2010水泥材料學(xué)22.2

通用水泥用于建筑結(jié)構(gòu)工程的量大面廣的一類(lèi)水泥，通常為硅酸鹽系列水泥。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ１７５—２００７《通用硅酸鹽水泥》規(guī)定通用水泥分為6個(gè)品種：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥。以上6個(gè)品種的水泥產(chǎn)量占水泥總產(chǎn)量的80%以上。表1通用水泥的組成水泥品種熟料石膏混合材料Ⅰ型硅酸鹽水泥（P．Ⅰ）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜3.5%）不摻任何混合材Ⅱ型硅酸鹽水泥（P．Ⅱ）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜3.5%）摻加不超過(guò)水泥質(zhì)量

5%的石灰石或高爐礦渣混合材普通硅酸鹽水泥（P．O）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜3.5%）摻加6～20%混合材礦渣硅酸鹽水泥（P．S）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜4.0%）摻加21～70%高爐礦渣混合材（A、

B)Ａ：＞２０％且≤５０％，

Ｂ：＞５０％且≤７

０％火山灰硅酸鹽水泥（P．P）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜3.5%）摻加21～40%火山灰質(zhì)混合材粉煤灰硅酸鹽水泥（P．F）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜3.5%）摻加21～40%粉煤灰混合材復(fù)合硅酸鹽水泥（P．C）硅酸鹽水泥熟料天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏（控制SO3＜3.5%）摻加兩種或兩種以上的混合材，總摻量按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)占水泥質(zhì)量的21～50%關(guān)于通用水泥組成的規(guī)定通用水泥=硅酸鹽水泥熟料+適量石膏+混合材混合材：主要是礦渣、粉煤灰、火山灰

少量的石灰石、砂巖、窯灰石膏：二水石膏

二水石膏+硬石膏不允許單獨(dú)使用硬石膏關(guān)于通用水泥組成的規(guī)定石灰石作為混合材的有關(guān)規(guī)定１）Ｐ·Ⅱ硅酸鹽水泥中允許摻不大于水泥質(zhì)量

５％的石灰石。２）普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥中允許摻不超過(guò)水泥質(zhì)量 ８％的非活性混合材料，而非活性混合材料中包含有石灰石和砂巖。３）火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥中不允許摻石灰石。４）復(fù)合硅酸鹽水泥中允許摻石灰石，其摻量可以在 ２０％～５０％范圍內(nèi)調(diào)整。通用水泥的強(qiáng)度和標(biāo)號(hào)以水泥28天抗壓強(qiáng)度，將水泥分為不同的等級(jí)，這些等級(jí)又叫做水泥的標(biāo)號(hào)。表2

硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)及相應(yīng)指標(biāo)水泥品種強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度(MPa)抗折強(qiáng)度(MPa)3d28d3d28d硅酸鹽水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0表3

普通硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)及相應(yīng)指標(biāo)指標(biāo)強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度抗折強(qiáng)度水泥等級(jí)(MPa)(MPa)品種3d28d3d28d普通32.511.032.52.55.5硅酸32.5R17.032.53.55.5鹽水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.0表4

其他通用水泥強(qiáng)度等級(jí)及相應(yīng)指標(biāo)(MPa)強(qiáng)度等級(jí)P．S、P．F、P．PP．CP．S、P．F、P．P、P．C3d3d3d3d28d28d抗壓抗折抗壓抗折抗壓抗折32.510.02.511.02.532.55.532.5R15.03.516.03.532.55.542.515.03.516.03.542.56.542.5R19.04.021.04.042.56.552.521.04.022.04.052.57.0水泥品種性能特點(diǎn)使用范圍P．ⅠⅡ、P．凝結(jié)硬化快、早強(qiáng)高、強(qiáng)度等級(jí)高;抗凍性、耐磨性好水化熱高;耐酸、堿、硫酸鹽類(lèi)化學(xué)侵蝕性差配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土;用于早強(qiáng)要求高的工程;在低溫條件下需要強(qiáng)度發(fā)展快的工程;一般地上工程和不受侵蝕的地下工程;非腐蝕性水中的受凍工程凝結(jié)硬化較快、早強(qiáng)較高;抗凍性較好;水化熱較高;耐酸、堿、硫酸鹽類(lèi)化學(xué)侵蝕性較差配制一般強(qiáng)度等級(jí)混凝土;在低溫條件下需要強(qiáng)度發(fā)展較快的工程;一般地上工程和不受侵蝕的地下工程;非腐蝕性水中的受凍工程P．OP．S早強(qiáng)較低、凝結(jié)較慢;抗硫酸鹽類(lèi)化學(xué)侵蝕性好、抗水性好;水化熱較低、抗凍性較差;干縮較大;在潮濕環(huán)境中后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率較大地下、水中、海工工程大體積混凝土工程P．F早強(qiáng)較低、凝結(jié)較慢;抗硫酸鹽類(lèi)化學(xué)侵蝕性好、抗水性好;水化熱較低、抗凍性較差;易吸水、干縮較大;在潮濕環(huán)境中后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率較大大體積混凝土工程地下、水下工程P．P抗硫酸鹽類(lèi)化學(xué)侵蝕性好、抗水性好;水化熱較低、抗凍性較差;早強(qiáng)較低、后期強(qiáng)度增長(zhǎng)快;干縮小、體積穩(wěn)定性好;抗拉強(qiáng)度高、抗裂性較好;抗碳化性能差水工大體積混凝土

