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1、1硅酸盐水泥硅酸盐水泥v定义：凡由硅酸盐水泥熟料，石灰石或 粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝 材料，称为硅酸盐水泥（国外通称波特兰水泥） 。v分类： 不掺混合材型硅酸盐水泥（）掺5%混合材料型硅酸盐水泥（ ）影响水泥水化和凝结硬化的主要因素1.熟料矿物组成:是影响水泥凝结硬化的主要内因，C3A凝结 硬化速度最快，C2S凝结硬化速度最慢。 2.用水量：为了保证水泥浆体的塑性和流动性，加入的水量 要大于水化所需要的理论用水量。多余的水分蒸发后， 在硬化的水泥石内形成毛细孔。W/C越大，水泥浆越稀， 硬化后水泥石中毛细孔越多，水泥石的强度下降；同时 由于毛细孔的增多，水泥石的抗渗性和抗冻性
2、也急剧下 降。 3.细度:水泥颗粒越细，与水接触越充分，水化反应速度越 快，水化热越大，早期强度高；但需水量大，毛细孔多 ，干缩增大，反而会影响后期强度。同时水泥太细，易 与空气中的水分和二氧化碳反应，使水泥不易久存，而 且磨制过细的水泥能耗大，成本高。4.养护的温度和湿度：提高温度可使水泥反应加 快，强度增长加快；当温度低于5时，水化硬 化大大减慢；当温度低于0时，水化反应基本停 止，当水结冰时，还会破坏水泥石结构，因此冬 季施工时要采取一定的保温措施；温度太高， 反应速度太快所形成的结构不致密，会导致后期 强度下降（当温度达到70 以上时，28d的强度 下降10%20%); 通常水泥的养护
3、温度在5 20时，有利于水泥强度的增长。湿度是保证 水泥水化的一个必备条件。5.养护龄期：随着龄期的增加，毛细孔隙减少，密 实度和强度增加，水泥在314d内的强度增加较 快，28d后强度增长趋于缓慢。 6.水泥外加剂：添加5%的 少量外加剂，可明显改善水泥 的某些性能。如速凝剂、 缓凝剂等。二、常用水泥的技术要求 1.细度 水泥颗粒不能太粗，也不宜太细。 测定水泥的细度可以用筛析法和比表面积法。 筛析法：用80m方孔筛的筛余百分数表示。 比表面积积法:测单单位质质量粉末的总总表面积积，以m2/kg表示 。2.凝结时间 初凝：标准稠度净浆开始失去可塑性； 终凝：标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产
4、生强度； 初凝时间不能过短，终凝时间不能过长； 测定水泥凝结时间采用标准稠度的水泥净浆。初凝时间太短，没有足够的时间进行搅拌、运输、浇 筑、振捣、成型或砌筑；终凝时间太长，会拖延整个 工程的施工工期。 初凝时间不符合规定者为废品，终凝时间不符合规定 者为不合格品。3.体积安定性检验体 积 安 定 性 不 良原因 游离氧化镁（f-MgO）石膏游离氧化钙（f-CaO）过烧态过烧态与水化铝酸钙反应生成钙矾石检验沸煮法（饼法/雷氏法）检验控制f-MgO含量控制SO3含量氧化镁、三氧化硫及安定性不良的水泥应作废品处理 。 u定义：水泥凝结硬化时，体积变化的均匀性。 u原因：f-CaO、f-MgO和石膏过
5、量 u解释：游离CaO和MgO属过烧，水化速度很慢，在已硬化 的水泥石中继续与水反应，体积膨胀，引起不均匀的体积 变化造成水泥石龟裂、弯曲、甚至崩溃等现象。若水泥生产中石膏过量，水泥硬化后，石膏还会继 续与水化铝酸钙起反应，生成水化硫铝酸钙（钙矾石）， 体积增大1.5倍，同样引起水泥石开裂。雷氏夹水 泥 沸 煮 箱水 泥 安 定 性 压 蒸 釜4.强度及强度等级 按抗压强度和抗折强度分为六个强度等级。硅酸盐水泥各龄期的强度要求 强度等级 抗压强度（MPa） 抗折强度（MPa） 3d28d3d28d 42.517.042.53.56.5 42.5R22.042.54.06.5 52.523.05
6、2.54.07.0 52.5R27.052.55.07.0 62.528.062.55.08.0 62.5R32.062.55.58.0水泥：标准砂：水1：3：0.5注意与旧标准的标号对比！5.碱含量:按Na2O+0.658K2O计算。 技术指标硅酸盐水泥 普通 水泥矿渣 水泥火山灰 水泥粉煤灰 水泥复合 水泥型型 不溶物0.75%1.50%/ 烧失量3.0%3.5%5.0%/ 氧化镁5.0%，若压蒸安定性试验合格， 则6.0% 熟料中MgO5.0%，若压蒸安定性试 验合格，则6.0% 三氧化硫3.5% 3.5% 4.0% 3.5% 细度比表面积300m2/kg / 80m方孔 筛筛余/10.
