建筑材料項(xiàng)目三水泥無(wú)論是摩天大樓，還是矮小的居民樓，水泥都是其不可或缺的建筑材料。水泥是一種水硬性膠凝材料，與水拌和時(shí)發(fā)生水化反應(yīng)，使水泥漿由稀變稠，同時(shí)將沙、石等散粒材料逐漸膠結(jié)成整體，形成堅(jiān)硬的水泥石。水泥廣泛應(yīng)用于土木、水利、交通、海岸等各種建筑工程中，常用來(lái)制備砂漿、混凝土等制品。項(xiàng)目導(dǎo)讀水泥種類(lèi)繁多，按礦物組成不同，水泥可分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等。按性能及用途不同，水泥可分為通用水泥、特性水泥和專(zhuān)用水泥三種。通用水泥常用于一般的民用和工業(yè)建筑工程中，分為硅酸鹽水泥和摻混合材料的硅酸鹽水泥。特性水泥是具有某種突出特性的水泥，如快硬水泥、膨脹水泥等。專(zhuān)用水泥以工程名稱(chēng)命名，如道路水泥、油井水泥、砌筑水泥等。項(xiàng)目導(dǎo)讀掌握硅酸鹽水泥的生產(chǎn)、硬化及技術(shù)性質(zhì)。掌握硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用。熟悉摻混合材料硅酸鹽水泥的種類(lèi)、技術(shù)性質(zhì)、特性及應(yīng)用。了解水泥的儲(chǔ)存，熟悉水泥石的腐蝕與防治。熟悉其他品種水泥的特性及應(yīng)用。知識(shí)目標(biāo)能運(yùn)用已學(xué)知識(shí)測(cè)定水泥的細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、水泥的凝結(jié)時(shí)間、體積安定性和水泥膠砂的強(qiáng)度。技能目標(biāo)目錄/CONTENTS

一二三任務(wù)一認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥任務(wù)二認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥任務(wù)三認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用

