下面是小编为大家整理的精品建筑教案:水泥(一)(全文),供大家参考。
教案序号
授课班级
G09 造价6 6 班
5 授课时间
9 月 29 日 周二
上午第 1、2 节
课题
模块二:建筑结构材料——水泥(一)
课型 讲授 教学目标 能力
目标 通过本章学习,应达到运用水泥特性正确选择水泥品种和强度等级
知识
目标 1、了解水泥的水化、凝结及硬化过程;各水化产物特性、水泥石组成及影响凝结硬化因素 2、掌握水泥技术要求及其实用意义;各种介质对水泥石的腐蚀作用;防止水泥石腐蚀的措施;掺混合材料的硅酸盐水泥水化特点。
教学重点
(1)硅酸盐水泥熟料矿物的组成及基本特性; (2)硅酸盐水泥的基本性质 教学难点
五大常用水泥的特性及应用
重点、难点
解决办法
通过实物举例,并与实际工程相结合进行讲解。(案例教学法)
教具
多媒体 教学后记
教学过程设计
【授课时间安排】
教学环节 导入 教学内容 课堂小结 布置作业 时间(分钟)
4 83 2 1 【导入】
(所需时间:约 4 分钟)
胶凝材料的发展:粘土→石膏→石灰→水泥(1824)
【教学内容】
第一节课内容 【教学思路】(所需时间:约 41 分钟)
1、硅酸盐水泥(所需时间:约 41 分钟)
模块二:建 筑结构材料
水
泥(一)
一、硅酸盐水泥(波特兰水泥)
(一)生产 1、生产(“两磨一烧”)
按比例
烧 石膏
磨
原料
生料
熟料
水泥“二磨一烧”
磨 混
1450℃ 混合
化学成分与矿物成分 水泥性能 取 熟料 取 矿物成分及含量比例
决 决 2、定义及代号:
P·Ⅰ:熟料
+ 石膏 P·Ⅱ:熟料
+ 石膏+<5%的石灰石或粒化高炉矿渣 (二)硅酸盐水泥的组成材料 1、熟料的矿物成分及特性 矿物组成 C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF 含量/(%)
37~60 15~37 7~15 10~18 水化速度 中 慢 快 中 水化热 中 低 高 中 强度 高 早期低、后期高 低 低 耐化学侵蚀 中 良 差 优 干缩性 中 小 大 小
水化速度:C 3 A>C 4 AF>C 3 S>C 2 S 注释及教后感
C 3 S 在 28 天内可水化 75%,并区别年强度的 70—80%,一般说 C 3 S含量高水泥质量好。
C 3 S 在后期强度高,甚至几十年后仍继续水化。
C 3 S 早期强度发展迅速,但绝对值不高,以后几乎不在增长,甚至有倒缩,干缩大,抗硫酸盐腐蚀差,C 4 AF 水化速度介于 C 3 A 与 C 3 S 之间,早期强度类似 C 3 A,后期强度类似 C 2 S,抗冲击性及抗硫酸盐腐蚀性好。
【课堂练习】现有甲、乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料,其矿物成分如下表,试估计和比较这两厂所生产的硅酸盐水泥的硬化速度、水化热和强度有何差异? 生产厂家 熟料矿物成分(%)
C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF 甲 56 17 12 15 乙 42 35 7 16 答:由甲厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度发展速度、水化热、28d 时的强度均高于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥,但耐腐蚀性则低于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥。
2、石膏适量
过少:起不到缓凝作用
过多:水泥石腐蚀→ 提示与后面的联系
3、混合材料
活性混合材料
粒化高炉矿渣
火山灰质混合材料
粉煤灰
非活性混合材料
窑灰
作用:改善水泥性能、调节水泥的强度等级
※:
思考题:(提问):
1、甲、乙厂水泥的特点或差异
C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF 甲 56 28 10 6 乙 41 42 8 6
2、制备早强、低水化热水泥时,矿物成分如何的调整
(三)硅酸盐水泥的凝结硬化
水化→凝结→硬化→产生强度→发展强度→保护强度 ↓
↓
↓ 水化热→初凝、终凝
护养:温度、湿度
水化速度←凝结硬化速度←强度发展速度
C C 3 3 A > C 3 3 S > C 4 4 AF > C C 2 2 S S ↓
↓
↓ 水化热
初凝、终凝
早期强度、后期强度 (四)技术性质 1、细度:粗细程度
