硅酸鹽水泥資料

硅酸鹽水泥水泥是建筑上用量很大的材料之一，它從誕生至今為人類社會進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、水利及交通等基本建設(shè)中。由于水泥具有生產(chǎn)原料廣泛、相對成本較低及工程使用性能良好等特點，在目前乃至未來相當(dāng)長的時期內(nèi)水泥仍將是不可替代的建筑材料。如今我國已經(jīng)是世界上水泥產(chǎn)量最高、使用量最多的的國家。我國水泥產(chǎn)量的90%左右屬于硅酸鹽系列水泥。水泥，指加水拌和成塑性漿體后，能膠結(jié)砂、石等適當(dāng)材料并能在空氣和水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料。水泥按其礦物組成分為硅酸鹽類水泥、鋁酸鹽類水泥、硫鋁酸鹽類水泥、鐵鋁酸鹽類水泥及氟鋁酸鹽類水泥。按性質(zhì)和用途可以分為：通用水泥、專用水泥及特性水泥。通用水泥：建筑工程中常用的水泥。如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥等。專用水泥：有專門用途的水泥。如中、低熱水泥、道路水泥、砌筑水泥等。特性水泥：某種性能比較突出的水泥。如快硬硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽水泥、膨脹水泥等。通用硅酸鹽水泥:以硅酸鹽水泥熟料、適量的石膏和混合材料制成的水硬性膠凝材料。混合材料：在硅酸鹽水泥中，摻入的一些天然或人工合成的礦物材料、工業(yè)廢渣（如礦渣、火山灰、粉煤灰等）稱為混合材料?；旌喜牧戏譃榛钚曰旌喜牧虾头腔钚曰旌喜牧稀；钚曰旌喜牧希毫；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料、粉煤灰非活性混合材料：石英砂、石灰石、黏土、窯灰、慢冷礦渣等摻混合材料的目的是改善水泥的某些性能、調(diào)整水泥強(qiáng)度、增加水泥品種、硅酸鹽水泥熟料：擴(kuò)大水泥的使用范圍、綜合利用工業(yè)廢料、節(jié)約能源、降低水泥成本等。硅酸鹽水泥熟料：凡以適當(dāng)成分的生料（主要成分為CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3）燒至部分熔融，所得以碳酸鈣為主要成分的產(chǎn)物稱為硅酸鹽水泥熟料，簡稱熟料。通用硅酸鹽水泥的分類：按混合材料的品種和摻量分為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、0%?5%石灰石或?；郀t礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（即國外統(tǒng)稱的波特蘭水泥）。硅酸鹽水泥有兩種類型：即I型（不摻混合材料），代號P?I；II型（摻5%以下的混合材料），代號P?II。普通硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料，活性混合材料摻加量〉5%且W20%,并允許用不超過水泥質(zhì)量的8%的非活性材料或不超過水泥質(zhì)量5%的窯灰代替部分活性混合材料，及適量石膏磨細(xì)制成不水硬性膠凝材料稱為普通硅酸鹽水泥（簡稱普通水泥），代號P?O。礦渣硅酸鹽水泥: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（簡稱礦渣水泥）。礦渣硅酸鹽水泥分為A、B型兩類。A型?；郀t礦渣摻量（按質(zhì)量百分比計）＞20%且W50%，代號P?S?A；B型礦渣摻量〉50%且W70%，代號P?S?B。其中允許用不超過水泥質(zhì)量8%的活性混合材料、非活性混合材料和窯灰中的任何一種材料代替部分礦渣。火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、＞20%且W40%的火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（簡稱火山灰水泥），代號P?P。