四

五任務(wù)一認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治任務(wù)一認(rèn)識(shí)其他品種水泥一任務(wù)一認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥又稱(chēng)為波特蘭水泥，是一種重要的建筑材料。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》（GB175—2007）中，硅酸鹽水泥可分為P·Ⅰ型和P·Ⅱ型兩種。其中，P·Ⅰ型硅酸鹽水泥不摻任何混合材料；P·Ⅱ型硅酸鹽水泥中混合材料（?；郀t礦渣）的含量≤5%。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥一、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程可概括為“兩磨一燒”，工藝流程如圖3-1-1所示，其原料主要是石灰質(zhì)原料和黏土質(zhì)原料，將原料按比例混合后，在球磨機(jī)中混合、磨細(xì)得到生料，將生料在立窯或回轉(zhuǎn)窯中經(jīng)1350～1450℃高溫煅燒得到熟料，在熟料中加入石膏或石膏及高爐礦渣等混合材料一起磨細(xì)即可得到硅酸鹽水泥。圖3-1-1水泥生產(chǎn)的工藝流程認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥提示石灰質(zhì)原料主要提供氧化鈣，黏土質(zhì)原料主要提供二氧化硅、三氧化二鋁和少量的三氧化二鐵，輔助原料主要用來(lái)校正三氧化二鐵或二氧化硅的不足。熟料中加入石膏磨細(xì)得到硅酸鹽水泥的目的是調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間，避免水泥產(chǎn)生急凝，石膏的加入量一般為2%～5%。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥水泥生料在窯中煅燒時(shí)，在500～800℃溫度范圍，有機(jī)物燒盡，黏土中的高嶺石脫水分解為無(wú)定形的二氧化硅和三氧化二鋁；在800～1100℃溫度范圍，碳酸鈣分解生成氧化鈣，其與高嶺石脫水產(chǎn)物及氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，開(kāi)始生成鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣；在1100～1200℃溫度范圍，鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣大量生成，同時(shí)硅酸二鈣也大量生成，且其含量最大；在1300～1450℃溫度范圍，鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣呈熔融態(tài)，氧化鈣和部分硅酸二鈣溶解于該熔融態(tài)中，并發(fā)生反應(yīng)生成硅酸三鈣，這是煅燒水泥的關(guān)鍵，應(yīng)保溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間，使游離的氧化鈣被硅酸二鈣充分吸收生成硅酸三鈣，否則，游離氧化鈣會(huì)影響水泥質(zhì)量。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥煅燒完成后迅速冷卻，即可得到水泥熟料，其礦物成分構(gòu)成如表3-1-1所示。表3-1-1硅酸鹽水泥熟料的主要礦物組成及含量認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥提示在水泥熟料的礦物組成中，硅酸三鈣和硅酸二鈣是硅酸鹽礦物，一般占總量的75%～82%；鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣是溶劑礦物，一般占總量的18%～25%。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥二、硅酸鹽水泥的硬化硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)及硬化1（1）硅酸鹽水泥的水化認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥（參見(jiàn)圖3-1-2）在工程中使用時(shí)，需與水拌和，水泥中的礦物組成與水接觸時(shí)發(fā)生水化作用，生成新的化合物并放出熱量，主要礦物組成與水的化學(xué)反應(yīng)式為認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥水化作用生成的水化硅酸鈣和水化鐵酸鈣都是凝膠，其中，水化硅酸鈣凝膠是水泥強(qiáng)度的最大貢獻(xiàn)者。此外，水泥中摻入的適量石膏（3%）與水化鋁酸鈣發(fā)生反應(yīng)，生成難溶于水的水化硫鋁酸鈣晶體，其包裹在水泥顆粒的表面，從而延長(zhǎng)了水泥的凝結(jié)時(shí)間。因此，硅酸鹽水泥與水發(fā)生反應(yīng)后的化合物主要有水化硅酸鈣、水化鐵酸鈣、氫氧化鈣、水化鋁酸鈣以及水化硫鋁酸鈣，前兩者為凝膠，后三者為晶體。充分水化后的水泥石，凝膠體約占70%，氫氧化鈣約占20%。圖3-1-2硅酸鹽水泥認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥水泥加水拌和后（參見(jiàn)圖3-1-3a），水泥顆粒表面與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成的水化產(chǎn)物聚集在顆粒表面，并形成一層凝膠薄膜（參見(jiàn)圖3-1-3b），使水化反應(yīng)減慢，同時(shí)使水泥漿體具有可塑性。當(dāng)水泥漿體失去流動(dòng)性和部分可塑性時(shí)，稱(chēng)為初凝。（2）硅酸鹽水泥的凝結(jié)及硬化（a）（b）（c）（d）圖3-1-3水泥凝結(jié)硬化示意圖1—未水化的水泥顆粒；2—水泥凝膠體；3—?dú)溲趸}等結(jié)晶體；4—毛細(xì)管孔隙認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥隨著水化的不斷進(jìn)行，水化產(chǎn)物不斷增加，凝膠膜不斷增厚而破裂，使水泥顆粒重新露出新表面，其與水發(fā)生反應(yīng)，使水化反應(yīng)速率增加，生成更多的水化產(chǎn)物，當(dāng)水化產(chǎn)物中的凝膠在水泥顆粒間形成凝聚網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（參見(jiàn)圖3-1-3c）時(shí)，水泥漿失去塑性，稱(chēng)為終凝。此時(shí)，水泥漿還不具有強(qiáng)度。隨著水化的持續(xù)進(jìn)行，水泥顆粒間的毛細(xì)孔不斷被增加的水化產(chǎn)物填充，從而密實(shí)度增加，并產(chǎn)生強(qiáng)度。隨著強(qiáng)度的不斷增加，水泥漿逐漸硬化，形成具有較高強(qiáng)度的水泥石，如圖3-1-3d所示。水泥的硬化過(guò)程開(kāi)始時(shí)速度很快，一段時(shí)間后硬化速度變得緩慢，有的硬化過(guò)程甚至可以持續(xù)幾十年。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥水泥的凝結(jié)和硬化是人為劃分的，實(shí)際上是一個(gè)連續(xù)且復(fù)雜的物理、化學(xué)變化過(guò)程。凝結(jié)標(biāo)志著水泥漿失去流動(dòng)性和塑性，硬化標(biāo)志著水泥漿固化形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有一定的強(qiáng)度。硬化后的水泥石一般由水泥凝膠、未完全水化的水泥顆粒、氣孔等組成。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥提示在硅酸鹽水泥熟料中，不同的礦物組成，其與水作用表現(xiàn)出的特性不同，如右表所示。根據(jù)不同礦物組成的特性，可以制備不同性能要求的水泥。例如，提高硅酸三鈣的含量，可以制成高強(qiáng)水泥；提高鋁酸三鈣的含量，可以制成高水化熱水泥；降低鋁酸三鈣、硅酸三鈣含量，可以制成水化熱低的大壩水泥、橋墩水泥等。表3-1-2硅酸鹽水泥熟料的礦物組成與水作用的特性認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的因素2（1）礦物組成硅酸鹽水泥的礦物組成是影響水泥凝結(jié)硬化的最重要的內(nèi)在因素，不同礦物組成與水反應(yīng)的特性不同，因而其對(duì)凝結(jié)硬化的影響也不同。例如，鋁酸三鈣水化速度最快，放熱量最多，早期強(qiáng)度低，強(qiáng)度發(fā)展快，但后期強(qiáng)度也一般。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥（2）石膏摻量石膏是硅酸鹽水泥的緩凝劑，起調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間的作用。若石膏摻量過(guò)少，緩凝效果不顯著；若石膏摻入量過(guò)多，由于其本身會(huì)生成一種促凝物質(zhì)，反而使水泥快凝。提示石膏的摻量主要取決于其自身和水泥中的三氧化硫含量以及水泥中的鋁酸三鈣含量，同時(shí)也與水泥細(xì)度有關(guān)。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥（3）水灰比水泥加水拌和時(shí)，水與水泥的質(zhì)量比稱(chēng)為水灰比。為了使水泥漿具有一定的塑性和流動(dòng)性，通常加入的水量大大超過(guò)水泥充分水化所需的水量，多余的水在水泥石中形成毛細(xì)孔。水灰比越大，硬化后水泥石中的毛細(xì)孔越多，強(qiáng)度越小。此外，水灰比越大，水化后形成的膠體越稀，水泥凝結(jié)硬化越慢。因此，在不影響拌和及施工的前提下，水灰比應(yīng)盡量小。（4）水泥細(xì)度礦物組成相同時(shí)，細(xì)度越小的水泥，與水接觸時(shí)水化反應(yīng)表面積越大，因而水化越快，凝結(jié)硬化也越快，水化熱也較多。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥（5）溫度升高溫度會(huì)加速水泥的水化和凝結(jié)硬化，強(qiáng)度增加較快；降低溫度會(huì)減慢水泥的水化和凝結(jié)硬化，強(qiáng)度增加較慢。當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，水化基本停止，水泥強(qiáng)度不增加，有時(shí)甚至?xí)蛩Y(jié)冰而導(dǎo)致水泥石結(jié)構(gòu)破壞。因此，冬季施工時(shí)，需采取保暖措施。（6）濕度在缺乏水的干燥環(huán)境中，水泥的水化反應(yīng)不能正常進(jìn)行，硬化停止，因而強(qiáng)度也不再增長(zhǎng)。因此，混凝土工程在2～3周后應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)，以確保水泥的充分水化及硬化。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥（7）齡期水泥在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時(shí)間稱(chēng)為齡期。在合適的溫度和環(huán)境中，水泥的強(qiáng)度一般隨齡期的增長(zhǎng)而提高。實(shí)踐表明，水泥一般在28d內(nèi)強(qiáng)度發(fā)展較快，28d以后強(qiáng)度發(fā)展較慢，如圖3-1-4所示。