[新版]水利工建資料4水泥

1、n4.1 通用硅酸鹽水泥n4.2 特性水泥和專業(yè)水泥水泥概論水泥概論1、定義、定義 1824年由英國建筑工人年由英國建筑工人阿斯普丁阿斯普丁發(fā)明，通過發(fā)明，通過煅燒石灰石與粘土的混合料得出一種膠凝材料，煅燒石灰石與粘土的混合料得出一種膠凝材料，它制成磚塊很像由波特蘭半島采下來的波特蘭它制成磚塊很像由波特蘭半島采下來的波特蘭石，由此將這種膠凝材料命名石，由此將這種膠凝材料命名“波特蘭水泥波特蘭水泥”，我國稱為硅酸鹽水泥。我國稱為硅酸鹽水泥。 自自1824年波特蘭水泥問世以來，水泥和水泥年波特蘭水泥問世以來，水泥和水泥基材料已成為當今世界最大宗的人造材料?；牧弦殉蔀楫斀袷澜缱畲笞诘娜嗽觳牧?。中中

2、國在國在1889年于唐山建立了第一座水泥廠，從年于唐山建立了第一座水泥廠，從1985年起我國水泥產(chǎn)量已連續(xù)年起我國水泥產(chǎn)量已連續(xù)21年居世界第年居世界第一位，一位，2005年，產(chǎn)量已達年，產(chǎn)量已達10.60億噸，占世界億噸，占世界總產(chǎn)量的總產(chǎn)量的48左右。左右。 水泥是一種水硬性的膠凝材料，呈粉末狀，加水拌和后成漿體后，能膠結砂、石等散粒材料，并能在空氣和水中硬化并保持、發(fā)展其強度。發(fā)展趨勢：在水泥品種方面，將加速發(fā)展快硬、高強、低熱等特種和多用途的水泥；大力發(fā)展水泥外加劑；大力發(fā)展高等級水泥；2.分類分類（2）按性能和用途分）按性能和用途分水 泥通用水泥專用水泥特性水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸

3、鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥火山灰質硅酸鹽水泥復合硅酸鹽水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大壩水泥等如白色硅酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥等硅酸鹽水泥六大通用水泥六大通用水泥4.1 4.1 通用硅酸鹽水泥通用硅酸鹽水泥4.1.1 4.1.1 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥（1 1）硅酸鹽水泥的生產(chǎn)）硅酸鹽水泥的生產(chǎn)n生產(chǎn)工藝流程(簡稱為“兩磨一燒”)2 2）孰料的煅燒）孰料的煅燒n窯型 回轉窯 新型干法 n煅燒過程水分蒸發(fā)水分蒸發(fā)生料預熱生料預熱生料分解生料分解熟料煅燒熟料煅燒熟料冷卻熟料冷卻n1）水泥熟料礦物硅酸二鈣鐵鋁酸四鈣游離氧化鈣和氧化鎂鋁酸三鈣硅酸三鈣堿類及雜質2caosio2，c2s：1530%4

4、caoal2o3fe2o3，c4af：1018%fcao和fmgo3caoal2o3，c3a：715%3caosio2，c3s：4565% （2）硅酸鹽水泥的礦物組成及特性2）水泥熟料單礦物的水化特性熟料礦物磨細加水，均能單獨與水發(fā)生化學反應，其特點見下表。四種礦物的比例對水泥性質的影響:(1)提高c3s的含量，可得到高強硅酸鹽水泥;(2)提高c3s和c3a的含量，可制得快硬硅酸鹽水泥;(3)降低c3s和c3a的含量、提高c2s的含量，可的低熱或中熱硅酸鹽水泥。礦物組成硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣反應速度快慢最快中28d水化放熱量多少最多中早期強度高低低低后期強度較高高低低耐腐蝕性中良差