粉煤灰硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、＞20%且W40%粉煤灰和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥（簡稱粉煤灰水泥），代號P-F。復(fù)合硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上＞20%且W50%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（簡稱復(fù)合水泥），代號P?C。其中，混合材料允許用不超過水泥質(zhì)量8%的窯灰代替，摻礦渣時混合材料摻量不得與礦渣硅酸鹽水泥重復(fù)。水泥包裝袋上的標(biāo)志：水泥品種名稱、代號、強(qiáng)度等級、出廠日期、凈含量、生產(chǎn)單位和廠址、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)號、生產(chǎn)許可證標(biāo)志及編號、出廠編號、包裝年月日。

硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料、0%?5%石灰石或?；郀t礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（即國外統(tǒng)稱的波特蘭水泥）。硅酸鹽水泥有兩種類型：即I型（不摻混合材料），代號P?I；II型（摻5%以下的混合材料），代號P?11。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)原料:生產(chǎn)硅酸鹽水泥的主要原料是石灰質(zhì)原料和黏土質(zhì)原料。石灰質(zhì)原料，如石灰石、白堊等，主要為生產(chǎn)水泥提供CaO；黏土質(zhì)原料，如黏土、頁巖等，主要為生產(chǎn)水泥提供SiO2、A12O3和Fe2O3。有時兩種原料中的成分不能滿足生產(chǎn)要求，還需要加入少量的調(diào)節(jié)性原料（校正原料），如鐵質(zhì)校正原料和硅質(zhì)校正原料。生產(chǎn)工藝：1.將原料按一定比例配料并磨細(xì)成符合成分要求的生料。將生料煅燒使之部分熔融形成熟料。將熟料與適量石膏共同磨細(xì)成為硅酸鹽水泥。粘土鐵礦粉―按比例配合粘土鐵礦粉―按比例配合磨細(xì)總結(jié)為“兩磨一燒”。生料：CaO62%?67%SiO220%?24%A12O34%?7%Fe2O32.5%?6%生料在窯內(nèi)經(jīng)歷過程：干燥一預(yù)熱一分解一燒成一冷卻在煅燒過程中，生料脫水后分解出CaO、SiO2、A12O3、Fe2O3，在高溫下它們形成了以碳酸鈣為主的礦物，所以稱為硅酸鹽水泥。1.主要成分硅酸三鈣3CaO-SiO2，簡式C3S，含量為37%?60%，密度為3.25g/cm3。硅酸二鈣2CaO-SiO2，簡式C2S，含量為15%?37%，密度為3.28g/cm3。鋁酸三鈣3CaO-A12O3,簡式C3A，含量為7%?15%，密度為3.04g/cm3。鐵鋁酸四鈣4CaO-A12O3-Fe2O3，簡式C4AF，含量為10%?18%，密度為3.77g/cm3。在硅酸鹽水泥熟料的4種礦物組成中，硅酸三鈣和硅酸二鈣的總含量約為75%，鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣的總含量約為25%。各種礦物單獨與水作用所表現(xiàn)出的特性如下：表1硅酸鹽水泥熟料主要礦物的特性性能指標(biāo)熟料礦物硅酸三鈣c3s硅酸二鈣C2S鋁酸三鈣c3a鐵鋁酸四鈣c4af水化速率快慢最快快，僅次于C3A凝結(jié)硬化速率快慢快快28d放熱量多少最多中強(qiáng)早期高低低低度后期高高低低強(qiáng)度發(fā)展快慢快較快耐化學(xué)腐蝕差中最差好干縮性中少大小水泥熟料是由各種不同特性的礦物所組成的混合物，因此改變孰料礦物成分之間的比例，水泥的性質(zhì)會發(fā)生相應(yīng)的變化。其他成分除了這些主要礦物外，硅酸鹽水泥中還含有少量的游離氧化鈣（CaO）、游離氧化鎂（MgO）等，其含量過高將造成水泥的安定性不良；堿礦物及玻璃體等，其中的Na2O和K2O含量較高時，遇到活性骨料時，易產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)，影響混凝土的質(zhì)量。石膏水泥中摻入石膏的主要作用是調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)硬化的速度。如不摻入少量的石膏，水泥漿可在很短的時間內(nèi)迅速凝結(jié)。摻入少量石膏后，石膏與凝結(jié)最快的鋁酸三鈣（3CaO?A12O3）反應(yīng)，生成硫鋁酸鈣沉淀包圍水泥，延緩水泥的凝結(jié)時