圖3-1-4硅酸鹽水泥抗壓強(qiáng)度與齡期的關(guān)系認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥三、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)細(xì)度1水泥細(xì)度的表示方法有兩種：篩余百分?jǐn)?shù)和比表面積。硅酸鹽水泥的細(xì)度一般用比表面積表示，其比表面積應(yīng)不小于300m2/kg。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量2將水泥調(diào)制成具有標(biāo)準(zhǔn)稠度的凈漿所需的用水量即為標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，用水占水泥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。不同品種的水泥，其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量不同，一般在24%～33%之間。熟料的礦物組成、混合材料的種類(lèi)以及水泥的細(xì)度等對(duì)水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量有影響；而水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量對(duì)水泥的凝結(jié)時(shí)間、體積安定性等有影響。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥凝結(jié)時(shí)間3凝結(jié)時(shí)間分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間是指從開(kāi)始加水拌和至水泥漿開(kāi)始失去可塑性所需的時(shí)間；終凝時(shí)間是指從開(kāi)始加水拌和至水泥漿體完全失去可塑性所需的時(shí)間。凝結(jié)時(shí)間對(duì)施工具有重要意義。初凝時(shí)間不宜過(guò)短，以便使用時(shí)有足夠的時(shí)間進(jìn)行攪拌、運(yùn)輸和砌筑等施工操作。終凝時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以便水泥盡快達(dá)到一定強(qiáng)度，從而可進(jìn)行下一道施工工序。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB175—2007規(guī)定，硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間應(yīng)不小于45min，終凝時(shí)間應(yīng)不大于390min。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥體積安定性4水泥的體積安定性是指水泥漿在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。若水泥漿凝結(jié)硬化時(shí)體積變化不均勻，即體積安定性不良，會(huì)導(dǎo)致混凝土構(gòu)件因膨脹而開(kāi)裂，使建筑工程質(zhì)量降低。因此，體積安定性不良的水泥不能用于工程中，應(yīng)作廢品處理。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥（1）體積安定性不良的原因石膏摻量過(guò)多水泥漿硬化后，過(guò)量的石膏與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣，體積膨脹約1.5倍，從而導(dǎo)致水泥石開(kāi)裂。熟料中有較多過(guò)燒的氧化鈣或氧化鎂過(guò)燒的氧化鈣或氧化鎂水化慢，其在水泥硬化后才開(kāi)始水化。過(guò)燒的氧化鈣或氧化鎂在水化時(shí)體積膨脹，從而導(dǎo)致水泥石開(kāi)裂。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥（2）體積安定性的檢驗(yàn)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1346—2011規(guī)定，硅酸鹽水泥的安定性需經(jīng)沸煮法檢驗(yàn)。另外，硅酸鹽水泥中氧化鎂的含量不得超過(guò)5.0%，三氧化硫的含量不得超過(guò)3.5%。若水泥壓蒸試驗(yàn)合格，水泥中氧化鎂的含量可放寬至6.0%。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥強(qiáng)度5強(qiáng)度是水泥質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是評(píng)定水泥等級(jí)的主要依據(jù)。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度主要取決于水泥的礦物組成、細(xì)度、水灰比、齡期、環(huán)境溫度和濕度等。水泥強(qiáng)度按《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》（GB/T17671—1999）進(jìn)行檢驗(yàn)，即將水泥、標(biāo)準(zhǔn)沙和水按比例用標(biāo)準(zhǔn)方法制作40mm×40mm×160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)，然后測(cè)定其3d和28d齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥根據(jù)3d和28d齡期的強(qiáng)度，可將硅酸鹽水泥劃分為，，，，和六個(gè)等級(jí)，如表3-1-3所示。表3-1-3硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥水化熱6水泥在水化過(guò)程中，與水發(fā)生反應(yīng)所放出的熱量稱(chēng)為水化熱。水化熱的大小主要取決于水泥的礦物組成及細(xì)度。例如，水泥中硅酸三鈣和鋁酸三鈣含量越多，水化熱越大；水泥顆粒越細(xì)，水化熱越大。大部分水化熱在水化早期放出，3～7d以后水化熱釋放量逐漸減少。水化熱對(duì)冬季施工時(shí)水泥的凝結(jié)硬化有利，但對(duì)于大體積混凝土工程如大壩、橋墩、大型基礎(chǔ)等，水化熱積聚在混凝土中不易散出，內(nèi)外溫差引起的應(yīng)力易導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，因此，大體積混凝土工程應(yīng)采用水化熱較低的水泥，否則應(yīng)采取必要的降溫措施。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥化學(xué)指標(biāo)6Ⅰ型硅酸鹽水泥中，不溶物含量不得超過(guò)0.75%，燒失量不得超過(guò)3.0%；Ⅱ型硅酸鹽水泥中，不溶物含量不得超過(guò)1.5%，燒失量不得超過(guò)3.5%。水泥中的堿含量用Na22O計(jì)算值表示。若同時(shí)使用活性骨料和低堿水泥時(shí)，水泥中的堿含量不得超過(guò)0.60%，或由買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定。水泥中氯離子含量不得超過(guò)0.06%。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的密度范圍一般為～3，通常取3。在配制混凝土和砂漿時(shí)，硅酸鹽水泥的堆積密度取1200～1300kg/m3。硅酸鹽水泥的堆積密度主要取決于堆積時(shí)的緊密程度、礦物組成以及細(xì)度。讀一讀認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥課堂實(shí)驗(yàn)一——測(cè)定水泥的細(xì)度根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥細(xì)度檢驗(yàn)方法篩析法》（GB/T1345—2005），水泥細(xì)度檢驗(yàn)方法可分為負(fù)壓篩法、水篩法和手工篩法三種。當(dāng)三種檢驗(yàn)方法的測(cè)定結(jié)果有爭(zhēng)議時(shí)，以負(fù)壓篩法為準(zhǔn)。因此，下面將介紹用負(fù)壓篩法來(lái)檢驗(yàn)水泥細(xì)度。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥提示國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1345—2005不僅適用于硅酸鹽水泥，也適用于其他通用硅酸鹽水泥，該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了40μm和80μm兩種方孔標(biāo)準(zhǔn)篩。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1掌握國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的負(fù)壓篩法測(cè)定水泥細(xì)度，通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)檢驗(yàn)水泥的粗細(xì)程度，并以此來(lái)作為評(píng)定水泥質(zhì)量的依據(jù)之一。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備2（1）知識(shí)準(zhǔn)備預(yù)習(xí)教材，并查閱有關(guān)資料了解負(fù)壓篩法測(cè)定水泥細(xì)度的相關(guān)知識(shí)。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥（2）器材準(zhǔn)備負(fù)壓篩法測(cè)定水泥細(xì)度的主要儀器設(shè)備有負(fù)壓篩析儀和天平，如圖3-1-5所示。（a）負(fù)壓篩析儀（b）負(fù)壓篩（c）天平圖3-1-5負(fù)壓篩法測(cè)定水泥細(xì)度的主要設(shè)備認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥負(fù)壓篩析儀主要由篩座、微電機(jī)、吸塵器、旋風(fēng)筒和電器控制等組成，同時(shí)有與頂部篩座相匹配的負(fù)壓篩（參見(jiàn)圖3-1-5b），負(fù)壓篩上附有透明篩蓋，篩蓋與負(fù)壓篩的上口應(yīng)具有良好的密封性。負(fù)壓篩析儀的負(fù)壓可調(diào)范圍為4000～6000Pa。天平最小分度值不大于0.01g。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥實(shí)驗(yàn)步驟3①將負(fù)壓篩放在篩座上，蓋上篩蓋，接通電源，檢查控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)負(fù)壓使其在4000～6000Pa范圍內(nèi)。②若進(jìn)行80μm篩析試驗(yàn)，則稱(chēng)取25.00g試樣；若進(jìn)行45μm篩析試驗(yàn)，則稱(chēng)取試樣。將試樣放入潔凈的負(fù)壓篩中，再將負(fù)壓篩放在篩座上，蓋上篩蓋，接通電源，啟動(dòng)篩析儀連續(xù)篩析2min。在此期間，若有試樣附著在篩蓋上，可輕輕敲擊篩蓋使其落下。篩畢，用天平稱(chēng)量篩余物。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析4①水泥試樣篩余百分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式為式中：F——水泥試樣的篩余百分?jǐn)?shù)（%），精度為0.1%；

