《建筑材料水泥》課件上課講義

《建筑材料水泥》PPT課件《建筑材料水泥》PPT課件1

1824年10月21日，英國(guó)利茲（Leeds）城的泥水匠阿斯普?。↗.Aspdin）獲得英國(guó)第5022號(hào)“波特蘭水泥”專利證書，從而一舉成為流芳百世的水泥發(fā)明人。

強(qiáng)生確定了水泥制造的兩個(gè)基本條件：第一是燒窯的溫度必須高到足以使燒塊含一定量玻璃體并呈墨綠色；第二是原料比例必須正確而固定，燒成物內(nèi)部不能含過(guò)量石灰，水泥硬化后不能開(kāi)裂。這些條件確保了“波特蘭水泥”質(zhì)量，解決了阿普斯丁無(wú)法解決的質(zhì)量不穩(wěn)定問(wèn)題。從此，現(xiàn)代水泥生產(chǎn)的基本參數(shù)已被發(fā)現(xiàn)。1824年，英國(guó)石匠阿斯浦丁偶然發(fā)現(xiàn)粘土+石灰+水——人造石（波特蘭水泥）特點(diǎn)：強(qiáng)度高、耐久性好、防水、防火。

1824年10月21日，英國(guó)利茲（Leeds）城的2水泥：是一種多組分的人造礦物粉料，它與水拌和后成為塑性膠體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂石等材料膠結(jié)成具有一定強(qiáng)度的整體。（水泥是水硬性膠凝材料。）水泥

硅酸鹽水泥鋁酸鹽水泥系列硫鋁酸鹽水泥鐵鋁酸鹽水泥硅酸鹽水泥系列——是以硅酸鈣為主要成分的水泥熟料、一定量的混合材料和適量石膏，經(jīng)共同磨細(xì)而成。我是建筑業(yè)的糧食！水泥：是一種多組分的人造礦物粉料，它與水拌和后成為塑性膠體，3

硅酸鹽水泥（0~5%）普通水泥（6%~15%）礦渣水泥（20～70%）火山灰水泥（20～50%）粉煤灰水泥（20～40%）復(fù)合水泥（15～50%）專用水泥——專門用于某些工程的水泥,如道路水泥、中低熱水泥、砌筑水泥等。特性水泥——某種性能較突出的水泥，如快硬硅酸鹽水泥、高鋁水泥、彩色水泥、膨脹水泥等。水泥系列通用水泥下述百分含量為混合材料的摻量

按水泥的用途分類

在土木建筑工程中大量使用的水泥

4

按水泥的用途分類

類別

簡(jiǎn)稱混合材摻量（%）通用水泥

硅酸鹽水泥0～5

普通硅酸鹽水泥

普通水泥6～15

礦渣硅酸鹽水泥

礦渣水泥20～70火山灰質(zhì)硅酸鹽泥

火山灰水泥20～50粉煤灰硅酸鹽水泥

粉煤灰水泥20～40

復(fù)合硅酸鹽水泥

復(fù)合水泥15～50

專用水泥

專門用于某些工程的水泥特性水泥

某種性能較突出的水泥按水泥的用途分類類別5彩色水泥彩色水泥彩色水泥普通水泥彩色水泥彩色水泥彩色水泥普通水泥61.定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或?；郀t礦渣、適量的石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥[國(guó)外通稱的波特蘭水泥（Portlandcement）]。2.類型及代號(hào)硅酸鹽水泥Ⅰ型硅酸鹽水泥：不摻混合材料的，代號(hào)P·Ⅰ。

Ⅱ型硅酸鹽水泥：粉磨時(shí)摻加不超過(guò)水泥重量5%

的石灰石或?；郀t礦渣混合材料，代號(hào)P·Ⅱ。硅酸鹽水泥的定義、類型及代號(hào)硅酸鹽水泥分42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R

六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)（R代表早強(qiáng)型水泥）第一節(jié)硅酸鹽水泥1.定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高爐礦渣、7生產(chǎn)工藝概述硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝可概括為三個(gè)階段：生料制備：以石灰石、粘土和鐵礦粉為主要原料（有時(shí)需加入校正原料），將其按一定比例配合、磨細(xì)，制得具有適當(dāng)化學(xué)成分、質(zhì)量均勻的生料。熟料煅燒：將生料在水泥窯內(nèi)經(jīng)1450℃高溫煅燒至部分熔融，得到以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料。水泥粉磨：將熟料加適量石膏和0～5％的石灰石或?；郀t礦渣共同磨細(xì)得到硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)及主要礦物組成

生產(chǎn)工藝概述硅酸鹽水泥的生產(chǎn)及主要礦物組成81.原料

（1）石灰質(zhì)原料：主要提供CaO。采用石灰?guī)r、凝灰?guī)r和貝殼等。（2）粘土質(zhì)原料：主要SiO2、Al2O3及Fe2O3。采用粘土、黃土、頁(yè)巖、泥巖、粉砂巖及河泥等。主要原料（3）校正原料（輔助原料）：為滿足成分要求用。如：鐵礦粉的鐵質(zhì)原料補(bǔ)充氧化鐵的含量。砂巖的硅質(zhì)原料增加二氧化硅的成分等。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)1.原料主要原料（3）校正原料（輔助原料）：為滿足成分要求用9兩磨一燒：制備生料（一磨）

煅燒熟料（一燒）粉磨水泥（二磨）2.生產(chǎn)過(guò)程石灰石粘土按比例混合—生料進(jìn)窯————熟料輔助原料

煅燒磨細(xì)磨細(xì)石膏1450℃水泥成品兩磨一燒：2.生產(chǎn)過(guò)程石灰石煅燒磨細(xì)磨細(xì)石膏1450℃水泥成103.生料

CaO：62%~67%SiO2:20%~24%Al2O3:4%~7%Fe2O3：2.5%~6.0%

生料在窯內(nèi)經(jīng)歷：干燥——預(yù)熱——分解——燒成——冷卻

3.生料生料在窯內(nèi)經(jīng)歷：干燥——預(yù)熱——分解——燒成——冷11硅質(zhì)(粘土)鈣質(zhì)(石灰石)1450℃調(diào)節(jié)原料石膏石膏水泥生料熟料混合材水泥制造的“兩磨一燒”工藝流程粉磨煅燒粉磨

原料采掘原料磨細(xì)原料混合反應(yīng)物＋產(chǎn)物＋中間產(chǎn)物預(yù)熱器＋回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)物熟料冷卻熟料儲(chǔ)存硅酸鹽水泥熟料制造工藝流程硅質(zhì)鈣質(zhì)1450℃調(diào)節(jié)石膏石膏水泥生料熟料混合材水泥12《建筑材料水泥》課件上課講義13φ3.5×10m中卸烘干磨（生料粉磨）生料粉磨工藝

φ3.5×10m中卸烘干磨（生料粉磨）生料粉磨工藝14熟料煅燒工藝

五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器CDC窯外分解系統(tǒng)電收塵器熟料煅燒工藝五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器CDC電收塵器15φ3.3×50m旋轉(zhuǎn)窯φ3.3×50m旋轉(zhuǎn)窯16水泥粉磨及包裝

φ3.8×13m水泥磨水泥粉磨及包裝φ3.8×13m水泥磨17水泥皮帶輸送機(jī)八嘴回轉(zhuǎn)式微機(jī)包裝機(jī)水泥皮帶輸送機(jī)八嘴回轉(zhuǎn)式微機(jī)包裝機(jī)18水泥庫(kù)水泥庫(kù)19組成礦物名稱分子式簡(jiǎn)稱含量（%）硅酸鹽礦物硅酸三鈣3CaO·SiO2C3S36~60硅酸二鈣2CaO·SiO2C2S15~37

熔劑礦物鋁酸三鈣3CaO·Al2O3C3A7~15鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF10~18