过细→水化较快较完全,早期强度比后期强度较高,硬化后干缩大,成本高 适中→不得大于某粒经←限制粗 过粗→成本小,使用受影响 ※思考:为什么水泥必须具有一定的细度? 分析:在矿物组成相同的条件下,水泥磨得越细,水泥颗粒平均粒径愈小,比表面积越大,水泥水化时与水接触面越大,水化速度越快,水化反应越彻底。相应的水泥凝结硬化速度就越快,早期强度和后期强度就越高。但其 28d 水化热也越大,硬化后的干燥收缩值也越大。另外要把水泥磨得更细,也需要消耗更多的能量,造成成本提高。因此水泥应具有一定的细度。
细:表面积↑与水接触的面积↑水化充分,彻底,速度↑凝结硬化↑强度发展速度↑早期强度↑。
初凝:保证必要工序完成所需的时间
时间足够→不能过早 2、凝结时间:
过短:过短→工序完不成→无法施工→废品 终凝:决定拆模时间
尽可能短→不能过长,
过长→拆模延长→工期拖延→索赔 3、体积安定性:硬化过程中体积变化的均匀性 除膨胀水泥外
一般水泥体积均有收缩,但这些膨胀与收缩在硬化之前完成。
硬化→体积变化,稳定(收缩或膨胀)→可采用措施预防 浆体→体积变化,不稳定(收缩和膨胀、变化值不定)→无影响
【硬化后
体积变化 不稳定】
例:铁轨连接缝宽:呼市冬季水暖(-19℃→-29℃)
MgO,SO 3 含量超标或沸煮验检不合格→安定性不良→ 废品
引起水泥体积安定性不良的原因:
A、所含游离氧化钙、氧化镁是过烧的(熟料 1450℃,石灰 900℃)熟化很慢引起构件开裂。
B、石膏过多,硬化后继续生成钙矾石,体积增大 1.5 倍,引起开裂
检验体积安定性的方法:
沸煮法:试饼法将标准稠度的水泥净浆做成试饼经恒沸 3h 后,用肉眼观察其外观状态。若未发现裂纹,用直尺检查也没有弯曲现象,视为合格。
4、强度
标准试件:40×40×160(ISO 标准砂,水,水泥)→胶砂
标准条件养护:温度 20±2℃,湿度>95% 等级的确定:规定龄期:3 天,28 天 测 fc,fcm :三折六压 以 28 天的 fc 定等级 值取舍
抗折 抗压
异常值,波动不能过大 5、水化热 有利方面:冬季施工 不利方面:大体积 6、标准稠度:采用标准法维卡仪测定,试杆沉入水泥净浆并距底板6mm±1mm 时的水泥净浆达到的稠度。
7、标准稠度用水量:水泥净浆达到所规定稠度时所需的拌合水量,它以拌合水占水泥质量的百分数来表示。
8、碱含量:过高,起促凝作用。
9、
合格品
决定水泥能否使用的条件:
废
品
不合格 含义、标准、意义(为什么、目的)
(五)水泥石的腐蚀:
软水腐蚀:Ca(OH) 2
硫酸盐腐蚀:Ca(OH) 2
C 3 AH 6
内因 ①Ca(OH) 2 ,C 3 AH 6
镁盐腐蚀:Ca(OH) 2
②不密实
碳酸:Ca(OH) 2
外因:介质
一般酸:Ca(OH) 2
强碱:C 3 A
1、合理选水泥 采取的防止措施:※
2、提高密实度
3、加保护层 (六)水泥的性能应用
凝结硬化快→快硬,早期强度高→现浇,抗冻性好→宜用冬季施工。
水化热大→大体积不宜 抗腐蚀性(软水,化学)差→不宜用于侵蚀性质作用的工程。
第二节课内容 【教学思路】(所需时间:约 42 分钟)
1、掺混合材料的硅酸盐水泥(所需时间:约 25 分钟)
2、通用水泥包装、标志、储运(所需时间:约 17 分钟)
二、掺混合材料的硅酸盐水泥
思考题:下列工程宜何种水泥,并说明理由 1、现浇梁,板,柱工程 2、高炉基础用砼 3、蒸汽养护的予制构件 4、大体积砼工程(原度为 1.5m 的筏片基础)
5、呼市地区冬季施工的砼工程 6、海港码头工程 7、有抗掺要求的砼工程(蓄水池)
8、干燥环境的砼工程 9、紧急抢修的军事工程 10、设备地脚螺栓固定的细石砼 三、通用水泥包装、标志、储运 袋装水泥50kg/袋,不得小于标志质量98%,任取20袋不得小于1000kg。
标明:产品名称、代号、净含量、强度等级、生产许可证编号、生产者名称、地址、出厂编号、执行标准编号、包装日期、主要混合材料(有火山灰质混合材料的普通水泥和矿渣水泥掺火山灰)
散装水泥提供相应卡片,提供 3 填与 28 天强度报告。
储运:1、不受潮。
2、按不同品种、强度等级、出厂日期、编号存放,设置标牌先
存先用,层高小于 10 袋,1t/m2,散装水泥分库存放。
3、通用水泥储期超过三个月,重新检测强度再使用。
4、临时露天存放,做好下铺上盖防水材料工作。只用于少量时间短的存放。
【课堂小结】
通过本章学习,应达到运用水泥特性正确选择水泥品种和强度等级,并对水泥的储存、运输、验收、保管及受潮处理、质量仲裁检验有所了解。
【布置作业】
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