第五章水泥

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第五章
水泥

水泥:是一种多组分的人造矿物粉料,它与水拌和后
成为塑性胶体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化,
并能将砂石等材料胶结成具有一定强度的整体。(水
泥是水硬性胶凝材料。)


水泥
硅酸盐水泥
铝酸盐水泥
硫铝酸盐水泥
铁铝酸盐水泥
系列
硅酸盐水泥系列——是以硅酸钙为主要成分的水
泥熟料、一定量的混合材料和适量石膏,经共同磨细
而成。

硅酸盐水泥系列 通用水泥 硅酸盐水泥(0~5%)
普通水泥(6%~15%)
矿渣水泥
火山灰水泥
粉煤灰水泥 (>20%)
复合水泥
专用水泥——专门用于某些工程
的水泥
特性水泥——某种性能较突出的
水泥
第一节
硅酸盐水泥
一、硅酸盐水泥的定义、类型及代号
1.定义:凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉
矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅
酸盐水泥[国外通称的波特兰水泥(Portland cement)]。
2.类型及代号
硅酸盐水泥
Ⅰ型硅酸盐水泥:不掺混合材料的,代号P·Ⅰ。
Ⅱ型硅酸盐水泥:粉磨时掺加不超过水泥重量5%
的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料,代号P· Ⅱ。
二、硅酸盐水泥的生产
1.原料
主
要
原
料
(1)石灰质原料:主要提供CaO。采用石灰岩、
凝灰岩和贝壳等。
(2)粘土质原料:主要SiO2、Al2O3及Fe2O3。
采用粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等。
(3)校正原料(辅助原料):为满足成分要求用。
如:铁矿粉的铁质原料补充氧化铁的含量。
砂岩的硅质原料增加二氧化硅的成分等。
2.生产过程
两磨一烧:制备生料(一磨)
煅烧熟料(一烧)
粉磨水泥(二磨)
石灰石
粘土
煅烧
石膏
按比例混合—生料进窑————熟料
1450℃
磨细
辅助原料
磨细
水泥成品
3.生料
CaO: 62% ~ 67%
SiO2 : 20% ~ 24%
Al2O3 : 4% ~ 7%
Fe2O3: 2.5%~6.0%
生料在窑内经历: 干燥——预热——分解——烧成——冷却
三、硅酸盐水泥熟料的矿物组成
1.主要成分:主要由四种矿物化学组成
水泥主要矿物成分
组 成 矿物
名 称
硅酸盐
硅酸三钙
矿 物
硅酸二钙
分子式
简称
3CaO·SiO2
C3S
含量
(%)
36~60
2CaO·SiO2
C2S
15~37
铝酸三钙
3CaO·Al2O3
C3A
7~15
铁铝酸四钙
4CaO·Al2O3·Fe2O3
C4AF
10~18
游离氧化钙
CaO
游离氧化镁
MgO
熔剂矿物
次要成分
含碱矿物及玻璃体
2.其它成分: 游离CaO、MgO 及SO 3。
3.石膏
熟料+石膏——水泥
石膏:辅助作用—主要是缓解作用,含量:2~5%。
四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化
拌合
水泥+水
具
水化
流动性
的水泥浆
可塑性
水化
凝结
硬化
(水泥石)
(一)硅酸盐水泥的水化
•水泥和水拌合——表面的熟料矿物立刻与水发生化学反应—
—各组分开始逐渐溶解——放出一定热量——固相体积也逐
渐增加。其反应式如下:
2(3CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2
硅酸三钙
水化硅酸钙
氢氧化钙
2(2CaO·SiO2)+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
硅酸二钙
水化硅酸钙
