水泥的作用與分類及構(gòu)造做法培訓講義

4水泥

本章主要講述了硅酸鹽水泥的生產(chǎn)、礦物組成、凝結(jié)硬化、技術(shù)性質(zhì)、性能及適用范圍等；在硅酸鹽水泥的基礎上，講述了普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復合水泥的組成、性能及選用等；概要介紹了其他品種水泥。

本章提要按其主要成分分為硅酸鹽類水泥、鋁酸鹽類水泥、硫鋁酸鹽類水泥和磷酸鹽類水泥。按水泥的用途和性能又可分為通用水泥(如硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等)、專用水泥(如中、低熱水泥等)及特性水泥(如快硬硅酸鹽水泥、膨脹水泥等)。本章內(nèi)容4.1

硅酸鹽水泥4.2

摻混合材料的硅酸鹽水泥4.3

其他品種水泥及水泥的運輸和保管4.1硅酸鹽水泥

硅酸鹽水泥是由硅酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。硅酸鹽水泥分兩種類型：不摻混合材的稱Ⅰ型硅酸鹽水泥，其代號為P·Ⅰ；在硅酸鹽水泥熟料粉磨時摻加不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材的稱Ⅱ型硅酸鹽水泥，其代號為P·Ⅱ

。硅酸鹽水泥分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R等6個強度等級。

硅酸鹽水泥是以石灰質(zhì)原料(如石灰石等)與粘土質(zhì)原料(如粘土、頁巖等)為主，有時加入少量鐵礦粉等，按一定比例配合，磨細成生料粉(干法生產(chǎn))或生料漿(濕法生產(chǎn))，經(jīng)均化后送入回轉(zhuǎn)窯或立窯中煅燒至部分熔融，得到以硅酸鈣為主要成分的水泥熟料，再與適量石膏共同磨細，即可得到P·Ⅰ型硅酸鹽水泥。其生產(chǎn)工藝流程(簡稱為“兩磨一燒”)如圖4.1所示。4.1.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)及礦物組成

礦物組成主要是：

（1）硅酸三鈣(3CaO·SiO2，簡寫為C3S，占37%~60%)

（2）硅酸二鈣(2CaO·SiO2，簡寫成C2S，占15%~37%)

（3）鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3，簡寫成C3A，占7%~15%)

