商品砂浆组成材料

商品砂浆的组成材料商品砂浆组成材料1）骨料：砂2）胶凝材料：水泥、矿物掺合料（辅助胶凝材料）3）化学外加剂：胶粉、减水剂、增粘剂、引气剂、消泡剂、4)纤维商品砂浆的特点品种多样，性能各异。原材料品质和配合比可精确控制。通过微量组分（外加剂）调整性能。水泥浆大颗粒骨料（粗砂）小颗粒骨料（细砂）粉状材料胶凝材料什么叫胶凝材料？胶凝材料有几类？•胶凝材料的定义：凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称胶凝材料。•胶凝材料分为无机胶凝材料（水泥、石灰、石膏等）和有机胶凝材料（沥青、树脂等）•无机胶凝材料分为只能在空气中硬化的气硬性胶凝材料，以及既能在空气中、也能在水中硬化的水硬性胶凝材料。凡是细磨成粉状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中、也能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维状材料胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。Cement是含义很广的名词，包括1）水泥2）胶泥，胶结剂3）牙骨质气硬性胶凝材料石灰石膏氯氧镁材料水硬性胶凝材料水泥矿渣天然人工工业废渣火山灰材料火山灰材料（具有潜在水硬性）无机胶凝材料只能在空气中硬化即能在空气中又能在水中硬化需要激发剂激发GB175-2007《通用硅酸盐水泥》•从2008年6月1日起实施。•取代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、粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》三个标准。GB175-2007《通用硅酸盐水泥》•非等效采用欧洲标准EN197-1.2000《通用波特兰水泥》。•以硅酸盐水泥熟料和适量石膏，及规定的混合材制成的水硬性胶凝材料。•按照混合材的品种和掺量，将通用硅酸盐水泥分为：硅酸盐水泥、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。纯硅酸盐水泥P.I,P.II普通硅酸盐水泥P.O矿渣硅酸盐水泥P.S火山灰硅酸盐水泥P.P粉煤灰硅酸盐水泥P.F石灰石硅酸盐水泥通用水泥快硬水泥低热水泥膨胀水泥油井水泥耐火水泥装饰水泥其他特种水泥水泥中国的水泥分类强度等级：32.542.552.562.5复合硅酸盐水泥PC水泥的历史•古埃及时代——使用石膏和石灰•希腊和罗马时代——石灰火山灰混合物•中国古代——三合土：石灰、炉渣和黄土混合物•波特兰水泥的发明：1824年英格兰建筑工人J.Aspdin申请了第一个专利。采用高温煅烧，生产现代意义的硅酸盐水泥。罗马万神殿直径43米的穹顶是古代罗马人使用水硬性胶凝材料的典范。•19世纪末出现回转窑，开始大规模工业化生产水泥，并制订标准统一水泥质量。•同时Michaelis和LeChatelier建立水泥化学，提出水泥水化模型。•1930s确定硅酸盐水泥的相组成，Bogue提出硅酸盐水泥熟料的相组成计算公式。•1970s发明窑外分解窑煅烧工艺，硅酸盐水泥熟料的煅烧热耗已接近理论值。水泥的生产硅质原料（粘土）钙质原料（石灰石）铁质原料++煅烧1450℃粉磨石膏熟料水泥生料配料、粉磨硅酸盐水泥矿物组成硅酸三钙C3S（45~60%）硅酸二钙C2S（15~30%）铝酸三钙C3A（2~13%）铁铝酸四钙C4AF（9~15%）0102030405060C3SC2SC3AC4AF低高C=CaOS=SiO2A=Al2O3F=Fe2O3H=H2OŜ=SO3硅酸盐水泥组成矿物的含量范围SEM背散射电子像光学显微镜照片板状晶体为阿利特晶体；园形晶体为贝利特晶体；深色中间相为C3A，浅色为C4AF。硅酸盐水泥熟料显微结构水泥的矿物组成与性能变化•在20世纪30年代，硅酸盐水泥熟料中的C3S含量仅30%左右，比表面积约220m2/kg。这样的水泥早期强度低，强度发展速率也低。•1995年Gebhardt的调查报告显示，过去的70年中，美国ASTMI型硅酸盐水泥的7天强度翻了一翻，从17MPa提高到31MPa。•现在我国大型水泥厂生产的硅酸盐水泥熟料中的C3S含量超过50%，PO-42.5水泥的比表面积340~370m2/kg，3天抗压强度30MPa左右。