第三章胶凝材料（2）课件.ppt

第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 水泥属于水硬性胶凝材料，广泛应用于建筑工程、道水泥属于水硬性胶凝材料，广泛应用于建筑工程、道路、桥梁、水利、国防等，是重要的建筑材料之一。路、桥梁、水利、国防等，是重要的建筑材料之一。 水泥按用途和性能分类，有通用水泥、专用水泥、特性水水泥按用途和性能分类，有通用水泥、专用水泥、特性水泥三大类。通用水泥是指用于一般土木建筑工程的水泥，如硅泥三大类。通用水泥是指用于一般土木建筑工程的水泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等；专用水泥则指有专门用途的水泥，水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等；专用水泥则指有专门用途的水泥，如油井水泥、砌筑水泥、大坝水泥、道路水泥等；特性水泥是如油井水泥、砌筑水泥、大坝水泥、道路水泥等；特性水泥是指具有比较突出的某种性能的水泥，如快硬硅酸盐水泥、膨胀指具有比较突出的某种性能的水泥，如快硬硅酸盐水泥、膨胀水泥、白色水泥、彩色水泥等。水泥、白色水泥、彩色水泥等。 水泥按组成成分类，主要有硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫水泥按组成成分类，主要有硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等。铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料第二节第二节 通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥 通用硅酸盐水泥是以硅酸盐水泥熟料和适量石膏及规通用硅酸盐水泥是以硅酸盐水泥熟料和适量石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。 按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、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。灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。 国家标准国家标准通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥（GB175-2007）对其）对其组分材料和技术要求等作出了相关的规定，各品种水泥组分材料和技术要求等作出了相关的规定，各品种水泥的组分和代号应符合表的组分和代号应符合表3-5的规定。的规定。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 一、硅酸盐水泥一、硅酸盐水泥 （一）硅酸盐水泥的生产及矿物组成（一）硅酸盐水泥的生产及矿物组成 1 1、硅酸盐水泥的生产、硅酸盐水泥的生产 生产硅酸盐水泥的原料主要有石灰质原料、黏土质原料、校正生产硅酸盐水泥的原料主要有石灰质原料、黏土质原料、校正原料三种。生产硅酸盐水泥的过程可简单概括为原料三种。生产硅酸盐水泥的过程可简单概括为“两磨一烧两磨一烧”。硅。硅酸盐水泥的生产工艺流程见图酸盐水泥的生产工艺流程见图3-13-1所示。所示。图 3 - 1 硅 酸 盐 水 泥 生 产 工 艺 流 程 图石 灰 质 原 料黏 土 质 原 料校 正 原 料按 比 例 混 合磨 细生 料1 4 5 0 煅 烧磨 细混 合 材 料熟 料适 量 石 膏硅 酸 盐 水 泥第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 2 2、硅酸盐水泥熟料的矿物组成、硅酸盐水泥熟料的矿物组成 硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成是：硅酸三钙；硅酸二钙；硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成是：硅酸三钙；硅酸二钙；铝酸三钙；铁铝酸四钙。硅酸盐水泥各熟料矿物的特性见表铝酸三钙；铁铝酸四钙。硅酸盐水泥各熟料矿物的特性见表3-13-1表表3-1 3-1 硅酸盐水泥熟料的主要矿物特性硅酸盐水泥熟料的主要矿物特性 矿物成分矿物成分含量含量/%强度强度28d水化热水化热凝结硬化速度凝结硬化速度硅酸三钙硅酸三钙3760高高大大快快硅酸二钙硅酸二钙1537早期低、后期早期低、后期高高小小慢慢铝酸三钙铝酸三钙715低低最大最大最快最快铁铝酸四钙铁铝酸四钙1018低低中中中中 硅酸盐水泥熟料除以上四种主要矿物组成外，还有少量的未硅酸盐水泥熟料除以上四种主要矿物组成外，还有少量的未反应的氧化钙、氧化镁、硫酸盐及硫化物等，其总含量一般不超反应的氧化钙、氧化镁、硫酸盐及硫化物等，其总含量一般不超过水泥质量的过水泥质量的10%10%，它们对水泥性能都会产生不利影响。