Rt

——水泥篩余物的質(zhì)量（g）；

m——水泥試樣的質(zhì)量（g）。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥②進(jìn)行兩次平行實(shí)驗(yàn)，將結(jié)果記錄于表3-1-4中，取篩余算術(shù)平均值作為篩析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。兩次實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果的差值不得超過(guò)0.5%，若超過(guò)，則需再做一次實(shí)驗(yàn)，取兩次相近結(jié)果的算術(shù)平均值作為最終結(jié)果。表3-1-4材料密度實(shí)驗(yàn)記錄認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥課堂實(shí)驗(yàn)二——測(cè)定水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1掌握國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》（GB/T1346—2011）中用標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，測(cè)定出水泥漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)所需用水量，為水泥凝結(jié)時(shí)間和體積安定性試驗(yàn)的所需加水量提供依據(jù)。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備2（1）知識(shí)準(zhǔn)備預(yù)習(xí)教材，并查閱有關(guān)資料了解水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測(cè)定的相關(guān)知識(shí)。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥（2）器材準(zhǔn)備水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測(cè)定的主要儀器設(shè)備有水泥凈漿攪拌機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)稠度與凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀（標(biāo)準(zhǔn)維卡儀）和天平，如圖3-1-6所示。（a）水泥凈漿攪拌機(jī)

（b）標(biāo)準(zhǔn)維卡儀圖3-1-6水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定的主要儀器設(shè)備水泥凈漿攪拌機(jī)應(yīng)符合最新版本的水泥凈漿攪拌機(jī)標(biāo)準(zhǔn)要求，目前的標(biāo)準(zhǔn)是JC/T729—2005。標(biāo)準(zhǔn)維卡儀與試桿、試針連接的滑動(dòng)桿表面應(yīng)光滑，在重力作用下能自由下落，不能太緊或太松。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1346—2011適用于通用水泥。該標(biāo)準(zhǔn)中實(shí)驗(yàn)室溫度應(yīng)為(20±2)℃，相對(duì)濕度不低于50%；水泥試樣、拌和水、儀器和用具的溫度應(yīng)與實(shí)驗(yàn)室一致。讀一讀認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥實(shí)驗(yàn)步驟3①檢查并確保維卡儀的滑動(dòng)桿能自由滑動(dòng)，試桿接觸玻璃板時(shí)指針剛好對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)，攪拌機(jī)能正常運(yùn)行。②將拌和水倒入用濕布擦拭過(guò)的攪拌鍋內(nèi)，在5～10s內(nèi)將預(yù)先稱(chēng)好的500g水泥試樣也倒入攪拌鍋中，然后將攪拌鍋放至攪拌機(jī)的鍋?zhàn)?，將其升至攪拌位置，啟?dòng)攪拌機(jī)，慢速攪拌120s，停15s，在停止時(shí)將葉片和鍋壁上的水泥漿刮入鍋中間，然后再快速攪拌120s后停機(jī)。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥③取適量攪拌好的水泥凈漿一次性裝入濕布擦拭過(guò)的玻璃底板上的試模中，用大約25mm寬的直邊刀輕輕拍打超出試模部分的漿體，共拍打5次，然后刮去多余凈漿并輕輕抹平。將試模和玻璃底板迅速放到維卡儀上，降低試桿使其與水泥凈漿表面的中心點(diǎn)接觸，擰緊螺絲，1～2s后突然放松，使試桿垂直沉入凈漿中，直至試桿停止沉入或釋放試桿30s時(shí)記錄試桿與底板之間的距離，升起試桿并立即擦凈。整個(gè)操作過(guò)程應(yīng)在攪拌后1.5min內(nèi)完成。以試桿沉入凈漿并距底板距離為(6±1)mm的水泥凈漿為標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿，其拌和水量為該水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥④重復(fù)上面的第②步和第③步，測(cè)定加入不同拌和水后的試桿與底板之間的距離，直至試桿與底板之間的距離在(6±1)mm范圍內(nèi)。認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析4以試桿沉入凈漿并距底板距離為(6±1)mm的水泥凈漿為標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿，其拌和水量為該水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（P），用水泥質(zhì)量的百分比來(lái)表示，計(jì)算公式為實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄于表3-1-5中。表3-1-5水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量實(shí)驗(yàn)記錄認(rèn)識(shí)硅酸鹽水泥提示水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)定方法除標(biāo)準(zhǔn)法外，還有代用法。代用法測(cè)定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的方法又可分為調(diào)整水量法和不變水量法。采用調(diào)整水量法時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)加入拌和水量嘗試，直至試錐下沉深度為(30±1)mm。采用不變水量法時(shí)，拌和水量值確定，其為142.5mL，測(cè)得其試錐下沉深度，根據(jù)相應(yīng)公式計(jì)算水泥稠度標(biāo)準(zhǔn)用水量。當(dāng)這兩種測(cè)量結(jié)果有爭(zhēng)議時(shí)，以調(diào)整水量法為準(zhǔn)。此外，當(dāng)試錐下沉深度小于13mm時(shí)，應(yīng)改用調(diào)整水量法重新測(cè)定。二任務(wù)二認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥將適量礦物材料、工業(yè)廢渣等混合材料以及石膏摻入硅酸鹽水泥熟料一起磨細(xì)得到的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為摻混合材料的硅酸鹽水泥。摻入混合材料，既可以利用工業(yè)廢料、降低生產(chǎn)成本，又可以改善硅酸鹽水泥的某些性能，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥根據(jù)摻入水泥后所起的作用不同，混合材料可分為活性混合材料和非活性混合材料，如圖3-2-1所示。

（a）粉煤灰

（b）火山灰

（c）?；郀t礦渣

（d）石英沙（e）黏土（f）廢渣圖3-2-1混合材料認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥活性混合材料能與水泥中的水化產(chǎn)物氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，生成水硬性膠凝材料，凝結(jié)硬化后產(chǎn)生強(qiáng)度并能改善硅酸鹽水泥的某些性質(zhì)。常用的活性混合材料有粉煤灰、火山灰、?；郀t礦渣等。非活性混合材料不與水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，或化學(xué)反應(yīng)很微弱。非活性混合材料的作用是調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)、提高產(chǎn)量、降低水化熱，實(shí)質(zhì)上是起填充作用。常用的非活性混合材料有石英沙、石灰石、黏土、廢渣等。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥一、摻混合材料硅酸鹽水泥的種類(lèi)根據(jù)所摻混合材料的不同，摻混合材料硅酸鹽水泥可分為普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥，如圖3-2-2所示。摻混合材料硅酸鹽水泥中各混合材料的摻入量都應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》（GB175—2007），下面分類(lèi)介紹中的摻入量都是該國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥（a）普通硅酸鹽水泥