氢氧化钙
3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O
铝酸三钙
水化铝酸三钙
4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O=3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O
铁铝酸四钙
水化铁酸一钙
3CaO·Al2O3·6H2O + CaSO4——3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O
水化铝酸钙
石膏
或3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O
水化硫铝酸钙或单硫型水化硫铝酸钙
•主要水化产物(在完全水化的水泥石中 ):
水化硅酸钙
70%(凝胶)
氢氧化钙
20%(晶体)
是水泥石形成
强度的最主要
化合物
水化铝酸钙(晶体)
水化硫铝酸钙晶体(也称钙矾石)7%
•水化反应为放热反应,其放出的热量称
为水化热。其水化热大,放热的周期也较
长,但大部分(50%以上)热量是在3天
以内。特别是在水泥浆发生凝结、硬化的
初期放出。
(二)硅酸盐水泥的凝结硬化过程

分为:早、中、晚 三个时期
1.水化早期,初始反应期(凝胶膜的生成期)(诱导
期)

20℃,3h
2.水化中期,凝结
• 20 ~ 30h,30%的水泥已经水化 —
—包裹膜——增厚
•凝结:水泥加水拌和初期形
成具有可塑性的浆体,然后
逐渐变稠并失去可塑性的过
程。
3.水化后期,硬化
•更长时间
•水化反应减慢——水化产物填充
由水占据的空间——晶体相互搭
接——整体——水泥石——硬化
•硬化:浆体的强度逐渐提高
并变成坚硬的石状固体——
水泥石
加水
终凝
初凝
诱导期
凝结
塑性流
动浆体
稠硬不流
动浆体
硬化
刚性固体随
时间增强
初凝时间
终凝时间
水泥凝结时间与水泥浆体状况的关系
水泥石的组成:凝胶体(凝胶和晶体)
未水化的水泥颗粒内核
毛细孔
它们在不同时期相对数量的变化,使水泥石的性质随之而改变。
(三)影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素
1.熟料矿物组成的影响

硅酸盐水泥熟料矿物组成,是影响水泥的水化速度、凝结硬化过程
及产生强度等的主要因素。
硅酸三钙(C3S):Tricalcium sillicate;
硅酸二钙( C2S):Dicalcium sillicate
铝酸三钙( C3A): Tricalcium aluminate;
铁铝酸四钙 (C4AF ):Tetriacalcium aluminoferrie
(四种主要熟料矿物中,C3A是决定性因素。)
硅酸盐水泥熟料矿物的水化、凝结硬化特性
性能指标
熟 料 矿 物
C3S
C2S
C3A
C4AF
水化速率
中
慢
快
中
凝结硬化速率
中
慢
快
中
28d水化热
中
低
高
中
良
差
良
良
良
中
中
优
良
小
中
差
大
中
优
小
强度
早期
后期
耐化学腐蚀性
干缩性
2. 水泥细度的影响
直接影响:水化,凝结硬化,强度,干缩及水化热。



越细:凝结速度越快,早期强度越高。但过细——易与空气中的水
分及二氧化碳反应,并且硬化时收缩也较大,且成本高。
一般水泥颗粒:小于40µm 时就具有较高的活性
大于100µm活性较小
通常水泥颗粒的粒径在7 ~ 200µm(0.007~0.2mm)范围内 。
3. 拌合加水量的影响
影响硬化水泥石强度的主要因素。

拌合加入水量越大,硬化水泥石中毛细孔就越多。水泥石的强度随其
毛细孔隙率的增加呈线性关系下降,从而强度低。
4. 养护湿度和温度的影响
(1)湿度——应该保持潮湿状态
(2)温度——提高温度也可以加速水化反应
5. 养护龄期的影响




水泥水化硬化是一个较长时期不断进行的过程。
