我國水泥年產量增長圖表669520180003630049000299一、硅酸鹽水泥的概念二、硅酸鹽水泥的生產及礦物組成三、硅酸鹽水泥的凝合硬化四、硅酸鹽水泥的技術性質五、硅酸鹽水泥石的腐蝕與防治六、硅酸鹽水泥的應用與存放

凡由硅酸鹽水泥熟料、05%石灰或?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）

分兩種：⑴不摻加混合材料的稱型硅酸鹽水泥，其代號為P。⑵在熟料粉磨時摻加≯5%水泥質量的石灰石或?；郀t礦渣混合料的稱型硅酸鹽水泥，代號為P。1、生產原料：①石灰質原料：供應CaO，有石灰石、貝殼、石灰質凝灰?guī)r。②粘土質原料：供應SiO2、Al2O3，少量Fe2O3，有粘土、黃土、頁巖、泥巖、粉砂巖、河泥等。③鐵礦粉：提高Fe2O3的含量，有黃鐵礦渣。另外還有少量的礦化劑（如螢石）改善煅燒條件。石灰質材料粘土質材料鐵質材料水泥成品熟料石膏生料煅燒1450°C磨細磨細按比例混合工藝：簡稱“兩磨一燒”混合材料2、礦物組成主要熟料礦物的名稱和含量范圍如下：

硅酸三鈣3CaOSiO2，簡寫為C3S，含量37%60%

硅酸二鈣2CaOSiO2，簡寫為C2S，含量15%37%

鋁酸三鈣3CaOAl2O3，簡寫為C3A，含量7%15%

鐵鋁酸四鈣

4CaOAl2O3Fe2O3，簡寫為C4AF，含量10%18%1、各熟料礦物單獨與水作用時表現出的特征各熟料礦物的強度增長圖2、水泥的水化反應

①2C3S+6H2O==3CaO2SiO23H2O+3Ca(OH)2

②2C2S+4H2O==3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)2

③C3A+6H2O==3CaOAl2O36H2O

④C3A+Ca(OH)2+12H2O==4CaOAl2O313H2O

⑤2C4AF+7H2O==3CaOAl2O36H2O+CaOFe2O3H2O

⑥4CaOAl2O313H2O+3(CaSO42H2O)

+14H2O==

3CaOAl2O33CaSO431H2O+Ca(OH)2

⑦2C3A+3CaOAl2O33CaSO431H2O+4H2O==3(3CaOAl2O3CaSO412H2O)3、水泥的水化產物膠體水化硅酸鈣凝膠(3CaO2SiO23H2O

)：70%水化鐵酸鈣凝膠(CaOFe2O3H2O

)