間，一般摻量為2%?5%,過多的石膏會引起強(qiáng)度下降或產(chǎn)生瞬凝，安定性不良。硅酸鹽水泥的水化水泥和水拌合，表面的熟料礦物立即與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，各組分開始逐漸溶解，放出一定的熱量，固相體積也逐漸增加。其反應(yīng)式如下：2(3CaO-SiO2)+6H2O-3CaO-2SiO2-3H2O+3Ca((OH)2-硅酸三鈣J 匚水化硅酸鈣凝膠］ 〔氫氧化鈣,與水作用特性水化速度較快，水化熱大，,水化產(chǎn)物主要在早期產(chǎn)生，早期強(qiáng)度最高，且能得到不斷增長，是決定水泥強(qiáng)度高低的最主要礦物。2(2CaO-SiO2)+4H2O-3CaO-2SiO2-3H2O+Ca((OH)2-硅酸二鈣］ ［水化硅酸鈣凝膠〕 〔氫氧化鈣，與水作用特性：水化速度慢，水化熱小，其消化產(chǎn)物和水化熱主要在后期產(chǎn)生，對水泥早期強(qiáng)度貢獻(xiàn)很小，但對其后期強(qiáng)度增加至關(guān)重要。A12O3+6H2O-3CaO-A12O3鋁酸三鈣鋁酸三鈣水化鋁酸三鈣晶體水化鋁酸三鈣晶體3CaO)Al2O3+6H2O-3CaO-A1A12O3+6H2O-3CaO-A12O3鋁酸三鈣鋁酸三鈣水化鋁酸三鈣晶體水化鋁酸三鈣晶體與水作用特性：水化速度最快，水化熱最集中，如果不摻入石膏，易造成水泥速凝，它的水化產(chǎn)物大多在3d內(nèi)就產(chǎn)生，但強(qiáng)度并不高，以后也不再增長，甚至出現(xiàn)倒縮，硬化時所表現(xiàn)出的體積收縮也最大，耐硫酸性能差。4CaO-AlO-FeO+7HO-3CaO-AlO-6HO+CaO-FeO-HO23q23 2 2___-3 2 2__3 2-鐵鋁酸四鈣］ 〔水化鋁酸鈣晶體］［水化鐵酸鈣凝膠?與水作用特性：水化速度介于鋁酸三鈣與硅酸三鈣之間，強(qiáng)度發(fā)展主要在早期，強(qiáng)度偏低，它的突出特點是抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能好。生產(chǎn)水泥時，為調(diào)節(jié)凝結(jié)時間而摻入的石膏也需參加反應(yīng)，即：3CaO-A12O3?6H2O+3(CaSO4?2H2O)+20H2O-3CaO-A12O3-3CaSO4-32H2O.一高硫型水化硫鋁酸鈣(鈣磯石)當(dāng)石膏耗盡時，水中未水化的C3A會與鈣磯石作用生成低硫型的水化硫鋁酸鈣，即：3CaO-AlO-3CaSO4-32HO+2(3CaO-AlO)+4HO-乙。 。 Z-i3(3CaO-A12O3-CaSO4.12H2O)氣［氐硫型水化硫鋁酸鈣;純水泥熟料磨細(xì)加水后凝結(jié)時間很短，給水泥的施工應(yīng)用造成不便。摻入適

量石膏，這些石膏與鋁酸三鈣反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣，覆蓋于未水化的鋁酸三鈣周圍，阻止其繼續(xù)快速水化，由于消化硫鋁酸鈣非常難溶，迅速沉淀結(jié)晶形成針頭晶體，包裹于鋁酸鹽礦物表面阻止水分與其接觸和反應(yīng)，因而延緩了水泥的凝結(jié)時間。但如果石膏過多，會引起水泥體積安定性不良。由上可知，所得主要水化產(chǎn)物（在完全水化的水泥石中）為：水化碳酸鈣凝膠70%，是水泥石形成強(qiáng)度的最主要化合物。氫氧化鈣晶體20%水化鋁酸鈣3%高硫型水化硫鋁酸鈣（鈣磯石）7%水化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量稱為水化熱。