次要成分游離氧化鈣CaO

游離氧化鎂MgO

含堿礦物及玻璃體

硅酸鹽水泥熟料的礦物組成1.主要成分：主要由四種礦物化學(xué)組成組成礦物名稱分子式簡(jiǎn)稱含量（%）硅酸鹽硅酸三20硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及在水泥中的相對(duì)含量組成礦物名稱分子式簡(jiǎn)稱水泥中的含量（%）普通水泥低熱水泥早強(qiáng)水泥超早強(qiáng)水泥耐硫酸鹽水泥硅酸鹽礦物硅酸三鈣3CaO·SiO2C3S5241656857硅酸二鈣2CaO·SiO2C2S24341023熔劑礦物鋁酸三鈣3CaO·Al2O3C3A96892鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF969813次要成分游離氧化鈣CaO游離氧化鎂MgO含堿礦物及玻璃體

硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及在水泥中的相對(duì)含量水泥中的含量（%212.其它成分:

游離CaO（＜=5%）

、MgO（＜=5%）及SO3（1%-2%）

，其含量過(guò)高將造成水泥安定性不良。

堿礦物及玻璃體等，其中的Na2O和K2O含量較高時(shí)，遇到活性骨料時(shí)，易產(chǎn)生堿——骨料反應(yīng)，影響混凝土的質(zhì)量。3.石膏輔助作用—主要是緩凝作用，含量：2%~5%。

硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化（一）硅酸鹽水泥的水化水泥+水拌合可塑性具（水泥石）水化的水泥漿凝結(jié)硬化流動(dòng)性水化水泥和水拌合——表面的熟料礦物立刻與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)——各組分開(kāi)始逐漸溶解——放出一定熱量——固相體積也逐漸增加。其反應(yīng)式如下：2.其它成分:游離CaO（＜=5%）、MgO（＜=222(3CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2

硅酸三鈣水化硅酸鈣氫氧化鈣2(2CaO·SiO2)+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2

硅酸二鈣水化硅酸鈣氫氧化鈣3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O

鋁酸三鈣水化鋁酸鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O=3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O

鐵鋁酸四鈣水化鐵酸一鈣3CaO·Al2O3·6H2O+CaSO4——3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O水化鋁酸鈣石膏或3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O

水化硫鋁酸鈣或單硫型水化硫鋁酸鈣2(3CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2SiO2·323主要水化產(chǎn)物（在完全水化的水泥石中）：

水化硅酸鈣70%（凝膠）氫氧化鈣

20%（晶體）水化鋁酸鈣（晶體）水化硫鋁酸鈣晶體（也稱鈣礬石）7%是水泥石形成強(qiáng)度的最主要化合物水化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其放出的熱量稱為水化熱。其水化熱大，放熱的周期也較長(zhǎng)，但大部分（50%以上）熱量是在3天以內(nèi)。特別是在水泥漿發(fā)生凝結(jié)、硬化的初期放出。主要水化產(chǎn)物（在完全水化的水泥石中）：水化硅酸鈣24（二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程分為：早、中、晚三個(gè)時(shí)期1.水化早期，初始反應(yīng)期（凝膠膜的生成期）（誘導(dǎo)期）

20℃，3h（二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程253.水化后期，硬化更長(zhǎng)時(shí)間水化反應(yīng)減慢——水化產(chǎn)物填充由水占據(jù)的空間——晶體相互搭接——整體——水泥石——硬化硬化：漿體的強(qiáng)度逐漸提高并變成堅(jiān)硬的石狀固體——水泥石2.水化中期，凝結(jié)

20~30h，30%的水泥已經(jīng)水化——包裹膜——增厚凝結(jié)：水泥加水拌和初期形成具有可塑性的漿體，然后逐漸變稠并失去可塑性的過(guò)程。3.水化后期，硬化2.水化中期，凝結(jié)26水泥漿水化放熱過(guò)程水泥熟料礦物的水化是放熱反應(yīng)，C3S和C3A放熱最大，最快；而C2S放熱最小，最慢。水泥水化放熱有明顯的四個(gè)階段：初始放熱—水泥與水一接觸，立即放熱，放熱速度dQ/dt很快，表明反應(yīng)激烈。

放熱停滯期—放熱很慢，接近停滯，表明反應(yīng)停頓。放熱加速期—放熱速度逐漸加快，達(dá)到放熱峰值，表明反應(yīng)逐漸加快。放熱減速期—放熱達(dá)到峰值后，放熱速度逐漸減慢，表明反應(yīng)逐漸減速。水泥漿水化放熱過(guò)程水泥熟料礦物的水化是放熱反應(yīng)，C3S和C327加水初凝終凝凝結(jié)硬化誘導(dǎo)期稠硬不流動(dòng)漿體剛性固體隨時(shí)間增強(qiáng)塑性流動(dòng)漿體初凝時(shí)間終凝時(shí)間水泥凝結(jié)時(shí)間與水泥漿體狀況的關(guān)系加水初凝終凝凝結(jié)硬化誘導(dǎo)期稠硬不流動(dòng)漿體剛性固體隨時(shí)間增強(qiáng)塑28

水泥石的結(jié)構(gòu)A-未水化水泥顆粒；B-膠體粒子（C-S-H等）；C-晶體粒子（Ca(OH)2等）;D-毛細(xì)孔（毛細(xì)孔水）；E-凝膠孔水泥石的組成：凝膠體（水化硅酸鈣凝膠和氫氧化鈣晶體）未水化的水泥顆粒內(nèi)核毛細(xì)孔及凝膠孔它們?cè)诓煌瑫r(shí)期相對(duì)數(shù)量的變化，使水泥石的性質(zhì)隨之而改變。水泥石的結(jié)構(gòu)及影響其強(qiáng)度發(fā)展的因素水泥石的結(jié)構(gòu)水泥石的結(jié)構(gòu)水泥石的組成：水泥石的結(jié)構(gòu)及影響其強(qiáng)29水泥石的工程性質(zhì)(強(qiáng)度和耐久性)決定于水泥石的結(jié)構(gòu)組成，即水化物的類型水化物的相對(duì)含量（可用水化程度表示）孔的大小、形狀和分布水灰比——即拌和時(shí)用水量與水泥用量之比表示水泥石的結(jié)構(gòu)水泥石的工程性質(zhì)(強(qiáng)度和耐久性)決定于水泥石的結(jié)構(gòu)組成，即水30

不同水化程度水泥石的組成

1.水灰比相同時(shí)，水化程度愈高，則水化物愈多，而毛細(xì)孔和未水化水泥的量相對(duì)減少。水泥石結(jié)構(gòu)密實(shí)、強(qiáng)度高、耐久性好。2.水化程度相同而水灰比不同的水泥石結(jié)構(gòu)，水灰比越大，毛細(xì)孔所占比例相對(duì)增加，水泥石的強(qiáng)度和耐久性下降。不同水化程度水泥石的組成1.水灰比相同時(shí)，水化程度愈高，則31

影響水泥石強(qiáng)度發(fā)展的主要因素1.熟料礦物組成的影響

硅酸鹽水泥熟料礦物組成，是影響水泥的水化速度、凝結(jié)硬化過(guò)程及產(chǎn)生強(qiáng)度等的主要因素。硅酸三鈣（C3S）：Tricalciumsillicate；硅酸二鈣（C2S）：Dicalciumsillicate鋁酸三鈣（C3A）：Tricalciumaluminate；鐵鋁酸四鈣（C4AF）：Tetriacalciumaluminoferrie

《建筑材料水泥》課件上課講義32性能指標(biāo)熟料礦物C3SC2SC3AC4AF水化速率快慢最快快凝結(jié)硬化速率中慢快中28d水化熱大小最大中強(qiáng)度較高早期低后期高低較低耐化學(xué)腐蝕性中良差優(yōu)干縮性中小大小硅酸鹽水泥熟料礦物的水化、凝結(jié)硬化特性性能指標(biāo)熟料礦物C3SC2SC3A33水化熱大小比較硅酸鹽和鋁酸鹽與水反應(yīng)，同時(shí)放出熱量，其每克的熱量為：Ｃ3ＳＣ2ＳＣ3ＡＣ4ＡＦ

120

60

320

100說(shuō)明:放熱出現(xiàn)裂縫（內(nèi)外溫差高達(dá)50℃）應(yīng)用:水化熱大，適于斷面尺寸小的預(yù)應(yīng)力砼。（冬季施工）水化熱大小比較硅酸鹽和鋁酸鹽與水反應(yīng)，同時(shí)放出熱量，其每克34應(yīng)用：

