第三章 水硬性膠凝材料(水泥)

1、土木工程材料土木工程材料 水泥水泥3.水泥水泥3.2 其它品種水泥其它品種水泥3.1 常用水泥（通用硅酸鹽水泥）常用水泥（通用硅酸鹽水泥） 3.1 常用水泥（通用硅酸鹽水泥）常用水泥（通用硅酸鹽水泥）概述概述常用水泥的生產(chǎn)常用水泥的生產(chǎn)影響常用水泥性能的因素影響常用水泥性能的因素常用水泥的水化、凝結(jié)、硬化常用水泥的水化、凝結(jié)、硬化常用水泥的品種及特性常用水泥的品種及特性常用水泥的的選用常用水泥的的選用常用水泥的技術(shù)要求常用水泥的技術(shù)要求 1. 按按水泥的命名、定義和水泥的命名、定義和術(shù)語術(shù)語（GB/T 4131-1997）：水：水泥是指泥是指加水拌合成塑性漿體，能膠結(jié)砂石等適當(dāng)材料并能在空加水

2、拌合成塑性漿體，能膠結(jié)砂石等適當(dāng)材料并能在空氣和水中硬化的氣和水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料粉狀水硬性膠凝材料。2.水泥是各種混凝土的最基本的組成材料，廣泛用于水泥是各種混凝土的最基本的組成材料，廣泛用于建筑建筑、道道路路、水利水利和和國防工程國防工程中，素有中，素有“建筑業(yè)的糧食建筑業(yè)的糧食”之稱。之稱。 我國近年水泥產(chǎn)量一覽表我國近年水泥產(chǎn)量一覽表 概述概述 3.水泥發(fā)明于水泥發(fā)明于1824年。由于它具有與英國波特蘭城建筑巖石年。由于它具有與英國波特蘭城建筑巖石相似的顏色，故稱之為相似的顏色，故稱之為波特蘭水泥波特蘭水泥（我國稱為（我國稱為硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥），首先取得這項專利技術(shù)權(quán)的是英

3、國的，首先取得這項專利技術(shù)權(quán)的是英國的JAspdin。4.水泥的水泥的品種品種：按按礦物組成礦物組成分：分：硅酸鹽硅酸鹽、鋁酸鹽鋁酸鹽、硫鋁酸鹽硫鋁酸鹽等系列水泥；等系列水泥；按按用途及性能用途及性能可以分為可以分為通用水泥通用水泥、專用水泥專用水泥及及特種水泥特種水泥；目前，水泥品種已達(dá)到目前，水泥品種已達(dá)到100多種。多種。 一、常用水泥的生產(chǎn)一、常用水泥的生產(chǎn)1.生產(chǎn)工藝：生產(chǎn)工藝：兩磨一燒兩磨一燒硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝流程圖硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝流程圖 （1）原材料的破碎與粉磨原材料的破碎與粉磨 石灰質(zhì)原料：石灰質(zhì)原料：提供提供CaO；粘土質(zhì)原料粘土質(zhì)原料：提供提供SiO2、Al2O3和和

4、Fe2O3；校正原料：鐵質(zhì)校正原料：鐵質(zhì)校正原料、校正原料、硅質(zhì)硅質(zhì)校正原料、校正原料、鋁質(zhì)鋁質(zhì)校正材料。校正材料。 （2）硅酸鹽硅酸鹽水泥熟料的燒成水泥熟料的燒成 硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料主要包括下列四種礦物：主要包括下列四種礦物：硅酸三鈣硅酸三鈣（3CaOSiO2，簡寫為簡寫為C3S）含量含量37%60%； 硅酸二鈣硅酸二鈣（2CaOSiO2，簡寫為簡寫為C2S）含量含量15%37% ；鋁酸三鈣鋁酸三鈣（3CaOAl2O3，簡寫為簡寫為C3A）含量含量7%15%； 鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣（4CaOAl2O3Fe2O3，簡寫為簡寫為C4AF）含量含量10%18%。 （3）水泥成品的磨制水泥

5、成品的磨制磨制水泥成品的原材料包括：磨制水泥成品的原材料包括：硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料、石膏石膏和和混合材料混合材料。 二、常用水泥的水化、凝結(jié)、硬化二、常用水泥的水化、凝結(jié)、硬化1.硅酸鹽水泥熟料礦物的硅酸鹽水泥熟料礦物的水化反應(yīng)水化反應(yīng) OHOFeCaOOHOAlCaOOHOFeOAlCaO2322322323266374水化鐵酸鈣水化鐵酸鈣22222)(33236)3(2OHCaOHSiOCaOOHSiOCaO水化硅酸鈣水化硅酸鈣氫氧化鈣氫氧化鈣C-S-H凝膠凝膠OHOAlCaOOHOAlCaO2322326363水化鋁酸鈣水化鋁酸鈣22222)(3234)2(2OHCaOHSiOC