水化熱大，放熱的周期也較長，但大部分熱量（50%以上）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。生成新的化合物稱為水化產(chǎn)物。硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化水泥的凝結(jié)與硬化過程是很復(fù)雜的物理化學(xué)過程，水化是水泥產(chǎn)生凝結(jié)硬化的前提，而凝結(jié)硬化是水泥水化的結(jié)果。水泥加不水拌合后，水泥顆粒分散于水中，成為水泥漿體。水泥顆粒與水接觸后，一些物質(zhì)溶解于水中，并很快達(dá)到飽和狀態(tài)，開始沉淀形成微小的顆粒；還有一些物質(zhì)直接與水反應(yīng)生成水化產(chǎn)物，并包裹于水泥顆粒表面。水分透過水化產(chǎn)物包裹層，將可溶的物質(zhì)溶解并透過水化產(chǎn)物層帶出并沉淀，漸漸長大成為晶體。由于水分滲入速度慢，水泥的水化速度減慢。隨著水分滲入量增多，溶解物質(zhì)溶液很難滲出，即產(chǎn)生了滲透壓力。可溶物質(zhì)在包裹層內(nèi)沉淀形成微小晶體，以及直接與水反應(yīng)生成的水化產(chǎn)物增多，包裹層發(fā)生了破裂。水分與新的水泥顆粒接觸，發(fā)生了快速水化反應(yīng)，水化產(chǎn)物增多，顆粒之間的水分減少，顆粒相互接觸，水泥漿粘度增加，漸漸失去可塑性，水泥漿進(jìn)入凝結(jié)過程。初凝:水泥漿體開始失去流動性和部分可塑性，但不具有強(qiáng)度，這一過程稱為初凝。終凝：水泥漿體完全失去可塑性，并開始具有一定強(qiáng)度稱為終凝。由初凝到終凝的過程稱為水泥的凝結(jié)。硬化：隨著水化反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，水泥漿體孔隙減少，密實度增加，產(chǎn)生了強(qiáng)度且不斷增加，最終發(fā)展成具有一定強(qiáng)度的石狀物（水泥石），這一過程稱為水泥的硬化。硬化的過程在開始時速度很快，28d以后硬化開始減慢。硬化過程可以持續(xù)幾所甚至幾十年。水泥的水化和凝結(jié)硬化是從水泥顆粒表面開始，逐漸往水泥顆粒的內(nèi)核深入進(jìn)行。開始時水化較快，但由于水化不斷進(jìn)行，規(guī)程在水泥顆粒周圍的水化產(chǎn)物不斷增多，阻礙水和水泥未水化部分的接觸，水化減慢，但無論時間多久，水泥顆粒的內(nèi)核很難完全水化。因此，硬化后的水泥石由水泥凝膠、未完全水化的水泥顆粒、毛細(xì)孔（含毛細(xì)孔水）組成的不勻質(zhì)結(jié)構(gòu)體。影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的因素影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的因素主要有：水泥熟料的礦物組成、水泥細(xì)度、石膏摻量、拌合水量、養(yǎng)護(hù)濕度、養(yǎng)護(hù)溫度、養(yǎng)護(hù)齡期、外加劑。水泥熟料的礦物組成:是影響水泥水化速度、凝結(jié)硬化過程及強(qiáng)度的主要因素。改變熟料中礦物組成的相對含量，可配制成具有不同特性的硅酸鹽水泥。如提高C3S含量，可制得快硬硅酸鹽水泥；減少C3S和c3a的含量，提高C2S的含量，可制得水化熱低的低熱水泥；降低C3A的含量，提高C4AF的含量，可制得耐硫酸鹽水泥。水泥細(xì)度:水泥的細(xì)度即水泥顆粒的粗細(xì)程度。水泥顆粒越細(xì)，顆粒表面與水的接觸面積越大，水化反應(yīng)越快，凝結(jié)硬化速度越快，早期強(qiáng)度也就越高。但過細(xì)時，易與空氣中的水分及二氧化碳反應(yīng)而降低活性，并且硬化時收縮也越大，且成本高，因此，水泥的細(xì)度應(yīng)適當(dāng)，硅酸鹽水泥的比表面積應(yīng)大于300m2/Kg。石膏摻量:水泥中摻入少量石膏，可調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)硬化的速度。