，它们对水泥性能都会产生不利影响。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 ( (二二) )硅酸盐水泥的水化与凝结硬化硅酸盐水泥的水化与凝结硬化 1 1、硅酸盐水泥的水化、硅酸盐水泥的水化 水泥熟料矿物成分遇水后，会发生一系列化学反应，生成各水泥熟料矿物成分遇水后，会发生一系列化学反应，生成各种水化物，并放出一定的热量。种水化物，并放出一定的热量。 水泥水化后的产物主要为：水化硅酸钙、氢氧化钙、水化铁水泥水化后的产物主要为：水化硅酸钙、氢氧化钙、水化铁酸钙和水化铝酸钙。另外还有水化铝酸钙与石膏反应生成的高硫酸钙和水化铝酸钙。另外还有水化铝酸钙与石膏反应生成的高硫型水化硫铝酸钙。型水化硫铝酸钙。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 2 2、硅酸盐水泥的凝结硬化、硅酸盐水泥的凝结硬化 水泥加水拌合后形成可塑性的水泥浆，随着水化反应的水泥加水拌合后形成可塑性的水泥浆，随着水化反应的进行，水泥浆体逐渐变稠失去可塑性，这一过程称为水泥的进行，水泥浆体逐渐变稠失去可塑性，这一过程称为水泥的凝结；随着水化反应的继续进行，失去可塑性的水泥浆逐渐凝结；随着水化反应的继续进行，失去可塑性的水泥浆逐渐产生强度并发展成为坚硬的水泥石，这一过程称为水泥的硬产生强度并发展成为坚硬的水泥石，这一过程称为水泥的硬化。水泥的凝结、硬化是人为地划分的，实际上是一个连续化。水泥的凝结、硬化是人为地划分的，实际上是一个连续的复杂的物理化学变化过程。的复杂的物理化学变化过程。 水泥的凝结硬化过程示意图见图水泥的凝结硬化过程示意图见图3-2。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料(a)(b)(d)(c)图 3-2 水 泥 凝 结 硬 化 过 程 示 意(a) 分 散 在 水 中 未 水 化 的 水 泥 颗 粒 ；(b) 在 水 泥 颗 粒 表 面 形 成 水 化 物 膜 层 ；(c) 膜 层 长 大 并 互 相 连 接 （ 凝 结 ） ；(d) 水 化 物 进 一 步 发 展 ， 填 充 毛 细 孔 （ 硬 化 ） ；1-水 泥 颗 粒 ； 2-水 分 ； 3-凝 胶 ； 4-晶 体 ;5-水 泥 颗 粒 的 未 水 化 内 核 ； 6-毛 细 孔1234356 3 3、影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素、影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素 （1）水泥的熟料矿物组成 （2）水泥细度 （3）用水量 （4）养护时间（龄期） （5）温度和湿度第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 （三）硅酸盐水泥的技术性质（三）硅酸盐水泥的技术性质 1、化学指标 化学指标应符合表化学指标应符合表3-7的规定。的规定。品种代号不溶物烧失量三氧化硫氧化镁氯离子硅酸盐水泥PI0.753.03.55.00.06PII1.503.5普通硅酸盐水泥PO5.0矿渣硅酸盐水泥PSA4.06.0PSB火山灰质硅酸盐水泥PP3.56.0粉煤灰硅酸盐水泥PF复合硅酸盐水泥PC表表3-7 3-7 通用硅酸盐水泥的化学指标（通用硅酸盐水泥的化学指标（GB175-2007GB175-2007） /% 第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 2 2、碱含量、碱含量 水泥中碱含量以水泥中碱含量以Na2O+0.658K2O计算值表示。若使用活计算值表示。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大于于0.60%或买卖双方协商确定。或买卖双方协商确定。 3 3、物理指标、物理指标 （1）细度（选择性指标）细度（选择性指标） 细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥细度对水泥的性质影细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥细度对水泥的性质影响很大。水泥颗粒粗细应适中，一般水泥颗粒粗细在响很大。水泥颗粒粗细应适中，一般水泥颗粒粗细在7200 m（0.0070.2mm）范围内。国家标准规定硅酸盐水泥）范围内。国家标准规定硅酸盐水泥的细度用比表面积表示，硅酸盐水泥的比表面积应大于的细度用比表面积表示，硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 （2 2）标准稠度及标准稠度用水量）标准稠度及标准稠度用水量 水泥净浆标准稠度是对水泥净浆以标准方法拌制、测试并水泥净浆标准稠度是对水泥净浆以标准方法拌制、测试并达到规定的可塑性程度时的稠度。