第四章水泥主要授課內(nèi)容：硅酸鹽水泥

摻混合材料的硅酸鹽水泥高鋁水泥其它品種水泥第四章水泥主要授課內(nèi)容2006年2月西安硅酸鹽類水泥通用水泥專用水泥特性水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥符合硅酸鹽水泥砌筑水泥道路水泥油井水泥快硬硅酸鹽水泥白色硅酸鹽水泥硅酸鹽膨脹水泥中熱、低熱礦渣硅酸鹽水泥低堿水泥混合材料摻量0～5％混合材料摻量6％～15％混合材料摻量20％混合材料摻量15％，50％本章重點(diǎn)硅酸鹽水泥摻混合材料的硅酸鹽水泥

也是全書重點(diǎn)之一第四章水泥前言2006年2月西安第一節(jié)硅酸鹽水泥

一、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程

第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥石灰石黏土鐵礦石石膏混合材料生料熟料水泥成品按比例混合磨細(xì)煅燒1450°C磨細(xì)硅酸鹽水泥生產(chǎn)流程示意圖兩磨一燒2006年2月西安二、酸鹽水泥的礦物組成及特性硅酸鹽水泥的主要礦物組成是：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣。硅酸三鈣決定著硅酸鹽水泥四個(gè)星期內(nèi)的強(qiáng)度；硅酸二鈣四星期后才發(fā)揮強(qiáng)度作用，約一年左右達(dá)到硅酸三鈣四個(gè)星期的發(fā)揮強(qiáng)度；鋁酸三鈣強(qiáng)度發(fā)揮較快，但強(qiáng)度低，其對(duì)硅酸鹽水泥在1至3天或稍長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的強(qiáng)度起到一定的作用；鐵鋁酸四鈣的強(qiáng)度發(fā)揮也較快，但強(qiáng)度低，對(duì)硅酸鹽水泥的強(qiáng)度貢獻(xiàn)小。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥2006年2月西安

三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)與硬化第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥

1．硅酸鹽水泥的水化

2．硅酸鹽水泥的水化的凝結(jié)及硬化

3．影響水泥凝結(jié)硬化的因素2006年2月西安各礦物的水化反應(yīng)如下：（1）2（3CaOSiO2）+6H2O=3CaO2SiO23H2O+3Ca（OH）2（2）2（2CaOSiO2）+4H2O=3CaO2SiO23H2O+Ca（OH）2（3）3CaOAl2O3+6H2O=3CaOAl2O36H2O（4）4CaOAl2O3Fe2O3+7H2O=3CaOAl2O36H2O

+CaOFe2O3H2O

第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥1．硅酸鹽水泥的水化返回2006年2月西安2．硅酸鹽水泥的水化的凝結(jié)及硬化凝結(jié)：水泥加水后成為可塑的水泥漿體，由于水泥的水作用，水泥逐漸變稠失去流動(dòng)性和可塑性和未具強(qiáng)度的過(guò)程，稱為水泥的凝結(jié)。

硬化：水泥凝結(jié)后產(chǎn)生強(qiáng)度，逐漸發(fā)展成為堅(jiān)硬大道石的過(guò)程稱為水泥的“硬化”第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥返回2006年2月西安

3．影響水泥凝結(jié)硬化的因素（1）水泥熟料的礦物組成和細(xì)度：水泥顆粒越細(xì)，與水起反應(yīng)的表面積愈大，水化作用的發(fā)展就越迅速而充分。但顆粒過(guò)細(xì)的水泥硬化時(shí)產(chǎn)生的收縮亦越大，而且磨制水泥能耗多成本高，一般認(rèn)為，水泥顆粒小于40m才具有較高的活性，大于100m活性就很小了。（2）水灰比：拌合水泥漿時(shí)，水與水泥的質(zhì)量比，稱為水灰比。水灰比愈小，其凝結(jié)硬化速度愈快，強(qiáng)度愈高。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥2006年2月西安（3）石膏摻量：石膏的摻入可延緩水泥的凝結(jié)硬化速率，試驗(yàn)表明，當(dāng)水泥中石膏摻入量小于1.3%，并不能阻止水泥快凝，大于2.5%，凝結(jié)時(shí)間的增長(zhǎng)很少。（4）環(huán)境溫度和濕度：溫度升高，硬化速度和強(qiáng)度增長(zhǎng)快；水泥的凝結(jié)硬化必須在水分充足的條件下進(jìn)行，因此要有一定的環(huán)境濕度。（5）齡期（養(yǎng)護(hù)時(shí)間）：水泥的水化硬化是一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期不斷進(jìn)行的過(guò)程，隨著時(shí)間的增加，水泥的水化程度提高，凝膠體不斷增多，毛細(xì)孔減少，水泥石強(qiáng)度不斷增加。（6）外加劑的影響：促凝劑和緩凝劑現(xiàn)象。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥返回2006年2月西安四、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