6、aOOHSiOCaO 2.硅酸鹽水泥熟料礦物硅酸鹽水泥熟料礦物水化、凝結(jié)硬化特性水化、凝結(jié)硬化特性低低低低高高高高后期后期低低低低低低高高早期早期強(qiáng)度強(qiáng)度中中最多最多少少多多28d28d水化熱水化熱快快最快最快慢慢快快水化凝結(jié)硬化速度水化凝結(jié)硬化速度C C4 4AFAFC C3 3A AC C2 2S SC C3 3S S熟料礦物熟料礦物 性能指標(biāo)性能指標(biāo) 3.硅酸鹽水泥的硅酸鹽水泥的水化、水化、凝結(jié)凝結(jié)與與硬化硬化表面表面水化水化，形成，形成水化物膜層水化物膜層，水泥漿具有，水泥漿具有可塑性可塑性和和流動性流動性。 膜層長厚膜層長厚，并伴隨，并伴隨破裂、擴(kuò)展破裂、擴(kuò)展至至連接連接，漿體，漿體

7、形成形成絮凝結(jié)構(gòu)。絮凝結(jié)構(gòu)。初凝初凝：開始失去流動性，：開始失去流動性，終凝終凝。完全失去可塑性，并開始產(chǎn)生結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。完全失去可塑性，并開始產(chǎn)生結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。硬化：硬化：水泥漿體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢◤?qiáng)度的水泥石固體。水泥漿體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢◤?qiáng)度的水泥石固體。 （1）分散在水中未水化的水泥顆粒）分散在水中未水化的水泥顆粒（2）在水泥顆粒表面形成水化物膜層）在水泥顆粒表面形成水化物膜層（3）膜層長大并相互連接（凝結(jié)）膜層長大并相互連接（凝結(jié)） （4）水化物進(jìn)一步發(fā)展，填充毛細(xì)孔（硬化）水化物進(jìn)一步發(fā)展，填充毛細(xì)孔（硬化）水泥凝結(jié)硬化過程示意圖水泥凝結(jié)硬化過程示意圖 1水泥顆粒；水泥顆粒；2水分；水分；

8、3凝膠；凝膠；4晶體；晶體；5水泥顆粒未水化內(nèi)核；水泥顆粒未水化內(nèi)核；6毛細(xì)孔毛細(xì)孔 4.石膏石膏在水泥中的在水泥中的作用作用?？刂瓶刂艭3A的水化凝結(jié)硬化速度，的水化凝結(jié)硬化速度，調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間。摻量。摻量3左右。左右。 C C3 3A A的水化：的水化：OHOAlCaOOHOAlCaO2322326363反應(yīng)反應(yīng)迅速迅速，產(chǎn)生，產(chǎn)生急凝急凝，或，或閃凝閃凝。加入石膏：加入石膏：OHCaSOOAlCaOOHOHCaSOOHOAlCaO2432224232313319363）（高硫形水化硫鋁酸鈣高硫形水化硫鋁酸鈣又稱又稱鈣礬石鈣礬石（俗稱水泥桿菌，針狀），不（俗稱水泥桿菌，針

9、狀），不溶于水，阻止溶于水，阻止C3A水化，延緩水泥凝結(jié)。水化，延緩水泥凝結(jié)。石膏耗完石膏耗完C3A與鈣礬石反應(yīng)與鈣礬石反應(yīng))123(34)3(2313324322322432OHCaSOOAlCaOOHOAlCaOOHCaSOOAlCaO單硫形水化硫鋁酸鈣單硫形水化硫鋁酸鈣溶于水，水化繼續(xù)溶于水，水化繼續(xù) （1）水泥混合材料水泥混合材料 在生產(chǎn)水泥時，為在生產(chǎn)水泥時，為改善水泥性能改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級，而加，而加到水泥中去的人工的和天然的礦物材料。到水泥中去的人工的和天然的礦物材料。5.混合材料混合材料在水泥中的在水泥中的作用作用。 粒化高爐礦渣?；郀t礦渣煉鐵高爐

