水泥的熟料矿物组成及细度影响水泥凝结硬化的因素

生产工艺步骤(简称为“两磨一烧”)碳酸三钙(C3S)碳酸二钙(C2S)铝酸三钙(C3A)铁铝酸四钙(C4AF)硬化后的混凝土石是由胶体粒子、晶体粒子、凝胶孔、毛细孔及未水化的混凝土颗粒所组成。其结构如图所示。影响混凝土凝结硬化的诱因①水泥的熟料矿物组成及粒度影响混凝土凝结硬化的诱因②水泥水的水灰比影响混凝土凝结硬化的诱因③石膏的掺量影响混凝土凝结硬化的诱因④环境湿度和温度影响混凝土凝结硬化的诱因⑤龄期（一）碳酸盐混凝土的粒度碳酸盐混凝土的粒度用比表面积表示根据GB175-2007的规定碳酸盐混凝土的比表面积>300m2/kg比表面积可选用比表面积仪测量（下图）用比表面积测量仪检测颗粒粒径分布状况。检测一定量空气通过混凝土石时，流速变化.（一）碳酸盐混凝土的粒度（二）碳酸盐混凝土的凝结时间（三）碳酸盐混凝土的标准稠度用水量（三）碳酸盐混凝土的标准稠度用水量(四)碳酸盐混凝土的容积安定性(四)碳酸盐混凝土的容积安定性(四)碳酸盐混凝土的容积安定性(五)碳酸盐混凝土的硬度等级(五)碳酸盐混凝土的硬度等级（六）碳酸盐混凝土的水化热防波堤断裂与混凝土的采用【概况】某大容积的水泥安装工程，浇筑两周后拆模，发觉防波堤有多道贯串型的横向开裂。

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该安装工程使用某立窑混凝土厂生产的42.5Ⅱ型碳酸盐混凝土。【原因剖析】由于该安装工程所使用的混凝土C3A和C3S浓度高，造成该混凝土的水化热高。在浇铸水泥后，水泥的内外温差高，导致水泥贯串型的横向裂痕。【防治举措】首先，对大容积的水泥安装工程宜采用低水化热，即C3A和C3S的浓度较低的混凝土。再者硅酸盐水泥的特性有，混凝土药量及水灰比也需适当控制。再度，大容积水泥安装工程施工时应采取相应的举措，如外部保温、内部降温等。简介混凝土石硬化后，在正常的使用条件下，即在寒冷环境中或水底，仍可以慢慢硬化并不断下降期硬度。混凝土石的磨蚀在一些磨蚀性介质中，混凝土石的结构会受到破坏，硬度和耐久性增加，并且完全破坏的现象。磨蚀类别硬水侵蚀，硝酸盐磨蚀，镁盐磨蚀，氯化盐的磨蚀，酸的磨蚀，碱的磨蚀硬水侵蚀硬水侵蚀在软水中会发生如下反应生成的氢氧化钙几乎不溶于水，堆积在混凝土石的缝隙中，产生密实的保护层防治举措将与硬水接触的水泥硅酸盐水泥的特性有，事先在空气中炭化－人工炭化硬水侵蚀硝酸盐磨蚀特征以硝酸盐为介质的海水、地下水等硝酸盐与混凝土石中的成份反应生成膨胀性晶体，使混凝土石破坏磨蚀过程例子：特征以镁盐为介质的海水、地下水等镁盐与混凝土石中的成份反应，生成易溶于水或香甜无胶凝作用的产物，破坏混凝土石磨蚀过程例子：氯化盐磨蚀Ca(OH)2+CO2+++H2O+CO2Ca(HCO3)2碱的磨蚀避免举措：第二节掺混和材料的碳酸盐混凝土凡在碳酸盐混凝土熟料中，掺入一定量的混和材料和过量石膏共同球磨制成的水硬性胶凝材料，均属掺混和材料的碳酸盐混凝土。