大壩水泥：大體積工程——水化熱小應(yīng)選低熱水泥——Ｃ2S含量多。冬季預(yù)應(yīng)砼施工：水化熱大（C3S、Ｃ3Ａ）道路水泥（抗折性好）：Ｃ3Ａ、Ｃ4ＡＦ應(yīng)用：大壩水泥：大體積工程——水化熱小35硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及在水泥中的相對(duì)含量組成礦物名稱分子式簡(jiǎn)稱水泥中的含量（%）普通水泥低熱水泥早強(qiáng)水泥超早強(qiáng)水泥耐硫酸鹽水泥硅酸鹽礦物硅酸三鈣3CaO·SiO2C3S5241656857硅酸二鈣2CaO·SiO2C2S24341023熔劑礦物鋁酸三鈣3CaO·Al2O3C3A96892鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF969813次要成分游離氧化鈣CaO游離氧化鎂MgO含堿礦物及玻璃體

硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及在水泥中的相對(duì)含量水泥中的含量（%362.水泥細(xì)度的影響

直接影響：水化，凝結(jié)硬化，強(qiáng)度，干縮及水化熱。越細(xì):凝結(jié)速度越快，早期強(qiáng)度越高。但過(guò)細(xì)——易與空氣中的水分及二氧化碳反應(yīng)，并且硬化時(shí)收縮也較大，且成本高。3.拌合加水量的影響影響硬化水泥石強(qiáng)度的主要因素。拌合加入水量越大，硬化水泥石中毛細(xì)孔就越多。水泥石的強(qiáng)度隨其毛細(xì)孔隙率的增加呈線性關(guān)系下降，從而強(qiáng)度低。

4.養(yǎng)護(hù)濕度和溫度的影響

（1）濕度——應(yīng)該保持潮濕狀態(tài)（2）溫度——提高溫度也可以加速水化反應(yīng)。在0℃以下，當(dāng)水結(jié)成冰時(shí)，水泥的水化、凝結(jié)硬化作用將停止，因而，在冬季施工時(shí)，需要采取保溫等措施。2.水泥細(xì)度的影響375.養(yǎng)護(hù)齡期的影響

水泥水化硬化是一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期不斷進(jìn)行的過(guò)程。隨著齡期的增長(zhǎng)——水泥石的強(qiáng)度逐漸提高。水泥在3~14d內(nèi)強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，28d后增長(zhǎng)緩慢。養(yǎng)護(hù)到28d。6.水泥受潮與久存的影響

水泥也不可儲(chǔ)存過(guò)久三個(gè)月后其強(qiáng)度降低約10~20%

半年后降低約15~30%

一年后降低約25~40%受潮水泥顆?！啬タ墒蛊浔┞冻鲂迈r表面而恢復(fù)部分活性。對(duì)于微結(jié)塊的水泥，強(qiáng)度約降低10~20%——適當(dāng)方式壓碎后用于次要工程。一般，南方，水泥放不能過(guò)雨季5.養(yǎng)護(hù)齡期的影響38應(yīng)用水泥凝結(jié)硬化機(jī)理分析與解答問(wèn)題水泥生產(chǎn)中為什么摻加石膏？C3A在水中溶解度大，反應(yīng)很快，引起水泥漿閃凝；水泥的凝結(jié)速度取決于水泥漿體中水化物凝膠微粒的聚集，Al3＋對(duì)凝膠微粒聚集有促進(jìn)作用；石膏與C3A反應(yīng)形成難溶的硫鋁酸鈣水化物，反應(yīng)速度減緩，并減少了溶液中的Al3＋濃度，延緩了水泥漿的凝結(jié)速度。為什么水泥硬化后能產(chǎn)生強(qiáng)度？水泥漿體硬化后轉(zhuǎn)變?yōu)樵絹?lái)越致密的固體；在漿體硬化過(guò)程中，隨著水泥礦物的水化，比表面較大的水化物顆粒不斷增多，顆粒間相互作用力不斷增強(qiáng)，產(chǎn)生的強(qiáng)度越來(lái)越高。應(yīng)用水泥凝結(jié)硬化機(jī)理分析與解答問(wèn)題水泥生產(chǎn)中為什么摻加石膏？39水泥漿體強(qiáng)度的增長(zhǎng)規(guī)律是什么？

水泥漿體的強(qiáng)度隨齡期而逐漸增長(zhǎng)，早期增長(zhǎng)快，后期增長(zhǎng)較慢，但是只要維持一定的溫度和濕度，其強(qiáng)度可在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)增長(zhǎng)。這與水泥礦物的水化反應(yīng)規(guī)律是一致的。為什么強(qiáng)度發(fā)展與環(huán)境溫、濕度有關(guān)？

水泥的水化需要水，如果沒(méi)有水，水泥的水化就將停止；提高溫度可加快水泥的凝結(jié)硬化，而降低溫度就會(huì)減緩水泥的凝結(jié)硬化。為什么水泥的儲(chǔ)存與運(yùn)輸時(shí)應(yīng)防止受潮？

水泥受潮，因表面水化結(jié)塊，喪失凝膠能力，強(qiáng)度大為降低。

水泥漿體強(qiáng)度的增長(zhǎng)規(guī)律是什么？40SummaryC3S、C3A含量多，凝結(jié)硬化快，反之亦然。摻加混合材，熟料減少，凝結(jié)硬化速度減慢。有些化合物可以使水泥漿體促凝或緩凝。

細(xì)度越小，水化反應(yīng)越快，凝結(jié)硬化越快。

水灰比越大，漿體需填充的孔隙越多，凝結(jié)硬化速度越慢。提高溫度，加快水泥的凝結(jié)硬化；保持足夠的水分有利于水泥的凝結(jié)硬化

SummaryC3S、C3A含量多，凝結(jié)硬化快，反之亦然。41問(wèn)題？水泥凝結(jié)硬化速度快，好嗎？

答：水化加快，放熱速率加速，升溫并膨脹，凝結(jié)硬化形成的微結(jié)構(gòu)體積較疏松，且在隨后的降溫期間，或受干燥環(huán)境作用收縮變形時(shí)產(chǎn)生大量微裂縫，致使結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度與滲透性（耐久性）受到嚴(yán)重影響。水泥宜在什么條件下凝結(jié)硬化？

答：水泥宜在常溫(20±10C)與相對(duì)濕度較高的條件下，凝結(jié)硬化。即水泥水化速度適宜的溫度，水化所需水分供應(yīng)充足的條件。問(wèn)題？水泥凝結(jié)硬化速度快，好嗎？答：水化加快，放熱速率42硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB175—99，對(duì)硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)如下要求。

1）細(xì)度（Fineness）

細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度。影響水泥性能的重要指標(biāo)——鑒定水泥品質(zhì)的主要項(xiàng)目之一。水泥細(xì)度通常采用篩分法或比表面積法（勃氏法）測(cè)定。（1）篩分法是以80μm方孔篩的篩余量表示。普通水泥的細(xì)度用篩余量表示，其篩余量不得超過(guò)10.0%。（2）比表面積法以1kg水泥所具有的比表面積（m2/kg）表示。硅酸鹽水泥的細(xì)度用比表面積表示，應(yīng)大于300m2/kg。

凡水泥細(xì)度不符合規(guī)定者為不合格品。

硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)43測(cè)定方法：篩析法：水篩法：負(fù)壓篩法(為準(zhǔn))