（b）礦渣硅酸鹽水泥

（c）火山灰硅酸鹽水泥（d）粉煤灰硅酸鹽水泥（e）復(fù)合硅酸鹽水泥圖3-2-2摻混合材料硅酸鹽水泥認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥1在硅酸鹽水泥熟料中，摻入活性混合材料以及適量石膏一起磨細(xì)得到的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為普通硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱(chēng)普通水泥，代號(hào)為P·O。其中，活性混合材料的摻量大于5%且不大于20%。對(duì)于摻入的活性材料，可以用不超過(guò)水泥質(zhì)量5%的窯灰或不超過(guò)水泥質(zhì)量8%的非活性材料代替。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥2在硅酸鹽水泥熟料中，摻入礦渣以及適量石膏一起磨細(xì)得到的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為礦渣硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱(chēng)礦渣水泥，代號(hào)為P·S。其中，礦渣摻量大于20%且不大于70%。礦渣硅酸鹽水泥分為A型和B型，A型硅酸鹽水泥的礦渣摻量大于20%且不大于50%，代號(hào)為P·S·A；B型硅酸鹽水泥的礦渣摻量大于50%且不大于70%，代號(hào)為P·S·B。對(duì)于摻入的礦渣，可以用石灰石、窯灰、火山灰和粉煤灰中的一種代替，代替量不得超過(guò)水泥質(zhì)量的8%，且代替后水泥中的粒化高爐礦渣含量不得小于20%。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥火山灰硅酸鹽水泥3在硅酸鹽水泥熟料中，摻入火山灰以及適量石膏一起磨細(xì)得到的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為火山灰硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱(chēng)火山灰水泥，代號(hào)為P·P。其中，火山灰摻量大于20%且不大于40%。粉煤灰硅酸鹽水泥4在硅酸鹽水泥熟料中，摻入粉煤灰以及適量石膏一起磨細(xì)得到的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為粉煤灰硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱(chēng)粉煤灰水泥，代號(hào)為P·F。其中，粉煤灰摻量大于20%且不大于40%。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥5在硅酸鹽水泥熟料中，摻入兩種或兩種以上的混合材料以及適量石膏一起磨細(xì)得到的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為復(fù)合硅酸鹽水泥，代號(hào)為P·C，其中，混合材料的摻量大于20%且不大于50%。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥二、摻混合材料硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)普通硅酸鹽水泥的細(xì)度表示及其值與硅酸鹽水泥相同，比表面積不小于300m2/kg；礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥以及復(fù)合硅酸鹽水泥的細(xì)度都是用篩余表示，即80μm方孔篩的篩余不大于10%，或45μm方孔篩的篩余不大于30%。細(xì)度1認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥除沸煮法檢驗(yàn)游離氧化鈣引起的體積安定性不良外，摻混合材料硅酸鹽水泥中的三氧化硫和游離氧化鎂含量還需滿(mǎn)足表3-2-1中的要求。體積安定性2表3-2-1摻混合材料硅酸鹽水泥的安定性要求認(rèn)識(shí)摻混合材料的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、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不得小于45min，終凝時(shí)間不得大于600min。凝結(jié)時(shí)間3認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥摻入的混合材料不同，其強(qiáng)度等級(jí)劃分及要求也不同，如表3-2-2所示。強(qiáng)度4表3-2-1摻混合材料硅酸鹽水泥的安定性要求認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥課堂實(shí)驗(yàn)一——測(cè)定水泥的凝結(jié)時(shí)間掌握國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》（GB/T1346—2011）中水泥凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定方法，測(cè)定出水泥加入標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量后的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間，以便評(píng)定水泥是否合格。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥預(yù)習(xí)教材，并查閱有關(guān)資料了解水泥凝結(jié)時(shí)間測(cè)定的相關(guān)知識(shí)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備2（1）知識(shí)準(zhǔn)備水泥凈漿凝結(jié)時(shí)間測(cè)定的主要儀器設(shè)備除與水泥標(biāo)準(zhǔn)用水量相同的水泥凈漿攪拌機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)維卡儀和天平外，還有濕氣養(yǎng)護(hù)箱。（2）器材準(zhǔn)備天平：最大稱(chēng)量不小于1000g，分度值不大于1g。濕氣養(yǎng)護(hù)箱：溫度為(20±1)℃，相對(duì)濕度不低于90%。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥實(shí)驗(yàn)步驟3①檢查并確保維卡儀的滑動(dòng)桿能自由滑動(dòng)，試針接觸玻璃板時(shí)指針剛好對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)，攪拌機(jī)能正常運(yùn)行。②將標(biāo)準(zhǔn)稠度所需水量倒入用濕布擦拭過(guò)的攪拌鍋內(nèi)，在5～10s內(nèi)將預(yù)先稱(chēng)好的500g水泥試樣也倒入攪拌鍋中，記錄水泥試樣全部倒完時(shí)的時(shí)間，它是凝結(jié)時(shí)間的起始時(shí)間，然后按標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量試驗(yàn)步驟中的第②步制得標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿，再按其第③步裝模和刮平，然后立即放入濕氣養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥③試件在濕氣養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)至距離凝結(jié)起始時(shí)間30min時(shí)，進(jìn)行第一次測(cè)定。測(cè)定時(shí)，將試模從養(yǎng)護(hù)箱中取出，放至試針下，降低試針使其與水泥凈漿表面接觸，擰緊螺絲，1～2s后突然放松，使試針垂直沉入凈漿中。記錄試針停止下沉或釋放試針30s時(shí)指針的讀數(shù)。水泥漿體快接近初凝狀態(tài)時(shí)，每隔5min或更短時(shí)間進(jìn)行一次測(cè)定。當(dāng)試針沉至距底板(4±1)mm時(shí)，水泥達(dá)到初凝狀態(tài)。從初凝起始時(shí)間至水泥達(dá)到初凝狀態(tài)的時(shí)間為水泥的初凝時(shí)間，單位為min。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥④初凝時(shí)間測(cè)定完后，立即將試模連同漿體從玻璃板上平移取下，翻轉(zhuǎn)180°，直徑大端向上，直徑小端向下放在玻璃板上，一起再放入濕氣養(yǎng)護(hù)箱中繼續(xù)養(yǎng)護(hù)。水泥漿體快接近終凝狀態(tài)時(shí)，每隔15min或更短時(shí)間進(jìn)行一次測(cè)定。當(dāng)試針沉入試件中0.5mm時(shí)，即環(huán)形附件開(kāi)始不能在試件上留下痕跡時(shí)，水泥達(dá)到終凝狀態(tài)。從初凝起始時(shí)間至水泥達(dá)到終凝狀態(tài)的時(shí)間為水泥的終凝時(shí)間，單位為min。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥從水泥試樣全部倒入裝有標(biāo)準(zhǔn)稠度水量的攪拌鍋至水泥漿達(dá)到初凝狀態(tài)、終凝狀態(tài)的時(shí)間分別為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄于表3-2-3中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析4表3-2-3水泥初凝時(shí)間、終凝時(shí)間記錄表認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥測(cè)定水泥凈漿凝結(jié)時(shí)間的注意事項(xiàng)如下。①輕輕扶著金屬柱，使其慢慢下降，以防撞彎試針，但實(shí)際結(jié)果應(yīng)以自由下落為準(zhǔn)。②在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，試針沉入的位置應(yīng)至少離試模內(nèi)壁10mm。③當(dāng)測(cè)試到達(dá)初凝時(shí)應(yīng)立即再測(cè)一次，若兩次測(cè)試結(jié)論相同，可確定水泥凈漿達(dá)到初凝狀態(tài)；當(dāng)測(cè)試到達(dá)終凝時(shí)，需在試體另外兩個(gè)不同點(diǎn)上測(cè)試，若測(cè)試結(jié)論相同，可確定水泥凈漿達(dá)到終凝狀態(tài)。④每次測(cè)定不能讓試針落入原針孔。注意認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥課堂實(shí)驗(yàn)二——測(cè)定水泥的體積安定性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》（GB/T1346—2011）中的水泥安定性檢測(cè)主要是檢驗(yàn)游離氧化鈣所產(chǎn)生的體積安定性不良，采用沸煮法進(jìn)行測(cè)試，沸煮法又分為雷氏法（標(biāo)準(zhǔn)法）和試餅法（代用法）兩種。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥雷氏法試餅法是通過(guò)測(cè)定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿在雷氏夾中沸煮后試針的相對(duì)位移所表征的體積膨脹值來(lái)評(píng)定水泥體積安定性。是通過(guò)觀測(cè)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿試餅沸煮后的外形變化來(lái)評(píng)定水泥體積安定性。當(dāng)這兩種方法的測(cè)定結(jié)果有爭(zhēng)議時(shí)，以雷氏法為準(zhǔn)。因此，下面將介紹雷氏法測(cè)定水泥的體積安定性。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥掌握用雷氏法測(cè)定水泥的體積安定性，測(cè)定出水泥加入標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量配制的水泥凈漿在硬化時(shí)體積變化的均勻性，以便評(píng)定水泥是否合格，是否可以使用。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備2預(yù)習(xí)教材，并查閱有關(guān)資料了解雷氏法水泥體積安定性測(cè)定的相關(guān)知識(shí)。（1）知識(shí)準(zhǔn)備認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥雷氏法測(cè)定水泥體積安定性的主要儀器設(shè)備除水泥凈漿攪拌機(jī)和天平外，還有雷氏夾、養(yǎng)護(hù)箱、沸煮箱、雷氏夾膨脹測(cè)定儀等。其中，雷氏夾和雷氏夾膨脹測(cè)定儀分別如圖3-2-3和圖3-2-4所示。（2）器材準(zhǔn)備圖3-2-3雷氏夾1—指針；2—環(huán)模認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥圖3-2-4雷氏夾膨脹測(cè)定儀1—底座；2—模子座；3—測(cè)彈性標(biāo)尺；4—立柱；5—測(cè)膨脹值標(biāo)尺；6—懸臂；7—懸絲沸煮箱應(yīng)符合其相應(yīng)最新的標(biāo)準(zhǔn)要求，目前標(biāo)準(zhǔn)是《水泥安定性試驗(yàn)用沸煮箱》（JC/T955—2005）。雷氏夾每個(gè)雷氏夾需要配兩塊邊長(zhǎng)或直徑約為80mm、厚度為4～5mm的玻璃板。雷氏夾膨脹測(cè)定儀標(biāo)尺最小刻度為0.5mm。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥實(shí)驗(yàn)步驟3①用500g水泥及其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量在水泥凈漿攪拌機(jī)中攪拌得到水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿。②將預(yù)先準(zhǔn)備好的雷氏夾放在已稍擦油的玻璃板上，并立即將配制好的標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿一次裝滿(mǎn)雷氏夾，裝漿時(shí)一只手輕扶雷氏夾，另一只手用寬約25mm的直邊刀在漿體表面輕輕插搗3次，抹平，蓋上涂少量油的玻璃板，接著將裝有漿體的雷氏夾和玻璃蓋板一起立即移入濕氣養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為(24±2)h。每一種水泥凈漿都應(yīng)分別成型兩個(gè)試件。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥③調(diào)整沸煮箱內(nèi)的水位，使其在整個(gè)沸煮過(guò)程中都能沒(méi)過(guò)試件，且在內(nèi)能加熱至沸騰。④脫去養(yǎng)護(hù)后雷氏夾上的玻璃板，測(cè)量雷氏夾指針尖端間的距離（A），精確到0.5mm，然后將試件放入沸煮箱水中的試件架上，使指針朝上，試件之間互不交叉，然后開(kāi)始加熱，在(30±5)min內(nèi)加熱至沸騰，沸騰狀態(tài)保持(180±5)min。⑤沸煮結(jié)束后，迅速將沸煮箱內(nèi)的熱水放出，打開(kāi)箱蓋，待箱體冷卻至室溫時(shí)取出試件，測(cè)量雷氏夾指針尖端的距離（C），精確至0.5mm。認(rèn)識(shí)摻混合材料的硅酸鹽水泥實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如表3-2-4所示。當(dāng)兩個(gè)試件煮后增加距離（C-A）的平均值不大于5.0mm時(shí)，該水泥安定性合格，可以使用。