如果摻入過多的石膏，不僅緩凝作用不大，還會引起水泥安定性不良，一般情況下，摻量約占水泥重量的3%?5%，具體摻量需通過試驗確定。拌合水量:拌合水量越多，水化后形成的膠體較稀，水泥的凝結(jié)硬化就越慢。養(yǎng)護(hù)濕度:水泥石的強(qiáng)度只有在潮濕的環(huán)境中才能不斷增長。若處于干燥環(huán)境中，當(dāng)水分蒸發(fā)完畢后，水化作用無法繼續(xù)進(jìn)行，硬化即行停止，強(qiáng)度也不再增長。因此，混凝土在澆筑后兩到三周必須加強(qiáng)灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)溫度:溫度對水泥的水化以及凝結(jié)硬化的影響很大。當(dāng)溫度高時，水泥的水化作用加快，從而凝結(jié)硬化速度也就加快，所以采用蒸汽養(yǎng)護(hù)是加快凝結(jié)硬化的方法之一；當(dāng)溫度低時，凝結(jié)硬化速度減慢；當(dāng)溫度低于0°C時，水化基本停止。因此，冬期施工時，須采用保溫措施，以保證水泥正常凝結(jié)和強(qiáng)度的正常發(fā)展。養(yǎng)護(hù)齡期:水泥水化硬化是一個較長的時期，不斷進(jìn)行的過程，隨著齡期的增長水泥石的強(qiáng)度逐漸提高，水泥在3~14天內(nèi)強(qiáng)度增長較快，28天后增長緩慢，水泥強(qiáng)度的增長可延續(xù)幾年甚至幾十年。外加劑:凡對硅酸三鈣和鋁酸三鈣的水化能產(chǎn)生影響的外加劑，都能影響硅酸鹽水泥的水化和凝結(jié)硬化。如加入緩凝劑會延緩水泥的水化、硬化，影響水泥早期強(qiáng)度發(fā)展；摻入早強(qiáng)劑會促進(jìn)水泥的凝結(jié)硬化，提高其早期強(qiáng)度。硅酸鹽水泥的技術(shù)要求化學(xué)指標(biāo)有:不溶物、燒失量、MgO/SO3、堿含量、氯離子物理指標(biāo)有:凝結(jié)時間、體積安定性、強(qiáng)度、細(xì)度（選擇性指標(biāo)）、水化熱不溶物:水泥煅燒過程中存留的殘渣，主要來自原料中的黏土和結(jié)晶二氧化硅，因煅燒不良化學(xué)反應(yīng)不充分而未能形成熟料產(chǎn)物，經(jīng)酸或堿處理不能被溶解的殘留物，是水泥的活性組分之一，含量高對水泥質(zhì)量有不良影響。I型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過0.75%，11型硅酸鹽水泥中不溶物不超過1.50%。燒失量：水泥煅燒不佳或受潮使得水泥在在規(guī)定溫度加熱時產(chǎn)生的質(zhì)量損失，常用來控制石膏和混合材料中的雜質(zhì)，以保證水泥質(zhì)量。I型硅酸鹽水泥中燒失量不得大于3.0%，11型硅酸鹽水泥中燒失量不得大于3.5%。MgO/SO3:水泥中游離的MgO和SO3過高時時，會引起水泥的體積安定性不良，氧化鎂含量不宜超過5.0%，如果水泥經(jīng)壓蒸安定性試驗合格，則水泥中氧化鎂的含量可放寬到6.0%。三氧化硫含量不得超過3.5%。堿含量：堿含量（選擇性指標(biāo)）按Na2O+0.658K2O計算值來表示。水泥中含堿是引起混凝土產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)的條件。為避免堿骨料反應(yīng)的發(fā)生，若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時，水泥中堿含量不得大于0.60%。氯離子：水泥中的Cl-是引起混凝土中鋼筋銹蝕的因素之一，要求限制其含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）在0.06%以內(nèi)。以上五項，檢驗結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的任何一項技術(shù)要求，則該水泥為不合格產(chǎn)品。細(xì)度:水泥的細(xì)度表示水泥顆粒的粗細(xì)程度，即水泥磨細(xì)的程度。通常用比表面積法或篩分析法來測定，國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，硅酸鹽水泥比表面積應(yīng)大于300m2/kg。