比表面積法：規(guī)定：①硅酸鹽水泥的細(xì)度：比表面積不小于3000㎡/㎏

②其余四品種水泥在80μm方孔篩上重篩余量不大于10%。

測(cè)定方法：44

負(fù)壓篩法

水泥試樣篩余百分率按下式計(jì)算

式中：F

—水泥試樣篩余百分率，%；

ms—水泥試樣在80μm篩上篩余質(zhì)量，g；

m—水泥試樣的質(zhì)量，g。

水泥負(fù)壓篩析儀負(fù)壓篩法45問(wèn)題：為什么需要規(guī)定水泥的細(xì)度？解答：水泥顆粒細(xì)度影響水化活性和凝結(jié)硬化速度，水泥顆粒太粗，水化活性越低，不利于凝結(jié)硬化；雖然水泥越細(xì)，凝結(jié)硬化越快，早期強(qiáng)度會(huì)越高，但是水化放熱速度也快，水泥收縮也越大，對(duì)水泥石性能不利；水泥越細(xì)，生產(chǎn)能耗越高，成本增加；水泥越細(xì)，對(duì)水泥的儲(chǔ)存也不利，容易受潮結(jié)塊，反而降低強(qiáng)度。問(wèn)題：為什么需要規(guī)定水泥的細(xì)度？解答：462）凝結(jié)時(shí)間（Settingtime）凝結(jié)時(shí)間：是指水泥從開(kāi)始加水到失去塑性，即從可塑狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需的時(shí)間。分為初凝和終凝。1.初凝時(shí)間（Initialsettingtime）自開(kāi)始加水拌和起，至水泥漿開(kāi)始失去可塑性與流動(dòng)性所需的時(shí)間，稱為初凝時(shí)間。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不得早于45min。2.終凝時(shí)間（Finalsettingtime）自加水時(shí)起至水泥漿完全失去可塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間稱為終凝時(shí)間。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了硅酸鹽水泥的終凝時(shí)間不得遲于6.5h。凡初凝時(shí)間不符合規(guī)定者為廢品，終凝時(shí)間不符合規(guī)定者為不合格品。2）凝結(jié)時(shí)間（Settingtime）47

國(guó)標(biāo)規(guī)定：凡初凝時(shí)間不符合規(guī)定的水泥為廢品；終凝時(shí)間不符合規(guī)定的水泥為不合格品。為什么？

答：水泥凝結(jié)時(shí)間的規(guī)定是為了有足夠的時(shí)間進(jìn)行施工操作和硬化的混凝土質(zhì)量；初凝時(shí)間太短，來(lái)不及施工，水泥石結(jié)構(gòu)疏松、性能差，水泥無(wú)使用價(jià)值，即為廢品；終凝時(shí)間太長(zhǎng)，強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，也會(huì)影響施工，即為不合格品。國(guó)標(biāo)規(guī)定：凡初凝時(shí)間不符合規(guī)定的水泥為廢品；終凝時(shí)間不48水泥凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定要按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法《水泥稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》（GB1346）進(jìn)行。它是以標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿，在規(guī)定溫度和濕度下，用凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀來(lái)測(cè)定。

水泥凈漿：水泥+水3）.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量：是指水泥凈漿達(dá)到規(guī)定稠度時(shí)所需的拌合水量，以占水泥重量的百分率表示。硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，一般在24%~30%之間。水泥熟料礦物成分不同時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量亦有所差別，磨得越細(xì)的水泥，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越大。水泥凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定要按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法《水泥稠度用水量、凝49測(cè)定水泥稠度滑動(dòng)部分總質(zhì)量為300g±1g標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀測(cè)滑動(dòng)部分總質(zhì)量為300g±1g標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀50凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀圓模和試針凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀圓模和試針51水泥凈漿攪拌機(jī)水泥砂漿攪拌機(jī)標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)定錄像水泥凈漿攪拌機(jī)水泥砂漿攪拌機(jī)標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)定錄像52硅酸鹽水泥：初凝：不得早于45min；終凝：不得遲于390min.普通水泥：初凝：不得早于45min；終凝：不得遲于10h。測(cè)定條件：初凝時(shí)間：加水起至試針距底板為4±1.0mm.終凝時(shí)間：——沉入水泥凈漿不超過(guò)0.5mm。硅酸鹽水泥：初凝：不得早于45min；53問(wèn)題：標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量與什么因素有關(guān)？

為什么？

解答：

與水泥細(xì)度、水泥礦物組成、混合材摻量等有關(guān)。因?yàn)樗囝w粒越細(xì)，比表面越大，表面吸附水越多；水泥礦物組成和混合材摻量不同，顆粒的表面吸附特性不同，吸附水量不同。

問(wèn)題：標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量與什么因素有關(guān)？

為什么？解答：54定義：水泥凈漿在硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。

不安定現(xiàn)象：裂紋、翹曲。

原因：熟料中活性MgO，水泥中SO3存在（石膏）檢測(cè)方法：沸煮法測(cè)：SO3

4）體積安定性：

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥中游離氧化鎂含量不得超過(guò)5.0%，三氧化硫含量不得超過(guò)3.5%。定義：水泥凈漿在硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。4）體積安定性：55試餅法雷氏夾法合格標(biāo)準(zhǔn)：＜5mm。肉眼觀察表面有無(wú)裂紋用直尺檢查有無(wú)彎曲合格標(biāo)準(zhǔn)：無(wú)裂紋、無(wú)彎曲。試餅法用標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿做成試餅，在水中經(jīng)恒沸3h后，用肉眼觀察沒(méi)有裂紋，用直尺檢查沒(méi)有彎曲，則體積安定合格，反之，體積安定性不合格。雷氏夾法測(cè)量雷氏夾中的水泥凈漿，經(jīng)沸煮3h后的膨脹值。該值不大于5.0mm時(shí)，則體積安定性合格，否則，為體積安定性不合格。試餅法雷氏夾法合格標(biāo)準(zhǔn)：＜5mm。肉眼觀察表面有無(wú)裂紋用直尺565）強(qiáng)度（1）水泥強(qiáng)度確定的條件及等級(jí)在標(biāo)準(zhǔn)條件下的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)評(píng)定。概述：GB規(guī)定——用水泥膠砂試件測(cè)水泥強(qiáng)度①配合比：水泥：標(biāo)準(zhǔn)砂=1：3(平潭)說(shuō)明:試驗(yàn)采用水泥450g，標(biāo)準(zhǔn)砂1350g，水225g。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)方法（ISO法）》（GB/T17671－99）5）強(qiáng)度（1）水泥強(qiáng)度確定的條件及等級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度57

標(biāo)準(zhǔn)砂是統(tǒng)一檢驗(yàn)水泥強(qiáng)度用的材料，是以福建省平潭縣蘆洋浦的天然石英海砂經(jīng)篩洗等加工制成。方孔篩孔徑，毫米累計(jì)篩余量，％0．65＜30．4040±50．25＞94標(biāo)準(zhǔn)砂是統(tǒng)一檢驗(yàn)水泥強(qiáng)度用的材料，是以福建省平58②標(biāo)準(zhǔn)尺寸：40×40×160（mm3）（一天后脫模）③標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件：

溫度20±3℃

相對(duì)濕度：90%以上齡期：早期——3天后期——28天相對(duì)濕度：空氣中實(shí)際所含水蒸氣密度和同溫度下飽和水蒸氣密度的百分比值。②標(biāo)準(zhǔn)尺寸：40×40×160（mm3）59100mm160mmP抗折強(qiáng)度試驗(yàn)PP抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)強(qiáng)度測(cè)量：將試件從水中取出，先進(jìn)行抗折強(qiáng)度試驗(yàn)，折斷后每截再進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。受壓面積為4040=1600mm2。

結(jié)果計(jì)算：抗折強(qiáng)度以三個(gè)試件的平均值，抗壓強(qiáng)度以六個(gè)試件的平均值。100mm160mmP抗折強(qiáng)度試驗(yàn)PP抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)強(qiáng)度測(cè)量：60④水泥的強(qiáng)度等級(jí)：硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)：(Mpa)42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R、普通硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)：(Mpa)32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。（六個(gè)——新規(guī)范）早強(qiáng)型優(yōu)點(diǎn)：3d強(qiáng)度較普通型強(qiáng)度提高10%～24%3d強(qiáng)度可達(dá)普通型強(qiáng)度28天的50%④水泥的強(qiáng)度等級(jí)：61各強(qiáng)度等級(jí)水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于表所示數(shù)值。品種強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度（MPa）抗折強(qiáng)度（MPa）3d28d3d28d硅酸鹽水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0注：R－早強(qiáng)型。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度要求（GB175－99）各強(qiáng)度等級(jí)水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于表所示數(shù)值。品種強(qiáng)度抗623d28d時(shí)間（d）強(qiáng)度（MPa）水泥強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律早期增長(zhǎng)快，隨后逐漸減慢；28天，基本達(dá)到極限強(qiáng)度的80％以上；在合適的溫濕度條件下，強(qiáng)度增長(zhǎng)可以持續(xù)幾十天乃至幾十年。3d28d時(shí)間（d）強(qiáng)度（MPa）水泥強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律早期增長(zhǎng)快63問(wèn)題：為什么水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)方法要規(guī)定試件尺寸、試件配比、養(yǎng)護(hù)條件、養(yǎng)護(hù)時(shí)間等？