10、的熔融礦渣煉鐵高爐的熔融礦渣，經(jīng)，經(jīng)急速冷卻急速冷卻而成的松軟顆粒；而成的松軟顆粒；直徑一般為直徑一般為0.55mm，需磨細(xì)使用；需磨細(xì)使用； 成粒在于成粒在于阻止結(jié)晶阻止結(jié)晶，形成，形成玻璃體玻璃體，具有較高的，具有較高的潛在活性潛在活性； 活性成分，一般認(rèn)為是活性成分，一般認(rèn)為是活性氧化鋁活性氧化鋁和和活性氧化硅活性氧化硅，在常溫，在常溫下可與氫氧化鈣起作用而產(chǎn)生強(qiáng)度。下可與氫氧化鈣起作用而產(chǎn)生強(qiáng)度。 火山灰質(zhì)混合材料火山灰質(zhì)混合材料火山灰質(zhì)混合材料火山灰質(zhì)混合材料v具有火山灰活性的天然的或人工的礦質(zhì)物料。 v主要化學(xué)成分：活性 SiO2和Al2O3 v天然的火山灰、凝灰?guī)r、浮石、硅藻土；

11、 v 人工的燒粘土、燒矸石、硅灰粉煤灰粉煤灰火力發(fā)電廠煤粉燃燒的煙氣中收集的灰渣，又稱火力發(fā)電廠煤粉燃燒的煙氣中收集的灰渣，又稱飛灰飛灰。 顆粒直徑顆粒直徑0.0010.05mm，玻璃態(tài)的實心或空心球狀。玻璃態(tài)的實心或空心球狀。 活性來自玻璃體，成分主要是活性來自玻璃體，成分主要是活性氧化硅活性氧化硅和和活性氧化鋁活性氧化鋁。 （2）活性混合材料的作用活性混合材料的作用自身自身與與水水調(diào)和后，調(diào)和后，不會硬化不會硬化或或硬化極為緩慢硬化極為緩慢，強(qiáng)度很低。，強(qiáng)度很低。在在氫氧化鈣氫氧化鈣溶液中，會發(fā)生顯著的水化。溶液中，會發(fā)生顯著的水化。若存在若存在石膏石膏，則石膏與鋁酸鈣反應(yīng)生成硫鋁酸鈣而具

12、有一定，則石膏與鋁酸鈣反應(yīng)生成硫鋁酸鈣而具有一定的強(qiáng)度。的強(qiáng)度。OnHSiOxCaOOmHSiOOHxCa22222)(OmHOAlyCaOOmHOAlOHyCa2322322)( （3）礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥的水化反應(yīng)礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥的水化反應(yīng) 分兩步進(jìn)行分兩步進(jìn)行水泥熟料顆粒水化；水泥熟料顆粒水化；礦渣（火山灰或粉煤灰）受熟料水化時析出的礦渣（火山灰或粉煤灰）受熟料水化時析出的Ca(OH)2和外和外摻石膏的摻石膏的激發(fā)激發(fā)，生成新的，生成新的水化硅酸鈣水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣水化鋁酸鈣和和水化硫水化硫鋁酸鈣鋁酸鈣。水泥熟料礦物水化后的產(chǎn)物又與活性氧化物進(jìn)水泥熟料礦物

13、水化后的產(chǎn)物又與活性氧化物進(jìn)行反應(yīng)，生成新的水化物。行反應(yīng)，生成新的水化物。二次（水化）反應(yīng)二次（水化）反應(yīng) （4）激發(fā)劑激發(fā)劑Ca(OH)2和和石膏石膏起著激發(fā)水化起著激發(fā)水化（使活性混合材料的潛在活性（使活性混合材料的潛在活性得以發(fā)揮）得以發(fā)揮），促進(jìn)凝結(jié)硬化的作用，故稱為，促進(jìn)凝結(jié)硬化的作用，故稱為激發(fā)劑激發(fā)劑。常用的激發(fā)劑有常用的激發(fā)劑有堿性激發(fā)劑堿性激發(fā)劑和和硫酸鹽激發(fā)劑硫酸鹽激發(fā)劑兩類。兩類。 堿性激發(fā)劑：堿性激發(fā)劑：石灰，硅酸鹽水泥熟料石灰，硅酸鹽水泥熟料。 硫酸鹽激發(fā)劑：硫酸鹽激發(fā)劑：二水石膏二水石膏、半水石膏半水石膏和各種和各種化學(xué)石膏化學(xué)石膏。硫酸鹽激發(fā)劑的激發(fā)作用必須在有

