当前课程知识点：道路工程材料 > 第二章 无机结合料 > 第3节 硅酸盐水泥的技术性质 > 硅酸盐水泥的技术性质
大家好
上一节我们了解了水泥的定义分类
以及它的水化硬化过程
在这一讲的内容中
我们要来学习硅酸盐水泥的技术性质
它的技术性质主要分为化学性质
物理性质这两类
硅酸盐水泥的化学性质
主要由以下性能指标
包括氧化镁 三氧化硫
烧失量 不溶物以及碱
这样的一些指标在使用的时候
有什么样的意义
例如氧化镁
它容易引起水泥的体积膨胀
使得水泥的安定性不良
这样会使水泥的性能得到变化
三氧化硫同样会使
水泥的安定性不良
因此我们对它有含量的要求
例如氧化镁它的含量要小于5%
而三氧化硫要小于3.5
烧失量主要是由于煅烧不良
或者是受潮而引起的
而不溶物指的是水泥中的一些杂质
还有最重要的碱
水泥中如果含碱比较多
会容易产生碱集料反应
从而导致它的体积不稳定
因此对它的含碱量
应该严格控制在0.6%以内
水泥的物理性质有以下这么几类
包括了细度凝结时间安定性等等
首先我们来看水泥的细度
所谓的细度指的是水泥颗粒的粗细程度
细度的不同对水泥的性能影响很大
首先如果细度过小的话
那么水泥的水化程度就会极大的提高
如果细度小的话
那么它也会影响水泥的强度发展
细度越小它的强度发展越好
而且细度越小它的比表面积越大
它会导致需水量的增加
同样细度越小它的和易性
反而会受到影响
经过一些研究指出
水泥的颗粒在一定的范围内
它的水化是不充分的
它大于75微米的时候水化不完整
而它小于45微米的时候水化比较充分
既然水泥的细度
在很多地方越细越好
是不是我们的水泥就可以无限制的
让它细下去
当然不是
如果水泥太细它会存在一些问题
首先它并不经济
因为要将水泥磨细
产量就会低耗能也会高
并且如果水泥太细的话
水泥的产物它的收缩比较大
容易开裂并且抗裂性也会降低
同样水泥过细的话
它对水的需求会比较多
同样保管比较困难
而且会造成它的活性降低
水泥的细度如何来评判
我们有筛析这样的方法
例如我们可以用筛子将水泥过筛
看它的细度到底如何
筛析法有干筛法和水筛法
以及负压筛法
这上面这样的仪器就是负压筛分仪
既然它有这样的方法
我们到底以哪一个为准
通常有争议的时候
是以负压筛为准
对于硅酸盐水泥
我们要测试它的细度
还可以用比表面积仪这样的方法
它是以流体力学的理论为基础
根据空气通过水泥所受到的阻力
来进行计算
我们国家的规范规定
硅酸盐水泥的细度
它的比表面积要求每公斤大于300平方米
对于其他的水泥来说
是80微米筛上的筛余要小于10%就可以了
它的物理性质的第二个
其实标准稠度本身并没有什么意义
但是为什么我们需要
来测试这个标准稠度
因为对于不同的水泥
它所需要的水量是不同的
达到相同稠度所需要的水量不同
为了使水泥的净浆
包括凝结时间包括安定性
具有可比性
我们选定了这样一个指标
让它们在同样的稠度下进行测定
水泥净浆的标准稠度如何测定
我们可以用到标准法维卡仪
就是如图示的这样一个仪器来测试
这样的仪器它包括了这几个部分
第一个试模
第二个是上面的一个标准针
那么如何测试
首先将试模里面装满水泥净浆
将它放在试杆下
然后打开螺丝这个试杆
就会自己在重力的作用下向下走
多次调试用水量直到30秒的时候
试针下降的深度距底板的距离
在6毫米加减1毫米的时候
在这样的程度的时候
我们认为水泥的浆体
它是标准的稠度
它的标准的稠度
就可以通过这样的公式计算
它的第三个物理性质是凝结时间
为什么要讨论凝结时间这样的指标
因为大家知道在水泥的应用过程中
它的施工是有一定的工序
首先加水然后拌合再运输
浇筑 振捣 饰面以及拆模
在这样一系列的施工过程中
我们并不希望水泥发生凝结
也就是说我们不希望
在还没有将它做好的时候
它就凝结了
所以我们对它的凝结时间有要求
所谓的凝结时间
就是从加水开始到失去可塑性
所需要的时间
这样的指标对模板的周转
后期的工程都有重要的影响
这个凝结时间
我们可以将它分为两个部分
第一个是初凝
也就是从加水到开始失去塑性的时间
第二个是终凝
从加水到完全失去塑性的时间
有一个水泥浆初凝和终凝时间的划分
例如早晨8点钟加水
到9点半的时候已经失去塑性
这个时候这么一段时间
一个半小时就是我们的初凝时间
而到下午1点钟
它由塑性流动浆体
变成了稠硬不流动的浆体