1.密度與堆積密度

2．細(xì)度

3.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量

4．凝結(jié)時(shí)間

5．體積安定性

6．強(qiáng)度

7.水熱化、不溶物和燒失量、堿含量第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥2006年2月西安1.密度與堆積密度

密度一般為3.05～3.20g/cm2,在進(jìn)行配合比計(jì)算時(shí)，通常取3.10g/cm2。堆積密度松散時(shí)約為1000～1100kg/m3，緊時(shí)可達(dá)到1600kg/m3，計(jì)算時(shí)通常采用1300kg/m3。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥返回2006年2月西安

2．細(xì)度

細(xì)度：指水泥顆粒的粗細(xì)程度。水泥顆粒越細(xì)，比表面積越大，水化反應(yīng)越快越充分，早期和后期強(qiáng)度都較高。國(guó)家規(guī)定：比表面積應(yīng)大于300平方米/千克，否則為不合格。

細(xì)度對(duì)水泥的影響：越細(xì)則凝結(jié)快，早期強(qiáng)度高；過(guò)細(xì)，則干縮性大

測(cè)定方法：篩析法：負(fù)壓篩、水篩，適用于其它幾種水泥。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥返回2006年2月西安3.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量

達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)的用水質(zhì)量占水泥質(zhì)量百分比。計(jì)算公式如下：

mw——水泥達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)的用水量（g）

mc——水泥質(zhì)量（g）第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥2006年2月西安

測(cè)定方法：（1）標(biāo)準(zhǔn)法：試桿法，試桿沉至距底板6mmE1mm

（2）代用法：

a、固定水量法

(p=33.4—0.185s)。

b、調(diào)整水量法s=28mmE2mm

即測(cè)定水泥的錐入深度達(dá)到要求時(shí)的水質(zhì)量。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥返回2006年2月西安

4．凝結(jié)時(shí)間

定義：水泥從加水到失去可塑性所需的時(shí)間。為保證在施工時(shí)有充足的時(shí)間來(lái)完成攪拌、運(yùn)輸、成型等各種工藝，水泥的初凝時(shí)間不宜太短；施工完畢后，希望水泥能盡快硬化，產(chǎn)生強(qiáng)度，所以終凝時(shí)間不宜太長(zhǎng)。硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不得早于45分鐘，終凝時(shí)間不得遲于390分鐘。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥2006年2月西安其測(cè)定方法只有準(zhǔn)方法，沒(méi)有代用方法：(1)初凝時(shí)間試針沉入距底板：4mmE1mm(2)終凝時(shí)間試針沉入試樣：0.5mm凝結(jié)時(shí)間對(duì)公路施工的影響：初凝不能太快，終凝不能太慢規(guī)定

（1）、對(duì)硅酸鹽水泥，其初凝不早于45min的，終凝不遲過(guò)6.5h（390min）（2）、對(duì)普通硅酸鹽水泥，其初凝不早于45min的，終凝不遲過(guò)10h。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥返回2006年2月西安

5．體積安定性

定義：反映水泥漿在凝結(jié)、硬化過(guò)程中，體積變化的均勻程度。水泥漿體在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性稱為水泥的體積安定性。如體積變化不均勻即體積安定性不良，容易產(chǎn)生翹曲和開(kāi)裂，降低工程質(zhì)量甚至出現(xiàn)事故。

影響因素：三氧化鎂含量、三氧化硫含量

測(cè)定：煮沸法（試餅法、雷氏夾法）。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥返回2006年2月西安

6．強(qiáng)度

水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)，ISO法。水泥：標(biāo)準(zhǔn)砂：水=1：3：0.5制成試件40mm×40mm×160mm，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，測(cè)定3d、28d的抗折、抗壓強(qiáng)度。