（4）鐵鋁酸四鈣(4CaO·Al2O3·Fe2O3，簡寫為C4AF，占10%~18%)。圖4.1硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝流程示意圖水泥畢加水屯拌和棵后，蒜成為收可塑綢性漿轉(zhuǎn)體，總隨后敞，水響泥漿卷逐漸置變稠紋而失騾去塑紐奉性，待但尚行不具忽有強余度的浙過程利，稱矮為水泥釀的凝呀結(jié)。凝結(jié)獨過后貪，水暖泥漿億產(chǎn)生呈明顯拿的強翻度并冰逐漸擁發(fā)展瞎成為寺堅硬湖的固俗體，袋這一練過程向稱為水泥撇的硬與化。其化爸學反氏應式松有：4.川1.濱2硅酸雪鹽水摸泥的重凝結(jié)傭硬化為了糖調(diào)節(jié)擊水泥危的凝障結(jié)時勺間，粉摻入拌適量甘石膏紅，這釋些石付膏與端反應楚最快糠的鋁喪酸三捎鈣的甩水化品產(chǎn)物蔽作用挺生成焰難溶征的水周化硫合鋁酸壤鈣，代覆蓋棚于未孝水化秋的鋁講酸三晨鈣周貸圍，晉阻止命其繼仁續(xù)快永速水仇化。其反詞應式冬為：綜上態(tài)所述，硅名酸鹽箏水泥倘與水剩作用燒后，例主要透水化番產(chǎn)物剃有水靈化硅不酸鈣墾和水夸化鐵衡酸鈣楚凝膠詠、氫將氧化噴鈣、科水化松鋁酸女鈣和羅水化壞硫鋁天酸鈣抖晶體椅。硬化容后的更水泥堂石是被由膠腥體粒說子、電晶體濃粒子宇、凝搞膠孔愈、毛廣細孔痛及未歷水化節(jié)的水祖泥顆按粒所艱組成階。其結(jié)蘭構(gòu)如圖4.繡2所示。圖4.族2硬化球水泥專石結(jié)遺構(gòu)4.屑1.穿3.容1密度違、堆址積密貢度、凱細度硅酸跨鹽水烏泥的密度約為3.尤10摘g/弦cm3。其擺松散強狀態(tài)衛(wèi)下的堆積爛密度為10暗00囑~1泰20均0k進g/星m3，緊密糖堆積伍密度達16第00給kg招/m3。細度是指并水泥中顆粒汽的粗片細程旋度，抵是影吧響水銷泥性黃能的是重要層指標竟。國家比標準GB浸1御75遇—9杏9規(guī)定，硅礦酸鹽生水泥恰比表刑面積劫應大膊于30滅0m2/k吸g。4.給1.誓3硅酸肌鹽水棍泥的撲主要腔技術(shù)禾性質(zhì)為了置測定亦水泥甜的凝兔結(jié)時接間及凍體積省安定志性等荒性能小，應膨該使撕水泥筋凈漿臺在一快個規(guī)康定的狡稠度趙下進須行，荒這個膽規(guī)定匹的稠霉度稱爺為標準斜稠度。達到丈標準應稠度臺時的示用水瞞量稱湖為標準嘉稠度忌用水躬量，以愈水與園水泥涂質(zhì)量領(lǐng)之比垃的百架分數(shù)扁表示祖，按《水泥渡標準漏稠度物用水洲量、刻凝結(jié)耍時間箭、安疾定性驚檢驗內(nèi)方法》(佩GB穿1尿34請6—名20矩01開)規(guī)定低的方探法測興定。4.藝1.裳3.請2標準鋤稠度階用水房誠量凝結(jié)格時間癢分初凝和終凝。初凝箱時間是指坊從水嗓泥全全部加謝入水永中到瀉水泥爬開始套失去拴可塑趨性所迫需的犯時間菊；終凝忘時間是指粥從水駐泥全柱部加充入水槐中到醬水泥廳完全想失去碎可塑已性開兵始產(chǎn)到生強卡度所削需的域時間(圖4.婚3)。水泥季的凝陷結(jié)時樸間是畝按《水泥沫標準春稠度碌用水誤量、布凝結(jié)好時間凝、安宇定性爛檢驗才方法》(細GB雕1鋪34鞠6—薄20摔01津)規(guī)定勉的方甜法測唉定的聯(lián)。4.名1.買3.怠3凝結(jié)拍時間圖4.闊3水泥揚凝結(jié)饅時間軟示意甲圖水泥寨體積聰安定遭性簡稱水泥釋安定察性，是差指水動泥漿捎硬化談后體叮積變局化是鉆否均嚇勻的據(jù)性質(zhì)并。當水蕉泥漿當體在減硬化倉過程啦中或粗硬化匙后發(fā)抓生不寇均勻瘡的體泡積膨鋼脹，扮會導躺致水償泥石陪開裂陰、翹名曲等環(huán)現(xiàn)象欠，稱疼為體積批安定叛性不籮良。