随着龄期的增长——水泥石的强度逐渐提高。
水泥在3~14d内强度增长较快,28d后增长缓慢。
养护到 28d 。
6. 水泥受潮与久存的影响





水泥也不可储存过久
三个月后其强度降低约10 ~ 20%
半年后降低约15 ~ 30%
一年后降低约25 ~ 40%
受潮水泥颗粒——重磨可使其暴露出新鲜表面而恢复部分活性。
对于微结块的水泥,强度约降低10~20%——适当方式压碎后
用于次要工程。
一般,南方,水泥放不能过雨季
五、硅酸盐水泥的技术性质
•
国家标准GB175—92,对硅酸盐水泥的主要技术性质如下要求。
(一)细度(Fineness)
•细度是指水泥颗粒的粗细程度。
影响水泥性能的重要指标——鉴定水泥品质的主要项目之一。
•水泥细度通常采用筛分法或比表面积法(勃氏法)测定。
(1)筛分法是以80µm方孔筛的筛余量表示。普通水泥的细度用筛余量
表示,其筛余量不得超过10.0%。
(2)比表面积法以1kg水泥所具有的比表面积(m2/kg)表示。硅酸盐
水泥的细度用比表面积表示,应大于300m2/kg。
凡水泥细度不符合规定者为不合格品。
(二)凝结时间(Setting time)
•
凝结时间:是指水泥从开始加水到失去塑性,即从可
塑状态发展到固体状态所需的时间。分为初凝和终凝。
1.初凝时间(Initial setting time)
•自开始加水拌和起,至水泥浆开始失去可塑性与流动性所需的
时间,称为初凝时间。
•国家标准规定了硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min。
2.终凝时间(Final setting time)
•自加水时起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时
间称为终凝时间。 国家标准规定了硅酸盐水泥的终凝时间 不得迟于
6.5h。
•凡初凝时间不符合规定者为废品,终凝时间不符合规
定者为不合格品。
•水泥凝结时间的测定要按国家标准规定的方法《水泥稠度用水量、凝
结时间、安定性检验方法》(GB1346)进行。
•
它是以标准稠度的水泥净浆,在规定温度和湿度下,
用凝结时间测定仪来测定。
水泥净浆:水泥+水
3.标准稠度用水量
•标准稠度用水量:是指水泥净浆达到规定稠度时所需的拌合水
量,以占水泥重量的百分率表示。
•硅酸盐水泥的标准稠度用水量,一般在24 %~ 30%之间。
•水泥熟料矿物成分不同时,其标准稠度用水量亦有所差别,磨
得越细的水泥,标准稠度用水量越大。
(三)体积安定性(Soundness)
1.水泥的体积安定性:是指水泥在凝结硬化过程中体积变
化的均匀性。
2.产生安定性的原因
•熟料矿物中含有过多的游离氧化钙或游离氧化镁,以及水泥粉磨时所
掺石膏超量——水化反应——反应物体积膨胀而使水泥石开裂。
• CaO+H2O=Ca(OH)2
•
MgO+H2O=Mg(OH)2
水化铝酸钙+石膏 水化硫铝酸钙
•体积安全性不合格的水泥应作废品处理。
•国家标准规定,水泥中游离氧化镁含量不得超过5.0%,三氧化硫含量
不得超过3.5%。
3.检验
•由游离氧化钙引起的水泥安定性不良可以采用试饼法或雷氏法检验。
(1)试饼法:将标准稠度的水泥净浆做成试饼经煮沸3h
后,用肉眼观察未发现裂纹,用直尺检查没有弯曲现象,则
称为安定性合格,反之为不合格。
(2)雷氏法:测定水泥浆在雷氏夹中硬化沸煮后的膨胀
值,当两个试件沸煮后的膨胀值的平均值不大于5mm时,即
判为该水泥安定性合格,反之为不合格。
(四)强度(Strength)与标号
1、水泥的强度
是划分水泥标号的依据。
•水泥强度应按国家标准《水泥胶沙强度试验方法》(GB177)的规定
制作试块,养护并测定其抗压和抗折强度值。具体方法为软练胶砂法。
2、软练胶砂法:将水泥和标准砂(0.25~0.65mm)按1:2.5混合,
加入规定数量的水(水灰比0.44),并按规定的方法制成
40mm40mm160mm的试件,在标准温度(202℃)的水中养护,分