當(dāng)兩個(gè)試件煮后增加距離（C-A）的平均值大于5.0mm時(shí)，立即用原來(lái)的兩個(gè)試件重新再做一次試驗(yàn)，若重做試驗(yàn)結(jié)果不大于5.0mm，則該水泥安定性合格，可以使用；若重做試驗(yàn)結(jié)果還是大于5.0mm，則該水泥安定性不合格，不能使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析4表3-2-4水泥體積安定性實(shí)驗(yàn)記錄表三任務(wù)三認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用一、硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用不同種類(lèi)的硅酸鹽水泥，因其特性不同，故應(yīng)用也不同。建筑工程施工時(shí)，需根據(jù)實(shí)際要求來(lái)選擇合適的水泥。凝結(jié)硬化快、強(qiáng)度高1硅酸鹽水泥具有快硬、高強(qiáng)的特點(diǎn)，因而適用于配制高強(qiáng)混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土等。此外，硅酸鹽水泥的早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快，因而適用于配制對(duì)早期強(qiáng)度有要求的混凝土。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用水化熱大2硅酸鹽水泥中的硅酸三鈣和鋁酸三鈣水化時(shí)放熱快且放熱量大，因而不適用于大體積混凝土工程，利用其放熱量大可用于混凝土的冬季施工?？固炕院?水泥石中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣的過(guò)程稱(chēng)為炭化。炭化會(huì)使水泥石中的堿度降低，引起鋼筋銹蝕和水泥石收縮。由于硅酸鹽水泥中含有較多的氫氧化鈣，即使炭化時(shí)堿度有所降低，但仍然有足夠的堿度來(lái)保護(hù)鋼筋以免銹蝕，因此，用硅酸鹽水泥制成的混凝土具有優(yōu)良的抗炭化性，適用于空氣中二氧化碳含量較高的環(huán)境。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用干縮小4硅酸鹽水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中，生成的大量水化硅酸鈣凝膠使水泥石密實(shí)，游離水分少，不易產(chǎn)生干縮裂紋，因而可用于干燥環(huán)境中的混凝土工程。耐磨性好5硅酸鹽水泥強(qiáng)度高，耐磨性好，因而適用于道路、地面等耐磨性要求高的工程。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用抗凍性好6硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化后孔隙率較小，早期強(qiáng)度高，因而具有優(yōu)良的抗凍性，適用于干濕交替部位、遭受反復(fù)凍融的混凝土工程、嚴(yán)寒地區(qū)以及冬季施工。耐熱性差7硅酸鹽水泥中的一些重要成分在250℃時(shí)發(fā)生脫水或分解，導(dǎo)致水泥石強(qiáng)度降低；700℃以上時(shí)水泥石結(jié)構(gòu)將遭受破壞。因此，硅酸鹽水泥不適用于耐熱混凝土工程。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用濕熱養(yǎng)護(hù)效果差8常規(guī)養(yǎng)護(hù)的硅酸鹽水泥硬化快、強(qiáng)度高；蒸汽養(yǎng)護(hù)后再自然養(yǎng)護(hù)到28d硅酸鹽水泥石的抗壓強(qiáng)度比未蒸汽養(yǎng)護(hù)低。耐侵蝕性差9硅酸鹽水泥硬化后的水泥石中，氫氧化鈣和水化鋁酸鈣含量較多，易被軟水侵蝕，也易被化學(xué)侵蝕，因而不適用于承受軟水、海水、礦物水和有水壓作用的工程，也不適用于有酸類(lèi)、鹽類(lèi)侵蝕的工程。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用提示不含或含有少量鈣、鎂物質(zhì)的水稱(chēng)為軟水，反之，含有較多鈣、鎂物質(zhì)的水稱(chēng)為硬水。大自然中未受污染的雨水、雪水以及含碳酸氫鈉很少的河水、湖水等都屬于軟水，泉水、水庫(kù)水、地下水以及一般的江水和河水等都屬于硬水。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用二、摻混合材料硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用普通硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用1普通硅酸鹽水泥的絕大部分成分仍是硅酸鹽水泥熟料，摻入的混合材料較少，因而普通硅酸鹽水泥的性質(zhì)與硅酸鹽水泥相近，早期強(qiáng)度、水化熱、抗凍性、抗炭化能力、耐磨性等略有降低，而耐侵蝕性和耐熱性略有提高。因此，普通硅酸鹽水泥的應(yīng)用基本與硅酸鹽水泥相同，甚至在一些硅酸鹽水泥不適宜用的場(chǎng)合也可采用普通硅酸鹽水泥，使得其在建材中使用更廣泛。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用其余摻混合材料硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用2除普通硅酸鹽水泥外，其余摻混合材料硅酸鹽水泥既具有共性，又具有各自的特性。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用與硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥相比，其余摻混合材料硅酸鹽水泥的共性如表3-3-1所示。（1）共性表3-3-1其余摻混合材料硅酸鹽水泥的相同性質(zhì)認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用（2）各自特性1）礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥石中氫氧化鈣的含量較低，且礦渣是一種耐火材料，因此，礦渣硅酸鹽水泥具有較好的耐熱性，可用于配制耐熱混凝土。此外，礦渣親水性差，因而礦渣硅酸鹽水泥保水性差，泌水性差，干燥收縮較大，不適用于抗?jié)B混凝土工程。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用2）火山灰硅酸鹽水泥火山灰硅酸鹽水泥需水量大，凝結(jié)硬化時(shí)的干燥收縮比礦渣水泥大，在干燥環(huán)境易產(chǎn)生干縮裂縫，因此，不適用于干燥環(huán)境中的混凝土工程。此外，火山灰硅酸鹽水泥顆粒細(xì)小、泌水性小，因而抗?jié)B性較好，適用于一般的抗?jié)B混凝土工程。火山灰硅酸鹽水泥在使用時(shí)需長(zhǎng)時(shí)間保持潮濕養(yǎng)護(hù)。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用3）粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥的硬化和性能與火山灰硅酸鹽水泥基本相似，其干縮性更小、抗裂性更好。這是因?yàn)榉勖夯宜嘈杷啃?，凝結(jié)硬化時(shí)的干燥收縮小，不易產(chǎn)生干縮裂縫。此外，粉煤灰硅酸鹽水泥水化熱較低，抗侵蝕性較強(qiáng)，特別適用于水利工程和大體積混凝土建筑。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用4）復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥中的混合材料是由兩種或兩種以上材料混合而成的，因而可以相互補(bǔ)充、取長(zhǎng)補(bǔ)短，使復(fù)合硅酸鹽水泥的性能比摻單一混合材料有所改善，適用范圍更廣。復(fù)合硅酸鹽水泥水化熱較低，早期強(qiáng)度較高，其性能主要取決于所摻混合材料的種類(lèi)、摻量及比例。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用三、通用硅酸鹽水泥的選用通用硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)的選用原則1混凝土的用途不同，其所選用水泥的強(qiáng)度等級(jí)也不同。對(duì)于一般素混凝土如墊層，水泥強(qiáng)度等級(jí)不能低于；對(duì)于一般鋼筋混凝土，水泥強(qiáng)度等級(jí)不能低于；對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土、抗凍混凝土、大跨度結(jié)構(gòu)混凝土等，如圖3-3-1所示，水泥強(qiáng)度等級(jí)不能低于。（a）預(yù)應(yīng)力混凝土（b）大跨度結(jié)構(gòu)混凝土圖3-3-1鋼筋混凝土認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用提示根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，配制一般混凝土?xí)r，選用水泥強(qiáng)度應(yīng)為混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的1.5～2倍；配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r，其選用水泥的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的0.9～1.5倍。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用通用硅酸鹽水泥品種的選用原則1混凝土的用途及所處環(huán)境不同，其對(duì)水泥的要求也不同，如表3-3-2所示。表3-3-2通用硅酸鹽水泥的選用認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用續(xù)表認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用課堂實(shí)驗(yàn)——測(cè)定水泥膠砂強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1掌握國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》（GB/T17671—1999）測(cè)定水泥膠砂強(qiáng)度的方法，通過(guò)測(cè)定強(qiáng)度與水泥的已知強(qiáng)度等級(jí)比較，檢驗(yàn)該水泥強(qiáng)度是否滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的3d，28d齡期強(qiáng)度要求；或通過(guò)測(cè)定強(qiáng)度來(lái)確定水泥的強(qiáng)度等級(jí)。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備2預(yù)習(xí)教材，并查閱有關(guān)資料了解水泥膠砂強(qiáng)度測(cè)定的相關(guān)知識(shí)。（1）知識(shí)準(zhǔn)備認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用水泥膠砂強(qiáng)度測(cè)定的主要儀器設(shè)備有水泥膠砂攪拌機(jī)、水泥膠砂振實(shí)臺(tái)（參見(jiàn)圖3-3-2）、試模（參見(jiàn)圖3-3-3）、抗折強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)等。（2）器材準(zhǔn)備圖3-3-2水泥膠砂振實(shí)臺(tái)圖3-3-3試模認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用試?？箟簭?qiáng)度試驗(yàn)機(jī)由三個(gè)水平模槽組成，可同時(shí)成型三條截面為40mm×40mm、長(zhǎng)度為160mm的棱形試體。在較大的五分之四量程范圍內(nèi)使用時(shí)，記錄的荷載應(yīng)滿(mǎn)足±1%的精度要求，并能按(2400±200)N/s的速率加荷。人工操縱的試驗(yàn)機(jī)應(yīng)配有一個(gè)速度動(dòng)態(tài)裝置，以便于控制荷載增加。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用實(shí)驗(yàn)步驟3①按1∶3的水泥膠砂比和的水灰比來(lái)配制水泥膠砂。稱(chēng)取待檢測(cè)水泥(450±2)g，標(biāo)準(zhǔn)砂(1350±5)g，拌和水(225±1)g。先將水加入已經(jīng)固定在攪拌機(jī)底座上的攪拌鍋內(nèi)，然后加入水泥，啟動(dòng)攪拌機(jī)低速攪拌30s，在第二個(gè)30s開(kāi)始的同時(shí)均勻地加入標(biāo)準(zhǔn)沙，然后將攪拌機(jī)調(diào)至高速，再攪拌30s，形成均勻水泥膠砂。停拌90s，在第一個(gè)15s內(nèi)將葉片和鍋壁上的膠砂刮入鍋中間，然后高速下繼續(xù)攪拌60s即可。各個(gè)攪拌階段的誤差應(yīng)控制在±1內(nèi)。（1）試件成型認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用②膠砂制備后立即進(jìn)行成型，成型尺寸為40mm×40mm×160mm，每組成型三個(gè)試件。將空試模和模套固定在振實(shí)臺(tái)上，攪拌鍋內(nèi)的膠砂分兩層裝入試模。裝第一層時(shí)，每個(gè)模槽里約放300g膠砂，用大播料器垂直架在模套頂部來(lái)播平每個(gè)模槽的料層，然后振動(dòng)60次。接著裝入第二層膠砂，用小播料器播平，然后再振動(dòng)60次。移走模套，取下試模，用金屬直尺將試件表面抹平，然后給試模編號(hào)或在試模上作標(biāo)記。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用③立即將編號(hào)或作標(biāo)記后的試模放入霧室或養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)20～24h后脫模，硬化慢的水泥可延期脫模，并記錄脫模時(shí)間。脫模后的試件立即水平或垂直放入(20±1)g℃的水中養(yǎng)護(hù)，水平放置時(shí)刮平面應(yīng)朝上。試件的六個(gè)面均與水接觸，試件之間以及試件上表面距水面的距離都不得小于5mm。除24h和48h齡期外，其余任何到齡期的試件應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前15min從水中取出，擦去表面沉積物，用濕布蓋上直至實(shí)驗(yàn)。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用試件的齡期是從水泥加入水中開(kāi)始攪拌時(shí)算起，不同齡期強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)時(shí)間如下：24h±15min，48h±30min，72h±45min，7d±2h，28d±8h。（2）強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用1）抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)如圖3-3-4所示，將試件的一個(gè)側(cè)面放在抗折強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)的支撐圓柱上，使試件長(zhǎng)軸與支撐圓柱垂直，通過(guò)加荷圓柱以的速率將荷載垂直地加在試件的相對(duì)側(cè)面，直至折斷。保持兩個(gè)半截折斷試件處于潮濕狀態(tài)直至抗壓實(shí)驗(yàn)。圖3-3-4抗折強(qiáng)度測(cè)定示意圖（單位：mm）認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用抗折強(qiáng)度用Rf表示，單位為MPa，計(jì)算公式為式中：Ff——折斷時(shí)施加在試件中部的荷載（N）；