引起答水泥桿體積陜安定撕性不浮良的鄭原因主要善有熟曲料中蓄含有淚過量濟的游肺離氧竿化鈣(f－Ca馳O)、游弱離氧榜化鎂(f－Mg筍O)或摻腦入的忽石膏且過多奮。4.石1.協(xié)3.缸4體積起安定堆性水泥牌強度是表擱示水恰泥力士學性為能的仰一項膚重要耍指標舍，是每評定搞水泥鄭強度駕等級慈的依蒙據(jù)。根據(jù)GB線/T谷1抽75帳—9繼9規(guī)定，硅塵酸鹽叛水泥脅分為42腐.5、42俱.5掉R、52隨.5、52音.5家R、62喬.5、62潔.5雁R等6個強東度等布級，各坑強度蘭等級能水泥亡在各市齡期境的強沒度值令不得滅低于表4.趴1中的撫數(shù)值節(jié)。4.附1.灘3.鳥5強度帆與強勵度等緣瑞級表4.責1硅酸療鹽水悄泥的簽強度謠指標視（依順據(jù)GB得17絞5—唐99）強度等級抗壓強度（MPa）抗折強度（MPa）3d283d2842.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.52352.54.07.052.5R2752.55.07.062.52862.55.08.062.5R3262.55.58.0水化級熱是指個水泥損與水柱發(fā)生蜓水化諸反應偶時放給出的楚熱量請，通廈常用J/循kg表示斤。水化宰熱的頂大小喂主要杏與水銷泥的仿細度信及礦灶物組被成有嘉關(guān)。擔顆粒緩愈細究，水肺化熱翁愈大爐；不遍同的粒礦物咽成分蜓，其銜放熱殺量不罪一樣(見表4.蜓2)，礦給物中C3慮S、C3螺A含量庭愈多碌，水覆化熱獵愈大誤。4.刺1.制3.岡6水化品熱表4.柜2水泥懼熟料詳單礦峽物水貝化時抹特征名稱硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣凝結(jié)硬化速度28d水化放熱量強度快多高慢少早期低，后期高最快最多低快中低水泥閑石在打正常強使用鄰條件否下，板具有糠較好央的耐笨久性筐，但銅在某也些腐總蝕性鉤介質(zhì)槽作用侍下，鬼水泥膽石的役結(jié)構(gòu)完逐漸疏遭到燥破壞鴉，強獵度下屯降以伏致全做部潰等裂，橋這種音現(xiàn)象煌叫水泥興石的葛腐蝕。主要限原因觸有：(1敏)淡水篇腐蝕(2深)硫酸乎鹽腐峽蝕(3板)溶解敵性化曉學腐師蝕4.粉1.蝕4水泥敘石的批腐蝕恢和防廳止措凈施根據(jù)第產(chǎn)生猾腐蝕居的原寶因，可采蒜取如眠下防律止措根施：①根據(jù)繳工程熊所處象環(huán)境行，選欣用適澤當品籃種的襖水泥②增加呆水泥遲制品茫的密狂實度良，減興少侵果蝕介阻質(zhì)的腥滲透居。③加做洽保護鳳層。4.給2摻混演合材踐料的陽硅酸全鹽水硬泥凡在永硅酸混鹽水除泥熟懼料中欄，摻不入一討定量采的混隨合材討料和斥適量境石膏啊共同籌磨細添制成蘇的水庸硬性塌膠凝墻材料辛，均踢屬摻寧混合暫材料黎的硅讀酸鹽斃水泥法。按所震摻混凡合材答料的寒品種控和數(shù)幼量可分拋為普通喇硅酸箭鹽水鄙泥、瘋礦渣棵硅酸弄鹽水鈴泥、閘火山角灰質(zhì)穴硅酸徑鹽水蒙泥及閱粉煤省灰硅母酸鹽杏水泥?；旌险也牧弦话銞l為天駛?cè)坏睦堑V物顛材料儀或工掩業(yè)廢擺料。根據(jù)紀其性蛙能可分妄為活性聰混合尿材料和非活晉性混掘合材陷料。4.鴉2.驚1混合恒材料常用壤的活粗性混朗合材襲料有?；矢郀t退礦渣、火山撐灰質(zhì)腔混合頓材料和粉煤咬灰等。(1聯(lián))?；r高爐含礦渣將煉快鐵高花爐中揮的熔相融礦墻渣經(jīng)背水淬批等方姿式急愛速冷余卻而旬形成惜的松巨軟顆蟻粒，脆稱為?；谈郀t末礦渣，又冬稱水淬槐高爐續(xù)礦渣，其哪主要拾的化展學成讀分是Ca未O、Si懇O2和Al2O3，占90淹%以上問。4.大2.雷1.溉1活性裳混合編材料(2規(guī))火山踩灰質(zhì)綢混合泥材料凡是噸天然辜的或紗人工完的以也活性秋氧化想硅和吳活性瞎三氧地化二仿鋁為令主要癥成分杜，具展有火伐山灰趙活性境的礦刻物質(zhì)位材料墻，都般稱為火山攔灰質(zhì)錯混合造材料。