解答：水泥膠砂試件的強(qiáng)度與水泥的組成、試件的水灰比和砂灰比、水泥的水化程度，以及試件的大小有關(guān)，而水泥的水化程度與養(yǎng)護(hù)條件和養(yǎng)護(hù)時(shí)間有關(guān)；水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)?zāi)康氖菣z驗(yàn)具有確定組成的水泥的強(qiáng)度，因此，為排除其它因素的影響，將這些因素統(tǒng)一規(guī)定，以便相互比較。問(wèn)題：為什么水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)方法要規(guī)定試件尺寸、試件配比、養(yǎng)護(hù)條646）密度、堆積密度密度主要決定于其熟料礦物組成，一般為3.10~3.20g/cm3。受潮水泥的密度有所降低。在進(jìn)行混凝土配合比計(jì)算時(shí)，通常采用3.10g/cm3。堆積密度：疏松堆積時(shí)約為1000~1100kg/m3

緊密堆積時(shí)可達(dá)1600kg/m3（1400~1700kg/m3）。在混凝土配合比計(jì)算中，通常采用1300kg/m3。6）密度、堆積密度657）不溶物及燒失量8）水化熱

水化熱是指水泥和水之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放出的熱量。大部分水化熱是在水化初期（7d）放出的，以后則逐步減少

水泥水化熱大小主要取決于水泥的礦物組成和細(xì)度。冬季施工時(shí)，水化熱有利于水泥的正常凝結(jié)硬化。但對(duì)大體積混凝土工程，如大型基礎(chǔ)、大壩、橋墩等，水化熱大是不利的，可使混凝土產(chǎn)生裂縫。因此對(duì)大體積混凝土工程，應(yīng)采用水化熱較低的水泥，如中熱水泥、低熱礦渣水泥等。不溶物指水泥經(jīng)酸和堿處理后不能被溶解的殘余物。燒失量是指水泥在一定灼燒溫度和時(shí)間內(nèi)，燒失的量占原質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。7）不溶物及燒失量不溶物指水泥經(jīng)酸和堿處理后不能被溶解的殘余669）氧化鎂、三氧化硫、堿含量

水泥中氧化鎂含量不得超過(guò)5％，三氧化硫的含量不得超過(guò)3.5％。若使用活性骨料，水泥中堿含量不得大于0.6％，因?yàn)楫?dāng)骨料中含有活性二氧化硅時(shí)，水泥的堿含量又較高時(shí)，則水泥會(huì)與骨料發(fā)生堿——骨料反應(yīng)，在骨料表面生成復(fù)雜的堿——硅酸凝膠，凝膠吸水體積膨脹，從而導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。9）氧化鎂、三氧化硫、堿含量67問(wèn)題？為什么水泥顆粒越細(xì)，水化放熱越快？

答:水泥礦物的水化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，水泥顆粒越細(xì)，水化反應(yīng)速度越快。硅酸鹽水泥熟料的四種礦物中，哪一種水化熱最大？哪一種水化熱最??？

答：鋁酸三鈣C3A水化熱最大；硅酸三鈣C3S次之；硅酸二鈣C2S水化熱最小。為什么要限制水泥的不溶物含量和燒失量？

答：不溶物是指水泥經(jīng)酸和堿處理后，不能被溶解的殘余物；燒失量是指水泥經(jīng)高溫灼燒后的質(zhì)量損失率。這兩項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo)表示水泥中不能水化的雜質(zhì)含量大，影響水泥硬化后的性能。問(wèn)題？為什么水泥顆粒越細(xì)，水化放熱越快？68問(wèn)題？試從應(yīng)用的角度，分析水泥的技術(shù)性質(zhì)及其要求？答：水泥是一種膠凝材料，是主要的結(jié)構(gòu)材料之一，因此，它必須具有強(qiáng)度和體積安定性；細(xì)度和標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量是相互關(guān)聯(lián)的，用水量大將影響強(qiáng)度；為了澆注成型施工，應(yīng)對(duì)凝結(jié)時(shí)間有所限制；水化熱對(duì)水泥硬化過(guò)程和硬化后的水泥石體積穩(wěn)定性有影響；堿含量、不溶物和燒失量影響水泥的品質(zhì)；為了結(jié)構(gòu)物自重的計(jì)算，必須知道水泥的密度。問(wèn)題？試從應(yīng)用的角度，分析水泥的技術(shù)性質(zhì)及其要求？69水泥質(zhì)量的判定

技術(shù)性質(zhì)不符合要求細(xì)度不合格品凝結(jié)時(shí)間（初凝）廢品（終凝）不合格品體積安定性廢品強(qiáng)度不合格品或降低等級(jí)不溶物和燒失量不合格品水泥質(zhì)量的判定技術(shù)性質(zhì)不符合70水泥石的腐蝕與防止

水泥石的腐蝕：在某些環(huán)境條件（如受到某些侵蝕性液體或氣體的作用）下，引起水泥石的結(jié)構(gòu)逐漸破壞，強(qiáng)度降低，以致全部潰裂的現(xiàn)象稱為水泥石的腐蝕。水泥石的抗腐蝕性能可用耐蝕系數(shù)表示。耐蝕系數(shù)：以同一齡期的分別浸在侵蝕性溶液中的水泥石試件強(qiáng)度與在淡水中養(yǎng)護(hù)的試件強(qiáng)度的比值來(lái)表示。耐腐蝕系數(shù)越大，水泥石的抗腐蝕性能也就越好。水泥石腐蝕的原因很多，作用也很復(fù)雜，主要有軟水腐蝕、鹽類腐蝕、酸類腐蝕、強(qiáng)堿腐蝕等。水泥中堿性物質(zhì)：Ca(OH)2、水化鋁酸鈣。水泥石的腐蝕與防止71（一）水泥石的幾種主要侵蝕作用水泥石腐蝕的基本原因是：水泥石中存在有易被腐蝕的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣；水泥石本身不密實(shí)而使侵蝕性介質(zhì)易于進(jìn)入其內(nèi)部；

外界因素的影響，如腐蝕介質(zhì)的存在，環(huán)境溫度、濕度、介質(zhì)濃度的影響等。1.軟水腐蝕（溶出性侵蝕） 雨水、雪水、蒸餾水、工業(yè)冷凝水及含碳酸鹽甚少的河水與湖水等都屬于軟水。水泥與軟水接觸——水化產(chǎn)物氫氧化鈣被溶出——不斷溶解流失——孔隙增大，堿度下降——并促使硬化水泥石的其它產(chǎn)物分解——使水泥石結(jié)構(gòu)遭受破壞。（一）水泥石的幾種主要侵蝕作用722.鹽類腐蝕（1）硫酸鹽腐蝕當(dāng)海水、沼澤水、工業(yè)污水等中含有堿性硫酸鹽（如Na2SO4、K2SO4等）時(shí)，其中的水泥石還會(huì)受到的侵蝕。Ca(OH)2+硫酸鹽——CaSO4硫酸鈣亦能與水泥石中的固態(tài)水化鋁酸鈣作用，生成高硫型水化硫鋁酸鈣晶體。4CaO·Al2O3·12H2O+3CaSO4+20H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H20+Ca(OH)2反應(yīng)是在固相中進(jìn)行的——高硫型水化硫鋁酸鈣結(jié)合著大量結(jié)晶水——其體積膨脹為原來(lái)的水化鋁酸鈣體積的2.5倍——水泥石產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力——水泥石開(kāi)裂、強(qiáng)度降低和造成破壞。2.鹽類腐蝕73（2）鎂鹽腐蝕