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混和材料是指在粉磨混凝土时与熟料、石膏一起加入磨内用以缓解混凝土功耗、调节混凝土标号、提高混凝土总量的矿物质材料。活性混和材料定义：GB175-2007规定，由碳酸盐混凝土熟料，6%-20%混和材料、适量石膏球磨制成的水硬性胶凝材料。代号P.O在应用范围方面，普通混凝土与碳酸盐混凝土基本相似，并且在一些不能用碳酸盐混凝土的地方也可选用普通混凝土，并且普通混凝土成为建筑失业应用面最广、使用量最大的混凝土品种。四种混凝土的共同性质凝结硬化慢，初期硬度低，后期硬度发展较快抗硬水、抗磨蚀能力强水化热低、放热速率慢抗炭化能力差抗寒性差、耐磨性差脾虚敏感性强，适于蒸气养护四种混凝土各自的特征尾矿混凝土耐寒性强、干缩性较大、保水性差火山灰混凝土保水性发、抗渗性好、硬化干缩性明显粉炉渣混凝土干缩性小、抗裂性好复合碳酸盐混凝土特征取决于所掺混和材料的种类、掺量及相对比例。其使用应参照其他掺混和材料混凝土的适用范围按安装工程实践经验选取。通用碳酸盐混凝土的组成与代号四通用碳酸盐混凝土技术要求比较四通用碳酸盐混凝土技术要求比较四通用碳酸盐混凝土技术功耗比较四通用碳酸盐混凝土技术功耗比较五通用碳酸盐混凝土的选取一氮化物混凝土二铺砌混凝土适用于砖、石、砌块等砌体的铺砌混凝土和内墙抹灰混凝土，但不得适于箍筋水泥，作其他用途应当通过实验来确定。

三公路碳酸盐混凝土路面混凝土初期硬度高，非常是抗折硬度高、干缩率小、耐磨性好、抗冲击性好，主要适于公路桥面、飞机场跑道、广场、车站以及对耐热性、抗干缩性要求较高的水泥安装工程。四中热碳酸盐混凝土和高热碳酸盐混凝土中热混凝土适用于要求水化热较低的大容积水泥，如水库、大容积建筑物和厚大基础等安装工程中，可以摆脱可意摆脱因水化热造成的温差蠕变而造成水泥的破坏；发烧尾矿混凝土主要适用于水库或大容积水泥及水下等要求低水化热的安装工程。适用于要求初期硬度高的安装工程，紧急抢险安装工程，冬期施工的以及制做现浇箍筋水泥或高强水泥构件。不适用地大容积水泥安装工程及与磨蚀介质接触的水泥安装工程。不同混凝土的包装混凝土贮存留意事项（1）不同品种和不同硬度等级的混凝土要分别储存，并应用铭牌加以明晰标识;（2）防水防霉，做到“上盖下垫”。（3）瓶装混凝土通常选用水平叠放，堆垛不宜偏低，通常不少于10袋，场地窄小时最多不少于15袋。（4）储存期不能过长。通用混凝土储存期不少于3个月，储存期若超出3个月，混凝土会潮解受潮，硬度大降幅增加，因而会影响混凝土的使用。过期混凝土应按规定进行采样复验，并按复验结果使用，但不容许适于重要安装工程和安装工程的重要部位。 #

上期再会Back四混凝土石的磨蚀和避免特征介质—软水（含HCO3－少的水，如雨水、雪水和精馏水）；氢氧化钙溶化于水底导致的磨蚀。过程当混凝土石与硬水接触时，最先溶出的成份是氢氧化钙。当混凝土使处于流水或是有压力的水底时，氢氧化钙不断溶化流失，混凝土石的密实度增长，硬度和耐久性也增加；并且，因为氢氧化钙含量的增长，还导致了混凝土石中的其它水化产物的分解。四混凝土石的磨蚀和避免Ca(OH)2+Ca(HCO3)+H2O四混凝土石的磨蚀和避免人工炭化将与硬水接触的水泥，事先在空气中炭化Ca(OH)2+Ca(HCO3)+H2O生成的氢氧化钙几乎不溶于水，堆积在混凝土石的缝隙中，产生密实的保护层四混凝土石的磨蚀和避免结晶膨胀四混凝土石的磨蚀和避免Fig.1-duetoingroutset硝酸盐侵蚀后混凝土石局部膨胀裂开-盐酸盐侵蚀ofinWharf105inthepaste–.硝酸盐侵蚀后形成的三硫型水化硫铝酸钙棒状晶体，电镜相片MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2MgSO4+Ca(OH)2+H2O=Mg(OH)2+CaSO4·2H2O结晶膨胀易溶于水镁盐磨蚀四混凝土石的磨蚀和避免易溶于水特征以氯化盐为介质的海水、地下水等硅酸盐与混凝土石中的成份反应，生成易溶于水的产物，破坏混凝土石磨蚀过程例子：四混凝土石的磨蚀和避免易溶于水烘干空气结晶膨胀特性碱与混凝土石中的成份反应，生成易溶于水、结晶膨胀的产物，破坏混凝土石Back四混凝土石的磨蚀和避免侵蚀的避免按照混凝土石侵蚀的成因及侵蚀的类别，安装工程中可采取下述避免侵蚀的举措。