别测定其3d和28d的抗压和抗折强度。
3、标号:
用28d的抗压强度值(Mpa)乘10来命名。通常每差
10MPa为一级。个别低标号相差5MPa(如275、325)。
•硅酸盐水泥分为425、525、625、725 四个标号。
•普通硅酸盐水泥为325、425、525、625 四个标号。
•水泥按3d强度又分为普通型和早强型两种类型,其中
有代号R者为早强型。
•各标号、各类型硅酸盐和普通硅酸盐水泥的各龄期强
度不得低于书中表5—5所示数值。(如28d的抗压强度
值不低于42.5MPa,而低于52.5MPa者称为425号)
(五)密度、堆积密度
•密 度 主 要 决 定 于 其 熟 料 矿 物 组 成 , 一 般 为 3.10 ~
3.20g/cm3。
•受潮水泥的密度有所降低。
•在进行混凝土配合比计算时,通常采用3.10g/cm3。
•堆积密度:疏松堆积时约为1000 ~ 1100kg/m3
紧密堆积时可达1600kg/m3 (1400~1700 kg/m3 ) 。
•在混凝土配合比计算中,通常采用1300kg/m3。
•凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不
符合标准规定,均为废品。凡细度、终凝时间中的任一
项不符合标准规定,或混合掺量超过最大限量,或强度
低于商品标号规定的指标时,称为不合格品。废品水泥
在工程中严禁使用。
六、水泥石的腐蚀与防止
•水泥石的腐蚀:在某些环境条件(如受到某些侵蚀性液
体或气体的作用)下,引起水泥石的结构逐渐破坏,强
度降低,以致全部溃裂的现象称为水泥石的腐蚀。
•水泥石的抗腐蚀性能可用耐蚀系数表示。
•耐蚀系数:以同一龄期的分别浸在侵蚀性溶液中的水泥
石试件强度与在淡水中养护的试件强度的比值来表示。
•耐腐蚀系数越大,水泥石的抗腐蚀性能也就越好。
•水泥石腐蚀的原因很多,作用也很复杂,主要有软水腐
蚀、盐类腐蚀、酸类腐蚀、强碱腐蚀等。
水泥中碱性物质:Ca(OH)2、水化铝酸钙。
(一)水泥石的几种主要侵蚀作用
•水泥石腐蚀的基本原因是:
水泥石中存在有易被腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙;
水泥石本身不密实而使侵蚀性介质易于进入其内部;
外界因素的影响,如腐蚀介质的存在,环境温度、湿度、介质浓度
的影响等。
1.软水腐蚀(溶出性侵蚀)
•雨水、雪水、蒸馏水、工业冷凝水及含碳酸盐甚少的河水与湖水等都属
于软水。
•水泥与软水接触——水化产物氢氧化钙被溶出——
不断溶解流失——孔隙增大,碱度下降——并促使
硬化水泥石的其它产物分解——使水泥石结构遭
受破坏。
2.盐类腐蚀
(1)硫酸盐腐蚀
•当海水、沼泽水、工业污水等中含有碱性硫酸盐(如Na2SO4、
K2SO4等)时,其中的水泥石还会受到的侵蚀。
Ca(OH)2 +硫酸盐——CaSO4
•硫酸钙亦能与水泥石中的固态水化铝酸钙作用,生成高硫型水化硫
铝酸钙晶体。
4CaO·Al2O3·12H2O+3CaSO4+20H2O→3CaO·Al2O3·3 CaSO4·31H20+Ca(OH)2
•反应是在固相中进行的——高硫型水化硫铝酸钙结合着大量结晶水——其体积
膨胀为原来的水化铝酸钙体积的2.5倍——水泥石产生很大的内应力——水泥石
开裂、强度降低和造成破坏。
(2)镁盐腐蚀
海水、地下水中常含有大量镁盐
硫酸镁 (MgSO4)
氯化镁(MgCl2)
MgSO4十Ca(0H)2十2 H20 →CaSO4·2 H20十Mg(0H)2
(3CaO·Al203·6 H20十3(CaSO4·2 H20)十19 H20 →3CaO·Al203·3CaSO4·31 H20 )
MgCl2十Ca(0H)2→CaCl2十Mg(0H)2
•反应的结果:
氢氧化镁(Mg(0H)2)松软而无胶凝能力
镁盐
二水硫酸钙(Ca SO4·2H20)又将引起硫酸盐的破坏作用
硫酸盐