直至它变成了刚性固体
这样的一段时间称之为终凝时间
终凝以后就是它的硬化过程
它的凝结时间如何来确定
我们的测试方法同样是用维卡仪
使用这样的仪器来测定
它是如何测试的
首先用标准稠度用水量来拌合
然后装入试模养护30分钟
这样的养护指的是
在规定的温度和湿度下进行养护
和前面的标准稠度不同
我们这一 步骤需要养护30分钟
然后每隔一个时间
用标准针刺入一次
接近初凝的时候
每隔5秒刺入一次
它的初凝和终凝时间如何确定
我们使用这样的仪器
当标准针深入到水泥浆体内
到距底板4毫米加减1毫米的时候
这个针再不能刺进去
这个时候我们称之为初凝时间
而随着时间逐渐的延长
水泥浆体也在不断的硬化
当水泥浆体到一定时候
这个针刺入水泥浆体本身
距顶板0.5到1毫米的时候
也就是说它已经很难刺入水泥浆体的时候
这个时间称之为终凝时间
在测试的时候我们要做一些注意
首先我们的养护条件需要注意
它应该在20℃湿度大于90%的
这样的情况进行养护
这样的场所我们怎么去找
其实对于水泥混凝土来说
它有标准的养护箱
我们可以在养护箱内完成
在测试的时候一定不能振动
并且每一个测试的孔
它的间距我们有严格的要求
希望它大于1公分
如果它的两孔之间距离过近
会影响到它的贯入深度
它距离试模的外壁
我们也希望保持一定的距离
也同样是大于1厘米
这个图就可以很好的表现
我们对它的要求
影响它的凝结时间主要有哪些因素
当然水泥品种是很大的一个因素
不同的水泥它的凝结时间不同
第二个是水泥浆体的含水量
也不一样
有的含水量过多
那么它的凝结时间必然会比较慢
在实际的工程中水泥混凝土和砂浆
比净浆的凝结时间要长得多
并且温度不同它的凝结时间也不相同
如果温度较高
它的凝结时间都会变短
我国的标准规定
对于硅酸盐水泥
它的初凝时间必须大于45分钟
终凝时间要小于390分钟
而对于一些普通水泥
它的初凝时间和终凝时间同样有规定
因为在这个时间段内
如果我们还要进行一系列工序
而水泥已经凝结的话
那么我们的工程就没有办法展开
所以对于水泥的凝结时间
我们有着非常严格的规定
规定如果水泥它的凝结时间不合格
那么它就是废品水泥不能使用
第四个是体积安定性
所谓的体积安定性
它主要反映的是水泥浆体硬化后
体积变形的均匀程度
我们知道对于水泥来说
它在水化过程中体积是会发生变化的
例如硅酸三钙和水反应
生成水化硅酸钙的时候
它的体积是降低的
而铝酸三钙和水反应
生成钙矾石它的体积是增大的
我们当然希望
体积增大量和体积减少量尽量的相同
但是一旦它们不同
就会在里面产生应力
当应力大于它的强度的时候
就会产生裂缝和崩塌
影响体积安定性的因素有哪些
我们在前面的化学性质中有过讨论
里面游离的氧化钙 氧化镁
以及三氧化硫的含量
我们应该得到很好的控制
体积安定性它 到底如何来测试
测试方法有两种
一种是雷氏夹法
这个图展示的就是雷氏夹的图形
它是由一个圆环和两个长臂构成
那么如何测试呢
我们将水泥净浆装入到圆环内
然后进行养护24个小时
然后完成以后放在沸水中恒沸3个小时
然后看一看这两个指针
它的距离有没有增加
通常来说当增距大于5毫米的时候
说明它的体积发生了明显的膨胀
这个时候它的体积安定性
是属于不合格的
除了这样的方法我们还有一个试饼法
这个试饼法
就是将标准净浆制成6个试饼
并且湿养24小时
放入蒸煮箱30分钟
然后放入沸水恒沸3小时
煮沸完成以后
我们要观察试饼的表面
有无裂缝 有无弯曲 有无碎断
一旦发现上面有裂缝
或者是它的饼变形了
或者是它碎断了
说明它的体积安定性是不合格的
我们这节课的内容就到这
-绪论
--绪论
-第1节 岩石的组成、分类
--Video
-第1节 岩石的组成、分类--作业
-第2节 岩石性质与技术等级
--Video
-第2节 岩石性质与技术等级--作业
-第3节 集料分类和物理性质
--Video
-第3节 集料分类和物理性质--作业
-第4节 粗、细集料和矿粉特性
--Video
-第4节 粗、细集料和矿粉特性--作业
-第5节 集料筛分、级配与级配理论
--Video
-第5节 集料筛分、级配与级配理论--作业
-第6节 集料组成设计方法
--Video
-第6节 集料组成设计方法--作业
-第1节 石灰
--第1节 石灰
-第1节 石灰--作业