一般民用和工業(yè)建筑需要蒸汽養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件P．C抗硫酸鹽類(lèi)化學(xué)侵蝕性好、抗水性好;水化熱較低、抗凍性較差;早強(qiáng)較低、后期強(qiáng)度增長(zhǎng)快;干縮小、體積穩(wěn)定性好;抗拉強(qiáng)度高、抗裂性較好;抗碳化性能差水工大體積混凝土

一般民用和工業(yè)建筑需要蒸汽養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件表5

通用水泥性能特點(diǎn)與使用范圍2.3

特性水泥定義和特點(diǎn)：具有特殊性能：快凝、快硬、耐火等滿(mǎn)足特殊用途：搶修工程、裝飾工程等包括了三個(gè)以上的系列（1）快硬高強(qiáng)水泥特點(diǎn)：凝結(jié)時(shí)間短、硬化快、早期強(qiáng)度高 以3天強(qiáng)度來(lái)劃分等級(jí)組成：PC系列（硅酸鹽水泥）CSA系列（硫鋁酸鹽水泥）用途：需要快速施工的工程、搶修工程、 冬季施工制備快硬高強(qiáng)水泥的方法調(diào)整礦物組成摻加外加劑（早強(qiáng)劑、促凝劑）硅酸鹽快硬高強(qiáng)水泥增加了對(duì)1天強(qiáng)度的要求；采取措施：礦物組成中增加硅酸三鈣、鋁酸三鈣礦物含量；增大比表面積；適當(dāng)增加石膏含量。優(yōu)點(diǎn)：水化熱大，抗凍性好；缺點(diǎn)：儲(chǔ)存期短，早期干縮大。硫鋁酸鹽快硬水泥主要成分：無(wú)水硫鋁酸鈣、硅酸二鈣、石膏特點(diǎn)：凝結(jié)快（初凝8-60分鐘，終凝10-90分鐘）強(qiáng)度發(fā)揮早：4小時(shí)可以達(dá)到20MPa；強(qiáng)度發(fā)展快：3天強(qiáng)度（55MPa）達(dá)到最終強(qiáng)度

（70MPa）的80%左右石膏摻量的作用：通過(guò)改變石膏摻量，可以制造不收縮、微膨脹、膨脹以及自應(yīng)力水泥。氟鋁酸鹽快硬水泥礦物組成中含20%左右的氟鋁酸鈣特點(diǎn)：快凝快硬初凝、終凝時(shí)間間隔短（型砂沙水泥：初凝5分鐘，終凝12分鐘；噴射水泥：初凝5分鐘，終凝10分鐘）

（2）抗硫酸鹽型硅酸鹽水泥特點(diǎn)：有較強(qiáng)的抵抗硫酸根離子腐蝕的能力、水化熱低組成：硅酸鹽系列改變熟料礦物組成（降低硅酸三鈣≤50%和鋁酸三鈣含量≤5%

）用途：水利工程、地下工程、海港工程、隧道工程、橋梁基礎(chǔ)等（3）油井水泥特點(diǎn)：流動(dòng)性好、快凝初凝、終凝時(shí)間間隔短在高溫高壓環(huán)境中凝結(jié)硬化組成：硅酸鹽系列改變礦物比例用途：用于油田固井4、白色水泥特點(diǎn)：顏色為白色，白度是重要的性能指標(biāo)組成：控制Fe含量用途：建筑裝飾（5）彩色水泥特點(diǎn)：按照使用要求可配制出紅色、 綠色等彩色水泥組成：一般為硅酸鹽系列制備方法：白水泥+顏料在原材料中配入著色劑燒制用途：建筑裝飾（6）道路水泥性能特點(diǎn)：耐磨性好、抗凍性好、抗沖擊性好、收縮小、彈性好組成：硅酸鹽系列水泥中增加含鐵礦物用途：公路路面（7）補(bǔ)償收縮水泥特點(diǎn)：具有微膨脹性組成：CSA系列用途：防止混凝土開(kāi)裂（8）砌筑水泥特點(diǎn)：強(qiáng)度要求不高，流動(dòng)性好組成：硅酸鹽系列用途：用于砌筑和抹灰（9）防輻射水泥特點(diǎn)：密度大、水化熱小、抗拉強(qiáng)度高組成：含有Ba、Sr等重金屬離子用途：用于阻擋或防護(hù)原子核反應(yīng)堆輻射（10）耐高溫水泥特點(diǎn)：耐高溫、耐腐蝕組成：主要為鋁酸鹽系列另外還有磷酸鹽系列用途：窯爐內(nèi)襯（電力、石化、冶金、建材等）磷酸鹽系列水泥PALC（磷鋁酸鹽水泥，即CPA）是一種 強(qiáng)、高強(qiáng)、具有生物特性的水泥，具有獨(dú)立的礦相，CaO—AL2O3一P2O5富鋁區(qū)域存在良好的水硬性組成；PALC是以P-O和A1-O為主體陰離子團(tuán)的新型水泥，P和Al間不等價(jià)取代，結(jié)構(gòu)中形成大量缺陷，增加系統(tǒng)的水化活性，使水泥漿體具有強(qiáng)、高強(qiáng)及后期強(qiáng)度增進(jìn)的特點(diǎn)。磷鋁酸鹽水泥強(qiáng)度指標(biāo)1dK149.7851.8146.8547.94K250.5749.7951.6250.68K351.6950.4453.5753.423dK1103.25107.4100.93104.43K2102.7599.7103.3599.81K3104.83103.71106.53106.39作業(yè):要求：任選一題，2000