海水、地下水中常含有大量鎂鹽硫酸鎂(MgSO4)

氯化鎂(MgCl2)MgSO4十Ca(0H)2十2H20→CaSO4·2H20十Mg(0H)2(3CaO·Al203·6H20十3（CaSO4·2H20）十19H20→3CaO·Al203·3CaSO4·31H20)MgCl2十Ca(0H)2→CaCl2十Mg(0H)2反應(yīng)的結(jié)果：

氫氧化鎂（Mg(0H)2）松軟而無(wú)膠凝能力鎂鹽二水硫酸鈣（CaSO4·2H20）又將引起硫酸鹽的破壞作用硫酸鹽氯化鈣（CaC12）易溶解于水均能使水泥石強(qiáng)度降低或破壞。硫酸鎂對(duì)水泥石起著和的雙重腐蝕作用。侵蝕（2）鎂鹽腐蝕侵蝕743.酸類腐蝕（1）碳酸腐蝕在工業(yè)污水、地下水中常溶解有較多的二氧化碳二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)——生成碳酸鈣——繼續(xù)與含碳酸的水作用——變成易溶于水的碳酸氫鈣（Ca（HCO3）2），由于碳酸氫鈣的溶解使Ca（0H）2濃度降低，導(dǎo)致水泥石中其它產(chǎn)物的分解，而使水泥石結(jié)構(gòu)破壞。開(kāi)始：Ca（0H）2十C02十H20→CaC03十2H20然后：CaC03十C02十H20Ca（HCO3）2可逆的，當(dāng)碳酸超過(guò)平衡濃度（溶液中的pH＜7）時(shí)，則上式反應(yīng)向右進(jìn)行，形成碳酸腐蝕。3.酸類腐蝕75（2）一般酸的腐蝕（HCl、H2SO4）在工業(yè)廢水、地下水、沼澤水中常含無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸工業(yè)窯爐中的煙氣常含有二氧化硫，遇水后生成亞硫酸。各種酸類與水泥石中的氫氧化鈣作用——生成化合物——或者易溶于水，或者體積膨脹而導(dǎo)致水泥石破壞。對(duì)水泥石腐蝕作用最快的是無(wú)機(jī)酸中的鹽酸、氫氟酸、硝酸、硫酸和有機(jī)酸中的醋酸、蟻酸和乳酸等。例如，鹽酸和硫酸分別與水泥石中氫氧化鈣作用，其反應(yīng)式如下：2HCl十Ca(0H)2→CaCl2十2H20

氯化鈣易溶于水而導(dǎo)致化學(xué)腐蝕型破壞H2SO4十Ca(0H)2→CaSO4·2H20

石膏對(duì)水泥石產(chǎn)生硫酸鹽膨脹型破壞。（2）一般酸的腐蝕（HCl、H2SO4）764.強(qiáng)堿腐蝕

堿類溶液如濃度不大時(shí)一般是無(wú)害的，但鋁酸鹽含量較高的硅酸鹽水泥遇到強(qiáng)堿作用后也會(huì)破壞。（1）如氫氧化鈉可與水泥熟料中未水化的鋁酸鹽作用，生成易溶的鋁酸鈉，其反應(yīng)式為：3CaO·Al2O3十6NaOH→3Na2O·Al2O3十3Ca(0H)2（2）當(dāng)水泥石被氫氧化鈉溶液浸透后又在空氣中干燥，與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈉

2NaOH＋CO2→Na2CO3＋H20碳酸鈉在水泥石毛細(xì)孔中結(jié)晶沉淀，可使水泥石脹裂。4.強(qiáng)堿腐蝕77水泥石侵蝕的基本原因內(nèi)因－水泥石存在不穩(wěn)定的Ca(OH)2和介穩(wěn)的水化硫鋁酸鈣；外因－環(huán)境中有害介質(zhì)（軟水、酸、鹽等）的存在；聯(lián)系－水泥石中的孔縫系統(tǒng)，產(chǎn)生有害介質(zhì)的侵蝕、交換作用。

長(zhǎng)期性、后期加劇性水泥石侵蝕的基本原因內(nèi)因－水泥石存在不穩(wěn)定的Ca(OH)2和78

（二）水泥石侵蝕的防止根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)，合理選擇水泥品種。如處于軟水環(huán)境的工程，常選用摻混合材料的礦渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥，因?yàn)檫@些水泥的水泥石中氫氧化鈣含量低，對(duì)軟水侵蝕的抵抗能力強(qiáng)。提高水泥石的致密度，降低水泥石的孔隙率。通過(guò)減小水灰比，摻加外加劑，采用機(jī)械攪拌和機(jī)械振搗，可以提高水泥石的密實(shí)度。在水泥石的表面涂抹或鋪設(shè)保護(hù)層，

隔斷水泥石和外界的腐蝕性介質(zhì)的接觸。例如，可在水泥石表面涂抹耐腐蝕的涂料，如：水玻璃、瀝青、環(huán)氧樹(shù)脂等；或在水泥石的表面鋪建筑陶瓷、致密的天然石材等。（二）水泥石侵蝕的防止79問(wèn)題？降低水泥石中Ca(OH)2的含量，對(duì)水泥的耐腐蝕性有什么作用？為什么？

答：降低水泥石中Ca(OH)2的含量，可以提高水泥的抵抗化學(xué)腐蝕和軟水腐蝕的能力。因?yàn)?，化學(xué)和軟水腐蝕與水泥石中的氫氧化鈣密切相關(guān)。問(wèn)題？降低水泥石中Ca(OH)2的含量，對(duì)水泥的耐腐蝕80Summary物理力學(xué)性能密度強(qiáng)度體積穩(wěn)定性細(xì)度水化熱耐久性能軟水腐蝕鹽類腐蝕酸類腐蝕強(qiáng)堿腐蝕為了滿足土木工程應(yīng)用的要求，水泥需具備三方面的性能施工性能凝結(jié)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量Summary物理力學(xué)性能耐久性能為了滿足土木工程應(yīng)用的要求81硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用

（一）

硅酸鹽水泥的特性1水化、凝結(jié)與硬化快、強(qiáng)度高，尤其是早期強(qiáng)度高。凝結(jié)硬化快，早期及后期強(qiáng)度均高。適用于有早強(qiáng)要求的工程（如冬季施工、預(yù)制、現(xiàn)澆等工程），高強(qiáng)度混凝土工程（如預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，大壩溢流面部位混凝土）。2水化熱大，且放熱較集中。水化熱高。不宜用于大體積混凝土工程。但有利于低溫季節(jié)蓄熱法施工。3抗凍性好、干縮性小、耐磨性好

適用于抗凍性要求高的工程。硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用825耐腐蝕性差因水化后氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的含量較多。不宜用于流動(dòng)的淡水接觸及有水壓作用的工程，也不適用于受海水、礦物水等作用的工程6耐熱性差。水化后氫氧化鈣含量高。不適用于承受高溫作用的混凝土工程?？固蓟芰?qiáng)

硅酸鹽水泥堿性強(qiáng)，密實(shí)度高，抗碳化能力強(qiáng)，適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

5耐腐蝕性差6耐熱性差。抗碳化能力強(qiáng)83（二）硅酸鹽水泥的應(yīng)用適用于----重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土工程；----早期強(qiáng)度要求高的工程及冬季施工的工程；----嚴(yán)寒地區(qū)，遭受反復(fù)凍融的工程及干濕交替的部位；2不宜用于----受流動(dòng)的軟水和水壓作用工程，也不宜用于受海水和礦物水作用的工程；----大體積混凝土；-----高溫的工程。

（二）硅酸鹽水泥的應(yīng)用84凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中的任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，均為廢品。

凡細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物及燒失量中的任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，或混合摻量超過(guò)最大限量，或強(qiáng)度低于商品等級(jí)規(guī)定的指標(biāo)時(shí)，稱為不合格品；水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、工廠名稱和出場(chǎng)編號(hào)不清楚的也屬不合格品廢品水泥在工程中嚴(yán)禁使用。硅酸鹽水泥的驗(yàn)收與儲(chǔ)運(yùn)1廢品水泥與不合格水泥凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中的任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定852水泥儲(chǔ)運(yùn)

