土木工程材料主讲黎强副教授第三章本章主要内容教学大纲掺混合材料的硅酸盐水泥：混合材料。普通硅酸盐水泥。矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的特点与应用。其它品种水泥：快硬硅酸盐水泥、白色及彩色硅酸盐水泥、膨胀水泥、道路水泥、中低热水泥和抗硫酸盐水泥等的特点与应用。高铝水泥：高铝水泥的主要矿物成分与水化产物。高铝水泥的技术要求。高铝水泥的性质与应用。概述基本概念：什么是胶凝材料？胶凝材料的种类？气硬性与水硬性胶凝材料的特点学习要求—三问？第一节石膏PlasterSummary进一步研究开发的课题石膏应用的历史一、石膏的组成与结构二、石膏的生产我国石膏矿分布非常广泛非密闭煅烧脱水工艺及其产品密闭蒸练工艺及其产品：生产工艺与产品的组成石膏生产流程图三、建筑石膏的凝结硬化凝结硬化的物理化学过程半水石膏在空气中，也会吸收空气中的水分子水化成二水石膏晶体。石膏凝结硬化的影响因素四、建筑石膏的性质学会分析、思考和回答问题！3.为什么石膏制品的耐水性差Why？答：石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且晶体内有明显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键结合，因此，水分子进入，降低了晶体层间和颗粒间的相互作用力，导致强度下降；其软化系数只有0.30~0.45；另一方面，二水石膏在水中的溶解度较大，石膏制品长期在水中的强度将更低。5、为什么石膏制品的防火性好Why?答：石膏制品的孔隙率大，隔热性较好；二水石膏晶体含有两个结晶水分子，在受热后，二水石膏晶体脱去水分子，并蒸发吸收和带走热量；硫酸钙分子的分解温度很高，因此，在高温下，主要发生脱水和烧结。五、建筑石膏的应用纸面石膏板的生产工艺流程第二节石灰lime一、石灰的组成与品种二、石灰的制备制备工艺与产品石灰浆体四、石灰的性质问题？五、石灰的应用第三节水玻璃什么是水玻璃？碱金属硅酸盐的水溶液：R2O·nSiO2+H2O其中R=Na＋、K＋什么是水玻璃的模数？n:氧化硅SiO2与碱金属氧化物R2O的摩尔比。模数对水玻璃性能的影响模数越大，粘度与粘结力越大，耐水性越好。水玻璃的制备方法：湿法：R2O＋nSiO2+H2O水玻璃干法：R2O＋nSiO2R2O·nSiO2R2O·nSiO2+H2O水玻璃水玻璃硬化过程水玻璃与空气中的CO2反应，生成无定型的硅酸凝胶，随着水分挥发干燥，硅酸凝胶转变成SiO2而硬化。水玻璃的促硬剂：氟硅酸钠其原理是氟硅酸钠加速水玻璃中硅酸凝胶的析出和SiO2的形成。水玻璃的特性良好的胶结能力耐热性好、不燃烧较好的耐酸性能耐水性和耐碱性差水玻璃硬化过程水玻璃在建筑上应用配制耐酸混凝土与砂浆配制耐热混凝土与砂浆配制快凝防水剂加固地基基础问题？第五节硅酸盐水泥PortlandCement概述概述概述水泥在土木工程中的重要作用硅酸盐水泥的历史主要内容学习目的一、硅酸盐水泥是怎样制造的？硅质(粘土)水泥制造厂全貌二、硅酸盐水泥的组成矿物名称水泥熟料化学组成与矿物组成的确定方法水泥颗粒宏观形貌硅酸盐水泥的品种及矿物含量三、水泥浆如何转变成坚硬固体？为什么水泥能由浆体变成固体？需学习与掌握的内容：1.水泥熟料矿物的水化反应硅酸钙C3S与-C2S的水化溶液中的反应表面局部反应C－S－H凝胶体结构硅酸钙矿物颗粒的电镜照片铝酸三钙C3A的水化铝酸三钙C3A在石膏存在下的水化反应铁铝酸四钙C4AF的水化Summary石膏的作用水泥单一水泥颗粒在大量水中的水化过程模型水泥颗粒先在固－液界面发生，水化物围绕每颗水泥颗粒未水化的内核区域沉积；早期水化物在颗粒上形成表面膜层，阻碍了进一步反应——进入潜伏期；因渗透压或Ca(OH)2的结晶或二者，水化物膜层破裂，导致水化继续迅速进行——进入水化的加速期；随着水化的不断进行，水占据的空间越来越少，水化物越来越多，水化物颗粒逐渐接近，构成较疏松的空间网状结构，水泥浆失去流动性，可塑性降低——凝结；由于水泥内核的继续水化，水化物不断填充结构网中的毛细孔隙，使之越来越致密，空隙越来越少，水化物颗粒间作用增强，导致浆体完全失去可塑性，并产生强度——硬化。初始放热峰水泥浆水化放热过程水灰比0.55的水泥浆水化1天黑色箭头指示部分水化物壳层；白色箭头指示完全水化物壳层。水泥浆中氢氧化钙的生长红色：未反应的水泥颗粒蓝色：氢氧化钙CH黄色：C-S-H黑色：孔隙左上：水化度0％；右上：水化度20％；左下：水化度50％；右下：水化度87％。应用水泥凝结硬化机理分析与解答问题水泥浆体强度的增长规律是什么？水泥浆体的强度随龄期而逐渐增长，早期增长快，后期增长较慢，但是只要维持一定的温度和湿度，其强度可在相当长的时期内增长。这与水泥矿物的水化反应规律是一致的。为什么强度发展与环境