14、堿性激發(fā)劑的條件下，硫酸鹽激發(fā)劑的激發(fā)作用必須在有堿性激發(fā)劑的條件下，才能充分發(fā)揮。才能充分發(fā)揮。 組成組成成分成分；細(xì)度細(xì)度；外加劑外加劑；水灰比水灰比；養(yǎng)護(hù)條件（溫度和濕度）；養(yǎng)護(hù)條件（溫度和濕度）；養(yǎng)護(hù)時間（齡期）養(yǎng)護(hù)時間（齡期）。三、影響常用水泥性能的因素三、影響常用水泥性能的因素養(yǎng)護(hù)對水泥強(qiáng)度發(fā)展的影響?zhàn)B護(hù)對水泥強(qiáng)度發(fā)展的影響 1 1、礦物組成礦物組成熟料礦物熟料礦物2828天后的水化速度大小順序為：天后的水化速度大小順序為：vC C3 3A A C C3 3S S C C4 4AF AF C C2 2S S水泥的凝結(jié)速度既與熟料礦物水化難易有關(guān)，又與水泥的凝結(jié)速度既與熟料礦物水化難

15、易有關(guān)，又與各礦物的含量有關(guān)。各礦物的含量有關(guān)。v C3A 含量含量時，水泥迅速凝結(jié)時，水泥迅速凝結(jié)vC3A 含量較少時，含量較少時，C3S起主導(dǎo)作用，凝結(jié)正常起主導(dǎo)作用，凝結(jié)正常vC3A 減少、增加減少、增加C2S（水泥速度慢）水泥凝結(jié)變慢（水泥速度慢）水泥凝結(jié)變慢2 2、水泥細(xì)度水泥細(xì)度v 水泥粉磨越細(xì)，其比表面積就越大，晶體產(chǎn)生扭曲、錯位水泥粉磨越細(xì)，其比表面積就越大，晶體產(chǎn)生扭曲、錯位等缺陷越多，水化速度越快，凝結(jié)越迅速；反之凝結(jié)越慢。等缺陷越多，水化速度越快，凝結(jié)越迅速；反之凝結(jié)越慢。v90um惰性，惰性，60慢，慢，40um快，占快，占65-75%， 10 um迅速，迅速，占占25

16、-30%。v水泥過細(xì)，產(chǎn)量水泥過細(xì)，產(chǎn)量，成本，成本。顆粒過粗，不利于水泥活性發(fā)揮。顆粒過粗，不利于水泥活性發(fā)揮。v 硅酸鹽水泥國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：硅酸鹽水泥國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：80m80m方孔篩篩余不超過（方孔篩篩余不超過（）10%10%比表面積不小于（比表面積不小于（）300m300m2 2/kg/kg3 3、外加劑外加劑緩凝劑緩凝劑：延長凝結(jié)時間延長凝結(jié)時間促凝劑促凝劑：縮短凝結(jié)時間縮短凝結(jié)時間v 影響水泥的凝結(jié)快慢因素是多方面的，最主要是影響水泥的凝結(jié)快慢因素是多方面的，最主要是C C3 3A A，因，因此在水泥生產(chǎn)中通常是摻入適量外加劑來控制水泥的凝結(jié)時此在水泥生產(chǎn)中通常是摻入適量外加劑來控制水

17、泥的凝結(jié)時間。間。v 石膏是常用的一種緩凝劑。有時，根據(jù)需要也摻入其他調(diào)石膏是常用的一種緩凝劑。有時，根據(jù)需要也摻入其他調(diào)凝外加劑。凝外加劑。4 4、水灰比（水灰比（W/CW/C）v水灰比：水和水泥的質(zhì)量之比（水灰比：水和水泥的質(zhì)量之比（w/cw/c）v水灰比越大，水化越快，凝結(jié)反而變慢。水灰比越大，水化越快，凝結(jié)反而變慢。v這是因為加水量過多，顆粒間距增大，水泥漿體結(jié)這是因為加水量過多，顆粒間距增大，水泥漿體結(jié)構(gòu)不易緊密，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以形成的緣故。構(gòu)不易緊密，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以形成的緣故。v水灰比過大時，會使水泥石結(jié)構(gòu)中孔隙太多，降低水灰比過大時，會使水泥石結(jié)構(gòu)中孔隙太多，降低其強(qiáng)度，故水灰比不宜太