水泥净浆标准稠度用水量达到规定的可塑性程度时的稠度。水泥净浆标准稠度用水量是指水泥净浆达到标准稠度时所需的加水量，常以水和水泥是指水泥净浆达到标准稠度时所需的加水量，常以水和水泥质量之比的百分数表示。质量之比的百分数表示。 各种水泥的矿物成分、细度不同，拌和成标准稠度时的用各种水泥的矿物成分、细度不同，拌和成标准稠度时的用水量也各不相同，水泥的标准稠度用水量一般为水量也各不相同，水泥的标准稠度用水量一般为24%33%。测定硅酸盐水泥凝结时间和体积安定时必须采用标准稠度的测定硅酸盐水泥凝结时间和体积安定时必须采用标准稠度的水泥浆。水泥浆。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 （3 3）凝结时间）凝结时间 水泥的凝结时间分为水泥的凝结时间分为初凝时间初凝时间和和终凝时间终凝时间。初凝时间是指。初凝时间是指从水泥浆加水拌和起到水泥浆失去可塑性所需的时间；终凝时间从水泥浆加水拌和起到水泥浆失去可塑性所需的时间；终凝时间是指从水泥浆加水拌和起到水泥浆完全失去可塑性并开始产生强是指从水泥浆加水拌和起到水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。度所需的时间。 国家标准规定，硅酸盐水泥的初凝时间不得早于国家标准规定，硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝，终凝时间不得迟于时间不得迟于6.5h。 水泥的凝结时间在工程施工中有重要作用。初凝时间不宜过水泥的凝结时间在工程施工中有重要作用。初凝时间不宜过短，以便有足够的时间对混凝土进行搅拌、运输、浇筑和振捣。短，以便有足够的时间对混凝土进行搅拌、运输、浇筑和振捣。终凝时间不宜过长，以便使混凝土尽快硬化具有一定强度，尽快终凝时间不宜过长，以便使混凝土尽快硬化具有一定强度，尽快拆出模板，提高模板周转率，提高工作效率，加快施工进度。拆出模板，提高模板周转率，提高工作效率，加快施工进度。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 （4 4）体积安定性）体积安定性 水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。当水泥浆体在硬化过程中体积发生不均匀变化时，会导致水性。当水泥浆体在硬化过程中体积发生不均匀变化时，会导致水泥制品膨胀、翘曲、产生裂缝等，即所谓体积安定性不良。泥制品膨胀、翘曲、产生裂缝等，即所谓体积安定性不良。 引起水泥安定性不良的原因有：引起水泥安定性不良的原因有： 熟料中含有过多的游离氧化钙熟料中含有过多的游离氧化钙 熟料中含有过多的游离氧化镁熟料中含有过多的游离氧化镁 石膏掺量过多石膏掺量过多第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 （5 5）强度及强度等级）强度及强度等级 水泥的强度是水泥的重要技术指标，是评定水水泥的强度是水泥的重要技术指标，是评定水泥强度等级的依据。根据硅酸盐水泥泥强度等级的依据。根据硅酸盐水泥3d和和28d的抗的抗压强度和抗折强度，将硅酸盐水泥分为压强度和抗折强度，将硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级，各龄期六个强度等级，各龄期的强度值不得低于规定的数值。的强度值不得低于规定的数值。 第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 4 4、水化热、水化热 水化热是指水泥在水化过程中放出的热量。水化热是指水泥在水化过程中放出的热量。 水化热的大小主要决定于水泥熟料的矿物组成和细度，若水水化热的大小主要决定于水泥熟料的矿物组成和细度，若水泥熟料中硅酸三钙和铝酸三钙的含量高，水泥细度越细，则水化泥熟料中硅酸三钙和铝酸三钙的含量高，水泥细度越细，则水化热越大。水化热较大的水泥有利于冬季施工，但对大体积混凝土热越大。水化热较大的水泥有利于冬季施工，但对大体积混凝土不利。为了避免由于温度应力引起水泥石的开裂，在大体积混凝不利。为了避免由于温度应力引起水泥石的开裂，在大体积混凝土中不宜采用水化热较大的硅酸盐水泥，应采用水化热较小的水土中不宜采用水化热较大的硅酸盐水泥，应采用水化热较小的水泥，或采取其它降温措施。泥，或采取其它降温措施。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 5 5、密度和堆积密度、密度和堆积密度 硅酸盐水泥的密度主要取决于熟料矿物组成，一般为硅酸盐水泥的密度主要取决于熟料矿物组成，一般为3.053.20g/cm3。 硅酸盐水泥的堆积密度除与矿物组成和细度有关外，主要取硅酸盐水泥的堆积密度除与矿物组成和细度有关外，主要取决于水泥堆积时的紧密程度，疏松堆积时约为决于水泥堆积时的紧密程度，疏松堆积时约为10001100 kg/m3，紧密堆积时可达，紧密堆积时可达1600 kg/m3。