水泥的細(xì)度對水泥的性能影響很大，水泥顆粒越細(xì)，與水接觸面積越大，水化反應(yīng)就越快，這對強(qiáng)度的發(fā)展，尤其是早期強(qiáng)度是非常有利的。但也不宜太細(xì)，水泥磨的太細(xì)，一方面在儲存期間易吸潮而降低強(qiáng)度，另一方面也會大量增加粉磨的能耗。水泥細(xì)度有兩種表示方法：一種是比表面積即單位質(zhì)量水泥粉末總表面積表示，用勃氏法檢測；另一種是用80pm或45pm方孔篩的篩余百分?jǐn)?shù)表示。用篩分析法?！叮纪ㄓ霉杷猁}水泥〉國家標(biāo)準(zhǔn)第1號修改單（GB175-2007/XGL-2009）規(guī)定：硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的細(xì)度以比表面積表示，其比表面積不小于300m2/kg；其他四種水泥的細(xì)度以篩余率表示，其80pm（0.08mm）方孔篩篩余率不大于10%或45pm方孔篩篩余率不大于30%。凝結(jié)時間：水泥的凝結(jié)時間是影響混凝土施工難易程度和速度的主要指標(biāo)，分為初凝時間和終凝時間兩種。水泥的凝結(jié)時間是指水泥從加水拌和開始，至水泥漿失去流動性，即水泥從可塑狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需的時間。初凝時間：從水泥加水拌和開始至水泥漿體開始失去可塑性所需的時間稱為初凝時間。終凝時間：從水泥加水開始至水泥漿體完全失去可塑性所需的時間稱為終凝時間。水泥初凝時間不宜過早，以便施工時有足夠的時間來完成混凝土或砂漿的攪拌、運輸、澆筑、振搗和砌筑等操作；水泥終凝不宜過遲，以便使混凝土能盡快地硬化達(dá)到一定的強(qiáng)度，以利于下一道工序的進(jìn)行。根據(jù)《＜通用硅酸鹽水泥＞國家標(biāo)準(zhǔn)第1號修改單》（GB175-2007/XGL-2009）規(guī)定：6種水泥的初凝時間不得早于45min；硅酸鹽水泥的終凝時間不得遲于390min（6.5h），其他5種水泥的終凝時間不得遲于600min（10h）。實際上硅酸鹽水泥的初凝時間一般為1?3h，終凝時間一般為5?8h。用維卡儀來測定凝結(jié)時間。影響水泥凝結(jié)時間的因素很多，如熟料的礦物組成、水泥的細(xì)度、環(huán)境的溫度和濕度、拌和水量等。使用時可加入調(diào)凝劑來調(diào)整水泥的凝結(jié)速度。如：水泥熟料中鋁酸三鈣含量越多，水泥中石膏越少，水泥的凝結(jié)時間越短；水泥越細(xì)，水灰比越小，水泥漿的凝結(jié)時間越短；溫度越高，相對濕度越低，水泥漿凝結(jié)時間越短。對于檢驗結(jié)果不符合凝結(jié)時間標(biāo)準(zhǔn)要求的水泥視為不合格品。體積安定性:水泥的體積安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻性，是水泥在施工中保證質(zhì)量的一項重要技術(shù)性指標(biāo)。體積安定性是水泥漿體在硬化后體積變化的穩(wěn)定性。若水泥漿體硬化后產(chǎn)生不均勻的體積變化，即所謂的安定性不良，會使混凝土產(chǎn)生膨脹性裂縫，降低工程質(zhì)量，甚至引起嚴(yán)重事故。故體積安定性不良的水泥不能用于工程結(jié)構(gòu)中。引起水泥體積安定性不良的原因主要有：游離氧化鈣過量熟料中含有較多過燒的游離氧化鈣，水化速度很慢，在水泥硬化后才發(fā)生以下的反應(yīng)：CaO+H2O=Ca（OH）2該反應(yīng)使水泥石體積膨脹，會導(dǎo)致水泥石開裂。測試方法：沸煮法檢驗。試餅法（代用法）和雷氏法（標(biāo)準(zhǔn)法）游離氧化鎂過量水泥中的游離氧化鎂形成結(jié)晶方鎂石時，其晶體結(jié)構(gòu)致密，水化速度比游離氧化鈣還要慢，要幾個月甚至幾年才發(fā)生明顯水化反應(yīng)，生成氫氧化鎂，體積膨脹導(dǎo)致水泥石安定性不良。測試方法：壓蒸法檢驗。