商混用之水泥1水泥现行标准1）检验方法标准：《水泥组分的定量测定》GB/T12960；《水泥化学分析方法》GB/T176-2008《水泥压蒸安定性试验方法》GB/T750 《水泥原料中氯离子的化学分析方法》JC/T420-2006 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》GB/T1346-2001 《水泥胶砂强度检验方法 （ISO法）》GB/T17671-1999《水泥胶砂流动度测定方法》GB/T2419 -2005《水泥比表面积测定方法 勃氏法》GB/T8074-2008 《水泥细度检验方法 筛析法》GB/T1345-2005 2 旋窑与立窑旋转窑为横式煅烧设备，物料先经预热器和窑外分解，与回转窑喷出的火焰成相向运动，煅烧较立窑更完全、更彻底旋窑内的物料能上下自由翻滚，水泥产量和质量大幅提高，能耗和生产成本大大降低立窑内的物料是依靠重力使料层整体下移，因而立窑烧成的水泥熟料则具有较多的孔隙和较大的不均匀性；旋窑熟料均匀性和质量均高于立窑水泥，重要工程一般规定使用旋窑水泥3 分类硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
表4-1 通用硅酸盐水泥的组分规定品种代号组分（质量分数）%熟料＋石膏粒化高炉矿渣火山灰质混合材料粉煤灰石灰石硅酸盐水泥P.Ⅰ100————P.Ⅱ≥95≤5———≥95———≤5普通硅酸盐水泥≥80且＜95＞5且≤20a—矿渣硅酸盐水泥≥50且＜80＞20且≤50b———≥30且＜50＞50且≤70b———火山灰质硅酸盐水泥≥60且＜80—＞20且≤40c——粉煤灰硅酸盐水泥≥60且＜80——＞20且≤40d—复合硅酸盐水泥≥50且＜80＞20且≤50e组分均为活性材料非活性材料取代规定：a 普通水泥：允许用不超过水泥质量8%且符合GB/T203、GB/T18046、GB/T1596、GB/T2847标准准的性混合材料或不超过水泥质量5%且符合JC/T742标准的5%窑灰代替b 矿渣硅酸盐水泥：允许用不超过水泥质量8%且符合GB/T203、GB/T18046、GB/T1596、GB/T2847 ，JC/T742标准中的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料，窑灰代替中的任意一种代替；（石灰石和砂岩，其中石灰石中的三氧化二铝含量（质量分数）应不大于2.5%）C 复合硅酸盐水泥：允许用不超过水泥质量8%且符合C/T742标准的5%窑灰代替活性混合材料。
4水泥组成材料 为了生产水泥，矿石原料中包括四种最基本的元素，即钙、硅、铝和铁其中铝和铁的氧化物对于制造烧结物起着流化(fluxing)剂的作用，加速烧结和化学反应的过程 1) 硅酸盐水泥熟料—由CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3为主的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质其中硅酸钙矿物含量（质量分数）不小于66%，氧化钙和氧化硅质量比不小于2.02）硅酸盐水泥的矿物组成主要是（P76-.1 ）C3S 、C2S 、C3A 、C4AF 3)、水泥中有限制有害矿物成分是（P76-.1 ）主要是：游离CaO 、MgO 、SO3 、碱（K2O、Na2O ） 、Cl4) 石膏有天然石膏和工业副产石膏两种天然石膏—应符合GB/T5483《石膏和硬石膏中》规定的G类或M类二级（含）以上的石膏或混合石膏工业副产石膏—以硫酸钙为主要成分的工业副产物采用前应经过试验证明对水泥性能无害5) 窑灰—符合JC/T742《掺入水泥中的回转窑窑灰》标准要求的窑灰6) 助磨剂—在水泥粉磨时加入的起助磨作用而又不损害水泥性能的外加剂其加入量应不大于水泥质量的0.5%。
符合JC/T667《水泥助磨剂》助磨剂种类繁多，可分为固体、液体和气体三种5水泥各组分的水化能力 水泥中的成分很复杂水化热大致反映组分的水化能力但要记住，水泥烧结物中没有任何一种成分是“纯净”的 表1 水泥中的主要成分及命名化学名称化学成分矿物学名简称水化热/（J/kg）硅酸三钙2AliteC3S490752硅酸二钙2BeliteC2S227932铝酸三钙2O3Celite C3A1200133铝铁酸四钙2O3.Fe2O3LronC4AF4000446通用硅酸盐水泥化学指标规定值品种代号不溶物（质量分数）%烧失量（质量分数）%三氧化硫（质量分数）%氧化镁（质量分数）%氯离子（质量分数）%硅酸盐水泥P.Ⅰ≤a≤cP.