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（1）按照环境介质的侵蚀特征，合理选择混凝土品种。如掺混和材料的碳酸盐混凝土具备较强的抗溶出性侵蚀能力，抗硝酸盐碳酸盐混凝土抵御硝酸盐侵蚀的能力较强。（2）增加混凝土石的密实度。通过合理的材料配比设计，增加施工品质，均可以荣获均匀密实的混凝土石结构，防止或减少混凝土石的侵蚀。（3）设置保护层。必要时可在建筑物表面设置保护层，隔绝侵蚀性介质，保护原有建筑结构，使之不遭到侵蚀。如设置沥青防水层、不透水的混凝土喷浆层及塑胶薄膜防水层等，均能起到保护作用。混和材料——指在生产混凝土时，常掺入的天然或人工的矿物材料。根据其参与水化的程度，分为活性混和材料和非活性混和材料。（一）活性混和材料粒化转炉尾矿火山灰质混和材料粉矿渣碳酸盐混凝土熟料的水化反应称为一次水化反应。富含活性氧化硅和活性碳化硅二次水化反应一混和材料一混和材料一混和材料二普通碳酸盐混凝土7.05.052.52652.5R7.04.052.52252.56.54.042.52142.5R6.53.542.51642.528d3d28d3d抗折硬度(MPa)抗拉硬度(MPa)硬度等级普通碳酸盐混凝土的硬度要求(GB175—2007)7.04.552.523.052.5R7.04.052.521.052.56.54.042.519.042.5R6.53.542.515.042.55.53.532.515.032.5R5.52.532.510.032.528d3d28d3d抗折硬度(MPa)抗拉硬度(MPa)硬度等级尾矿混凝土、火山灰混凝土、粉炉渣混凝土及复合碳酸盐混凝土的硬度要求(GB175—2007)掺两种或两种以上混和料，20%~50%掺火山灰质混和料20%~40%掺粉矿渣20%~40%掺粒化转炉尾矿20%~70%掺加混和料6%~20%掺加混和料0~5%未掺加混和料掺加混和料品种及掺量过量石膏混凝土熟料P.Ⅰ硅酸盐混凝土掺少量混和料混凝土过量石膏混凝土熟料P.C复合碳酸盐混凝土过量石膏混凝土熟料P.P火山灰质碳酸盐混凝土过量石膏混凝土熟料P.F粉矿渣碳酸盐混凝土过量石膏混凝土熟料P.S尾矿碳酸盐混凝土掺大量混和料混凝土过量石膏混凝土熟料P.O普通碳酸盐混凝土过量石膏混凝土熟料P.Ⅱ适量石膏混凝土熟料代号名称四通用碳酸盐混凝土技术要求比较尾矿碳酸盐混凝土（B）复合碳酸盐混凝土粉矿渣碳酸盐混凝土≤6.0≤3.5火山灰质碳酸盐混凝土-≤6.0≤4.0尾矿碳酸盐混凝土（A）普通碳酸盐混凝土≤0.06≤5.0≤3.5碳酸盐混凝土氯离子氧化镁三氧化硫品种1.物理指标沸煮法合格安定性以筛余表示，80μm方孔筛筛余不小于10%或45μm方孔筛筛余不小于30%。 #