(3律)粉煤誘灰粉煤津灰是鐵發(fā)電頸廠燃恩煤鍋互爐排近出的牧煙道腫灰，健其顆驕粒直蔥徑一坐般為0.嘴00游1~筋0.坊05紐奉mm，呈枕玻璃狡態(tài)實綱心或蠻空心育的球撤狀顆圖粒，杜表面科比較憂致密味。粉癥煤灰住的成峽分主款要是配活性鋒氧化問硅和棋活性烤三氧銜化二僻鋁?；钚詧曰旌咸柌牧蠎{的礦牽物成百分主炕要是棵活性根二氧續(xù)化硅抬和活禿性三扁氧化氧二鋁艙，它償們與祖水泥城熟料柄的水閉化產(chǎn)府物——氫氧架化鈣勁發(fā)生啟反應陵，生圍成水羽化硅僻酸鈣湊和水些化鋁境酸鈣超，稱鉆為二次脖水化霧反應。Ca奶(O責H)2是易鄉(xiāng)豐受腐碑蝕的尼成分冷。活頸性氧歲化硅扔與活知性氧皇化鋁虧與Ca使(O陵H)2作用雹后，餃減少所了水偽泥水怪化產(chǎn)沙物氫吊氧化則鈣的砌含量支，相季應提稠高了嚇水泥舟石的第抗腐魚蝕性趴能。這類渡材料押又稱填充造材料，它粘與水幕泥礦睬物成哥分或爽水化斥產(chǎn)物調(diào)不起盲化學艘反應睜。摻耗入水枝泥中宵主要便起調(diào)柜節(jié)水槳泥強堪度等勾級、酸增加蛙水泥繁產(chǎn)量欺、降駝低水莖化熱鑄等作需用。常用材的有磨細綁石英途砂、死石灰描石粉呆、粘冰土及肉磨細業(yè)的塊暑狀高泄爐礦湊渣與兼爐灰等。4.給2.紹1.北2非活滾性混叔合材龜料4.砍2.鴉2.愉1普通烈硅酸帽鹽水伸泥普通泛硅酸廁鹽水窗泥簡稱普通葵水泥(P犁·O恨)，是消由硅福酸鹽溪水泥喪熟料懼、6%車~1改5%混合墨材料權(quán)、適脊量石趁膏磨參細制調(diào)成的廉水硬津性膠肯凝材葬料。蟲摻活民性混臭合材逝料時菠，最遷大摻服量不志得超枝過15釋%。普通語水泥廁分為32陣.5、32蝦.5曉R、42楚.5、42蘋.5克R、52恥.5、52確.5仍R等6個強茄度等簡級。各攻強度抵等級躺水泥諸在各捏齡期朱強度竭要求雨見表4.產(chǎn)3。4.疊2.老2摻混息合材飄料的遷硅酸踩鹽水青泥強度等級抗壓強度(MPa)抗折強度(MPa)3d28d3d28d32.51132.52.55.532.5R1632.53.55.542.51642.53.56.542.5R2142.54.06.552.52252.54.07.052.5R2652.55.07.0表4.絡3普通靠硅酸粒鹽水刷泥的皂強度煮要求(G紛B呢17俗5—亂99出)礦渣冰硅酸暴鹽水翠泥簡稱礦渣斗水泥(P象·S滴)，是匠由硅楚酸鹽垃水泥即熟料會和粒滅化高躁爐礦駱渣、芒適量襪石膏動磨細勞制成靈的水疼硬性紀膠凝顆材料躺。其執(zhí)中?？够咻^爐礦擇渣摻執(zhí)量按糠質(zhì)量罷百分校比計赤為20悠%~鏟70橫%。允儀許用綱石灰月石、煌窯灰猶、火堅山灰室質(zhì)混殿合材訪料中帆的一年種代拾替礦棵渣，茄但代播替量亦不得始超過裹水泥貿(mào)質(zhì)量便的8%。4.版2.盛2.乒2礦渣能硅酸滔鹽水掠泥火山漲灰質(zhì)棍硅酸特鹽水辨泥簡稱火山廁灰水戲泥(P秒·P郊)，是扒由硅需酸鹽剩水泥臥熟料洪和火罷山灰駝質(zhì)混犯合材剛料、混適量角石膏拾磨細傍制成蜜的水碎硬性漸膠凝緒材料多。其箏中火傍山灰喇質(zhì)混驅(qū)合材獎料摻兩量按膛質(zhì)量摧百分她比計結(jié)為20鄙%~軋50鹿%。4.漁2.虛2.速3火山胸灰質(zhì)文硅酸無鹽水灑泥粉煤兩灰硅爬酸鹽悔水泥簡稱粉煤鋸灰水代泥(P奴·F粉)，是夜由硅陶酸鹽嶺水泥詠熟料英、粉尊煤灰妄、適栗量石獻膏磨嚼細制驕成的森水硬脫性膠迫凝材始料。燦其中頃粉煤尾灰摻賴量按珠質(zhì)量惱百分才比計淋為20喜%~職40挺%。礦渣艇水泥憲、火蹤蝶山灰輛水泥蹤蝶、粉貍煤灰訓水泥株分為32瓶.5、32壟.5蟻R、42和.5、42綠.5領(lǐng)R、52晉.5、52爽.5撥R等6個強腳度等淹級。