18、大。其強(qiáng)度，故水灰比不宜太大。v適宜的用水量應(yīng)滿足兩方面的要求：適宜的用水量應(yīng)滿足兩方面的要求： 水泥水化反應(yīng)水泥水化反應(yīng) 水泥漿體稠度水泥漿體稠度5 5、養(yǎng)護(hù)條件養(yǎng)護(hù)條件v溫度升高，水化加快，凝結(jié)時間縮短，反之則凝結(jié)時間會延溫度升高，水化加快，凝結(jié)時間縮短，反之則凝結(jié)時間會延長。長。v夏季和冬季施工時，注意采取適當(dāng)?shù)拇胧员ＷC正常的凝夏季和冬季施工時，注意采取適當(dāng)?shù)拇胧?，以保證正常的凝結(jié)時間。結(jié)時間。低于低于0凝結(jié)停止凝結(jié)停止。v潮濕環(huán)境下的水泥石，能保持有足夠的水分進(jìn)行水化和凝結(jié)潮濕環(huán)境下的水泥石，能保持有足夠的水分進(jìn)行水化和凝結(jié)硬化硬化 保溫保溫 增濕增濕 6、養(yǎng)護(hù)時間、養(yǎng)護(hù)時間v水泥

19、的水化是由水泥顆粒的表面向內(nèi)顆粒內(nèi)部進(jìn)行，隨延長，水泥的水化程度在不斷增加，水化產(chǎn)物不斷增加并填充毛細(xì)孔，很顯然毛細(xì)減少。v一般來說，水化28d前水化較快，28d后水化速率減慢，所以通常用28d強(qiáng)度來評定水泥的強(qiáng)度。四、常用水泥的技術(shù)要求四、常用水泥的技術(shù)要求 1.細(xì)度細(xì)度水泥顆粒不能太粗，也不宜太細(xì)。水泥顆粒不能太粗，也不宜太細(xì)。測定水泥的細(xì)度可以用測定水泥的細(xì)度可以用篩析法篩析法和和比表面積法比表面積法。 篩析法：篩析法：用用80m方孔篩的方孔篩的篩余百分?jǐn)?shù)篩余百分?jǐn)?shù)表示。表示。比表面積法比表面積法:測測單位質(zhì)量粉末的總表面積，以單位質(zhì)量粉末的總表面積，以m2/kg表示。表示。2.凝結(jié)時間

20、凝結(jié)時間初凝：初凝：標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始開始失去可塑性失去可塑性；終凝：終凝：標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完全完全失去可塑性失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度；并開始產(chǎn)生強(qiáng)度；初凝時間不能過短，終凝時間不能過長；初凝時間不能過短，終凝時間不能過長；測定水泥凝結(jié)時間采用標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿。測定水泥凝結(jié)時間采用標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿。 3.體積安定性體積安定性檢驗檢驗體體積積安安定定性性不不良良原因原因游離氧化鎂（游離氧化鎂（f-MgO）石膏石膏游離氧化鈣（游離氧化鈣（f-CaO）過燒態(tài)過燒態(tài)過燒態(tài)過燒態(tài)與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成鈣礬石與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成鈣礬石檢驗檢驗沸煮法沸煮法（餅法（餅法/雷氏法）雷氏法）檢

21、驗檢驗控制控制f-MgO含量含量控制控制SO3含量含量氧化鎂、三氧化硫及安定性不良的水泥應(yīng)作廢品處理。氧化鎂、三氧化硫及安定性不良的水泥應(yīng)作廢品處理。 4.強(qiáng)度及強(qiáng)度等級強(qiáng)度及強(qiáng)度等級 按按抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度和和抗折強(qiáng)度抗折強(qiáng)度分為六個強(qiáng)度等級。分為六個強(qiáng)度等級。硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥各齡期的強(qiáng)度要求各齡期的強(qiáng)度要求 水泥：標(biāo)準(zhǔn)砂：水水泥：標(biāo)準(zhǔn)砂：水1：3：0.5注意與舊標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)號對比！注意與舊標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)號對比！5.堿含量堿含量:按按Na2O+0.658K2O計算。計算。6 水化熱水化熱 常用水泥的技術(shù)要求常用水泥的技術(shù)要求 v普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥v礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥v火山灰質(zhì)硅酸

22、鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥v粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥v復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥五、五、摻混合材水泥的品種摻混合材水泥的品種及特性及特性 普通硅酸鹽水泥（代號普通硅酸鹽水泥（代號PO）vPO水泥的組分水泥的組分硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料 5%且且20%的混合材料適量石膏的混合材料適量石膏PO水泥的技術(shù)性質(zhì)水泥的技術(shù)性質(zhì)（與硅酸鹽水泥相近）相同點 vMgO含量、含量、SO3含量、初凝時間、安定性、細(xì)度的技含量、初凝時間、安定性、細(xì)度的技術(shù)要求相同。術(shù)要求相同。不同點v終凝時間：不遲于終凝時間：不遲于10h；v燒失量：不得大于燒失量：不得大于5.0%；v強(qiáng)度等級：普通硅酸鹽水泥分為強(qiáng)度等