晶體Ca(OH)2

：六方片狀晶體20%水化鋁酸鈣(3CaOAl2O36H2O

)：立方晶體鈣釩石(3CaOAl2O33CaSO431H2O

)：針狀晶體4、凝合硬化凝合：水泥加水拌和后，成為可塑的漿體，漸漸變稠，失去塑性，但尚不具有強度的過程。硬化：隨后產生明顯的強度，并漸漸發(fā)展而成為堅硬的人造石。凝合硬化過程(a)分散在水中未水化的水泥顆粒(b)在水泥顆粒表面形成水化物膜層(c)膜層長大并相互連接（凝合）(d)水化物進一步發(fā)展，填充毛細孔(硬化)1—水泥顆粒2—水分3—凝膠4—晶體5—水泥顆粒的未水化內核6—毛細孔水泥凝合硬化過程示意硬化后的水泥石包含：凝膠體、結晶體、未水化的水泥內核、水和孔隙。5、影響凝合硬化的因素：⑴養(yǎng)護時間。⑵溫度和濕度⑶石膏摻量體積安定性標準稠度凝結時間強度細度水化熱2、標準稠度3、凝合時間4、體積安定性5、強度細度細度是指水泥的粗細程度，水泥顆粒粒徑一般在0.007—0.2mm范圍內。測定方法：篩析法（80m的方孔篩）和比表面積法（單位質量的粉末所具有的總表面積）《硅酸鹽、一般硅酸鹽水泥》（GB175—1999）規(guī)定：硅酸鹽水泥比表面積應>300㎡/kg。水化熱標準稠度凝合時間體積安定性強度標準稠度需水量：為了使水泥凝合時間、體積安定性等的測定具有精確的可比性，按GB規(guī)定，用標準稠度儀測定水泥凈漿達到標準稠度時的用水量。水化熱細度標準稠度凝合時間體積安定性強度細度初凝：加水拌和到標稠，標稠凈漿起先失去可塑性所需的時間。終凝：加水拌和至標稠凈漿完全失去可塑性，并產生強度所需的時間。GB規(guī)定：初凝≮45min，終凝≯390min。初凝不合格者為廢品，終凝不合格者為不合格品。水化熱標準稠度凝合時間體積安定性強度細度指水泥漿在硬化過程中，體積變更的勻整性能。緣由：①熟料中f-CaO，f-MgO過多或過燒。②石膏過量。測定方法：沸煮法（餅法、雷氏法）GB規(guī)定:f-MgO≯5%，SO3≯3.5%；體積安定性不合格為廢品水泥，禁止運用。水化熱標準稠度凝合時間體積安定性強度細度GB規(guī)定：用水泥膠砂強度測定。試件標準尺寸：4040160mm；配比水泥:中國ISO標準砂:水=1:3:0.5緣由：①水泥凈漿體積收縮，易產生裂縫，不利于強度的測定。②實際中均用砂漿，而很少用凈漿。③可測多方面的強度。水化熱硅酸鹽水泥各齡期的強度要求(GB175—1999)標準稠度凝合時間體積安定性強度細度1—3d齡期內水化放熱量為總放熱量的50%；7d為75%；6個月為83—91%。水化熱大對大體積砼結構不利。措施：可接受低熱水泥等。水化熱1、水泥石腐蝕的類型2、水泥石腐蝕的緣由3、水泥石腐蝕的防止軟水腐蝕1、水泥石腐蝕的類型亦稱“溶析”，即溶出性侵蝕。雨水、雪水、蒸餾水、工廠冷凝水及含重碳酸鹽甚少的河水與湖水等都屬于軟水Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3+2H2O

溶析自動填實鹽類腐蝕酸類腐蝕強堿腐蝕1、硫酸鹽的腐蝕4CaO?Al2O3?12H2O+3CaSO4+20H2O=3CaO?Al2O3?3CaSO4?31H2O+Ca(OH)2水泥桿菌2、鎂鹽的腐蝕MgSO4+Ca(OH)2+2H2O=CaSO4

?2H2O+Mg(OH)2MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)21、碳酸腐蝕Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2OCaCO3+CO2+H2O==CaH(CO3)22、一般酸的腐蝕2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2OH2SO4+Ca(OH)2=CaSO4?2H2O3CaO?Al2O3+6NaOH=3NaO?Al2O3+3Ca(OH)22NaOH+CO2=Na2CO3+H2O2、水泥石腐蝕的緣由⑴水泥石內含有易腐蝕的成分：氫氧化鈣、水化鋁酸鈣。⑵水泥石本身不密實⑶外界有腐蝕的介質存在3、水泥石腐蝕的防止⑴依據所處環(huán)境，合理選擇水泥品種。⑵提高水泥石的密實度。⑶加做愛護層，加不透水的瀝青層等。⑷對具有特殊要求的抗侵蝕混凝土，接受浸漬混凝土。特點：①高強、早強；②抗凍性好；③耐磨性好；④水化熱大；⑤抗腐蝕性差。應用：①用于高強、預應力砼工程；②要求快凝、早強，反復凍融的工程。③不適于水中或有腐蝕性介質存在的工程及大體積砼工程。存放：①應按出廠日期、品種、等級分放；②應防潮，過期應降級運用或重新檢驗。水泥混合材料一般硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥復合硅酸鹽水泥1、水泥混合材料的概念在生產水泥時，為改善水泥性能，調整水泥的強度，而加到水泥中去的自然的和人工的礦物材料?；钚曰旌喜牧戏腔钚曰旌喜牧匣钚曰旌喜牧戏腔钚曰旌狭?/p>