蜘各齡偶期強搜度要滲求見表4.伯4。4.礙2.際2.耐4粉煤賤灰硅臨酸鹽悉水泥強度等級抗壓強度(MPa)抗折強度(MPa)3d28d3d28d32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.0表4.隔4礦渣冒水泥搏、火色山灰堂水泥捧及粉蠢煤灰填水泥星的強畢度要里求(G斬B份13絞44碗—9羅9)復合餃硅酸獵鹽水屑泥簡稱復合襖水泥，是僻由硅岔酸鹽行水泥危熟料血、兩掉種或溉兩種厭以上周規(guī)定昨的混捷合材欠料、邪適量著石膏慈磨細和制成笑的水幅硬性騎膠凝期材料童。復合晴水泥戀的細籮度、碼凝結(jié)彈時間剖和體春積安添定性譯要求訂與普坑通水輸泥相召同，戲按規(guī)曉定齡連期的恭抗壓糕強度牧和抗周折強禽度分死為32與.5、32墓.5壘R、42揉.5、42辱.5落R、52款.5、52舊.5搬R等6個強棄度等宜級，某各強幅度等亦級水秧泥在活各齡壁期強典度要躲求見表4.棗5。4.嘴2.綁2.有5復合亂硅酸釘鹽水早泥表4.拘5復合癢硅酸奪鹽水羨泥的它強度服要求(G永B文12拳95您8—沸19君99抖)強度等級抗壓強度(MPa)抗折強度(MPa)3d28d3d28d32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.552.522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.04.漏2.忙3常用廟水泥纖的選猴用硅酸認鹽水蘭泥、典普通灣水泥容、礦否渣水鍵泥、瞇火山確灰水批泥、眼粉煤活灰水鳳泥及參復合淺水泥忍是工臘程中趟常用飼的通追用水濾泥，種其技異術(shù)性談質(zhì)的孔比較見表4.扯6(詳見P3潤4)，特蓋性及期適用次范圍見表4.兆7（詳杠見P3瞎5）。4.輝3其他么品種朗水泥虎及水董泥的浩運輸遭和保棉管凡以贏硅酸綿鹽水亦泥熟挎料和偽適量兄石膏筑磨細鼓制成將的，貪以3d抗壓勸強度央表示星強度戶等級羅的水子硬性貴膠凝品材料射稱為快硬磚硅酸傅鹽水娘泥(簡稱快硬另水泥)。快硬嫂水泥帝分32數(shù).5、37鹽.5、42楚.5等強糾度等唱級，愚不同幼強度伏等級級水泥稻各齡席期強氧度不倦得低慈于表4.趴8數(shù)值鼠。4.抄3.此1其他靈品種熟水泥4.鼓3.毒1.泄1快硬州硅酸婆鹽水豬泥強度等級抗壓強度(MPa)抗折強度(MPa)1d3d28d1d3d28d32.515.032.552.53.55.07.237.517.037.557.54.06.07.642.519.042.562.54.56.48.0表4.鋤8快硬熊水泥重各齡錘期強餓度(G扔B擾19倆9—收90槽)由白濫色硅陡酸鹽璃水泥喂熟料級加入劇適量須石膏銳，磨折細制顛成的別水硬漂性膠歷凝材摩料，肢稱為白色趙硅酸乒鹽水瀉泥(簡稱白水靠泥)。白水奴泥按場其強緩度分淡為32嘩.5、42技.5、52傳.5、62爬.5四個蒼強度蓬等級捏。各納齡期墾強度墨值見表4.斥9。白度或是白潑水泥四的一懇個重兩要指悔標。丹我國扁白水糞泥的納白度押分為4個等遞級。狼根據(jù)轎白度溫及強遷度等毒級，值又分紹為優(yōu)址等品赴、一塑等品碰和合己格品(詳見表4.逗10)。4.碗3.輸1.君2白色監(jiān)硅酸鏟鹽水痰泥表4.無9白水況泥各脅齡期震強度(G究B范20歇15活—9先1)強度等級抗壓強度(MPa)抗折強度(MPa)3d7d28d3d7d28d32.514.020.532.52.53.55.542.518.026.542.53.54.56.552.523.033.552.54.05.57.062.528.042.062.55.06.08.0白水泥產(chǎn)品等級白度等級白度(%)白水泥強度等級優(yōu)等品特級8662.5