L——兩支撐圓柱之間的距離（mm）；

b——試件正方形截面的邊長(zhǎng)（mm）。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用2）抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)每組三個(gè)試件經(jīng)抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)后變成六個(gè)半截試件，將其分別裝入抗壓夾具內(nèi)，使試件中心與抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)機(jī)壓板的受壓中心對(duì)齊，中心差應(yīng)在0.5mm內(nèi)，而試件露在壓板外面部分約為10mm。啟動(dòng)抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)機(jī)，以(2400±200)N/s的速率均勻地給試件加荷載直至破壞?？箟簭?qiáng)度用Rc表示，單位為MPa，計(jì)算公式為式中：Fc——試件破壞時(shí)的最大荷載（N）；

A——試件受壓面積（mm2），其值為40mm×40mm=1600mm2。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析4抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄于表3-3-3中。取每組三個(gè)試件抗折強(qiáng)度的平均值作為該組試件的抗折強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果。若三個(gè)抗折強(qiáng)度值中有超出平均值±10%的值時(shí)，應(yīng)剔除該值后再取平均值作為其抗折強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。表3-3-3水泥膠砂抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)記錄表認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄于表3-3-4中。取六個(gè)半截試件抗壓強(qiáng)度測(cè)定值的平均值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果。若六個(gè)測(cè)定值中有一個(gè)超出平均值±10%的值時(shí)，應(yīng)剔除該值后再取平均值作為試驗(yàn)結(jié)果；若剩余五個(gè)測(cè)定值中再有超過(guò)它們平均值±10%的值，則此組抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果作廢。表3-3-4水泥膠砂抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)記錄表取樣時(shí)應(yīng)使所取的樣品具有代表性，水泥的封裝形式不同，其取樣方法不同。對(duì)于散裝水泥，以同一水泥廠同期出廠的同品種、同等級(jí)水泥總量不超過(guò)500t為一取樣單位，隨機(jī)從不少于3個(gè)罐車(chē)中各取等量水泥拌和均勻，從中取不少于12kg水泥作為實(shí)驗(yàn)樣品。對(duì)于袋裝水泥，以同一水泥廠同期出廠的同品種、同等級(jí)水泥總量不超過(guò)200t為一取樣單位，隨機(jī)從不少于20袋中各取等量水泥拌和均勻，從中取不少于12kg水泥作為實(shí)驗(yàn)樣品。認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥的特性、應(yīng)用及選用讀一讀四任務(wù)四認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治一、通用硅酸鹽水泥的儲(chǔ)存防水、防潮1水泥易吸收空氣中的水分，發(fā)生水化反應(yīng)而凝結(jié)成塊，從而失去膠結(jié)力，因此，儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)注意防水、防潮。水泥通常儲(chǔ)存在有防潮、防漏的專(zhuān)用倉(cāng)庫(kù)中，將水泥存放在離地面300mm的墊板上，且水泥四周離墻300mm。通用硅酸鹽水泥的恰當(dāng)儲(chǔ)存是實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用的前提，水泥石的防腐蝕是其繼續(xù)發(fā)揮功效的保障。通用硅酸鹽水泥在儲(chǔ)存時(shí)的注意事項(xiàng)如下。認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治提示若需露天臨時(shí)堆放袋裝水泥，應(yīng)選擇地勢(shì)高、排水條件好的場(chǎng)地，采用上蓋下墊方式，以免水泥受潮。認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治堆放高度2袋裝水泥的堆放高度一般應(yīng)不超過(guò)10袋，以免底層水泥紙袋破損而導(dǎo)致水泥受潮和污染。儲(chǔ)存時(shí)間3通用硅酸鹽水泥的儲(chǔ)存期為3個(gè)月。水泥的儲(chǔ)存時(shí)間越長(zhǎng)，其強(qiáng)度越低。因此，水泥存放時(shí)應(yīng)按品種、標(biāo)號(hào)和出廠日期的不同而分開(kāi)存放，使用時(shí)應(yīng)先存先用，盡量縮短水泥的儲(chǔ)存期。認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治二、水泥石的腐蝕與防治硅酸鹽水泥硬化后，在通常條件下具有較好的耐久性，但在某些腐蝕性介質(zhì)中，水泥石的強(qiáng)度會(huì)逐漸降低，甚至遭到破壞或完全崩潰，這種現(xiàn)象稱(chēng)為水泥的腐蝕。通用硅酸鹽水泥的最基本成分都是硅酸鹽水泥熟料，因此，硅酸鹽水泥石的腐蝕與防治，也是通用硅酸鹽水泥石的腐蝕與防治。認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治水泥石腐蝕的類(lèi)型1水泥石中的氫氧化鈣易溶解于雨水、雪水等軟水中，而流動(dòng)水的沖刷或壓力水的滲透作用更會(huì)加速其溶解，導(dǎo)致水泥石孔隙率增大，強(qiáng)度降低，從而逐漸被破壞，如圖3-4-1所示。（1）軟水腐蝕（溶出性腐蝕）圖3-4-1水泥石的溶出性腐蝕認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治酸性腐蝕分為碳酸腐蝕和一般酸性水的腐蝕。（2）酸性腐蝕1）碳酸腐蝕工業(yè)污水和地下水中常溶解有較多的二氧化碳，當(dāng)水泥石與該水接觸時(shí)，水泥石中的氫氧化鈣與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣，而碳酸鈣繼續(xù)與水中的二氧化碳反應(yīng)，生成易溶于水的碳酸氫鈣，其反應(yīng)式為碳酸氫鈣的不斷溶解，使得水泥石中的氫氧化鈣不斷溶失，從而導(dǎo)致水泥石破壞。認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治2）一般酸性水的腐蝕當(dāng)水泥石與工業(yè)廢水、地下水和沼澤水接觸時(shí)，水泥石中的氫氧化鈣與水中的有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸發(fā)生反應(yīng)，生成易溶于水或體積膨脹的化合物，從而導(dǎo)致水泥石破壞。例如，鹽酸與氫氧化鈣反應(yīng)生成易溶于水的氯化鈣，氯化鈣的不斷溶解促使氫氧化鈣溶失，導(dǎo)致水泥石破壞，如式（3-4-3）所示；硫酸與氫氧化鈣反應(yīng)生成二水石膏，二水石膏結(jié)晶膨脹或與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成體積更大的三硫型水化鋁酸鈣，使得水泥石因膨脹而破壞，如式（3-4-4）和式（3-4-5）所示。（3-4-3）（3-4-4）（3-4-5）認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治一般的堿類(lèi)溶液不會(huì)腐蝕水泥石，但氫氧化鈉等強(qiáng)堿會(huì)腐蝕水泥石。氫氧化鈉對(duì)水泥石的腐蝕主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。（3）強(qiáng)堿腐蝕①氫氧化鈉能與水泥石中的鋁酸鹽反應(yīng)，生成易溶于水的鋁酸鈉，使得氫氧化鈣不斷溶解反應(yīng)，導(dǎo)致水泥石破壞。②被氫氧化鈉溶液浸透后的水泥石在空氣中干燥時(shí)，氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，碳酸鈉結(jié)晶沉積在水泥石的毛細(xì)孔中易導(dǎo)致水泥石脹裂破壞。認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治鹽類(lèi)腐蝕主要有鎂鹽腐蝕和硫酸鹽腐蝕兩種。（4）鹽類(lèi)腐蝕1）鎂鹽腐蝕海水和地下水中存在硫酸鎂和氯化鎂，其可與水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)式為在生成物中，二水石膏易導(dǎo)致水泥石因體積膨脹而破壞，氫氧化鎂松軟且無(wú)膠結(jié)力，氯化鈣易溶于水。認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治2）硫酸鹽腐蝕海水、湖水、地下水和工業(yè)污水中存在硫酸鹽，其可與水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，而硫酸鈣又可與水泥石中的固態(tài)水化鋁酸鈣反應(yīng)生成含水硫鋁酸鈣，使體積比原來(lái)增大倍以上，易導(dǎo)致水泥石產(chǎn)生膨脹破壞。認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治水泥石腐蝕的根本原因2水泥石的腐蝕是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，其在遭受腐蝕時(shí)，很少僅遭受單一的腐蝕作用，往往是同時(shí)遭受幾種不同類(lèi)型的腐蝕作用。水泥石遭受腐蝕的根本原因有兩個(gè)：①水泥石中存在易引起腐蝕的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣；②水泥石本身不夠密實(shí)，從而腐蝕性介質(zhì)易進(jìn)入其內(nèi)部。認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治水泥石腐蝕的防治措施3根據(jù)水泥石腐蝕產(chǎn)生的原因，可采取以下防治措施。①根據(jù)環(huán)境的特點(diǎn)，選用適宜的水泥品種。例如，對(duì)于有軟水侵蝕的環(huán)境，選用氫氧化鈣含量少的水泥來(lái)配制混凝土；對(duì)于有軟水、酸等侵蝕的環(huán)境，選用摻活性材料的硅酸鹽水泥來(lái)配制混凝土；對(duì)于有硫酸鹽腐蝕的環(huán)境，選用鋁酸三鈣含量低于5%的水泥來(lái)配制混凝土。認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治②提高水泥石的密實(shí)度。水泥石越密實(shí)，其孔隙率越小，抗?jié)B能力越強(qiáng)，腐蝕介質(zhì)也越難進(jìn)入。在實(shí)際工程中，可通過(guò)降低水灰比、摻外加劑、正確選擇骨料等措施來(lái)提高水泥石的密實(shí)度。③做保護(hù)層。當(dāng)水泥制品所處環(huán)境腐蝕性較強(qiáng)時(shí)，可在混凝土或砂漿表面做一層抗腐蝕且不透水的保護(hù)層，保護(hù)層常用的材料有耐酸石材、耐酸陶瓷、瀝青、塑料等。認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治課堂討論——探討生活中水泥石的腐蝕圖3-4-2是一個(gè)混凝土鉆井平臺(tái)，該平臺(tái)底部是一個(gè)巨大的混凝土基礎(chǔ)，夾板結(jié)構(gòu)通過(guò)空心的混凝土立柱支撐。該平臺(tái)依靠自身的巨大重量，可直接置于海底，因此，此平臺(tái)也稱(chēng)為混凝土重力式平臺(tái)。