混合材料磨成細粉，與石灰或與石灰和石膏拌合并加水后，在常溫下，能生成具有膠凝性的水化產物，既能在水中，又能在空氣中硬化的混合材料。如粒化高爐礦渣、火山灰、粉煤灰等?；钚曰旌喜牧戏腔钚曰旌狭戏腔钚曰旌狭鲜侵覆慌c水泥成分起化學作用或作用很小的混合材料。主要起惰性填充作用，摻入它是為了提高水泥的產量，調整水泥的強度，削減水化熱，故又稱為填充性混合材料。如石灰石、粘土、慢冷礦渣等。凡是由硅酸鹽水泥熟料、6～15%混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料,稱一般硅酸鹽水泥。摻非活性混合料時≯15%，其中允許用≯5%的窯灰或≯10%的非活性混合料來代替。技術標準：依據《硅酸鹽、一般硅酸鹽水泥》（GB175-1999）的規(guī)定，分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個強度等級；初凝≮45分鐘，終凝≯10h，細度、沸煮安定性、強度均滿足要求。

性質與特點：與硅酸鹽水泥相近，早期硬化稍慢，抗凍性、耐磨性略差，廣泛應用于各種砼工程，是主要品種之一。

技術標準：水泥熟料中MgO≯5.0%，水泥經壓蒸安定性試驗合格，則MgO≯6.0%。SO3的含量≯4.0%。礦渣硅酸鹽水泥火山灰質硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥

凡由硅酸鹽水泥熟料、20～70%?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，為礦渣水泥。

允許用石灰石、窯灰、粉煤灰和火山灰質混合材料中的一種代替礦渣，代替數量≯8%的水泥量，代替后粒化高爐礦渣≮20%。1、礦渣硅酸鹽水泥（P.S）技術標準：密度2.8-3.1g/cm3，積累密度1000-1200kg/m3。依據《礦渣、火山灰與粉煤灰硅酸鹽水泥》(GB1344-1999)：強度分級、細度、凝合時間及沸煮安定性的要求均同一般P.O。礦渣、火山灰質、粉煤灰硅酸鹽水泥性質及特點：①水化分兩次進行，凝合硬化速度慢②早期強度低，后期高；③耐腐蝕性強；④水化熱低，抗碳化實力差；⑤耐熱性好，宜于蒸汽養(yǎng)護⑥干縮性大，抗裂性、抗凍性、抗?jié)B性差。1、礦渣硅酸鹽水泥（P.S）由硅酸鹽水泥熟料、20-50%火山灰質混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱火山灰質水泥。技術標準：密度2.8-3.1g/cm3，積累密度900-1000kg/m3，強度分級、細度、凝合時間及沸煮安定性的要求均同礦渣P.S?；鹕交宜嘀蠸O3≯3.5%。2、火山灰質硅酸鹽水泥（P.P)性質與特點：①密實度高、抗?jié)B性好；②抗凍性、耐磨性較礦渣水泥差，干縮較大，在干熱條件下易產生起粉現象。不宜用于有抗凍、耐磨要求和干熱環(huán)境運用的工程。

凡由硅酸鹽水泥熟料、20-40%粉煤灰、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰水泥。3、粉煤灰硅酸鹽水泥（P.F）

性質與特點：①干縮小，抗裂性好。②拌制的砼和易性好。技術標準：依據國標（GB1344-1999）規(guī)定：粉煤灰水泥的細度、凝合時間、體積安定性及強度要求同火山灰P.P。

