蚀机理： 氢氧化钙与酸反应生成易溶于水的产物，加速 氢氧化钙的溶蚀。碱度降低，强度下降。
酸性水对水泥石腐蚀的强弱取决于水中氢离 子浓度，PH值越小，腐蚀就越强烈。
3.盐类的腐蚀
• 硫酸盐腐蚀－膨胀腐蚀 二水石膏和钙钒石 • 镁盐腐蚀－Mg(OH)2松软无胶结能力。
MgSO4+Ca(OH)2——CaSO4.2H2O+Mg(OH)2
MgCl2+ Ca(OH)2——CaCl2+Mg(OH)2
4.体积安定性
• 定义－是水泥硬化后因体积膨胀而产生不均匀变形 的性质。体积安定性不良的水泥应作废品处理。
• 原因： 熟料中含游离氧化钙（f-CaO）过多 熟料中含游离氧化钙（f-MgO）过多 掺入石膏过多 （f-CaO）用沸煮法检验必须合格（试饼法和雷氏夹法） （f-MgO）：经压蒸安定性检验必须合格， <5%， 允许放宽到6.0%。 • 三氧化硫(SO3):<3.5%，影响体积稳定性
已水化的水 泥浆里留下 的孔隙 未水化水 泥颗粒
四、影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素
1、水泥孰料的矿物组成 2、水泥细度—越细反应速度越快 3、用水量（水灰比）—越大，反应速度越快 4、龄期（养护时间） 5、环境温湿度（养护条件） 6、石膏掺量—起缓凝作用，掺过少不起作用，会导致 速凝。 研究水泥凝结硬化的影响因素目的是为了能更好的调节 水泥性能，和在混凝土中合理选用水泥。
净浆搅拌
先加拌和水：120-150ml;
水泥：500g（5-10s内加完）
搅拌：低速120s
停：15s
高速: 120s
标准稠度用水量测定（标准法）
释放试杆30s时读数： 试杆离底板5～7mm的水泥 浆为标准稠度水泥浆
3.凝结时间 • 初凝时间（t初）－水泥开始加水拌和 至水泥浆开始失去可塑性所需的时间。 • 终凝时间（t终） －水泥开始加水拌和 至水泥浆完全失去可塑性并开始产生 强度所需的时间。 • GB1346规定： t初≮45min t终≯6.5h
输水管
内 径 6.6m 外
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
径 7.5m
美 国 加 州 引 水 渠
2008-9-5
材料工程系
9
正在建设中的三峡大坝
挪 威 的 海 上 石 油 钻 井 平 台
11.2.1 硅酸盐水泥的生产
一、硅酸盐水泥生产原材料
1、原料：
１）石灰质原料 ２）粘土质原料
主要提供CaO， 主要提供SiO2 、 Al2O3 以及Fe2O3。
C3S
与水反应速度 水化热 对强度 的作用 早期 后期 耐化学侵蚀 中 中 高 高 中 慢 低 低 高 良
C2S
快 高 高 低 差
C3A
中 中 高 低 优
C4AF
干缩性
中
小
大
小
三、水泥的水化、凝结、硬化
• 1、水化－水泥加水拌合后，水泥颗粒立即分散于 水中并与水发生化学反应，生成水化产物并放出 热量。 • 2、凝结－水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆 体，然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。 • 3、硬化－此后，浆体的强度逐渐提高并变成坚硬 的石状固体（水泥石），这一过程称为硬化。 水泥＋水（流体）－可塑性浆体（塑性体）－ 水泥石(固体)
3）校正原料 补充两种原料中所缺少的铁或硅。 材料:铁矿石、黄铁矿渣、砂岩等。
２.硅酸盐水泥生产工艺概述
1)把几种原材料按适当比例配合，在磨机中磨成生料； 2)将制备好的生料入窑进行煅烧，烧至1450℃左右生成 以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥“熟料”； 3)为调节水泥的凝结速度，在烧成的熟料中加入适量的 石膏共同磨细，即为硅酸盐水泥。 因此，硅酸盐水泥生产工艺概括起来为“两磨一烧”。