我国通用水泥标准的演变过程2002年我国通用水泥产量统计时间国家32.542.552.562.52002年中国54.541.43.90.21997年德国61.632.45.7--1997年法国48.211.332.6--国内外市场销售水泥的强度分布（％）我国大中型水泥厂熟料矿物组成及性能国外水泥熟料矿物组成及性能通用硅酸盐水泥分类品种混合材种类混合材掺量PI无0PII活性或惰性5%P.O活性或惰性6%～20%P.S矿渣21%～70%P.P火山灰质材料21%～40%P.F粉煤灰21%～40%P.C两种或两种以上的复合21%～50%矿渣硅酸盐水泥•P.S.A：矿渣掺量为21％～50％•P.S.B：矿渣掺量为51％～70％取消了老标准中的附录A混合材的品种有了严格的限制不再允许自行开发新的混合材品种通用硅酸盐水泥组成材料•硅酸盐水泥熟料：由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按适当比例磨成细粉，烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。其中硅酸钙矿物不小于66%，氧化钙和氧化硅质量比不小于2.0。•石膏天然石膏：应符合GB/T5483中规定的G类或M类二级（含）以上的石膏或混合石膏。工业副产石膏：以硫酸钙为主要成分的工业副产物。采用前应经过试验证明对水泥性能无害。新增加M类石膏，取消硬石膏通用硅酸盐水泥组成材料•活性混合材料：粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料。•非活性混合材料：活性指标低于标准要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料；石灰石和砂岩，其中石灰石中的Al2O3含量应不大于2.5%。•窑灰：•助磨剂：水泥粉磨时允许加入助磨剂，其加入量应不大于水泥质量的0.5%。为了控制乱加激发剂•在普通硅酸盐水泥中掺加的活性混合材料中，允许用不超过水泥质量8%的非活性混合材料或不超过水泥质量5%的窑灰代替。•在矿渣硅酸盐水泥中允许用不超过水泥质量8%的活性混合材料、非活性混合材料或窑灰中的任一种材料代替矿渣。•复合硅酸盐水泥的混合材为由两种（含）以上活性混合材料或/和非活性混合材料组成，其中允许用不超过水泥质量8%的窑灰代替。掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。水淬高炉矿渣•具有微弱的胶凝性•矿物组成主要包括：2CaO·SiO2，黄长石2CaO·Al2O3·SiO2镁蔷薇辉石3CaO·MgO·2SiO2主要部分是玻璃态矿渣质量评价•质量系数：•活性指数2.1TiOMnOSiOOAlMgOCaO2232K0/100%dddARR砂浆种类水泥，g矿渣粉，g标准砂，g水，ml对比砂浆450－1350225试验砂浆225225某龄期试验砂浆的强度Rd与对比砂浆的强度R0d之比。EN197-1规定•玻璃体含量≥2/3•CaO+MgO+SiO2总量≥2/3•(CaO+MgO)/SiO2≥1提高了对矿渣活性和碱度的要求。低钙粉煤灰（F类）•电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末。•CaO5%•主要为SiO2（20～35%）Al2O3（40～55%）•活性低，反应程度低而缓慢。•由于微小玻璃球珠的作用，导致“微粉效应”，“滚珠效应”，可改善拌和物的工作性。低钙粉煤灰的XRD图谱010203040506070多铝红柱石3Al2O3.2SiO2－SiO2方解石CaCO3硅线石Al2SiO52高钙粉煤灰（C类）•褐煤煅烧后的残渣。•由于CaO含量高（10%），本身具有水硬性。•由于存在安定性不良的危险，应用存在问题。高钙粉煤灰的XRD图谱粉煤灰的质量等级•根据粉煤灰的细度、需水量比和烧失量的大小，分为3级。I级粉煤灰品质最好。ENV197-1规定：只准许使用煤粉炉经静电或机械方法收下的粉尘，其它工艺方法收取的粉煤灰不能使用。烧失量≤5％，活性SiO2含量≥25%。硅质粉煤灰中活性CaO含量不能超过5％，钙质粉煤灰中活性CaO含量为5％～15％。硅酸盐水泥的强度等级•根据标准胶砂试件在规定龄期的抗压强度和抗折强度分级。