A強(qiáng)度等級(jí)：

42.542.5R52.552.5R62.562.5RB水泥型號(hào)：普通型、早強(qiáng)型。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥返回2006年2月西安

7.水熱化：水泥在水化過(guò)程中所放出的熱量，稱為水泥的水熱化。大體積混凝土中一般要嚴(yán)格控制水泥水熱化。不溶物和燒失量

（1）不溶物用鹽酸溶解后的不溶殘?jiān)?guī)定PI<0.75%,PII<1.50%

（2）燒失量由于受潮或煅燒不佳引起的，要求PI<3.0%,PII<3.5%PO<5.0%

堿含量：用戶要求提供低堿水泥時(shí)，堿含量0.6%或由供需雙方商定。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥返回2006年2月西安五、水泥石的腐蝕與防止

1、水泥石受腐蝕的基本原因：水泥石中含有受腐蝕的成分，即氫氧化鈣和水化鋁酸鈣等；水泥石不密實(shí)，內(nèi)部含有大量的毛細(xì)孔隙。

2、易造成水泥石腐蝕的介質(zhì)：軟水及含硫酸、鎂鹽、碳酸鹽、一般酸、強(qiáng)堿的水。

3、防止腐蝕的措施：合理選用水泥的品種；摻入活性混合材料；提高水泥密實(shí)度；設(shè)保護(hù)層。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥2006年2月西安

六、硅酸鹽水泥的性質(zhì)與應(yīng)用

1、早期及后期強(qiáng)度均高：適用于預(yù)制和現(xiàn)澆的混凝土工程、冬季施工的混凝土工程、預(yù)應(yīng)力混凝土工程等。

2、抗凍性好：適用于嚴(yán)寒地區(qū)和抗凍性要求高的混凝土工程。

3、耐腐蝕性差：不宜用于受流動(dòng)軟水和壓力水作用的工程，也不宜用于受海水和其它腐蝕性介質(zhì)作用的工程。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥2006年2月西安

4、水化熱高：不宜用于大體積混凝土工。

5、抗炭化性好：適合用于二氧化碳濃度較高的環(huán)境，如翻砂、鑄造車間等。

6、耐熱性差：不得用于耐熱混凝土工程。

7、干縮?。嚎捎糜诟稍锃h(huán)境。

8、耐磨性好：可用于道路與地面工程。第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥2006年2月西安

七、酸鹽水泥的儲(chǔ)運(yùn)與驗(yàn)收

水泥在運(yùn)輸過(guò)程中，須防潮與防水。散裝水泥須分庫(kù)儲(chǔ)存，袋裝水泥的堆放高度不得超過(guò)十袋；水泥不宜久存，超過(guò)三個(gè)月的水泥須重新試驗(yàn)，確定其標(biāo)號(hào)。水泥進(jìn)場(chǎng)之后，應(yīng)立即進(jìn)行驗(yàn)收，嚴(yán)格貫徹先驗(yàn)收后使用的原則，水泥驗(yàn)收周期較長(zhǎng)，一般要一個(gè)月。

第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥2006年2月西安第二節(jié)摻混合材料的硅酸鹽水泥一、混合材料

第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥混合材料?；郀t礦渣火山灰質(zhì)混合材料活性混合材料非活性混合材料石灰石、石英砂自然冷卻的礦渣2006年2月西安

1．活性混合材料

常溫下能與石灰、石膏或硅酸鹽水泥一起，加水拌合后能發(fā)生水化反應(yīng)，生成水硬性的水化產(chǎn)物的混合材料稱為活性混合材料。常用的活性混合材料有?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料及粉煤灰。第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2006年2月西安

（1）粒化高爐礦渣

?；郀t礦渣是將煉鐵高爐中的熔融爐渣經(jīng)急速冷卻后形成的質(zhì)地疏松的顆粒材料。由于采用水淬方法進(jìn)行急冷，故又稱水淬高爐礦渣。急冷的目的在于阻止其中的礦物成分結(jié)晶，使其在常溫下成為不穩(wěn)定的玻璃體（一般占80%以上），從而具有較高的化學(xué)能即具有較高的潛在活性。第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2006年2月西安