23、級：普通硅酸鹽水泥分為42.5、42.5R、52.5、52.5R四個強(qiáng)度等級。四個強(qiáng)度等級。 各齡期的強(qiáng)度不低于下表的規(guī)定。各齡期的強(qiáng)度不低于下表的規(guī)定。vPO水泥的主要特性水泥的主要特性 1）早期強(qiáng)度略低，后期強(qiáng)度高。）早期強(qiáng)度略低，后期強(qiáng)度高。 2） 水化熱略低。水化熱略低。 3）抗?jié)B性好，抗凍性好，抗碳化能力強(qiáng)）抗?jié)B性好，抗凍性好，抗碳化能力強(qiáng) 4）抗侵蝕、抗腐蝕能力稍好。）抗侵蝕、抗腐蝕能力稍好。 5）耐磨性較好；耐熱性能較好。）耐磨性較好；耐熱性能較好。vPO水泥的應(yīng)用水泥的應(yīng)用 PO水泥的應(yīng)用范圍和硅酸鹽水泥相同。水泥的應(yīng)用范圍和硅酸鹽水泥相同。礦渣硅酸鹽水泥（礦渣硅酸鹽水泥（PS

24、A/ PSB ） v代號P.S Portland blast-furnace slagv水泥熟料 (2070)%礦渣石膏v強(qiáng)度等級：強(qiáng)度等級劃分為強(qiáng)度等級：強(qiáng)度等級劃分為32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R共六個等級。各共六個等級。各齡期的強(qiáng)度要求見表齡期的強(qiáng)度要求見表3-9火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥v代號代號P.P Portland pozzolana cementv熟料熟料 (2050)%火山灰質(zhì)混合材料石膏火山灰質(zhì)混合材料石膏v強(qiáng)度等級：強(qiáng)度等級：32.5、 32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個六個粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水

25、泥v代號代號P.F -Portland fly-ash cementv熟料熟料 (2040)%粉煤灰石膏粉煤灰石膏v強(qiáng)度等級：強(qiáng)度等級： 32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個六個n主要特性（與硅酸鹽水泥、普通水泥相比）主要特性（與硅酸鹽水泥、普通水泥相比）三種水泥的共同特性三種水泥的共同特性v凝結(jié)硬化較慢，早強(qiáng)強(qiáng)度較低，后凝結(jié)硬化較慢，早強(qiáng)強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長較快；期強(qiáng)度增長較快；v水化熱較低，放熱速度慢；水化熱較低，放熱速度慢；v抗硫酸鹽腐蝕和抗水性較好；抗硫酸鹽腐蝕和抗水性較好；v蒸汽養(yǎng)護(hù)適應(yīng)性好；蒸汽養(yǎng)護(hù)適應(yīng)性好；v抗凍性、耐磨性及抗碳化性能較差。抗凍性

26、、耐磨性及抗碳化性能較差。復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥(P.C)v硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料+ +兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料+ +石膏，水泥中混合材料摻量按質(zhì)量百分比計應(yīng)大于石膏，水泥中混合材料摻量按質(zhì)量百分比計應(yīng)大于15%15%，但不超過，但不超過50%50%。 v強(qiáng)度等級：強(qiáng)度等級： 32.532.5、32.5R32.5R、42.542.5、42.5R42.5R、52.552.5、52.5R52.5R六個六個v與硅酸鹽水泥相比，由于摻入了兩種或兩種以上的與硅酸鹽水泥相比，由于摻入了兩種或兩種以上的混合材料，復(fù)合水泥的水化熱較低；早期強(qiáng)度較高，混合材料，復(fù)合水

27、泥的水化熱較低；早期強(qiáng)度較高，其強(qiáng)度要求與摻混合材的水泥的強(qiáng)度要求相同。其強(qiáng)度要求與摻混合材的水泥的強(qiáng)度要求相同。摻混合材水泥的技術(shù)特點v適宜濕熱養(yǎng)護(hù)蒸養(yǎng)的混凝土構(gòu)件v溫度低時影響強(qiáng)度發(fā)展不宜冬季低溫、抗凍施工，注意保溫速度慢速度慢放熱小放熱小消耗消耗CH溫度影響大溫度影響大凝結(jié)硬化慢，強(qiáng)度早期低，后期高凝結(jié)硬化慢，強(qiáng)度早期低，后期高加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)時間，不宜搶修、早強(qiáng)工程加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)時間，不宜搶修、早強(qiáng)工程水化放熱速度慢，放熱量低；水化放熱速度慢，放熱量低；適宜大體積混凝土適宜大體積混凝土耐腐蝕性一耐腐蝕性一般般較好（抗軟水）較好（抗軟水）適于水下、耐腐蝕工程適于水下、耐腐蝕工程抗碳化能力差抗碳化能力差

