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2020一级结构工程师基础考试复习要点:硅酸盐水泥

来源 :中华考试网 2019-12-31

  硅酸盐水泥

  由硅酸盐水泥熟料,0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥分为两种类型,不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥,代号为P·Ⅰ;掺加不超过水泥质量5%石灰石或或粒化高炉矿渣的称为Ⅱ型硅酸盐水泥,代号P·Ⅱ。

  1、 硅酸盐水泥熟料矿物组成及主要特征

  硅酸盐水泥熟料矿物组成及其主要特征见下表。调整各矿物的比例水泥的性能会发生变化,如提高硅酸三钙的含量可制得高强水泥。

  硅酸盐水泥熟料矿物组成与主要特征

矿物名称

化学式

代号

含量(%)

主 要 特 征

水化速度

水化热

强度

硅酸三钙

3CaO·SiO2

C3S

37~60

硅酸二钙

2CaO·SiO2

C2S

15~37

早期低后期高

铝酸三钙

3CaO·Al2O3

C3A

7~15

最快

最大

铁铝酸四钙

4CaO·Al2O3·Fe2O3

C4AF

10~18

较快

  由于铝酸三钙凝结硬化速度很快,会使水泥浆体出现瞬时凝结的现象,影响水泥的正常使用,掺入石膏可以达到延缓凝结的目的,即石膏起缓凝作用。

  2、 硅酸盐水泥的水化过程及水化产物

  硅酸盐水泥水化放热曲线见图2,其中第一放热峰对应的是铝酸三钙与石膏反应生产钙钒石的反应,第二放热峰为硅酸三钙的水化放热峰,第二放热峰出现的时间对应于水泥的初凝时间。硅酸三钙的水化产物为C-S-H凝胶和氢氧化钙。

  硅酸盐水泥的水化产物有水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶,氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。在完全水化的水泥石中,水化硅酸钙凝胶约占70%,氢氧化钙约占20%,水化硫铝酸钙约占7%,其中水化硅酸钙凝胶对水泥石的强度和其它性质起决定性作用。

  3、水泥石的组成

  水泥浆硬化后的水泥石是由水化产物(包括凝胶和晶体)、未水化的水泥熟料颗粒、孔隙(包括凝胶孔、毛细孔和气孔)和水(包括化学结合水、凝胶水、毛细孔水等)组成的不均质体。

  水化硅酸钙凝胶孔尺寸为1~5nm,毛细孔尺寸约为10~100nm,水化较为充分的水泥石中,毛细孔尺寸通常小于50nm,由引气剂形成的封闭气孔尺寸约为1mm左右。

 

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