（2）火山灰質(zhì)混合材料

火山灰質(zhì)混合材料是指具有火山灰性的天然或人工的礦物材料。其品種很多，天然的有：火山灰、凝灰?guī)r、浮石、浮石巖、沸石、硅藻土等；人工的有：燒頁(yè)巖、燒粘土、煤渣、煤矸石、硅灰等?；鹕交屹|(zhì)混合材料的活性成分也是活性Al2O3和活性SiO2。第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2006年2月西安

（3）粉煤灰

粉煤灰是從燃煤發(fā)電廠的煙道氣體中收集的粉末，又稱飛灰。它以Al2O3、SiO2為主要成分，含有少量CaO，具有火山灰性，其活性主要取決于玻璃體的含量以及無(wú)定形Al2O3和SiO2含量，同時(shí)細(xì)小球形玻璃體含量越高，粉煤灰的活性越高。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596—91）規(guī)定，粉煤灰的活性用水泥抗壓強(qiáng)度比的方法來(lái)評(píng)定，用于水泥中的粉煤灰要求強(qiáng)度比：I級(jí)≥75%；II級(jí)≥62%。第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2006年2月西安

2.活性混合材料在水泥生產(chǎn)中的作用

磨細(xì)的活性混合材料與水調(diào)和后，本身不會(huì)硬化或硬化極其緩慢；但在飽和Ca（OH）2溶液中，常溫就會(huì)發(fā)生顯著的水化反應(yīng)：（水化硅酸鈣）（水化鋁酸鈣）水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣是具有水硬性的產(chǎn)物。石膏+水化鋁酸鈣水化硫鋁酸鈣。由此可見(jiàn)，是氫氧化鈣和石膏激發(fā)了混合材料的活性，故稱它們?yōu)榛钚曰旌喜牧系募ぐl(fā)劑；氫氧化鈣稱為堿性激發(fā)劑，石膏稱為硫酸鹽激發(fā)劑。第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2006年2月西安

摻活性混合材料的硅酸鹽水泥與水拌合后，首先是水泥熟料水化，之后是水泥熟料的水化產(chǎn)物——Ca（OH）2與活性混合材料中的活性SiO2和活性Al2O3發(fā)生水化反應(yīng)（亦稱二次反應(yīng)）生成水化產(chǎn)物，由此過(guò)程可知，摻活性混合材料的硅酸鹽系水泥的水化速度較慢，故早期強(qiáng)度較低，而由于水泥中熟料含量相對(duì)減少，故水化熱較低?；钚曰旌喜牧蠐饺胨嘀械闹饕饔檬牵焊纳扑嗟哪承┬阅?、調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)、降低水化熱、降低產(chǎn)成本、增加水泥產(chǎn)量、擴(kuò)大水泥品種。第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2006年2月西安

3.非活性混合材料

常溫下不與氫氧化鈣和水反應(yīng)的混合材料稱為非活性混合材料。主要有石灰石、石英砂及礦渣等。作用是調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)，降低水化熱，增加水泥的產(chǎn)量，降低水泥成本等。非活性混合材料摻入水泥中的主要作用是：調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)、降低水化熱、降低生產(chǎn)成本、增加水泥產(chǎn)量。第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2006年2月西安二、普通硅酸鹽水泥

凡由硅酸鹽水泥熟料、6%-15%的混合材料及適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱普通水泥。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)普通硅酸鹽水泥的技術(shù)要求有：（1）細(xì)度篩孔尺寸為80μm的方孔篩的篩余不得超過(guò)10%，否則為不合格。（2）凝結(jié)時(shí)間處凝時(shí)間不得早于45分鐘，終凝時(shí)間不得遲于10小時(shí)。（3）標(biāo)號(hào)根據(jù)抗壓和抗折強(qiáng)度，將硅酸鹽水泥劃分為325、425、525、625四個(gè)標(biāo)號(hào)。第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2006年2月西安

普通硅酸鹽水泥由于混合材料摻量較少，其性質(zhì)與硅酸鹽水泥基本相同，略有差異，主要表現(xiàn)為：（1）早期強(qiáng)度略低（2）耐腐蝕性稍好（3）水化熱略低（4）抗凍性和抗?jié)B性好（5）抗炭化性略差（6）耐磨性略差第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2006年2月西安三、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥

第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥1.定義及組成礦渣硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱礦渣水泥。它由硅酸鹽水泥熟料、20%-70%的粒化高爐礦渣及適量石膏組成?；鹕交屹|(zhì)硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱火山灰水泥。它由硅酸鹽水泥熟料、20%-50%的火山灰質(zhì)混合材料及適量石膏組成。粉煤灰硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥。它由硅酸鹽水泥熟料、20%-40%的粉煤灰及適量石膏組成。

2006年2月西安第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2.技術(shù)要求

國(guó)標(biāo)《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》（GB1344—1999）規(guī)定的技術(shù)要求如下：（1）氧化鎂熟料中氧化鎂的含量不超過(guò)5.0%，如果水泥經(jīng)壓蒸安定性試驗(yàn)合格，則熟料中氧化鎂的含量允許放寬到6.0%。（2）三氧化硫礦渣水泥中不得超過(guò)4.0%?；鹕交宜?、粉煤灰水泥中不得超過(guò)3.5%。（3）細(xì)度

80μm方孔篩篩余不得超過(guò)10.0%。（4）凝結(jié)時(shí)間初凝不得早于45min，終凝不得遲于10h。（5）安定性用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。2006年2月西安第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥(6)強(qiáng)度水泥強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度劃分。三種水泥各強(qiáng)度等級(jí)、各齡期強(qiáng)度不得低于表4-2-1數(shù)值。

(7)堿水泥中堿含量按NaO+0.658K2O計(jì)算值來(lái)表示，若使用活性骨料需限制水泥中堿含量時(shí)由供需雙方商定。2006年2月西安第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥表4-2-1礦渣、粉煤灰和火山灰水泥各強(qiáng)度等級(jí)、各齡期強(qiáng)度值強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度/MPa抗折強(qiáng)度/MPa3d28d3d28d32.51027.52.55.5325R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.02006年2月西安第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥3.礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥的性質(zhì)與應(yīng)用(1)摻活性混合材料的硅酸鹽水泥的共性（a）早期強(qiáng)度低、后期強(qiáng)度發(fā)展高

其原因是這三種水泥的熟料含量少且二次水化反應(yīng)強(qiáng)度低。后期由于二次水化反應(yīng)的不斷進(jìn)行和水泥熟料的不斷水化，水化產(chǎn)物不斷增多，強(qiáng)度可趕上或超過(guò)同標(biāo)號(hào)的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥?；钚曰旌喜牧系膿搅吭蕉?，早期強(qiáng)度越低，但后期強(qiáng)度增長(zhǎng)越多。2006年2月西安第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥（b）對(duì)溫度敏感，適合高溫養(yǎng)護(hù)

這三種水泥在低溫下水化明顯減慢，強(qiáng)度較低。采用高溫養(yǎng)護(hù)可大大加速活性混合材料的水化，并可加速熟料的水化，故可大大提高早期強(qiáng)度，且不影響常溫下后期強(qiáng)度的發(fā)展（見(jiàn)圖下圖）。1.硅酸鹽水泥2.摻混合材硅酸鹽水泥3.混合材料圖4-2-1強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律2006年2月西安第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥（c）耐腐蝕性好這三種水泥的熟料數(shù)量相對(duì)較少，水化硬化后水泥石中的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的數(shù)量少，且活性混合材料的二次水化反應(yīng)使水泥石中氫氧化鈣的數(shù)量進(jìn)一步降低，因此耐腐蝕性好，適合用于有硫酸鹽、鎂鹽、軟水等侵蝕作用的環(huán)境，如水工、海港、碼頭等混凝土工程。（d）水化熱少

三種水泥中的熟料含量少，因而水化放熱量少，尤其是早期放熱速度慢，放熱量少，適合用于大體積混凝土工程。2006年2月西安（e）抗凍性差

礦渣和粉煤灰易泌水形成連通孔隙，火山灰一般需水量較大，會(huì)增加內(nèi)部的孔隙含量，故這三種水泥的抗凍性均較差。

（f）抗炭化性較差

由于這三種水泥在水化硬化后，水泥石中的氫氧化鈣的數(shù)量少，故抵抗碳化的能力差。因而不適合用于二氧化碳濃度含量高的工業(yè)廠房，如鑄造、翻砂車間等。第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2006年2月西安