Ⅱ普通硅酸盐水泥—矿渣硅酸盐水泥——b———火山灰质硅酸盐水泥——b粉煤灰硅酸盐水泥——复合硅酸盐水泥——a 如果水泥压蒸合格，则水泥中氧化镁的含量（质量分数）允许放宽至6.0%b 如果水泥中氧化镁的含量（质量分数）大于6.0%时，需进行水泥压蒸安定性试验并合格c 当有更低要求时，该指标由买卖双方确定7通用硅酸盐水泥不同龄期强度指标规定值品种强度等级抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）3d28d3d28d硅酸盐水泥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥普通硅酸盐水泥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥8通用硅酸盐水泥其他指标品种细度凝结时间安定性碱含量（选择性指标）80μm筛余（%）45μm筛余（%）比表面积（m2/㎏）初凝时间（min）终凝时间（min）硅酸盐水泥//≮300≮45min≯390min沸煮法合格用户要求提供低碱水泥时，碱含量应≯0.60%普通硅酸盐水泥≮45min≯600min矿渣硅酸盐水泥≯10≯30/火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥9合格品检验结果涉及项：化学指标（不溶物、碱含量、烧失量，三氧化硫、氧化镁、氯离子）；凝结时间（初凝时间、终凝时间）；安定性；强度（3d、28d抗压、抗折强度）均符合标准规定为合格品。
10客运专线对水泥品质指标技术要求及检验批次控制规定序号项 目技 术 指 标1比表面积≤350m2/kg（对硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥） ≤350m2/kg（桥梁混凝土）2烧失量≯5.0%3游离CaO含量≤1.0%4MgO含量≯5.0%5SO3含量≯3.5%6Cl-含量钢筋混凝土不宜大于0.1%，预应力混凝土≤0.06%7细度≤10%（对普通硅酸盐水泥,80μm方孔筛筛余）8凝结时间初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h9安定性用沸煮法检验必须合格10强度各龄期强度不得低于商品强度等级的规定值11碱含量≤0.8%12熟料中的C3A含量非氯盐环境不应超过8%，氯盐环境下不应超过≯10%13助磨剂名称及掺量不得超过水泥质量的1%14石膏名称及掺量GB/T5483中规定的G类或A类二级（含）以上的石膏或硬石膏15混合材名称及掺量6%～15%11水泥的水化水泥由于能够生成水合物，才会凝结、变硬而成为结构材料水泥和水混合在一起时，立即发生水化反应水泥和水混合成水泥浆(cement paste)水泥浆随时间的推移，会逐渐僵化(stiffening)、凝结(setting)，以致最后硬化(hard．ening)。
水泥的水化是一个复杂的物理化学过程，它包括：①水泥中某些组分的溶解；②溶液中的化学反应以及各种电解质离子间相互作用；③在溶液中以及固体表面附近水泥水合物及其它沉淀物的生成；④水合物及沉淀物在固体表面的沉积，渗透膜的生成；⑤水泥成分透过渗透膜的继续溶解以及沉淀物的不断沉积；⑥水合物晶体的生成、生长以及形态变化；⑦水合物的晶体在骨料空隙间充填、搭桥，从而形成三维结构等等图1是水泥水化过程的简单示意图由(a)至(d)表示水泥颗粒的溶解以及针状水合物晶体的生成、充填以致在颗粒问搭桥的过程 图1水泥水化过程的简单示意图显然，水泥的水化过程，对于最早形成的水泥材料的结构和性质有极重要的影响影响水泥水化的因素很多，包括：①水泥的组成、颗粒的细度；②水／水泥的重量比，叫做水灰比，用W／C表示，是一个经常使用的控制量；③外加剂的种类、数量及加入方式；④温度、湿度、搅拌情况等等 (1)C3A的水化 铝酸三钙，C3A是水泥中最活泼的组分它一旦和水混合，立刻发生水化作用，而且水化热高，水合物结晶性良好因此，它的水化过程比较容易被追踪 在水泥中不含有硫酸钙时，C3A直接和水反应生成组成为3Ca0·Al203·6H20的水合物。
这是一个很快的放热反应，导致过快的硬化-闪凝(flash set)闪凝现象对材料的强度无贡献，所以应当避免 (2)C3S的水化C3S是波特兰水泥的主要成分正如后面指出的，C3S的水化产物起到控制水泥颗粒间的键合作用和空隙中的填充作用，使之具有强度和耐久性因此，C3S的水化过程和水泥的力学性能间有最密切的关系另一方面，C3S水化产物的结晶度低，电子显微镜观察到它们在颗粒间以针状或棱柱状晶形出现也有些研究证明，C3S水合物呈层状结构，层间包含水分子 (3)C2S的水化C2S有三种晶体结构：α、β和γ，它们的水化速率不同一般说来，C2S水化速率比C3S要慢 (4)C4AF的水化由于组成及相的复杂性，C4AF的水化研究得不多，也不像C3A那样清楚水化产物类似于ettringite，也生成相应的低硫酸盐产物，其中有些钙离子被铁离子取代，并有一些无定形铁酸盐存在在没有硫酸钙存在时，C4AF可直接水化成三水或六水合物，但速率比C3A直接水化要慢12凝结和硬化 水泥水化过程中，随着时间的推移，水泥浆开始僵化(stiffen-ing)，僵化发展到一定程度，就开始凝结，这个状态称作初凝依据水泥的类型，初凝在水泥和水混合后的l-3h之间发生。
初凝开始，水泥浆进入凝结阶段(setting)在C3A和石膏间的反应对凝结阶段起着决定性的作用如前所述，它们首先生成ettringite，在水泥颗粒表面形成很薄的一层棱柱状细小晶体(图lOa)这些晶体过于细小而不能在颗粒间搭桥形成固相结构这时候，颗粒间仍然可以移动，水泥浆的粘度仍。