凡由硅酸鹽水泥熟料、15-50%的兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱復合硅酸鹽水泥。允許用≯8%的窯灰代替部分混合材料，摻礦渣時，其摻量不得與P.S重復。技術標準：按《復合硅酸鹽水泥》(GB12958-1999）規(guī)定,強度、細度、體積安定性同P.P。特點：隨摻混合材料的種類、數量不同而不同。復合硅酸鹽水泥

第四節(jié)特種水泥

一、白色及彩色硅酸鹽水泥

二、快硬水泥三、膨脹水泥與自應力水泥四、道路硅酸鹽水泥

一、白色與彩色硅酸鹽水泥白水泥：凡是以白色硅酸鹽水泥熟料加適量石膏磨細制成的水硬性的膠凝材料。

白色硅酸鹽水泥熟料是指一適當成分的生料燒到部分熔融，得到的以硅酸鈣為主要成分氧化鐵含量少的熟料。

彩色水泥是白水泥、石膏加顏料制得的。二、快硬水泥1、快硬硅酸鹽水泥

2、鋁酸鹽水泥（高鋁水泥）3、快硬硫鋁酸鹽水泥1、快硬硅酸鹽水泥快硬硅酸鹽水泥：凡以硅酸鹽水泥熟料、適量的石膏磨細制成的以3天抗壓強度表示的水硬性膠凝材料。技術要求：按GB199-90其細度、凝合時間、體積安定性符合規(guī)定，強度等級分為325、375、425三個標號，各標號各齡期強度數值不得低于國標。特點：水化熱大、細度大、抗凍性抗?jié)B性好，早期收縮較大，易風化。1、快硬硅酸鹽水泥

高鋁水泥：凡以鋁酸鈣為主、氧化鋁含量>50%的熟料磨制的水硬性膠凝材料。

原料：石灰石、鋁礬土（Al2O3>50%）

礦物組成：鋁酸一鈣(CA)、二鋁酸一鈣(CA2)、鋁方柱石、七鋁酸十二鈣等。2、鋁酸鹽水泥(高鋁水泥)水化產物：

當<20C時：

CA+10H2O===CaO.Al2O3.10H2O當20C-30C時：

CA+11H2O===2CaO.Al2O3.8H2O+Al2O3.3H2O當>30C時：3CA+12H2O==3CaO.Al2O3.6H2O+2(Al2O3.3H2O)2、鋁酸鹽水泥(高鋁水泥)性質:

1、快硬、早強，24h內可達最高強度的80%左右；2、低溫下(5-10C)能很好硬化；3、耐腐蝕性好；4、耐濃酸、堿溶液性能差；5、放熱量大且集中；6、耐高溫性能好；7、長期強度及其他性能下降。2、鋁酸鹽水泥(高鋁水泥)2、鋁酸鹽水泥(高鋁水泥)運用應留意：1、最合適的硬化溫度15C。2、強度下降有一個穩(wěn)定值。3、不得與其他硅酸鹽水泥、石灰等能析出Ca(OH)2的膠凝材料混合運用.2、鋁酸鹽水泥(高鋁水泥)3、快硬硫鋁酸鹽水泥凡以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要成分的熟料，加適量石膏磨細制成的早期強度高的水硬性膠凝材料。主要成分：無水硫鋁酸鈣(3(CaO.Al2O3).CaSO4)β型硅酸二鈣(β-C2S)。技術要求：由《快硬硫鋁酸鹽水泥》(ZBQ11005-87)，以3d抗壓強度劃分為425、525、625三個標號。水泥中不出現f-CaO，比表面積≮380m2/kg。初凝≮25min，終凝≯3h。特點：快凝、早強、不收縮，水泥堿度低，鋼筋易銹蝕，耐熱性差。3、快硬硫鋁酸鹽水泥三、膨脹水泥與自應力水泥1、膨脹水泥硅酸