42.542.5R52.552.5R初凝不大于45min，终凝不小于10h复合碳酸盐混凝土粉矿渣碳酸盐混凝土火山灰质碳酸盐混凝土32.532.5R42.542.5R52.552.5R尾矿碳酸盐混凝土普通碳酸盐混凝土以比表面积表示，不大于300m2/kg42.542.5R52.552.5R62.562.5R初凝不大于45min，终凝不小于6.5h碳酸盐混凝土酸值（选择性指标）硬度等级凝结时间品种2.地理指标1.初期硬度低，后期硬度发展快2.水化热低3.耐磨蚀性好4.抗炭化性较好5.抗寒性较好6.耐热性差7.对气温敏感，适于蒸气养护1.初期硬度稍低，后期硬度高2.水化热略低3.耐磨蚀性稍差4.抗炭化性好5.抗寒性好6.耐热性较差7.早强性好1.初期、后期硬度高2.水化热高3.耐磨蚀性差4.抗炭化性好5.抗寒性好6.耐热性好7.耐寒性差技术功耗复合碳酸盐混凝土粉矿渣碳酸盐混凝土火山灰碳酸盐混凝土尾矿碳酸盐混凝土普通碳酸盐混凝土碳酸盐混凝土混凝土品种干缩较大1．保水性差，易泌水2．干缩小、抗裂性好1．保水性好、抗渗性好2．干缩大1．泌水性大、抗渗性差2．干缩大3．耐寒性较差技术功耗复合碳酸盐混凝土粉矿渣碳酸盐混凝土火山灰碳酸盐混凝土尾矿碳酸盐混凝土混凝土品种碳酸盐、普通混凝土火山灰、粉矿渣混凝土尾矿混凝土尾矿、火山灰、粉矿渣、复合混凝土火山灰、粉矿渣混凝土尾矿、火山灰、粉矿渣、复合混凝土碳酸盐混凝土火山灰、粉矿渣混凝土尾矿、火山灰、粉矿渣、复合混凝土受侵蚀性介质作用的水泥尾矿混凝土(硬度等级小于32.5)碳酸盐、普通混凝土有耐热性要求的水泥普通混凝土、火山灰混凝土有早强要求的水泥普通混凝土(硬度等级小于42.5)寒流地区处于水位升降范围内的水泥尾矿混凝土(硬度等级小于32.5)普通混凝土寒流地区的露天水泥，严寒地区处于水位升降范围内的水泥普通混凝土碳酸盐混凝土要求快硬、高强(小于C40)的水泥有特殊要求的水泥普通混凝土尾矿、火山灰、粉矿渣、复合混凝土厚大容积水泥普通混凝土尾矿、火山灰、粉矿渣、复合混凝土在高盐度环境中或常年处于水底的水泥尾矿混凝土普通混凝土在烘干环境中的水泥尾矿、火山灰、粉矿渣、复合混凝土普通混凝土在通常气侯环境中的水泥普通水泥不宜采用可以采用优先采用水泥安装工程特征及所处环境条件第三节其他品种混凝土凡以铝酸钙为主的氮化物混凝土熟料，球磨制成的水硬性胶凝材料称为氮化物混凝土，代号为CA。

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五快硬碳酸盐混凝土六膨胀混凝土碳酸盐混凝土的凝结与硬化一碳酸盐混凝土的生产及矿物组成石灰石粘土铁铁矿生料磨熟料磨烧成设备混凝土产品主要矿物组成一碳酸盐混凝土的生产及矿物组成一碳酸盐混凝土的生产及矿物组成混凝土熟料单矿物水化时特性快中低最快最多低慢少初期低，后期高快多高凝结硬化速率28d水化吸热量硬度铁铝酸四钙铝酸三钙碳酸二钙碳酸三钙名称二碳酸盐混凝土的水化与凝结硬化水化反应一、硅酸三钙1.C3S的水化反应3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+（3-x）Ca(OH)2即:C3S+nH=C-S-H+（3-x)CH式中x——表示钙硅比（C/S）n——表示结合水量二碳酸盐混凝土的水化与凝结硬化A－－未水化混凝土颗粒B－－胶体粒子C－－晶体粒子D－－毛细孔（毛细孔水）E－－乳膏孔混凝土熟料中各类矿物的凝结硬化特性不同，当混凝土中个矿物的相对浓度不同时，混凝土的凝结硬化特性就不同。混凝土磨得愈细，混凝土颗粒平均粒径小，比表面积大，水化时与水的接触面大，水化速率快，凝结硬化快，初期硬度就高。 #