在混凝土配合比设计中，。在混凝土配合比设计中，通常取水泥的密度为通常取水泥的密度为3.1g/cm3，堆积密度为，堆积密度为1300 kg/m3。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 （四）硅酸盐水泥石的腐蚀与防止（四）硅酸盐水泥石的腐蚀与防止 当水泥石长时间处于侵蚀性介质中，如流动的淡水、当水泥石长时间处于侵蚀性介质中，如流动的淡水、酸性水、强碱等，会使水泥石的结构遭到破坏，强度下酸性水、强碱等，会使水泥石的结构遭到破坏，强度下降甚至全部溃散，这种现象称为水泥石的腐蚀。降甚至全部溃散，这种现象称为水泥石的腐蚀。 1.1.软水侵蚀软水侵蚀 2.2.硫酸盐侵蚀硫酸盐侵蚀 3.3.镁盐侵蚀镁盐侵蚀 4.4.一般酸的侵蚀一般酸的侵蚀 5.5.碳酸的侵蚀碳酸的侵蚀 第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 6.6.防止水泥石腐蚀的措施防止水泥石腐蚀的措施 (1(1）合理选择水泥品种）合理选择水泥品种 如在软水侵蚀条件下的工程，可选用水化生成物中含量少的如在软水侵蚀条件下的工程，可选用水化生成物中含量少的水泥；在有硫酸盐侵蚀的工程中，可选用铝酸三钙含量低于水泥；在有硫酸盐侵蚀的工程中，可选用铝酸三钙含量低于5%5%的的抗硫酸盐水泥。抗硫酸盐水泥。 (2) (2) 提高水泥石的密实度提高水泥石的密实度 水泥石中的毛细管、孔隙是引起水泥石腐蚀加剧的内在原因水泥石中的毛细管、孔隙是引起水泥石腐蚀加剧的内在原因之一。因此采取适当措施，如机械搅拌、振捣，掺外加剂等，或之一。因此采取适当措施，如机械搅拌、振捣，掺外加剂等，或在满足施工操作的前提下尽量减少水灰比，从而提高水泥石密实在满足施工操作的前提下尽量减少水灰比，从而提高水泥石密实度，改善水泥石的耐腐蚀性。度，改善水泥石的耐腐蚀性。 (3) (3) 表面加做保护层表面加做保护层 用耐腐蚀的石料、陶瓷、塑料、沥青等覆盖于水泥石的表面，用耐腐蚀的石料、陶瓷、塑料、沥青等覆盖于水泥石的表面，以防止侵蚀性介质与水泥石直接接触。以防止侵蚀性介质与水泥石直接接触。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 ( (五五) ) 硅酸盐水泥的特性和应用硅酸盐水泥的特性和应用 1 1、凝结硬化快、强度高、凝结硬化快、强度高 2 2、水化热大、抗冻性好、水化热大、抗冻性好 3 3、干缩小、耐磨性好、干缩小、耐磨性好 4 4、耐腐蚀性差、耐腐蚀性差 5 5、耐热性差、耐热性差 6 6、抗碳化性好、抗碳化性好第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 二、其他通用硅酸盐水泥二、其他通用硅酸盐水泥 （一）混合材料（一）混合材料 1 1、活性混合材料、活性混合材料 活性混合材料是指能与水泥熟料的水化产物等发生化学反应，活性混合材料是指能与水泥熟料的水化产物等发生化学反应，并形成水硬性胶凝材料的矿物质材料。并形成水硬性胶凝材料的矿物质材料。 （1 1）粒化高炉矿渣）粒化高炉矿渣 （2 2）火山灰质混合材料）火山灰质混合材料 （3 3）粉煤灰混合材料）粉煤灰混合材料 2 2、非活性混合材料、非活性混合材料 非活性混合材料是指掺入水泥后，主要起填充作用而又不损害非活性混合材料是指掺入水泥后，主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物材料水泥性能的矿物材料, ,又称为惰性混合材料。常用的品种有：磨细又称为惰性混合材料。常用的品种有：磨细石英砂、石灰石、炉灰等。石英砂、石灰石、炉灰等。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 （二）普通硅酸盐水泥（二）普通硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥代号为普通硅酸盐水泥代号为PO，其中加入了大于，其中加入了大于5%且不超过且不超过20%的活性混合材料，并允许不超过水泥质量的活性混合材料，并允许不超过水泥质量8%的非活性混合的非活性混合材料或不超过水泥质量材料或不超过水泥质量5%的窑灰代替部分活性混合材料。的窑灰代替部分活性混合材料。 1. 普通硅酸盐水泥的技术指标普通硅酸盐水泥的技术指标 普通硅酸盐水泥的细度、体积安定性、氧化镁含量、三氧化普通硅酸盐水泥的细度、体积安定性、氧化镁含量、三氧化硫含量、氯离子含量要求与硅酸盐水泥完全相同，凝结时间和强硫含量、氯离子含量要求与硅酸盐水泥完全相同，凝结时间和强度等级技术指标要求不同。度等级技术指标要求不同。 （1）凝结时间）凝结时间 要求初凝时间不小于要求初凝时间不小于45min，终凝时间不大于，终凝时间不大于10h。 （2）强度等级）强度等级 根据根据3d和和28d的抗折强度、抗压强度，将普通硅酸盐水泥分的抗折强度、抗压强度，将普通硅酸盐水泥分为为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个强度等级。