請(qǐng)同學(xué)們討論混凝土重力式平臺(tái)中水泥石所受到的腐蝕，分析其產(chǎn)生原因，可采取哪些措施？圖3-4-2認(rèn)識(shí)通用水泥的儲(chǔ)存及水泥石的腐蝕與防治點(diǎn)撥混凝土重力式平臺(tái)中的水泥石在海水中受到的腐蝕主要是鹽類(lèi)腐蝕，包括鎂鹽腐蝕和硫酸鹽腐蝕。混凝土在海水中遭受鹽類(lèi)腐蝕的根本原因?yàn)椋孩倩炷林写嬖跉溲趸}和水化鋁酸鈣；②混凝土本身不夠密實(shí)。根據(jù)遭受鹽類(lèi)腐蝕的根本原因，采取相應(yīng)防治措施：①選用氫氧化鈣和鋁酸三鈣含量低的水泥配制混凝土；②提高混凝土的密實(shí)度；③在混凝土表面做一層抗腐蝕且不透水保護(hù)層。五任務(wù)五認(rèn)識(shí)其他品種水泥認(rèn)識(shí)其他品種水泥在建筑工程中，除了前面介紹的通用水泥外，還常用到一些特性水泥和專(zhuān)用水泥。本任務(wù)將介紹快硬硅酸鹽水泥、膨脹水泥、裝飾水泥、鋁酸鹽水泥等特性水泥。認(rèn)識(shí)其他品種水泥一、快硬硅酸鹽水泥快硬硅酸鹽水泥的概念及組成1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)度表示強(qiáng)度等級(jí)的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為快硬硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱(chēng)快硬水泥?？煊菜嗟闹苽浞椒ㄅc硅酸鹽水泥基本相同，主要是通過(guò)控制生產(chǎn)措施和調(diào)節(jié)礦物質(zhì)組成來(lái)獲得符合要求的產(chǎn)品。在硅酸鹽水泥的礦物組成中，鋁酸三鈣硬化最快，硅酸三鈣硬化快且強(qiáng)度高，因此，在快硬水泥的礦物組成中，鋁酸三鈣含量通常為50%～60%，硅酸三鈣含量為8%～14%。通過(guò)適當(dāng)增加石膏的摻量和提高水泥的細(xì)度，可以加快硬化進(jìn)度。認(rèn)識(shí)其他品種水泥快硬硅酸鹽水泥的特性2快硬硅酸鹽水泥的特性為：①凝結(jié)硬化快，早期強(qiáng)度高；②抗凍性好，抗低溫性好；③與鋼黏結(jié)力好，且對(duì)鋼筋無(wú)侵蝕作用；④抗?jié)B性好，抗磨性好；⑤抗硫酸侵蝕性比普通硅酸鹽水泥好?？煊补杷猁}水泥的應(yīng)用3快硬硅酸鹽水泥適用于配制早強(qiáng)、高強(qiáng)度混凝土，適用于高強(qiáng)度混凝土預(yù)制件、冬季施工和緊急搶修工程。認(rèn)識(shí)其他品種水泥二、膨脹水泥膨脹水泥的概念1硅酸鹽水泥在空氣中硬化時(shí)體積會(huì)發(fā)生收縮，使水泥石結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，影響抗?jié)B、抗腐蝕等。膨脹水泥可以改善或克服這一缺點(diǎn)。在水化和硬化過(guò)程中體積發(fā)生膨脹的水泥，稱(chēng)為膨脹水泥。膨脹水泥比一般水泥多了一種膨脹組分，該組分使水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中產(chǎn)生一定量的膨脹值。常用的膨脹組分是水化后能形成膨脹性產(chǎn)物水化硫鋁酸鈣的材料。認(rèn)識(shí)其他品種水泥膨脹水泥的類(lèi)別及應(yīng)用范圍2硅酸鹽膨脹水泥主要是用于防水層和防水混凝土，也可用于加固結(jié)構(gòu)、澆筑機(jī)器底座或固結(jié)腳螺栓，還可用于接縫和修補(bǔ)工程，但不能用于有硫酸鹽侵蝕的水中。（1）硅酸鹽膨脹水泥認(rèn)識(shí)其他品種水泥低熱微膨脹水泥是以?；郀t礦渣為主要組分，加入適量硅酸鹽水泥熟料和石膏磨細(xì)得到的水硬性膠凝材料，其主要用于要求較低水化熱和要求補(bǔ)償收縮的混凝土以及大體積混凝土，也可用于要求抗?jié)B和抗硫酸鹽侵蝕的工程。（2）低熱微膨脹水泥硫鋁酸鹽膨脹水泥是以適當(dāng)成分生料煅燒得到以無(wú)水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物組成的熟料，加入適量二水石膏磨細(xì)得到的水硬性膠凝材料，其膨脹性可調(diào)，主要用于澆筑構(gòu)件節(jié)點(diǎn)及要求抗?jié)B和補(bǔ)償收縮的混凝土工程。（3）硫鋁酸鹽膨脹水泥認(rèn)識(shí)其他品種水泥提示膨脹水泥在限制條件下膨脹，會(huì)使水泥混凝土受到壓應(yīng)力，即自應(yīng)力。根據(jù)自應(yīng)力值的不同，膨脹水泥分為自應(yīng)力值不小于2.0MPa的自應(yīng)力水泥和自應(yīng)力值小于2.0MPa的膨脹水泥。自應(yīng)力水泥主要用于制造自應(yīng)力鋼筋混凝土壓力管及其配件。認(rèn)識(shí)其他品種水泥三、裝飾水泥裝飾水泥分為白色硅酸鹽水泥和彩色硅酸鹽水泥，如圖3-5-1所示，主要用于建筑裝飾工程。（a）白色硅酸鹽水泥（b）彩色硅酸鹽水泥圖3-5-1裝飾硅酸鹽水泥認(rèn)識(shí)其他品種水泥白色硅酸鹽水泥1以氧化鐵含量少的硅酸鹽水泥熟料、適量石膏及白色混合材料磨細(xì)得到的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為白色硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱(chēng)白水泥，代號(hào)為P·W。其中，白色混合材料的加入量范圍為10%～15%。認(rèn)識(shí)其他品種水泥白色硅酸鹽水泥在煅燒和磨細(xì)時(shí)應(yīng)注意防止著色物質(zhì)混入，因此，煅燒時(shí)常采用天然氣、煤氣、重油作為燃料，磨細(xì)時(shí)選用硅質(zhì)石材或堅(jiān)硬的白色陶瓷作為球磨機(jī)的襯板和研磨介質(zhì)。注意認(rèn)識(shí)其他品種水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《白色硅酸鹽水泥》（GB2015—2005）規(guī)定：白色硅酸鹽水泥熟料中的氧化鎂不超過(guò)5%，若水泥蒸壓安定性合格，氧化鎂含量可允許放寬到6%；水泥中的三氧化硫含量不能超過(guò)3.5%；80μm方孔篩的篩余不大于10%；初凝時(shí)間不得小于45min，終凝時(shí)間不得大于600min；安定性需合格；白度值不能低于87。此外，白色硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)根據(jù)抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度劃分，如表3-5-1所示。表3-5-1白色硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)認(rèn)識(shí)其他品種水泥彩色硅酸鹽水泥2將優(yōu)質(zhì)白色石膏、顏料、外加劑摻入白色硅酸鹽水泥熟料，磨細(xì)得到的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為彩色硅酸鹽水泥。常用的顏料有氧化鐵、二氧化錳、氧化鉻、炭黑等。建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《彩色硅酸鹽水泥》（JC/T870—2012）規(guī)定：80μm方孔篩的篩余不大于6.0%；初凝時(shí)間不得小于60min，終凝時(shí)間不得大于600min；強(qiáng)度等級(jí)分為，和。認(rèn)識(shí)其他品種水泥四、鋁酸鹽水泥將鋁礬土和石灰石等按一定比例配合，經(jīng)高溫煅燒得到以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥熟料，再經(jīng)磨細(xì)得到的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為鋁酸鹽水泥，又稱(chēng)高鋁水泥或礬土水泥，代號(hào)為CA。鋁酸鹽水泥的礦物組成包括鋁酸一鈣、硅酸二鈣和其他鋁酸鹽，其中鋁酸一鈣是主要礦物組成。鋁酸鹽水泥的概念1認(rèn)識(shí)其他品種水泥鋁酸鹽水泥具有凝結(jié)硬化快、早期強(qiáng)度高、抗?jié)B性好、抗硫酸腐蝕性好、耐熱性好、水化熱大且放熱集中、后期強(qiáng)度下降等特點(diǎn)。因此，鋁酸鹽水泥適用于搶修工程和要求早期強(qiáng)度高的工程，也適用于配制耐熱混凝土以及冬季施工，但不適用于大體積混凝土工程以及長(zhǎng)期受力的結(jié)構(gòu)工程。鋁酸鹽水泥的特性及應(yīng)用2認(rèn)識(shí)其他品種水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋁酸鹽水泥》（GB201—2000）規(guī)定：鋁酸鹽水泥的比表面積不小于300m3/kg，或45μm篩的篩余不大于20%；根據(jù)氧化鋁含量的不同，鋁酸鹽水泥分為CA-50，CA-60，CA-70，CA-80四種，其中CA-50，CA-70，CA-80膠砂的初凝時(shí)間不得早于30min，終凝時(shí)間不得遲于360min，CA-60膠砂的初凝時(shí)間不得早于60min，終凝時(shí)間不得遲于1080min。鋁酸鹽水泥的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3認(rèn)識(shí)其他品種水泥此外，不同類(lèi)型鋁酸鹽水泥的強(qiáng)度如表3-5-2所示。表3-5-2鋁酸鹽水泥膠砂強(qiáng)度認(rèn)識(shí)其他品種水泥五、中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥將適量石膏摻入水化熱中等的硅酸鹽水泥熟料，磨細(xì)得到具有中等水化熱的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為中熱硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱(chēng)中熱水泥，代號(hào)為P·MH。中熱硅酸鹽水泥1中熱水泥具有干縮小、水化熱較低、抗硫酸鹽腐蝕性好、耐磨性好等特點(diǎn)，適用于大壩工程，三峽工程中的水工混凝土就是采用這種水泥作為膠凝材料。認(rèn)識(shí)其他品種水泥提示水工混凝土是指經(jīng)常性或周期性受環(huán)境水作用的建筑物所用的混凝土。水工混凝土常用于水上、水下和水位變動(dòng)區(qū)等部位，是水利工程中最主要的建筑材料。認(rèn)識(shí)其他品種水泥將適量石膏摻入水化熱較低的硅酸鹽水泥熟料，磨細(xì)得到具有低水化熱的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為低熱硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱(chēng)低熱水泥，又稱(chēng)高貝利特水泥，代號(hào)為P·LH。低熱硅酸鹽水泥2低熱硅酸鹽水泥的主要礦物組成是水化熱低的硅酸二鈣。因此，該水泥具有水化熱低、后期強(qiáng)度高、耐侵蝕性好等特點(diǎn)，因而特別適用于水工大體積混凝土工程和高強(qiáng)高性能混凝土工程。認(rèn)識(shí)其他品種水泥將礦渣和適量石膏摻入水化熱較低的硅酸鹽水泥熟料，磨細(xì)得到具有低水化熱的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為低熱礦渣硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱(chēng)低熱礦渣水泥，代號(hào)為P·SLH。低熱礦渣硅酸鹽水泥具有干縮小、水化熱低、抗硫酸鹽腐蝕性能好等特點(diǎn)，適用于大體積混凝土內(nèi)部和大壩。低熱礦渣硅酸鹽水泥3認(rèn)識(shí)其他品種水泥課堂討論——探討其他品種水泥的應(yīng)用不同的混凝土工程，其對(duì)水泥的要求不同。試討論快硬硅酸鹽水泥、膨脹水泥、鋁酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥和中、低熱硅酸鹽水泥中，哪些水泥可用于大體積混凝土工程？并說(shuō)明原因。認(rèn)識(shí)石灰點(diǎn)撥用于大體積混凝土的水泥，要求具有低水化熱。膨脹水泥中的低熱微膨脹水泥、低熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥都適用于大體積