石膏摻量過多當(dāng)石膏摻量過多時，在水泥漿體硬化后，過量石膏還會繼續(xù)與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成高硫型水化硫鋁酸鈣，體積約增大1.5倍，從而導(dǎo)致水泥石開裂，即體積安定性不良。測試方法：長期在常溫水中觀察，不便于快速檢驗。檢驗結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的水泥為不合格品。強(qiáng)度:水泥強(qiáng)度是指水泥抵抗外力破壞的能力，是表明水泥品質(zhì)的重要指標(biāo)，是評定水泥強(qiáng)度等級的依據(jù)。水泥的強(qiáng)度按《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法》（GB/T17671-1999）（ISO法）中的規(guī)定進(jìn)行。其規(guī)定如下:將水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂和水按規(guī)定比例(1：3.0：0.50)拌和一鍋膠砂，制成三條40mmX40mmX160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)，測定其3d和28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，按照3d和28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度將硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級劃分為6個：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R；普通硅酸鹽水泥劃分為4個：42.5、42.5R、52.5、52.5R；其他4種水泥的強(qiáng)度等級劃分為6個：32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。其中：R型水泥為早強(qiáng)型，主要是3d強(qiáng)度較同強(qiáng)度等級水泥高。例如：62.5R表示水泥28d強(qiáng)度不低于62.5MPa，屬早強(qiáng)型水泥。檢驗結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的水泥為不合格品。水化熱：水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)所放出的熱量稱為水化熱，通常用J/Kg表示。水化熱的大小主要與水泥的細(xì)度及礦物組成有關(guān)。顆粒越細(xì)，水化熱越大；礦物中c3s、c3a含量越多，水化放出熱越高。大部分的水化熱集中在早期放出，3?7d以后逐步減少。水化熱放熱對冬季施工的混凝土有利，但對大體積混凝土工程不利。因為水化熱產(chǎn)生較大溫差，引起溫度應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生裂縫。對于大體積混凝土工程，應(yīng)采用低熱水泥，否則應(yīng)采取必要的降溫措施。硅酸鹽水泥石的腐蝕和防止在某些腐蝕性介質(zhì)的作用下，水泥石的結(jié)構(gòu)逐漸遭到破壞，強(qiáng)度下降以至全部崩潰的現(xiàn)象為水泥石的腐蝕。水泥石的抗腐蝕系數(shù)用耐蝕系數(shù)表示，以同一齡期浸在侵蝕性溶液中的水泥試體強(qiáng)度與在淡水中養(yǎng)護(hù)的水泥試體強(qiáng)度之比表示。耐蝕系數(shù)越大，水泥的抗侵蝕性越好。一、產(chǎn)生水泥石腐蝕的原因主要有以下幾種：軟水腐蝕(溶出性腐蝕)雨水、雪水、工業(yè)冷凝水、蒸餾水以及含重硅酸鹽甚少的河水、湖水均屬于軟水。水泥石中的氫氧化鈣(Ca(OH)2)在軟水中有較大的溶解度。①在靜水中或無壓力的水中，溶解僅限于表面，對水泥石影響不大。②在流動水及有壓力的水中，Ca(OH)2不斷溶出被帶走，腐蝕也在不斷進(jìn)行。由于水泥石中Ca(OH)2濃度不斷降低，還會造成水泥石中其他水化產(chǎn)物的分解，最終引起水泥石強(qiáng)度降低甚至使結(jié)構(gòu)破壞。