•在同一强度等级中，根据早期强度高低，又分为普通和快硬（R）两种。品种强度等级抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)3d28d3d28d硅酸盐水泥42.517.042.53.56.542.5R22.04.052.523.052.54.07.052.5R27.05.062.528.062.55.08.062.5R32.05.5普通硅酸盐水泥42.517.042.53.56.542.5R22.04.052.523.052.54.07.052.5R27.05.0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32.510.032.52.55.532.5R15.03.542.515.042.53.56.542.5R19.04.052.521.052.54.07.052.5R23.04.5通用硅酸盐类水泥各龄期的强度值我国水泥的强度等级•硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级。•普通硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级。•矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。强度检验时的用水量•按GB/T17671的规定•对于火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和掺火山灰质混合材的普通硅酸盐水泥，如果胶砂流动度小于180mm，应以0.01的整倍数递增的方法将水灰比调整到胶砂流动度不小于180mm。组分的检验•要求水泥厂对水泥组分进行检验，其检验方法可灵活采用（GB/T12960或其它准确性更高的方法）。•新标准规定了组分的偏差范围。•主要是为了使混合材的掺量合乎标准。•要求在出厂检验报告中指明混合材的品种和掺量。化学组成的限制•不溶物和烧失量：仅对硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥有要求。•SO3：一般≤3.5％；但对矿渣硅酸盐水泥≤4.0％。•MgO：硅酸盐水泥≤5％；其它≤6％。超过上述数值，需作压蒸安定性试验并合格。•氯离子：≤0.06％（新增加的指标！）•碱含量：按Na2O+0.658K2O计算值表示。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大于0.60%或由买卖双方协商确定。原标准规定检测熟料中的MgO，无法检测。现改为检测水泥；对于P.S.B不规定物理指标•细度：硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的比表面积大于300m2/kg矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示，80微米方孔筛筛余不大于10%45微米方孔筛筛余不大于30%细度指标•现在达到国标规定的指标不是问题；用户现在要求水泥不能过细。•无论从保证产品质量，还是控制生产流程，80微米筛筛余都已失去意义。推荐使用45微米筛筛余控制生产。•不作为限制性指标，但需给出测定结果，供用户参考。凝结时间：硅酸盐水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于6.5h。普通硅酸盐水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h。安定性：用沸煮法检验必须合格。欧洲、日本、中国等国家标准规定的物理性能指标非常接近，相比较我国规定的安定性指标还严格些，而美国标准体系因检验方法不同，因此物理性能指标没有可比性。物理指标出厂检验报告•出厂检验项目（化学指标、凝结时间、安定性、强度）新增条款！•细度•混合材品种和掺量•石膏品种和掺量•助磨剂品种和掺量•旋窑或立窑生产•合同约定的其它技术要求不再要求熟料全分析和矿物计算结果增加了用户的话语权出厂品质•不小于标志质量的99％（原为98％）。•随机抽取20袋，总量不小于1000kg（含包装袋）。•包装袋的标志印刷颜色有所变化。水泥产品检验规则•分为合格品和不合格品