硅酸鹽水泥在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)按不同品種、不同強(qiáng)度等級(jí)及出廠日期分別儲(chǔ)運(yùn)，不得混雜。要注意防潮、防水。水泥的有效儲(chǔ)存期是3個(gè)月。一般水泥在儲(chǔ)存3個(gè)月后，強(qiáng)度降低約10％～20％，6個(gè)月后降低15％～30％。存放超過(guò)6個(gè)月的水泥必須經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)后才能使用。2水泥儲(chǔ)運(yùn)硅酸鹽水泥在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)按不同品種、不86摻混合材的硅酸鹽水泥品種硅酸鹽水泥熟料＋石膏＋＋＋＋＋6~15%混合材普通硅酸鹽水泥20~70%礦渣礦渣硅酸鹽水泥20~50%火山灰火山灰硅酸鹽水泥20~40%粉煤灰粉煤灰硅酸鹽水泥16~50%兩種混合材復(fù)合硅酸鹽水泥

摻混合材硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化和性能與所摻混合材的種類與摻量密切相關(guān)！第二節(jié)摻混合材料的硅酸鹽水泥摻混合材的硅酸鹽水泥品種硅酸鹽水泥熟料＋石膏＋87摻混合材水泥的代號(hào)

水泥品種組成特點(diǎn)代號(hào)普通水泥6％～15％的混合材P·O礦渣水泥20～70％礦渣P·S火山灰水泥20～50％火山灰P·P粉煤灰水泥20～40％粉煤灰P·F復(fù)合水泥15～50％兩種混合材P·C石灰石水泥11％～25％的石灰石P·L摻混合材水泥的代號(hào)水泥品種88一、水泥混合材

定義：

在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，為改善性能、調(diào)節(jié)強(qiáng)度等級(jí)所加入的天然或人工礦物材料，均稱為水泥混合材料。種類：活性非活性兩類作用：

在水泥中主要其填充作用，調(diào)節(jié)強(qiáng)度等級(jí)、節(jié)省能源、降低成本、增加產(chǎn)量、降低水化熱等。一、水泥混合材定義：89（1）.活性混合材

定義——加水拌和本身并不硬化，但與石灰、石膏或硅酸巖水泥一起，加水拌和后能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成有一定膠凝性的物質(zhì)，且具有水硬性，這種混合材料稱為活性混合材料。

活性組分：SiO2、Al2O3

常用：?；郀t礦渣：CaO、SiO2和Al2O3

火山灰混合材：SiO2和Al2O3

天然：火山灰、凝灰?guī)r、浮石等

人工：煤矸石渣、燒頁(yè)巖、燒粘土等粉煤灰等：SiO2和Al2O3（1）.活性混合材定義——加水拌和本身并不硬化，但與石灰90（2）.非活性混合材

定義：與水泥礦物成分或水化產(chǎn)物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)很弱的混合材，為非活性混合材。常見(jiàn)的有：磨細(xì)石英砂石灰石粉粘土慢冷礦渣（2）.非活性混合材定義：91（3）應(yīng)用

在硅酸巖水泥熟料中摻入適量的混合材料可制成六大品種的水泥

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

復(fù)合水泥

二、普通硅酸鹽水泥（代號(hào)P·O）（Ordinaryportlandcement）1、定義：凡由硅酸鹽水泥熟料，再加入6%~15%混合材料及適量石膏，經(jīng)磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為普通硅酸鹽水泥。

硅酸鹽水泥熟料+6%~15%混合材+石膏——

普通水泥

活性材料的最大摻量不超過(guò)15%

非活性材料的最大摻量不超過(guò)10%磨細(xì)（3）應(yīng)用

在硅酸巖水泥熟料中摻入適量的混合材料可制成六大品922、特性

早強(qiáng)略低于硅酸鹽水泥

耐凍、耐磨低于硅酸鹽水泥其它特性與硅酸鹽水泥差不多

耐腐蝕略優(yōu)于硅酸鹽水泥三、礦渣硅酸鹽水泥(代號(hào)P·S)（Portlandblastfurnace-slagcement）1、定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、粒化高爐礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱礦渣水泥。?；郀t礦渣摻量20%~70%。2、特性（1）密度：2.8~3.1g/cm3

堆積密度：1000~1200kg/m3,較硅酸鹽略小，且顏色較淡。2、特性

早強(qiáng)略低于硅酸鹽水泥

93（2）凝結(jié)時(shí)間：初凝不得早于45min，實(shí)際為2~5h;終凝不得遲于10h，實(shí)際為5~9h。（3）早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增進(jìn)率大。

（4）硬化時(shí)對(duì)濕熱敏感性強(qiáng)。（5）水化熱低。

（6）具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，抗溶出性侵蝕及抗硫酸鹽侵蝕的能力較強(qiáng)。

（7）耐熱性較強(qiáng)。

（8）干縮性較大，保水性差，泌水性較大。

（9）抗凍性和耐磨性較差，且抗干濕交替循環(huán)等性能亦不如普通水泥。

（10）與鋼筋的粘結(jié)力較好，能防止鋼筋銹蝕。（2）凝結(jié)時(shí)間：初凝不得早于45min，實(shí)際為2~5h;94硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥強(qiáng)度齡期硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥強(qiáng)度齡期953、應(yīng)用（1）適用于地下或水中工程，以及經(jīng)常受較高水壓的工程。對(duì)于要求耐淡水侵蝕和耐硫酸鹽侵蝕的水工或海工建筑尤其適宜。（2）適用于大體積混凝土工程，但不適用于受凍融或干濕交替的建筑及耐磨工程。（3）最適用于蒸氣養(yǎng)護(hù)的預(yù)制構(gòu)件。（4）適用于受熱（200℃以下）的混凝土工程。3、應(yīng)用96四、火山灰硅酸鹽水泥（代號(hào)P·P）（Portlandpozzolanecement）1、定義：凡由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱火山灰水泥。

火山灰質(zhì)混合摻量：20%~50%。

2、特點(diǎn)：（1）密度為2.8~3.1g/cm3,堆積密度為900~1000kg/m3。細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間和體積安定性等技術(shù)要求同普通水泥。（2）抗凍性及耐磨性比礦渣水泥還要差。（3）干縮現(xiàn)象還要顯著。（4）泌水性較小，耐水性較高，抗?jié)B性能高，抗硫酸鹽性較好。

其它特點(diǎn)同礦渣水泥。四、火山灰硅酸鹽水泥（代號(hào)P·P）（Portlandpoz973、應(yīng)用（1）最適宜用在地下或水中工程，尤其是需要抗?jié)B性、抗淡水及抗硫酸鹽侵蝕的工程中。但是火山灰水泥的抗凍性較差，不宜用于受凍部位。（2）不宜用于干燥地區(qū)或高溫車間。（3）適宜用蒸汽養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)混凝土預(yù)制構(gòu)件。（4）宜用于大體積砼工程。3、應(yīng)用98五、粉煤灰硅酸鹽水泥（代號(hào)P·F）（Portlandfly-ashcement）1、定義：凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為粉煤灰硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥。

粉煤灰摻量：20%~40%。2、特點(diǎn)：（1）干縮性較小，抗裂性好。（2）配制的砼和易性較好。六、復(fù)合硅酸鹽水泥（Compositeportlandcement）

凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱復(fù)合水泥）。

混合材料總摻量應(yīng)>15%，但不能超過(guò)50%。五、粉煤灰硅酸鹽水泥（代號(hào)P·F）（Portlandfly99常用硅酸鹽水泥的強(qiáng)度要求