四个强度等级。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 2. 普通硅酸盐水泥的性能及应用普通硅酸盐水泥的性能及应用 普通硅酸盐水泥由于掺加的混合材料较少，因此其普通硅酸盐水泥由于掺加的混合材料较少，因此其性能与硅酸盐水泥相同。只是强度等级、水化热、抗冻性能与硅酸盐水泥相同。只是强度等级、水化热、抗冻性、抗碳化性等较硅酸盐水泥略有降低，耐热性、耐腐性、抗碳化性等较硅酸盐水泥略有降低，耐热性、耐腐蚀性略有提高。普通硅酸盐水泥的应用范围与硅酸盐水蚀性略有提高。普通硅酸盐水泥的应用范围与硅酸盐水泥大致相同，是土木工程中用量最大的水泥品种之一。泥大致相同，是土木工程中用量最大的水泥品种之一。 第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 （三）矿渣硅酸盐水泥（三）矿渣硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥分为两个类型，加入大于矿渣硅酸盐水泥分为两个类型，加入大于20%且不超过且不超过50%的的粒化高炉矿渣的为粒化高炉矿渣的为A型，代号型，代号PSA；加入大于；加入大于50%且不超过且不超过70%的的粒化高炉矿渣的为粒化高炉矿渣的为B型，代号型，代号PSB。其中允许不超过水泥质量。其中允许不超过水泥质量8%的活性混合材料、非活性混合材料和窑灰中的任一种材料代替部分的活性混合材料、非活性混合材料和窑灰中的任一种材料代替部分矿渣。矿渣。 第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 1. 矿渣硅酸盐水泥的技术指标矿渣硅酸盐水泥的技术指标 矿渣硅酸盐水泥的凝结时间、体积安定性、氯离子含量要求均与矿渣硅酸盐水泥的凝结时间、体积安定性、氯离子含量要求均与普通硅酸盐水泥相同。其他技术要求如下：普通硅酸盐水泥相同。其他技术要求如下： （1）细度）细度 要求要求80m方孔筛筛余不大于方孔筛筛余不大于10%或或45m方孔筛筛余不大于方孔筛筛余不大于30%。 （2）氧化镁含量）氧化镁含量 对对PSA型，要求氧化镁的含量不大于型，要求氧化镁的含量不大于6.0%，如果含量大于，如果含量大于6.0%时，需进行压蒸安定性试验并合格。对时，需进行压蒸安定性试验并合格。对PSB型不作要求。型不作要求。 （3）三氧化硫含量）三氧化硫含量 不大于不大于4.0%。 （4）强度等级）强度等级 根据根据3d和和28d的抗折强度、抗压强度，将矿渣硅酸盐水泥分为的抗折强度、抗压强度，将矿渣硅酸盐水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级。六个强度等级。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 2. 矿渣硅酸盐水泥的水化特点矿渣硅酸盐水泥的水化特点 矿渣硅酸盐水泥的水化分两步进行，即存在二次水化。首先是矿渣硅酸盐水泥的水化分两步进行，即存在二次水化。首先是水泥熟料的水化，与硅酸盐水泥相同，水化生成水化硅酸钙、氢氧水泥熟料的水化，与硅酸盐水泥相同，水化生成水化硅酸钙、氢氧化钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙等化钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙等 。然后是活性混合材料开始水。然后是活性混合材料开始水化。熟料矿物析出的氢氧化钙作为碱性激发剂，石膏作为硫酸盐激化。熟料矿物析出的氢氧化钙作为碱性激发剂，石膏作为硫酸盐激发剂，促使混合材料中的活性氧化硅和活性氧化铝的活性发挥，生发剂，促使混合材料中的活性氧化硅和活性氧化铝的活性发挥，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙。成水化硅酸钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 3. 矿渣硅酸盐水泥的性能及应用矿渣硅酸盐水泥的性能及应用 （1）早期强度发展慢，后期强度增长快）早期强度发展慢，后期强度增长快 该水泥不适用于早期该水泥不适用于早期强度要求较高的工程，如现浇混凝土楼板、梁、柱等。强度要求较高的工程，如现浇混凝土楼板、梁、柱等。 （2）耐热性好）耐热性好 因矿渣本身有一定的耐高温性，且硬化后水泥因矿渣本身有一定的耐高温性，且硬化后水泥石中的氢氧化钙含量少，所以矿渣水泥适于高温环境。如轧钢、铸石中的氢氧化钙含量少，所以矿渣水泥适于高温环境。如轧钢、铸造等高温车间的高温窑炉基础及温度达到造等高温车间的高温窑炉基础及温度达到300400的热气体通的热气体通道等耐热工程。道等耐热工程。 （3）水化热小）水化热小 可以用于大体积混凝土工程。可以用于大体积混凝土工程。 （4）耐腐蚀性好）耐腐蚀性好 可用于海港、水工等受硫酸盐和软水腐蚀的可用于海港、水工等受硫酸盐和软水腐蚀的混凝土工程。混凝土工程。 （5）硬化时对温度、湿度敏感性强）硬化时对温度、湿度敏感性强 特别适用于蒸汽养护的混特别适用于蒸汽养护的混凝土预制构件。凝土预制构件。 （6）抗碳化能力差）抗碳化能力差 一般不用于热处理车间的修建。一般不用于热处理车间的修建。 （7）抗冻性差）抗冻性差 不宜用于严寒地区，特别是严寒地区水位经常不宜用于严寒地区，特别是严寒地区水位经常变动的部位。变动的部位。 第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 （四）火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、（四）火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥代号为代号为PP，其中加入了大于，其中加入了大于20%且不超过且不超过40%的火山灰质混合材料；的火山灰质混合材料；粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥代号代号PF，其中加入了大于，其中加入了大于20%且不超过且不超过40%的粉煤灰；的粉煤灰；复合硅酸盐复合硅酸盐水泥水泥代号为代号为PC。其中加入了两种（含）以上大于。其中加入了两种（含）以上大于20%且不超过且不超过50%的混合材料，并允许用不超过水泥质量的混合材料，并允许用不超过水泥质量8%的窑灰代替部分混的窑灰代替部分混合材料，所用混合材料为矿渣时，其掺加量不得与矿渣硅酸盐水合材料，所用混合材料为矿渣时，其掺加量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。泥重复。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 1. 三种水泥的的技术指标三种水泥的的技术指标 这三种水泥的细度、凝结时间、体积安定性、强度等级、氯离这三种水泥的细度、凝结时间、体积安定性、强度等级、氯离子含量要求与矿渣硅酸盐水泥相同。三氧化硫含量要求不大于子含量要求与矿渣硅酸盐水泥相同。三氧化硫含量要求不大于4.0%。氧化镁的含量要求不大于。氧化镁的含量要求不大于6.0%，如果含量大于，如果含量大于6.0%时，需时，需进行压蒸安定性试验并合格。进行压蒸安定性试验并合格。 2. 三种水泥的性能及应用三种水泥的性能及应用 这三种水泥与矿渣硅酸盐水泥的性质和应用有以上很多共同点，这三种水泥与矿渣硅酸盐水泥的性质和应用有以上很多共同点，如早期强度发展慢，后期强度增长快；水化热小；耐腐蚀性好；温如早期强度发展慢，后期强度增长快；水化热小；耐腐蚀性好；温湿度敏感性强；抗碳化能力差；抗冻性差等。湿度敏感性强；抗碳化能力差；抗冻性差等。不同之处：不同之处： （1 1）火山灰质硅酸盐水泥抗渗性好）火山灰质硅酸盐水泥抗渗性好 （2 2）粉煤灰硅酸盐水泥干缩较小，抗裂性高）粉煤灰硅酸盐水泥干缩较小，抗裂性高 （3 3）复合硅酸盐水泥综合性质较好）复合硅酸盐水泥综合性质较好 第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 三、通用硅酸盐水泥的选用三、通用硅酸盐水泥的选用 目前，硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、目前，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是我国广泛使用的六种水泥，称为通用硅酸盐水泥。在泥是我国广泛使用的六种水泥，称为通用硅酸盐水泥。在实际工程中，应根据工程特点、所处环境和施工条件等，实际工程中，应根据工程特点、所处环境和施工条件等，结合各种水泥的不同特性来合理选择水泥品种。结合各种水泥的不同特性来合理选择水泥品种。 通用硅酸盐水泥的品种可参照表通用硅酸盐水泥的品种可参照表3-9选用。选用。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 四、水泥的储存和运输四、水泥的储存和运输 水泥在储存和运输时不得受潮和混入杂质，储存时间不宜过长，水泥在储存和运输时不得受潮和混入杂质，储存时间不宜过长，一般不超过三个月。即使储存条件良好的水泥存放三个月后强度也一般不超过三个月。即使储存条件良好的水泥存放三个月后强度也会明显降低，储存期超过三个月的水泥为过期水泥，过期水泥和受会明显降低，储存期超过三个月的水泥为过期水泥，过期水泥和受潮结块的水泥，均应重新检测其强度后才能决定如何使用。潮结块的水泥，均应重新检测其强度后才能决定如何使用。 不同品种、强度等级、出厂日期的水泥分开存放，并标志清楚。不同品种、强度等级、出厂日期的水泥分开存放，并标志清楚。袋装水泥堆放高度一般不超过袋装水泥堆放高度一般不超过1010袋，应注意先到先用，避免积压过袋，应注意先到先用，避免积压过期。期。 