（2）三種水泥的特性與應(yīng)用

（a）礦渣硅酸鹽水泥

適合于有耐熱要求的混凝土工程不適合于有抗凍性要求的混凝土工程

（b）火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥

適合于有抗?jié)B性要求的混凝土工程不適合于干燥環(huán)境中的地上及有耐磨性要求的混凝土工程

（c）粉煤灰硅酸鹽水泥

適合于承載較晚的混凝土工程不宜用于有抗?jié)B要求的、干燥環(huán)境中的或有耐磨性要求的混凝土工程第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2006年2月西安

四、復(fù)合硅酸鹽水泥

凡有硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥。復(fù)合硅酸鹽水泥由于摻入了二種以上的混合材料，起到了互相取長(zhǎng)補(bǔ)短的作用，其效果大大優(yōu)于只摻一種混合材料。其早期強(qiáng)度提高，且水化熱低，耐腐蝕性、抗?jié)B性及抗凍性較好。第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥2006年2月西安第四章水泥第二節(jié)參混合材料的硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度/MPa抗壓強(qiáng)度/MPa3d28d3d28d32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.552.522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.0各強(qiáng)度等級(jí)水泥的各齡期強(qiáng)度不低于下表的規(guī)定2006年2月西安第三節(jié)高鋁水泥

凡以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥熟料，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為高鋁水泥(又稱鋁酸鹽水泥)，代號(hào)CA。第四章水泥第三節(jié)高鋁水泥2006年2月西安一、鋁酸鹽水泥的組成、水化與硬化

第四章水泥第三節(jié)高鋁水泥

鋁酸鹽水泥的主要化學(xué)成分是：CaO、l2O3、SiO2，生產(chǎn)原料是鋁礬土和石灰石。鋁酸鹽水泥的主要礦物成分是鋁酸一鈣（CaO·Al2O3簡(jiǎn)寫式CA）和二鋁酸一鈣（CaO2·Al2O3簡(jiǎn)寫式CA2），此外還有少量的其他鋁酸鹽和硅酸二鈣。鋁酸一鈣是鋁酸鹽水泥的最主要礦物，具有很高的活性，其特點(diǎn)是凝結(jié)正常、硬化迅速，是鋁酸鹽水泥強(qiáng)度的主要來(lái)源。2006年2月西安

鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物與溫度密切相關(guān)，主要是十水鋁酸一鈣（（CaO·Al2O3·10H2O簡(jiǎn)寫式CAH10）八水鋁酸二鈣（2CaO·Al2O3·8H2O，簡(jiǎn)寫式C2AH8）和鋁膠（Al2O3·3H2O）。

CAH10和C2AH8為片狀或針狀的晶體，它們互相交錯(cuò)搭接，形成堅(jiān)固的結(jié)晶連生體骨架，同時(shí)生成的鋁膠填充于晶體骨架的空隙中，形成致密的水泥石結(jié)構(gòu)，因此強(qiáng)度較高。水化5～7天后，水化物的數(shù)量很少增長(zhǎng)，故鋁酸鹽水泥的早期強(qiáng)度增長(zhǎng)很快，后期強(qiáng)度增進(jìn)很小。第四章水泥第三節(jié)高鋁水泥2006年2月西安

特別需要指出的是，CAH10和C2AH8都是不穩(wěn)定的，會(huì)逐步轉(zhuǎn)化為C3AH6，溫度升高轉(zhuǎn)化加快，晶體轉(zhuǎn)變的結(jié)果，使水泥石內(nèi)析出了游離水，增大了孔隙率；同時(shí)也由于C2AH6本身強(qiáng)度較低，且相互搭接較差，所以水泥石的強(qiáng)度明顯下降，后期強(qiáng)度可能比最高強(qiáng)度降低達(dá)40%以上。第四章水泥第三節(jié)高鋁水泥2006年2月西安二、鋁酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋁酸鹽水泥》（GB201-2000）規(guī)定的技術(shù)要求是：

1．化學(xué)成分：各類型水泥的化學(xué)成分要求見(jiàn)表4-3-1。

2．細(xì)度：0.045mm方孔篩篩余不得超過(guò)