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化--作业
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质--作业
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准--作业
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止--作业
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣--作业
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构--作业
-第2节 密度及绝对黏度
-第2节 密度及绝对黏度--作业
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）--作业
-第4节 低温及感温性
--沥青延度演示视频
-第4节 低温及感温性--作业
-第5节 加热稳定性
-第5节 加热稳定性--作业
-第6节 改性沥青
--第6节 改性沥青
-第6节 改性沥青--作业
-第7节 沥青分级及技术要求
-第7节 沥青分级及技术要求--作业
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青--作业
-第1节 水泥混凝土的组成及特点
-第1节 水泥混凝土的组成及特点--作业
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性--作业
-第3节 水泥混凝土的强度特征
-第3节 水泥混凝土的强度特征--作业
-第4节 水泥混凝土的变形特性
-第4节 水泥混凝土的变形特性--作业
-第5节 水泥混凝土的耐久性
-第5节 水泥混凝土的耐久性--作业
-第6节 普通水泥混凝土组成设计
-第6节 普通水泥混凝土组成设计--作业
-第7节 水泥混凝土外加剂
--水泥混凝土外加剂
-第7节 水泥混凝土外加剂--作业
-第8节 新型水泥混凝土
--新型水泥混凝土
-第8节 新型水泥混凝土--作业
-第1节 组成结构与强度形成原理
--Video
-第1节 组成结构与强度形成原理--作业
-第2节 基本路用性能
--Video
-第2节 基本路用性能--作业
-第3节 体积参数与技术要求
--Video
-第3节 体积参数与技术要求--作业
-第4节 原材料的技术要求和选用方法
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-第4节 原材料的技术要求和选用方法--作业
-第5节 Marshall组成设计方法
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-第5节 Marshall组成设计方法--作业
-第6节 Superpave组成设计方法
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-第6节 Superpave组成设计方法--作业
-第7节 SMA沥青混合料组成设计方法
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-第7节 SMA沥青混合料组成设计方法--作业
-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法
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-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法--作业
-第1节 钢材的冶炼与分类
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-第1节 钢材的冶炼与分类--作业
-第2节 钢材的技术性质
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-第2节 钢材的技术性质--作业