氯化钙(CaC12)易溶解于水
均能使水泥石强度降低或破坏。
•硫酸镁对水泥石起着和的双重腐蚀作用。
侵蚀
3.酸类腐蚀
(1)碳酸腐蚀
•在工业污水、地下水中常溶解有较多的二氧化碳
•二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙反应——生成碳酸钙——继续与含碳酸的水
作用——变成易溶于水的碳酸氢钙(Ca(HCO3 )2),由于碳酸氢钙的溶
解使Ca(0H)2浓度降低,导致水泥石中其它产物的分解,而使水泥石结
构破坏。
开始:Ca(0H)2十C02十H20→CaC03十2 H20
然后:CaC03十C02十H20
Ca(HCO3)2
•可逆的,当碳酸超过平衡浓度(溶液中的pH<7)时,则上
式反应向右进行,形成碳酸腐蚀。
(2)一般酸的腐蚀(HCl、H2SO4)
•在工业废水、地下水、沼泽水中常含无机酸和有机酸
•工业窑炉中的烟气常含有二氧化硫,遇水后生成亚硫酸。
•各种酸类与水泥石中的氢氧化钙作用——生成化合物——
或者易溶于水,或者体积膨胀而导致水泥石破坏。
•对水泥石腐蚀作用最快的是无机酸中的盐酸、氢氟酸、硝酸、硫酸
和有机酸中的醋酸、蚁酸和乳酸等。
例如,盐酸和硫酸分别与水泥石中氢氧化钙作用,其反应式如下:
2HCl十Ca(0H)2→CaCl2十2H20
氯化钙易溶于水而导致化学腐蚀型破坏
H2SO4十Ca(0H)2→CaSO4·2H20
石膏对水泥石产生硫酸盐膨胀型破坏。
4.强碱腐蚀
• 碱类溶液如浓度不大时一般是无害的,但铝酸盐含量较高的硅酸盐水
泥遇到强碱作用后也会破坏。
(1)如氢氧化钠可与水泥熟料中未水化的铝酸盐作用,生
成易溶的铝酸钠,其反应式为:
3CaO ·Al2O3十6NaOH→3Na2O·Al2O3十3Ca(0H)2
(2)当水泥石被氢氧化钠溶液浸透后又在空气中干燥,与
空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠
2NaOH+CO2 → Na2CO3+H20
碳酸钠在水泥石毛细孔中结晶沉淀,可使水泥石胀裂。
(二)防止水泥石腐蚀的措施
1.根据侵蚀环境特点,合理选用水泥品种。
2.提高水泥石的密实度 。
3.表面加保护层 。
七、 硅酸盐水泥和普通水泥的特性与应用
(一) 特性
1.凝结硬化快,强度高,尤其早期强度高。
2.抗冻性好。
3.水化热大。
4.不耐腐蚀。
5.不耐高温。
(二)应用
1. 适用于重要结构的高强混凝土及预应力混凝土工程;
2.适用于早期强度要求高的工程及冬季施工的工程;
3.适用于严寒地区,遭受反复冻融的工程及干湿交替的
部位;
4.不宜用于受流动的软水和水压作用工程,也不宜用于
受海水和矿物水作用的工程;
5.不宜用于大体积混凝土;
6.不宜用于高温的工程。
第二节
掺混合材料的硅酸盐水泥
一、混合材料
(一)定义:磨细水泥时掺入的人工的或天然的矿物材料
称为混合材料。
(二)种类:按性质不同分:活性混合材料(用量最大)
非活性混合材料
1.活性混合材料:
加水拌和本身并不硬化,但与石灰、石膏或硅酸岩水
泥一起,加水拌和后能发生化学反应,生成有一定胶凝性
的物质,且具有水硬性,这种混合材料
称为活性混合材料。其主要成分为SiO2、
Al2O3等。
常用:粒化高炉矿渣:CaO、SiO2和Al2O3
火山灰混合材: SiO2和Al2O3 天然:火山灰、凝灰岩、浮
石等
人工:煤矸石渣、烧页岩、
烧粘土等
粉煤灰等: SiO2和Al2O3
2、非活性混合材料
不具活性或活性甚低的人工或天然的矿物质材料,经磨细,
掺入水泥中不起化学作用,仅起调节水泥性质、降低水化热、
降低标号、提高产量等作用的混合材料,称为非活性混合材料
(又称填充性混合材料) 。
•主要有:磨细的石英砂、石灰石、粘土、慢冷矿渣、炉渣等
不符合技术要求的活性混合材可作为非活性材料。
(三)应用
在硅酸岩水泥熟料中掺入适量的混合材料可制成六大品种
的水泥
硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥
火山灰硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥
复合水泥
二、普通硅酸盐水泥(代号P·O)(Ordinary portland
cement)
1、定义:凡由硅酸盐水泥熟料,再加入6%~15%混合材料及适
量石膏,经磨细制成的水硬性胶凝材料称为普通硅酸盐水泥。
磨细 普通水泥
硅酸盐水泥熟料+6%~15%混合材+石膏——
活性材料的最大掺量不超过15%
非活性材料的最大掺量不超过10%
2、特性
早强略低于硅酸盐水泥
耐冻、耐磨低于硅酸盐水泥
耐腐蚀略优于硅酸盐水泥
其它特性与硅酸盐水泥差不多
三、矿渣硅酸盐水泥(代号P·S)(Portland
blastfurnace-slag cement)
1、定义:凡由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏磨
细制成的水硬性胶凝材料,称为矿渣硅酸盐水泥,简称矿
渣水泥。
粒化高炉矿渣掺量
20%~70%。
2、特性
(1)密度:2.8~3.1g/cm3
堆积密度:1000~1200kg/m3,较
硅酸盐略小,且颜色较淡。
(2)凝结时间:初凝不得早于45min ,实际为2~5h;
终凝不得迟于10h,实际为5~9h。
(3)早期强度低,后期强度增进率大。
(4)硬化时对湿热敏感性强。
(5)水化热低。
(6)具有较好的化学稳定性,抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐
侵蚀的能力较强。
(7)耐热性较强。
(8)干缩性较大,保水性差,泌水性较大。
(9)抗冻性和耐磨性较差,且抗干湿交替循环等性能亦
不如普通水泥。
(10)与钢筋的粘结力较好,能防止钢筋锈蚀。
3、应用
(1)适用于地下或水中工程,以及经常受较高水压
的工程。对于要求耐淡水侵蚀和耐硫酸盐侵蚀的
水工或海工建筑尤其适宜。
(2)适用于大体积混凝土工程,但不适用于受冻融
或干湿交替的建筑及耐磨工程。
(3)最适用于蒸气养护的预制构件。
(4)适用于受热(200℃以下)的混凝土工程。
四、火山灰硅酸盐水泥(代号P·P)(Portland
pozzolane cement)
1、定义:凡由硅酸盐水泥熟料和灰质混合材料、适量石膏磨
细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥,简称
火山灰水泥。
火山灰质混合掺量:20%~50%。
2、特点:
(1)密度为2.8~3.1g/cm3,堆积密度为900~1000kg/m3。细度、凝
结时间和体积安定性等技术要求同普通水泥。
(2)抗冻性及耐磨性比矿渣水泥还要差。
(3)干缩现象还要显著。
(4)泌水性较小,耐水性较高,抗渗性能高,抗硫酸盐性较好。
其它特点同矿渣水泥。
3、应用
(1)最适宜用在地下或水中工程,尤其是需要抗
渗性、抗淡水及抗硫酸盐侵蚀的工程中。但是火山
灰水泥的抗冻性较差,不宜用于受冻部位。
(2)不宜用于干燥地区或高温车间。
(3)适宜用蒸汽养护生产混凝土预制构件。
(4)宜用于大体积砼工程。
五、粉煤灰硅酸盐水泥(代号P·F)
(Portland fly-ash cement)
1、定义:凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细
制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥,简称粉
煤灰水泥。
粉煤灰掺量:20%~40%。
2、特点:
(1)干缩性较小,抗裂性好。
(2)配制的砼和易性较好。
六、复合硅酸盐水泥(Composite portland cement)
凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、