水泥品種性能硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥復(fù)合水泥強(qiáng)度等級(jí)齡期抗壓抗折(MPa)（MPa）抗壓抗折(MPa)（MPa）抗壓抗折(MPa)（MPa）抗壓抗折(MPa)（MPa）32.53d28d_______11.02.532.55.510.032.511.032.532.5R3d28d_______16.03.532.55.515.032.516.032.542.53d28d17.03.542.56.516.042.515.042.516.042.542.5R3d28d22.04.042.56.521.042.519.042.521.042.552.53d28d23.04.052.57.022.052.521.052.522.052.552.5R3d28d27.05.052.57.026.052.523.052.526.052.562.53d28d28.05.062.58.0_____________________62.5R3d28d32.05.562.58.0_____________________常用硅酸鹽水泥的強(qiáng)度要求水泥品種硅酸鹽水泥普通100《建筑材料水泥》課件上課講義101《建筑材料水泥》課件上課講義102活性混合材水泥的共性密度較小2.70～3.10。早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率高。對(duì)養(yǎng)護(hù)溫濕度敏感，適合蒸汽養(yǎng)護(hù)。水化熱較小。耐腐蝕性較好。抗凍性、耐磨性不及硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥?；钚曰旌喜乃嗟墓残悦芏容^小2.70～3.10。103活性混合材水泥的特性礦渣水泥：

保水性差，泌水性大，干縮較大，耐熱性較好?；鹕交宜啵?/p>

易吸水，易反應(yīng)，結(jié)構(gòu)較致密，抗?jié)B性和耐水性較好，體積收縮較大，抗硫酸鹽能力較差。粉煤灰水泥：

吸水能力弱，需水量較低，干縮性較小，結(jié)構(gòu)致密，抗裂性較好。復(fù)合水泥：取決于所摻的混合材種類?；钚曰旌喜乃嗟奶匦缘V渣水泥：104七、水泥的包裝標(biāo)志及貯運(yùn)

1.包裝標(biāo)志（1）袋兩側(cè)應(yīng)有水泥名稱、標(biāo)號(hào)、代號(hào)。（2）硅酸鹽水泥和普通水泥采用紅色。（3）礦渣水泥包裝袋側(cè)面印字采用綠色印刷。（4）火山灰水泥和粉煤灰水泥包裝袋側(cè)面印字采用黑色印刷。2.貯存與運(yùn)輸不同品種、不同標(biāo)號(hào)，單獨(dú)、分別貯存，不得混雜，應(yīng)按序堆放。環(huán)境：干燥、防潮、不曬，不直接放在地上。時(shí)間不宜太長(zhǎng)。注意：1）不同的水泥品種絕對(duì)不能混用；

2）同一品種水泥不同標(biāo)號(hào)不能混用。七、水泥的包裝標(biāo)志及貯運(yùn)1.包裝標(biāo)志105《建筑材料水泥》課件上課講義106一、道路硅酸鹽水泥

組成特點(diǎn)：水泥熟料主要礦物——硅酸鈣和鐵鋁酸鈣鐵鋁酸四鈣高，C4AF的含量≥16.0％。性能特點(diǎn)：初凝時(shí)間較長(zhǎng)，≥1h；抗折強(qiáng)度高；耐磨性好，磨損率≤3.60kg/m2；抗裂性好，28d干縮率≤0.10%；使用特點(diǎn)：

主要用于混凝土路面工程。第三節(jié)其他品種水泥

一、道路硅酸鹽水泥組成特點(diǎn)：第三節(jié)其他品種水泥107二、白色硅酸鹽水泥和彩色水泥

組成特點(diǎn)：凡以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分、氧化鐵含量很少的白色硅酸鹽水泥熟料，再加入適量石膏，共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為白色硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱白水泥。性能特點(diǎn)：外觀為白色，按白度分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)；技術(shù)要求與普通水泥同。

應(yīng)用特點(diǎn)：白水泥熟料與顏料、石膏共同磨細(xì)可制得彩色水泥；主要用于建筑室內(nèi)外裝飾等。

將硅酸鹽水泥熟料（白水泥熟料或普通水泥熟料）、適量石膏和堿性顏料共同磨細(xì)而成。（即染色法）常用顏料:氧化鐵（黑、紅、褐、黃色）、二氧化錳（黑、褐色）、氧化鉻（綠色）、鈷藍(lán)（藍(lán)色）二、白色硅酸鹽水泥和彩色水泥組成特點(diǎn)：將硅酸鹽水108三、快硬硅酸鹽水泥

組成特點(diǎn)：

熟料中C3S、C3A的含量較高，石膏的摻量略大（其中SO3≤4.0%）。性能特點(diǎn)：水泥的細(xì)度較細(xì)，凝結(jié)硬化快，早期強(qiáng)度增進(jìn)率高。應(yīng)用特點(diǎn)：

早期強(qiáng)度要求高、緊急搶修、低溫施工工程和高標(biāo)號(hào)混凝土預(yù)制構(gòu)件等。三、快硬硅酸鹽水泥組成特點(diǎn)：109四、中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥

組成特點(diǎn)：

熟料中C3S、C3A的含量較低，后一種摻加20~60%的?；郀t礦渣。性能特點(diǎn)：

水化熱低，凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，中熱水泥抗凍性和耐磨性較好。應(yīng)用特點(diǎn)：適用于大體積混凝土，如大壩水利工程；和要求低水化熱、高抗凍性和耐磨性的工程。四、中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥組成特點(diǎn)：110五、抗硫酸鹽水泥

組成特點(diǎn)：

C3S、C3A的含量低，要求C3S的含量低于50.0~55.0%；C3A的含量低于5.0~3.0%。性能特點(diǎn)：具有抵抗較高濃度硫酸根離子侵蝕能力，抗蝕能力以抗硫酸鹽腐蝕系數(shù)F來(lái)評(píng)定。要求F≥0.8。應(yīng)用特點(diǎn)：主要用于受硫酸鹽腐蝕的海港、水利、地下、隧道、引水、道路和橋梁基礎(chǔ)等工程。

抗硫酸鹽腐蝕系數(shù)F：

將水泥試件在人工配制的硫酸根離子濃度分別為2500mg/L和8000mg/L的硫酸鈉溶液中，浸泡6個(gè)月后的強(qiáng)度與同時(shí)浸泡在飲用水中的試件的強(qiáng)度之比。

五、抗硫酸鹽水泥組成特點(diǎn)：抗硫酸鹽腐蝕系數(shù)F：111六、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥

組成特點(diǎn)：含有在水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程中能產(chǎn)生適量體積膨脹的成分，如：氧化鈣、氧化鎂、硫鋁酸鈣、明礬石、石膏等。種類：硅酸鹽型、鋁酸鹽型、硫鋁酸鹽型。性能特點(diǎn)：凝結(jié)硬化過(guò)程中體積不收縮，而略有膨脹，提高密實(shí)性和抗?jié)B性。應(yīng)用特點(diǎn)：可用于配制防水砂漿和防水混凝土、管道接頭、堵縫和自應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程和構(gòu)件等。

六、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥組成特點(diǎn)：112七、高鋁水泥（鋁酸鹽水泥）

高鋁水泥的礦物組成高鋁水泥的水化高鋁水泥的技術(shù)性質(zhì)高鋁水泥的特點(diǎn)與應(yīng)用七、高鋁水泥（鋁酸鹽水泥）高鋁水泥的礦物組成113(一)高鋁水泥的礦物組成

定義：

高鋁水泥（礬土水泥）是以鋁礬土和石灰石為原料，按一定比例配合，經(jīng)煅燒、磨細(xì)所制得的一種以鋁酸鈣為主要礦物成分的水硬性材料，又稱鋁酸鹽水泥。主要礦物有：鋁酸一鈣CaOAl2O3CA，50%~70%；硅酸二鈣2CaOSiO2C2S，七鋁酸十二鈣12CaO7Al2O3，C12A7

二鋁酸一鈣CaO2Al2O3，CA2

硅鋁酸二鈣2CaOAl2O3SiO2C2AS水化活性很低水化活性很高(一)高鋁水泥的礦物組成定義：水化活性很低水化活性很高114(二)高鋁水泥的水化和硬化

特點(diǎn)：1.高鋁水泥的水化主要是鋁酸一鈣的水化和水化物的結(jié)晶；2.鋁酸一鈣的水化物組成與溫度有關(guān)：

T≤20CCA+10H2O—CAH1