不同品种、标号、批次的水泥严禁混杂使用。不同品种、标号、批次的水泥严禁混杂使用。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料第三节第三节 特性水泥和专用水泥特性水泥和专用水泥 一、快硬硅酸盐水泥一、快硬硅酸盐水泥 凡是由硅酸盐水泥熟料和适量石膏共同磨细制成的，以凡是由硅酸盐水泥熟料和适量石膏共同磨细制成的，以3d抗压强抗压强度表示标号的水泥称为快硬硅酸盐水泥，简称快硬水泥。度表示标号的水泥称为快硬硅酸盐水泥，简称快硬水泥。 快硬硅酸盐水泥的制造方法与硅酸盐水泥基本相同，不同之处是快硬硅酸盐水泥的制造方法与硅酸盐水泥基本相同，不同之处是水泥熟料中铝酸三钙和硅酸三钙的含量高，二者的总量不少于水泥熟料中铝酸三钙和硅酸三钙的含量高，二者的总量不少于65%。因此快硬水泥的早期强度增长快且强度高，水化热也大。为加快硬化因此快硬水泥的早期强度增长快且强度高，水化热也大。为加快硬化速度，可适当增加石膏的掺量速度，可适当增加石膏的掺量(可达可达8%)和提高水泥的细度。和提高水泥的细度。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 二、铝酸盐水泥二、铝酸盐水泥 铝酸盐水泥是以铝矾土和石灰石为原料，经高温煅烧所得以铝铝酸盐水泥是以铝矾土和石灰石为原料，经高温煅烧所得以铝酸钙为主的铝酸盐水泥熟料，经磨细制成的水硬性胶凝材料，代号酸钙为主的铝酸盐水泥熟料，经磨细制成的水硬性胶凝材料，代号为为CA。铝酸盐水泥又称高铝水泥。铝酸盐水泥又称高铝水泥。 铝酸盐水泥具有快凝、早强、高强、低收缩、耐热性好和耐硫铝酸盐水泥具有快凝、早强、高强、低收缩、耐热性好和耐硫酸盐腐蚀性强等特点，适用于工期紧急的工程、抢修工程、冬季施酸盐腐蚀性强等特点，适用于工期紧急的工程、抢修工程、冬季施工的工程和耐高温工程，还可以用来配制耐热混凝土、耐硫酸盐混工的工程和耐高温工程，还可以用来配制耐热混凝土、耐硫酸盐混凝土等。但铝酸盐水泥的水化热大、耐碱性差，不宜用于大体积混凝土等。但铝酸盐水泥的水化热大、耐碱性差，不宜用于大体积混凝土，不宜采用蒸汽等湿热养护。凝土，不宜采用蒸汽等湿热养护。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 三、白色和彩色硅酸盐水泥三、白色和彩色硅酸盐水泥 白色硅酸盐水泥是以铁含量少的硅酸盐水泥熟料、适量石膏及混白色硅酸盐水泥是以铁含量少的硅酸盐水泥熟料、适量石膏及混合材料磨细所得的水硬性胶凝材料，称为白色硅酸盐水泥，简称白水合材料磨细所得的水硬性胶凝材料，称为白色硅酸盐水泥，简称白水泥，代号泥，代号PW。磨制水泥时，允许加入不超过水泥质量。磨制水泥时，允许加入不超过水泥质量010%的石的石灰石或窑灰做外加物。水泥粉磨时允许加入不损害水泥性能的助磨剂，灰石或窑灰做外加物。水泥粉磨时允许加入不损害水泥性能的助磨剂，加入量不超过水泥质量的加入量不超过水泥质量的1%。白水泥的生产、矿物组成、性能和普。白水泥的生产、矿物组成、性能和普通硅酸盐水泥基本相同。通硅酸盐水泥基本相同。 由白色硅酸盐水泥熟料、适量石膏和耐碱矿物颜料共同磨细，可由白色硅酸盐水泥熟料、适量石膏和耐碱矿物颜料共同磨细，可制成彩色硅酸盐水泥。白色和彩色硅酸盐水泥，主要用于各种装饰混制成彩色硅酸盐水泥。白色和彩色硅酸盐水泥，主要用于各种装饰混凝土和装饰砂浆，如水磨石、水刷石、人造大理石、干粘石等，也配凝土和装饰砂浆，如水磨石、水刷石、人造大理石、干粘石等，也配制彩色水泥浆用于建筑物的墙面、柱面、天棚等处的粉刷。制彩色水泥浆用于建筑物的墙面、柱面、天棚等处的粉刷。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 四、道路硅酸盐水泥四、道路硅酸盐水泥 由道路硅酸盐水泥熟料、由道路硅酸盐水泥熟料、010%活性混合材料和适量石膏共同活性混合材料和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料，称为道路硅酸盐水泥，简称道路水泥。磨细制成的水硬性胶凝材料，称为道路硅酸盐水泥，简称道路水泥。道路硅酸盐水泥熟料中硅酸钙和铁铝酸四钙的含量较多，要求铁铝道路硅酸盐水泥熟料中硅酸钙和铁铝酸四钙的含量较多，要求铁铝酸四钙的含量不得低于酸四钙的含量不得低于16% 铝酸三钙的含量不得大于铝酸三钙的含量不得大于5.0%。 道路水泥抗折强度高、耐磨性好、干缩小，抗冻性、抗冲击性道路水泥抗折强度高、耐磨性好、干缩小，抗冻性、抗冲击性好，可减少混凝土路面的断板、温度裂缝和磨耗，减少路面维修费好，可减少混凝土路面的断板、温度裂缝和磨耗，减少路面维修费用，延长道路使用年限。道路水泥适用于公路路面、机场跑道、人用，延长道路使用年限。道路水泥适用于公路路面、机场跑道、人流量较多的广场等工程的面层混凝土。流量较多的广场等工程的面层混凝土。