52.5一等品一級8452.5

42.5二級8052.5

42.5合格品二級8032.5三級7542.532.5表4.漫10白水汗泥等鬧級劃怒分(G勞B誦20蜻15輔—9咽1)凡以撐鋁酸導鈣為張主的內(nèi)鋁酸爺鹽水溝泥熟遭料，戒磨細朱制成疲的水濃硬性筋膠凝匯材料嚴稱為鋁酸日鹽水蠢泥，代策號為CA。鋁酸舍鹽水拼泥按Al2O3含量傾百分隱數(shù)分賺為4類：再

CA－5050挑%≤乘Al2O3＜60鵲%CA－6060皮%≤析Al2O3＜68鐮%CA－7068尊%≤示Al2O3＜77版%CA－8077慚%≤妹Al2O3

4.特3.齡1.倍3鋁酸蠻鹽水結(jié)泥鋁酸斥鹽水臘泥熟融料的喪主要刷礦物售成分袖為鋁籃酸一浸鈣(C蠟aO乖·A課l2O3，簡哥寫CA巖)，此碼外，悄還有河少量揚硅酸覺二鈣(C2S)和其掌他鋁郵酸鹽多。(1瞧)鋁酸倆鹽水剝泥的蝦技術(shù)走性質(zhì)①細度②凝結(jié)游時間表4.酬11③強度表4.估12(2夏)鋁酸僅鹽水爭泥的們主要秒性能展及應稼用①快硬偶早強滔，后姓期強趨度下芒降②耐高稻溫③抗?jié)B價性及余耐腐孤蝕性鍋強④水化森熱高轉(zhuǎn)，放答熱快表4.擦11鋁酸連鹽水色泥的襪凝結(jié)失時間(G泊B臉20暮1—視20懲00提)水泥類型初凝時間不得早于(min)終凝時間不得遲于(h)CA-50、CA-70、CA-80306CA-606018表4.責12鋁酸很鹽水恐泥膠估砂強攤度(G薯B滅20班1—斥20寸00蒸)水泥類型抗壓強度(MPa)抗折強度(MPa)6h1d3d28d6h1d3d28dCA-50204050－3.05.56.5－CA-60－204585－2.55.010.0CA-70－3040－－5.06.0－CA-80－2530－－4.05.0－