28、特別是特別是P.F，適當(dāng)增加保護(hù)層厚度，適當(dāng)增加保護(hù)層厚度六種常用水泥的對比六種常用水泥的對比 n水泥石的腐蝕與防止水泥石的腐蝕與防止v水泥石水泥石腐蝕的方式腐蝕的方式軟水侵蝕（溶出性侵蝕）軟水侵蝕（溶出性侵蝕）酸的腐蝕（溶解性化學(xué)腐蝕）酸的腐蝕（溶解性化學(xué)腐蝕）v一般酸的腐蝕一般酸的腐蝕v碳酸水的腐蝕碳酸水的腐蝕硫酸鹽腐蝕（膨脹性化學(xué)腐蝕）硫酸鹽腐蝕（膨脹性化學(xué)腐蝕）強(qiáng)堿腐蝕強(qiáng)堿腐蝕v防止水泥石腐蝕的措施防止水泥石腐蝕的措施1）根據(jù)工程的環(huán)境特點，合理選擇水泥品種。）根據(jù)工程的環(huán)境特點，合理選擇水泥品種。2）提高水泥石的密實度。）提高水泥石的密實度。3）在水泥石結(jié)構(gòu)的表面設(shè)置保護(hù)層。）在水泥

29、石結(jié)構(gòu)的表面設(shè)置保護(hù)層。內(nèi)因：孔隙、內(nèi)因：孔隙、 水泥石中水泥石中存在易蝕成分存在易蝕成分 （CH、C3AH6）外因：腐蝕性介質(zhì)外因：腐蝕性介質(zhì)六、常用水泥的選用六、常用水泥的選用 3.水泥水泥3.2 其它品種水泥其它品種水泥3.1 常用水泥常用水泥 具有快硬早強(qiáng)性能的水泥具有快硬早強(qiáng)性能的水泥膨脹水泥膨脹水泥白色和彩色硅酸鹽水泥白色和彩色硅酸鹽水泥3.2 其它品種水泥其它品種水泥一、具有快硬早強(qiáng)性能的水泥一、具有快硬早強(qiáng)性能的水泥1、快硬硅酸鹽水泥、快硬硅酸鹽水泥簡稱快硬水泥。是由硅酸鹽水泥熟料、加入適量石膏經(jīng)磨簡稱快硬水泥。是由硅酸鹽水泥熟料、加入適量石膏經(jīng)磨細(xì)制成的以三天抗壓強(qiáng)度表示強(qiáng)度

30、等級的水泥。細(xì)制成的以三天抗壓強(qiáng)度表示強(qiáng)度等級的水泥。32.5、37.5、42.5三個等級。三個等級。特點特點：凝結(jié)硬化快、早期強(qiáng)度增長較快。：凝結(jié)硬化快、早期強(qiáng)度增長較快。適用適用：要求早期強(qiáng)度高的工程、緊急搶修工程、冬季施工：要求早期強(qiáng)度高的工程、緊急搶修工程、冬季施工的工程以及制作預(yù)應(yīng)力鋼筋砼或高強(qiáng)砼預(yù)制構(gòu)件的工程以及制作預(yù)應(yīng)力鋼筋砼或高強(qiáng)砼預(yù)制構(gòu)件缺點缺點：由于水化熱較高，不能由于大體積砼工程。：由于水化熱較高，不能由于大體積砼工程。 一、具有快硬早強(qiáng)性能的水泥一、具有快硬早強(qiáng)性能的水泥2、鋁酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥熟料，磨細(xì)制成的水硬性膠凝以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥

31、熟料，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號材料，代號CA特點特點：早期強(qiáng)度增長很快，后期強(qiáng)度增長不顯著。：早期強(qiáng)度增長很快，后期強(qiáng)度增長不顯著。適用適用：要求早期強(qiáng)度高的特殊工程、也可用于寒冷地區(qū)冬：要求早期強(qiáng)度高的特殊工程、也可用于寒冷地區(qū)冬季施工的混凝土工程，可制成耐熱混凝土。季施工的混凝土工程，可制成耐熱混凝土。缺點缺點：水化熱大，耐堿性差，長期強(qiáng)度會降低，不宜用于：水化熱大，耐堿性差，長期強(qiáng)度會降低，不宜用于大體積砼工程及長期承重的結(jié)構(gòu)和接觸堿性溶液的工程。大體積砼工程及長期承重的結(jié)構(gòu)和接觸堿性溶液的工程。 3、快硬硫鋁酸鹽水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥也稱超強(qiáng)水泥，以低品位礬土、石灰石和石膏為原料