③含重硅酸鹽甚少的硬水中，產(chǎn)生如下反應(yīng)：Ca(OH)2+Ca(HCO3)2fCaCO3+2H2O生成的CaCO3積聚于水泥石的空隙，形成密實保護(hù)層，阻止外界水入侵和內(nèi)部Ca(OH)2析出。酸性腐蝕碳酸腐蝕工業(yè)污水及地下水中常溶解有較多的二氧化碳。水中二氧化碳和水泥石中氫氧化鈣反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣，再與水中的二氧化碳反應(yīng)生成易溶于水的碳酸氫鈣，由于碳酸氫鈣的不斷溶解，造成氫氧化鈣不斷溶出，水泥石的其他水化產(chǎn)物不斷分解，使水泥石結(jié)構(gòu)破壞。反應(yīng)方程式如下：Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2一般酸的腐蝕在工業(yè)污水、地下水、沼澤水中常含有一定量的不同種類的酸，其中有無機(jī)酸和有機(jī)酸。這些酸與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成的化合物有的易溶于水，有的體積膨脹，使水泥石受到破壞，其中硫酸、鹽酸、氫氟酸和醋酸、蟻酸及乳酸等對水泥石的腐蝕最為嚴(yán)重。如鹽酸和硫酸分別與水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)：2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O 氯化鈣易溶于水而導(dǎo)致化學(xué)腐蝕型破壞H2SO4+Ca(OH)2-CaSO4-2H2O 石膏對水泥石產(chǎn)生硫酸鹽膨脹型破壞鹽類腐蝕海水、地下水中常含有大量鎂鹽，鎂鹽與水泥石接觸后，會與氫氧化鈣發(fā)生置換反應(yīng)，生成無膠凝性的氫氧化鎂。即：Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+硫酸鹽對水泥石的腐蝕與硫酸的腐蝕作用相同，而硫酸鎂對水泥石的腐蝕包括鎂鹽和硫酸鹽的雙重腐蝕作用。強(qiáng)堿腐蝕強(qiáng)堿(如氫氧化鈉)與水泥中未水化的鋁酸鈣反應(yīng)生成易溶的鋁酸鈉，即3CaO?AlO+6NaOH=3NaO-AlO+3Ca(OH).當(dāng)水泥石被氫氧化鈉溶液浸透后，又在空氣中干燥，氫氧化鈉會與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，生成膨脹性的碳酸鈉，即：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O碳酸鈉在水泥石毛細(xì)孔中結(jié)晶深沉，可以使水泥石脹裂。二、 水泥石腐蝕的基本原因通過上述幾種腐蝕類型，可以得出水泥石腐蝕的基本原因有：水泥石中存在氫氧化鈣、水化鋁酸鈣等水化物是造成腐蝕的內(nèi)在原因；水泥石本身不密實，有滲水的毛細(xì)管滲水通道；水泥石周圍有以液相形式存在的腐蝕性介質(zhì)。三、 防止水泥石腐蝕的措施根據(jù)環(huán)境特點，選用適宜的水泥品種；提高水泥石的密實度，減少孔隙率；設(shè)置隔離層和保護(hù)層。硅酸鹽水泥的性質(zhì)與應(yīng)用凝結(jié)硬化快、強(qiáng)度高硫酸鹽水泥凝結(jié)硬化快，強(qiáng)度高，尤其是早期強(qiáng)度增長率高。主要用于配制高強(qiáng)混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土以及用于冬季施工、有早強(qiáng)要求的重要混凝土結(jié)構(gòu)之中?？箖鲂院糜捎诠杷猁}水泥凝結(jié)硬化后孔隙率低，早期強(qiáng)度高，幫具有優(yōu)良的抗凍性，適用于冬季施工、遭受反復(fù)凍融的混凝土工程及干濕交替的部位。耐腐蝕性差因為硬化后的水泥石中氫氧化鈣和水化鋁酸鈣含量較多，耐腐蝕性差，故硅酸鹽水泥不宜用于受海水、礦物水、硫酸鹽等化學(xué)腐蝕性介質(zhì)腐蝕之處。水化熱大由于硅酸鹽水泥中含有大量的c3s、c3a，故放熱速度快且熱量多，不適用于大體積混凝土工程中，但有利于混凝土的冬季施工。