20%huo或比表面積不小于300m2/kg。第四章水泥第三節(jié)高鋁水泥2006年2月西安表4-3-1各類型水泥化學(xué)成分（%）水泥類型Al2O3SiO2Fe2O3R2O（Na2O+0.658K2O）S1）（全硫）C1）CA-50≥50，<60≤8.0≤2.5≤0.40≤0.1≤0.1CA-60≥60，<68≤5.0≤2.0CA-70≥50，<77≤1.0≤0.7CA-80≥77≤0.5≤0.51）當(dāng)用戶需要時(shí)，生產(chǎn)廠應(yīng)提供結(jié)果。第四章水泥第三節(jié)高鋁水泥2006年2月西安

3．凝結(jié)時(shí)間：CA-50、CA-70、CA-80的初凝不得早于30min，終凝不得遲于6h，CA-60的初凝不得早于60min，終凝不得遲于18h。

4．強(qiáng)度：各類水泥各齡期強(qiáng)度值不得低于表4-3-2數(shù)值。第四章水泥第三節(jié)高鋁水泥表4-3-2各類型水泥各齡期強(qiáng)度值水泥類型抗壓強(qiáng)度（MPa）抗折強(qiáng)度（MPa）6h1d3d28d6h1d3d28dCA-50201）4050——3.01）5.56.5——CA-60——204585——2.55.0——CA-70——3040————5.06.0——CA-80——2530————4.05.0——1）當(dāng)用戶需要時(shí)，生產(chǎn)廠應(yīng)提供結(jié)果。2006年2月西安三、鋁酸鹽水泥的特性與應(yīng)用

與硅酸鹽水泥相比，鋁酸鹽水泥具有以下特性及相應(yīng)的應(yīng)用：

1．快硬早強(qiáng)1d強(qiáng)度高，適用于緊急搶修工程。

2．水化熱大放熱量主要集中在早期，1d內(nèi)即可放出水化總熱量的70%～80%，因此，不宜用于大體積混凝土工程，但適用于寒冷地區(qū)冬季施工的混凝土工程。不小于300m2/kg。第四章水泥第三節(jié)高鋁水泥2006年2月西安

3．抗硫酸鹽侵蝕性好因?yàn)殇X酸鹽水泥在水化后幾乎不含有Ca（OH）2，且結(jié)構(gòu)致密。適用于抗硫酸鹽及海水侵蝕的工程。

4．耐熱性好因?yàn)椴淮嬖谒a(chǎn)物Ca（OH）2在較低溫度下的分解，且在高溫時(shí)水化產(chǎn)物之間發(fā)生固相反應(yīng)，生成新的化合物。因此，鋁酸鹽水泥可作為耐熱砂漿或耐熱混凝土的膠結(jié)材料，能耐1300～1400℃高溫。

5．長(zhǎng)期強(qiáng)度要降低一般降低40%～50%，因此不宜用于長(zhǎng)期承載結(jié)構(gòu)，且不宜用于高溫環(huán)境中的工程。的現(xiàn)象。第四章水泥第三節(jié)高鋁水泥2006年2月西安第四節(jié)其他品種水泥一、快硬硅酸鹽水泥二、白色硅酸鹽水泥及彩色硅酸鹽水泥三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥四、中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥五、鋁酸鹽水泥第四章水泥第四節(jié)其他品種水泥2006年2月西安一、快硬硅酸鹽水泥

凡以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏磨細(xì)制成的，以3d抗壓強(qiáng)度表示標(biāo)號(hào)的水硬性膠凝材料稱為快硬硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱快硬水泥）?？煊菜嗟募夹g(shù)性質(zhì)應(yīng)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《快硬硅酸鹽水泥》（GB199-90）的規(guī)定，

細(xì)度為0.08mm方孔篩篩余不大于10%；初凝不得小于45min，終凝不得遲于10h；安定性（沸煮法）合格，水泥中SO3含量不得超過(guò)4.0%；快硬水泥各標(biāo)號(hào)、各齡期強(qiáng)度均不得低于表4-4-1的數(shù)值。第四章水泥第四節(jié)其他品種水泥2006年2月西安第四章水泥第四節(jié)其他品種水泥表4-4-1快硬硅酸鹽水泥各標(biāo)號(hào)、各齡期強(qiáng)度值標(biāo)號(hào)抗壓強(qiáng)度/MPa抗壓強(qiáng)度/MPa1d3d28d1d3d28d32515.032.552.53.55.07.237517.037.557.54.06.07.642519.042.562.54.56.48.0返回2006年2月西安