适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为复合硅酸盐水泥
(简称复合水泥)。
混合材料总掺量应>15%,但不能超过50%。
七、水泥的包装标志及贮运
1.包装标志
(1)袋两侧应有水泥名称、标号、代号。
(2)硅酸盐水泥和普通水泥采用红色。
(3)矿渣水泥包装袋侧面印字采用绿色印刷。
(4)火山灰水泥和粉煤灰水泥包装袋侧面印字采用黑
色印刷。
2.贮存与运输
不同品种、不同标号,单独、分别贮存,不得混杂,
应按序堆放。
 环境:干燥、防潮、不晒,不直接放在地上。
 时间不宜太长。
注意:1)不同的水泥品种绝对不能混用;
2)同一品种水泥不同标号不能混用。

第三节
特性水泥
常用的有:白色硅酸盐水泥
快硬硅酸盐水泥
彩色硅酸盐水泥
高铝水泥
膨胀水泥等
一、白色与彩色硅酸盐水泥
(一)白色水泥
1.定义
凡以适当成分的生料烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主要成
分、氧化铁含量很少的白色硅酸盐水泥熟料,再加入适量石膏,
共同磨细制成的水硬性胶凝材料称为白色硅酸盐水泥,简称白
水泥。
•氧化铁含量(%)0.35~0.4白色;0.45~0.7淡绿色;3~4暗灰色。
2.技术性质
(1)强度:分为325、425、525、625 四个标号 。
(2)白度:分为
特级、一级、二级、三级 四个等级。
白度(%)分别不低于86、
84、
80、 75。
(3)细度、凝结时间及体积安定性
细度:0.08mm方孔筛筛余不得超过10%,
初凝:不得早于45min
终凝:不得迟于12h,各龄期强度:必须合格。
体积安定性:用沸煮法检验必须合格
(二)彩色硅酸盐水泥
将硅酸盐水泥熟料(白水泥熟料或普通水泥熟料)、
适量石膏和碱性颜料共同磨细而成。(即染色法)
(三)应用
白色和彩色硅酸盐水泥用于:装饰工程
•常用来配制彩色水泥浆,配制装饰混凝土,
•配制各种彩色砂浆用于装饰抹灰,
•以及制造各种色彩的水刷石、人造大理石及水磨石等制品。
•白色水泥还用于各种缝等。
二、快硬硅酸盐水泥(Rapid Harding Portland
Cement)
1.定义与特点
(1)定义
凡以硅酸钙为主要成分的水泥熟料,加入适量石膏,经磨
细制成的具有早期强度增进率较快的水硬性胶凝材料,称
快硬硅酸盐水泥,简称快硬水泥。
(2)特性
•凝结硬化快,早期强度增进率快。
•强度与标号:快硬水泥以3d强度确定其标号:325、375、425。
•成分: C3S(硅酸三钙)50%~60%
C3A(铝酸三钙)8%~14%,两者总量应不少于60%~65%。
石膏 8%
•细度:0.08mm方孔筛筛余不得超过10%
•初凝:不得早于45min
•终凝:不得迟于10h
•体积安定性:要求沸煮法合格
2.应用
主要用于:配制早强混凝土,适用于紧急抢修工程和低
温施工工程以及制作预应力钢筋砼或高强砼预制构件。
• 易受潮变质。应及时使用,不能久存。
三、高铝水泥 (High Aluminate Cement,简称HAC)
又称矾土水泥,以铝矾土和石灰石为原料,经煅烧制得
1 、定义:以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约50%的熟
料,再磨细制成的水硬性胶凝材料,称为高铝水泥。
(又称铝酸盐水泥)。
2.技术要求
•细度:0.08mm 方孔筛筛余不得超过10%
•初凝:不得早于40min
•终凝:不得迟于10h
•体积安定性:必须合格
•高铝水泥以3d强度确定其标号 :425、525、625、725
四个标号。
3.特点
(1)快凝早强
(2)水化热大,且放热量集中
(3)抗硫酸盐性能很强
(4)耐热性好
(5)长期强度要降低
4.应用
•适用于:紧急军事工程(筑路、桥)、抢修工程(堵漏等)、
临时性工程,以及配制耐热混凝土(如高温窑炉炉衬等)。
•不能用于:长期承重的结构及高温高湿环境中的工程