7、0%10.0%10.0%10.0%10.0%凝结 时间 初凝45min 终凝6.5h 10h 安定性沸煮法检验合格 强度等级42.5、42.5R、52.5 、52.5R、62.5、 62.5R 42.5、42.5R 、52.5、 52.5R32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、 52.5R碱 （若使用活性骨料 ）用户要求提供低碱水泥时，0.60% 或由供需双方商定 由供需双方商定 常用水泥的技术要求 国家标准（GB/T17671-1999）规定：水泥的强度 用胶砂试件检验。条件：1、材 料：水泥:ISO标准砂=1:3，W/C=0.5；2、试件尺寸：40mm40mm160mm；3
8、、养护条件：20士1水中；4、龄 期：3d和28d；5、强度种类：抗折强度和抗压强度。6、强度等级：6个强度等级，其中带R的为 早强型水泥。水泥强度检测仪器水泥净浆搅拌机水泥强度检测仪器水泥养生箱 水泥振动台水泥试模水泥强度检测仪器水泥抗压试验机水泥抗折强度试验机u 水泥发生水化作用时放出的热量，主要在硬化初期放出。 水化热大的水泥，能加速凝结硬化过程，但对大体积混凝土 来说，由于水化热在其内部积聚热量，使其内部温度升高， 由于内外温差使混凝土产生内应力而开裂破坏。 u我国JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程上，定义 大体积混凝土为： 混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于 1m，或预计
9、会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导 致裂缝的混凝土。 u日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小厚度在 80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界 气温之差预计超过25的混凝土，称为大体积混凝土”。 5 .水化热水泥矿物的水化热及放热速率比较C3AC3SC4AFC2S水泥水化放热量和放热速率还与水泥细度、 混合材种类和数量有关.氢氧化铝凝胶填充于晶体骨架空隙中;CAH10 、C2AH8 C3AH6，强度降低温度升高，转化加速晶体的转化 快凝、早强。用于紧急工程、抢修工程、冬季施工工程； 耐热性好和耐硫酸盐腐蚀性强。配制耐热混凝土和耐硫酸盐 混凝土； 水化热大。不能用
10、于大体积混凝土； 长期强度会降低。注意施工温度（1525），按最低稳 定强度设计； 不得与硅酸盐水泥、石灰等混用； 低收缩； 耐碱性差; 产品标准：铝酸盐水泥（GB201-2000）。产品特性及应用加水硬化后，体积积膨胀胀而不是收缩缩。 二、膨胀水泥 硅酸盐盐膨胀胀水泥。硅酸盐盐水泥为为主，外加高铝铝水泥和石膏 配制而成。 铝铝酸盐盐膨胀胀水泥。高铝铝水泥水泥为为主，外加石膏配制而成 。 硫铝铝酸盐盐膨胀胀水泥。无水硫铝铝酸钙钙和硅酸二钙为为钙为为 主要成 分，外加石膏配制而成。 铁铝铁铝 酸钙钙膨胀胀水泥。铁铁相、无水硫铝铝酸钙钙和硅酸二钙为钙为 为为主要成分，外加石膏配制而成。 膨胀胀原理