二、白色硅酸鹽水泥及彩色硅酸鹽水泥

1.白色硅酸鹽水泥凡以適當(dāng)成分的生料燒至部分溶融，所得以硅酸鈣為主要成分、氧化鐵含量很少的白色硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為白色硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱白水泥）。第四章水泥第四節(jié)其他品種水泥2006年2月西安

白水泥的性能與硅酸鹽水泥基本相同，所不同的是嚴(yán)格控制水泥原料的鐵含量，并嚴(yán)防在生產(chǎn)過(guò)程中混入鐵質(zhì)。白水泥中的Fe2O3含量一般小于0.5%，并盡可能除掉其他著色氧化物（MnO、TiO2等）。白水泥的技術(shù)性質(zhì)應(yīng)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《白色硅酸鹽水泥》（GB2015-91）的規(guī)定，

細(xì)度為0.08mm方孔篩篩余不大10%；初凝不得早于45min，終凝不得遲于12h；安定性（沸煮法）合格；水泥中SO3含量不得超過(guò)3.5%。第四章水泥第四節(jié)其他品種水泥2006年2月西安

2.彩色硅酸鹽水泥

彩色硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱彩色水泥，按生產(chǎn)方法分為兩類，一類是在生料中加入少量金屬氧化物，直接燒成彩色水泥熟料，然后再加適量石膏磨細(xì)而成。另一類為白水泥熟料，適量石膏及堿性顏料，共同磨細(xì)而成。各異的現(xiàn)象。第四章水泥第四節(jié)其他品種水泥返回2006年2月西安

三、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥

膨脹水泥按膨脹值不同，分為膨脹水泥和自應(yīng)力水泥。

主要用途

1.用于配制自應(yīng)力混凝土,制造輸水,輸油,輸氣用自應(yīng)力鋼筋混凝土輸水管。

2.配制高膨脹率的膨脹水泥砂漿和混凝土。

第四章水泥第四節(jié)其他品種水泥返回2006年2月西安

四、中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥

中熱硅酸鹽水泥

是以適當(dāng)?shù)某煞值墓杷猁}水泥熟料，加入適當(dāng)?shù)氖?，磨?xì)制成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料。

低熱硅酸鹽水泥

是以適當(dāng)?shù)某煞值墓杷猁}水泥熟料、20％～60％的?；郀t礦渣和適當(dāng)?shù)氖喙餐ゼ?xì)制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料。第四章水泥第四節(jié)其他品種水泥返回2006年2月西安五、鋁酸鹽水泥

凡以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥熟料，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為鋁酸鹽水泥，代號(hào)CA。

1鋁酸鹽水泥的組成、水化與硬化鋁酸鹽水泥的主要化學(xué)成分是：CaO、l2O3、SiO2，生產(chǎn)原料是鋁礬土和石灰石。鋁酸一鈣是鋁酸鹽水泥的最主要礦物，具有很高的活性，其特點(diǎn)是凝結(jié)正常、硬化迅速，是鋁酸鹽水泥強(qiáng)度的主要來(lái)源。鋁酸一鈣的凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度較高。含量過(guò)多將影響水泥的快硬性能。第四章水泥第四節(jié)其他品種水泥2006年2月西安

鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物與溫度密切相關(guān)，主要是十水鋁酸一鈣（（CaO·Al2O3·10H2O簡(jiǎn)寫式CAH10）八水鋁酸二鈣（2CaO·Al2O3·8H2O，簡(jiǎn)寫式C2AH8）和鋁膠（Al2O3·3H2O）。

CAH10和C2AH8為片狀或針狀的晶體，它們互相交錯(cuò)搭接，形成堅(jiān)固的結(jié)晶連生體骨架，同時(shí)生成的鋁膠填充于晶體骨架的空隙中，形成致密的水泥石結(jié)構(gòu)，因此強(qiáng)度較高。水化5～7天后，水化物的數(shù)量很少增長(zhǎng)，故鋁酸鹽水泥的早期強(qiáng)度增長(zhǎng)很快，后期強(qiáng)度增進(jìn)很小。第四章水泥第四節(jié)其他品種水泥2006年2月西安

特別需要指出的是，CAH10和C2AH8都是不穩(wěn)定的，會(huì)