32、，配制也稱超強(qiáng)水泥，以低品位礬土、石灰石和石膏為原料，配制成適當(dāng)成分的生料，煅燒成以無水硫鋁酸鈣和成適當(dāng)成分的生料，煅燒成以無水硫鋁酸鈣和型硅酸二鈣為型硅酸二鈣為主要礦物的熟料，適量石膏磨細(xì)制成的早期強(qiáng)度高的水硬性主要礦物的熟料，適量石膏磨細(xì)制成的早期強(qiáng)度高的水硬性膠凝材料。膠凝材料。初凝不早于初凝不早于25min，終凝不遲于，終凝不遲于3h特點：快凝、早強(qiáng)、不收縮，良好的抗凍性、抗?jié)B性。特點：快凝、早強(qiáng)、不收縮，良好的抗凍性、抗?jié)B性。適用：可用于配制早強(qiáng)、抗?jié)B和抗硫酸鹽侵蝕的砼，如：負(fù)適用：可用于配制早強(qiáng)、抗?jié)B和抗硫酸鹽侵蝕的砼，如：負(fù)溫施工、漿錨、噴錨支護(hù)、搶修、堵漏、水泥制品及一般建溫施

33、工、漿錨、噴錨支護(hù)、搶修、堵漏、水泥制品及一般建筑工程。筑工程。缺點：堿度低、耐熱性差。缺點：堿度低、耐熱性差。 一、具有快硬早強(qiáng)性能的水泥一、具有快硬早強(qiáng)性能的水泥加水硬化后，體積加水硬化后，體積膨脹膨脹而不而不是是收縮收縮。 二、膨脹水泥二、膨脹水泥硅酸鹽膨脹水泥。硅酸鹽膨脹水泥。硅酸鹽水泥為主，外加高鋁水泥和石硅酸鹽水泥為主，外加高鋁水泥和石膏配制而成。膏配制而成。 鋁酸鹽膨脹水泥。鋁酸鹽膨脹水泥。高鋁水泥水泥為主，外加石膏配制而高鋁水泥水泥為主，外加石膏配制而成。成。 硫鋁酸鹽膨脹水泥。硫鋁酸鹽膨脹水泥。無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為為主要無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為為主要成分，外加石膏配制而成

34、。成分，外加石膏配制而成。 鐵鋁酸鈣膨脹水泥。鐵鋁酸鈣膨脹水泥。鐵相、無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為鐵相、無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為為主要成分，外加石膏配制而成。為主要成分，外加石膏配制而成。 膨脹原理：膨脹原理：生成生成鈣礬石鈣礬石。調(diào)整組分比例，可得不同的調(diào)整組分比例，可得不同的膨脹值膨脹值。若膨脹受限，則產(chǎn)生若膨脹受限，則產(chǎn)生自應(yīng)力自應(yīng)力。自應(yīng)力自應(yīng)力2MPa，稱為稱為自應(yīng)力水泥自應(yīng)力水泥；自應(yīng)力自應(yīng)力2MPa，稱為稱為膨脹水泥膨脹水泥；應(yīng)用：補(bǔ)償收縮混凝土、自應(yīng)力混凝土。應(yīng)用：補(bǔ)償收縮混凝土、自應(yīng)力混凝土。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)： 膨脹硫鋁酸鹽水泥膨脹硫鋁酸鹽水泥（ZB Q 11007-87）、自自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥（JC 715-1996）： 三、白色和彩色硅酸鹽水泥三、白色和彩色硅酸鹽水泥1.白色硅酸鹽水泥（白色硅酸鹽水泥（白水泥白水泥）硅酸鹽水泥熟料中硅酸鹽水泥熟料中氧化鐵等氧化鐵等含量少。含量少。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：白色硅酸鹽水泥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：白色硅酸鹽水泥（GB/T 2015-2005）。）。技術(shù)要求：技術(shù)要求：三氧化硫三氧化硫、細(xì)度細(xì)度、凝結(jié)時間凝結(jié)時間、安定性安定性、水泥白度水泥白度（87）