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 五、抗硫酸盐硅酸盐水泥五、抗硫酸盐硅酸盐水泥 抗硫酸盐硅酸水泥按其抗硫酸盐侵蚀程度分为中抗硫酸盐硅酸抗硫酸盐硅酸水泥按其抗硫酸盐侵蚀程度分为中抗硫酸盐硅酸盐水泥和高抗硫酸盐硅酸盐水泥两类。以适当成分的硅酸盐水泥熟盐水泥和高抗硫酸盐硅酸盐水泥两类。以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入石膏，共同磨细制成的具有抵抗中等浓度硫酸根离子侵蚀料，加入石膏，共同磨细制成的具有抵抗中等浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料，称为中抗硫酸盐硅酸盐水泥，简称中抗硫酸盐的水硬性胶凝材料，称为中抗硫酸盐硅酸盐水泥，简称中抗硫酸盐水泥，代号水泥，代号PMSR。以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入石膏，磨。以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入石膏，磨细制成的具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料，称细制成的具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料，称为高抗硫酸盐硅酸盐水泥，简称高抗硫酸盐水泥，代号为高抗硫酸盐硅酸盐水泥，简称高抗硫酸盐水泥，代号PHSR。 抗硫酸盐水泥适用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下、引水、抗硫酸盐水泥适用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下、引水、隧道、道路和桥梁等大体积混凝土工程。隧道、道路和桥梁等大体积混凝土工程。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 六、砌筑水泥六、砌筑水泥 凡由一种或一种以上的水泥混合材料，加入适量硅酸盐水凡由一种或一种以上的水泥混合材料，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，经磨细制成的工作性较好的水硬性胶凝材料，泥熟料和石膏，经磨细制成的工作性较好的水硬性胶凝材料，称为砌筑水泥，代号称为砌筑水泥，代号M。根据国家标准规定，砌筑水泥中混合。根据国家标准规定，砌筑水泥中混合材料掺加量按质量百分比计应大于材料掺加量按质量百分比计应大于50，允许掺入适量的石灰，允许掺入适量的石灰石或窑灰。其技术要求为：水泥中三氧化硫含量应不大于石或窑灰。其技术要求为：水泥中三氧化硫含量应不大于4.0；0.08 mm方孔筛筛余量不大于方孔筛筛余量不大于10.0；初凝不早于；初凝不早于60 min，终凝不迟于终凝不迟于12 h；安定性用沸煮法检验，应合格；保水率应不；安定性用沸煮法检验，应合格；保水率应不低于低于80；砌筑水泥分；砌筑水泥分12.5和和22.5两个强度等级。两个强度等级。 砌筑水泥主要用于砌筑和抹面砂浆，垫层混凝土等，不宜砌筑水泥主要用于砌筑和抹面砂浆，垫层混凝土等，不宜用于结构混凝土。用于结构混凝土。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料 七、膨胀水泥和自应力水泥七、膨胀水泥和自应力水泥 膨胀水泥和自应力水泥分为硅酸盐型（以硅酸盐水泥熟料为主，膨胀水泥和自应力水泥分为硅酸盐型（以硅酸盐水泥熟料为主，外加铝酸盐水泥和天然二水石膏配制而成）、铝酸盐型（以铝酸盐外加铝酸盐水泥和天然二水石膏配制而成）、铝酸盐型（以铝酸盐水泥为主，外加石膏配制而成）、硫铝酸盐型（以无水硫铝酸盐和水泥为主，外加石膏配制而成）、硫铝酸盐型（以无水硫铝酸盐和硅酸二钙为主要成分，加石膏配制而成）和铁铝酸盐型（以铁相、硅酸二钙为主要成分，加石膏配制而成）和铁铝酸盐型（以铁相、无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要成分，加石膏配制而成）。无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要成分，加石膏配制而成）。 膨胀水泥主要用于收缩补偿混凝土工程，防渗混凝土（屋顶防膨胀水泥主要用于收缩补偿混凝土工程，防渗混凝土（屋顶防渗、水池等）、防渗砂浆、结构的加固、构件接缝、接头的灌浆、渗、水池等）、防渗砂浆、结构的加固、构件接缝、接头的灌浆、固定设备的机座及地脚螺栓等。自应力水泥的膨胀值较大，在限制固定设备的机座及地脚螺栓等。自应力水泥的膨胀值较大，在限制膨胀的条件下（配有钢筋时），由于水泥石的膨胀，使混凝土受到膨胀的条件下（配有钢筋时），由于水泥石的膨胀，使混凝土受到压应力的作用，达到预应力的目的。自应力水泥一般用于预应力钢压应力的作用，达到预应力的目的。自应力水泥一般用于预应力钢筋混凝土、压力管及配件等。筋混凝土、压力管及配件等。第三章第三章 胶凝材料胶凝材料