水泥水的水灰比是指水泥水中水与混凝土的品质之比。当水泥水中煮沸较差时，水灰比较大，此刻混凝土的早期水化反应得以充分进行；虽然混凝土颗粒间其实被水隔开的距离较远，颗粒间互相联结产生骨架结构所需的凝结时间长，因此水泥水凝结较慢,且缝隙多，增加混凝土石的硬度。碳酸盐混凝土中加入过量的石膏会起到良好的缓凝疗效，且因为钙矾石的生成，就能减少混凝土石的硬度。虽然石膏掺量过多时，或许害处混凝土石的安定性。（通常掺量在2.0%-5.0%左右）混凝土水化反应的速率与环境的体温有关，只有处于适当体温下，混凝土的水化、凝结和硬化能够进行。一般，气温较高时，混凝土的水化、凝结和硬化速率就较快。当环境湿度高于0℃时混凝土水化趋向停止，就无法凝结硬化。混凝土水化是混凝土与水之间的反应，应当在混凝土颗粒表面保持有足够的水份，混凝土的水化、凝结硬化能够充分进行。保持水泥水气温和温度的举措，称混凝土的养护。水泥水随着时间的延长水化物增多，内部结构就渐渐致密，通常来说，硬度不断下降。三、硅酸盐混凝土的技术性质体积安定性细度凝结时间水化热标准稠度用水量硬度与硬度等级比表面积比表面积测量仪定义碱度－－指混凝土颗粒的长短程度。 #

同时规定凡酸值不符合规定者为不合格品。讨论与剖析劣势:混凝土越细特点：？碳酸盐混凝土的比表面积应小于300m2/kg。GB规定与水发生水化反应的速率越快，混凝土石的初期硬度越高。总表面积越大，硬化收缩越大；易潮解而增加活性；费用越高。返回定义讨论与剖析GB规定??实验方式?定义混凝土的凝结时间分初凝时间和终凝时间。混凝土全部加入水底开始丧失可塑性完全丧失可塑性初凝终凝（二）碳酸盐混凝土的凝结时间混凝土的初凝和终凝时间对安装工程有重要意义。诸如：水泥的施工。讨论与剖析推论1：混凝土的初凝时间不能过短，否则在施工前即已丧失流动性和可塑性而难以施工。推论2：混凝土的终凝时间不能过长，否则将延长施工进度和模版周转期。（二）碳酸盐混凝土的凝结时间请观看凝结时间实验漫画实验方式推论1：混凝土的初凝时间不能过短，否则在施工前即已丧失流动性和可塑性而难以施工。初凝时间不得早于45min推论2：混凝土的终凝时间不能过长，否则将延长施工进度和模版周转期。终凝时间不得迟于6.5h。同时规定:初凝时间不符合规定者为废纸，终凝时间不符合规定者为不合格品。 #

GB规定（二）碳酸盐混凝土的凝结时间讨论与剖析定义??实验方式?定义不同的混凝土品种，标准稠度用水量各不相似，通常在24%～33%之间。例：A混凝土的标准稠度用水量为27%，B混凝土的标准稠度用水量为30%。定义讨论与剖析GB规定???实验方式?定义混凝土的容积安定性－－指混凝土硬化后容积变化是否均匀的性质。混凝土硬化后容积发生不均匀膨胀，造成混凝土石断裂、翘曲等现象。否则，为良好。不良：良好：留意：安定性不良的混凝土为废纸混凝土，禁止在安装工程中使用。讨论与剖析导致安定性不良的成因有什么熟料中富含过多的游离MgO;熟料中富含过多的游离CaO;石膏掺量过多。用沸煮法检测应当合格；熟料中MgO浓度≯5%；熟料中SO3浓度≯3.5%；使过烧石灰充分熟化GB规定GB规定GB规定硬度是混凝土电学性质的一项重要指标，是确定混凝土硬度等级的根据。8.05.562.532.062.5R8.05.062.528.062.57.05.052.527.052.5R7.04.052.523.052.56.54.042.522.042.5R6.53.542.517.042.5硅酸盐水泥28d3d28d3d抗折硬度(MPa)抗拉硬度(MPa)硬度等级品种碳酸盐混凝土各等级、各龄期的硬度值(GB175—2007)定义混凝土与水发生水化反应所放出的糖分称为水化热。

对安装工程的影响高水化热的混凝土在大容积水泥安装工程中是十分不利的，在大容积水泥中应选择发烧混凝土。在水泥冬期施工时，水化热有促使混凝土的凝结、硬化和避免水泥冻伤。混凝土石在正常使用条件下，具备较差的耐久性，但在这些磨蚀性介质作用下，混凝土石的结构渐趋受到破坏，硬度增长致使全部溃裂，这些现象叫混凝土石的磨蚀。四混凝土石的磨蚀和避免简介磨蚀类别磨蚀成因避免举措 #