11、：生成钙矾钙矾 石。 调调整组组分比例，可得不同的膨胀值胀值 。 若膨胀胀受限，则产则产 生自应力。 自应力2MPa，称为自应力水泥； 自应力2MPa，称为膨胀水泥； 应用：补偿收缩混凝土、自应力混凝土。 产品标准： 膨胀硫铝酸盐水泥（ZB Q 11007-87）、自应 力硫铝酸盐水泥（JC 715-1996）：三、白色和彩色硅酸盐水泥1.白色硅酸盐水泥（白水泥） 硅酸盐水泥熟料中氧化铁等含量少。 产品标准：白色硅酸盐水泥（GB/T 2015-2005）。 技术要求：三氧化硫、细度、凝结时间、安定性、水泥白度（87）、强 度（32.5、42.5、52.5）。2.彩色硅酸盐水泥 生料着色物质、熟
12、料着色物质、白水泥着色物质。 产品标准：彩色硅酸盐水泥（JC/T 870-2000）。 技术要求：三氧化硫、细度、凝结时间、安定性、强度、色差。3.应应用：用于各种装饰装修。 道路硅酸盐水泥 快硬硅酸盐水泥 快硬硫铝酸盐水泥 中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥 抗硫酸盐水泥水泥工业之遗憾1.消耗资源 我国已初步探明的石灰石储量为542亿吨，可开采利用的约为 250亿吨。如以2004年我国水泥总产量9.7亿吨、需消耗石灰质 原料10亿吨记计，加上相关行业所用石灰石，则不需30年，即 会出现石灰石资源枯竭的严重问题。一方面是水泥石灰石资源 枯竭的严重问题，另一方面是消耗石灰石令人惊
13、讶的高速度。（中国建材报2005年8月15日） 2.消耗能源 资料表明，2004年国产9.7亿吨水泥的能源消耗是燃煤1.6亿 吨（标准煤）。专家预测，2010年我国水泥需求将达到13.5 亿吨，原燃料消耗相应也会提高近40%。 3.破坏环境 2004年我国水泥工业CO2排放量达8亿多吨，SO3排放量超过 100万吨，NOx排放量达262万吨，粉尘800万吨。温室效 应酸雨矽肺病等、土地碱化、破坏环境4.我国目前的生产工艺落后 发达国家新型干法技术多在80%以上，甚至95% 。 我国1995年新型干法水泥2853万吨，仅占总产量的6%；2004 年上升到3.2亿吨，占总产量的33%；2005年底
14、，新型干法水泥 产量达到4.73亿吨，新型干法水泥的比重已达到45%。近年进展迅速本章结束！三、常用水泥的特性品 种硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥复合水 泥 主 要 特 性凝结硬化快凝结硬化较快凝结硬化慢凝结硬化慢凝结硬化慢与所掺 两种或 两种以 上混合 材料的 种类、 掺量有 关，其 特性基 本上与 矿渣水 泥、火 山灰水 泥、粉 煤灰水 泥的特 性相似 早期强度高早期强度较高早期强度低，后 期强度增长较快早期强度低，后 期强度增长较快早期强度低，后 期强度增长较快 水化热大水化热较大水化热较低水化热较低水化热较低 抗冻性好抗冻性较好抗冻性差抗冻性差抗冻性差干缩性小干缩性较小干缩性大干缩性大干缩性较小，抗 裂性较好 耐蚀性差耐蚀性较差耐蚀性较好耐蚀性较好耐蚀性较好 耐热性差耐热性较差耐热性好耐热性较好耐热性较好 抗碳化能力差抗碳化能力差抗碳化能力差 泌水性大 抗渗性较好和易性较好