5、優(yōu)干縮性中小大小(3)硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥的水化2、硅酸二鈣、硅酸二鈣n水泥熟料礦物成份四種：水泥熟料礦物成份四種：c3s、c2s、c3a、c4afn水化產(chǎn)物：水化硅酸鈣（約水化產(chǎn)物：水化硅酸鈣（約70%）、）、ch（約（約20%），），aft、水化鋁酸鈣、水化鐵、水化鋁酸鈣、水化鐵酸鈣等酸鈣等 （約（約7% ）。）。c-s-h凝膠體形貌凝膠體形貌氫氧化鈣形貌氫氧化鈣形貌鈣礬石形貌鈣礬石形貌c-s-helkemm aterialsm aterialsc-s-h 水化硅酸鈣凝膠水化硅酸鈣凝膠ch crystal 氫氧化鈣晶體氫氧化鈣晶體hydration products without

6、microsilica 無微硅粉混凝土的水化產(chǎn)物無微硅粉混凝土的水化產(chǎn)物（4）硅酸鹽水泥的凝結和硬化）硅酸鹽水泥的凝結和硬化硅酸鹽水泥的凝結和硬化n硬化后的水泥石是由膠體粒子、晶體粒子、凝膠孔、毛細孔及未水化的水泥顆粒所組成。其結構如圖所示。水泥石的結構a未水化水泥顆粒b膠體粒子c晶體粒子d毛細孔（毛細孔水）e凝膠孔凝結硬化的特點凝結硬化的特點2）影響硅酸鹽水泥凝結硬化的因素）影響硅酸鹽水泥凝結硬化的因素 石膏過量安定性不良石膏過量安定性不良石膏的摻量一定要適量，如果摻量過多，在水泥硬化后石膏的摻量一定要適量，如果摻量過多，在水泥硬化后還會繼續(xù)生成水化硫鋁酸鈣，因水化硫鋁酸鈣自身含有還會繼續(xù)生

7、成水化硫鋁酸鈣，因水化硫鋁酸鈣自身含有大量的結晶水，生成時體積膨脹約大量的結晶水，生成時體積膨脹約2.52.5倍，會導致硬化后倍，會導致硬化后的水泥石開裂而破壞。的水泥石開裂而破壞。（5）硅酸鹽水泥的技術性質）硅酸鹽水泥的技術性質1）定義細度指水泥顆粒的粗細程度。通常水泥顆粒的粒徑為7200um。同時規(guī)定凡細度不符合規(guī)定者為不合格品。討論與分析缺點:水泥越細優(yōu)點：水泥的細度用篩析法和比表面積法來測定。硅酸鹽水泥的比表面積應大于300m2/kg。gb規(guī)定 與水發(fā)生水化反應的速度越快，水泥石的早期強度越高?？偙砻娣e越大，硬化收縮越大；易受潮而降低活性；成本越高。返回討論與分析定義試驗方法討論與分析

8、為什么在測定水泥的凝結時間、體積安定性時，要將水泥凈漿拌到標準稠度，也就是一個規(guī)定的稠度呢？為了使試驗結果具有可比性%100水泥用量用水量水泥的標準稠度用水量定義不同的水泥品種，標準稠度用水量各不相同，一般在24%33%之間。 標準稠度用水量指水泥漿達到規(guī)定的標準稠度時，所需要的用水量，是對水泥性質檢驗的準備性指標。由于用水量的多少，能直接影響凝結時間和體積安定性等性質的測定，因此，必須在規(guī)定的稠度下進行試驗。按國家標準gb/t1346-2001的規(guī)定試驗。定義討論與分析gb規(guī)定測定方法定義水泥全部加入水中開始失去可塑性完全失去可塑性初凝終凝3）硅酸鹽水泥的凝結時間）硅酸鹽水泥的凝結時間凝結時

9、間：是指水泥從加水開始到失去流動性所用的時間，即從可塑狀態(tài)到固體狀態(tài)所需要的時間：初凝時間：是指水泥從加水到水泥漿開始失去流動性所用的時間；終凝時間；是指水泥從加水到水泥漿完全失去流動性所用的時間；水泥的初凝和終凝時間對工程有重要意義。例如：混凝土的施工。討論與分析結論1：水泥的初凝時間不能過短，否則在施工前即已失去流動性和可塑性而無法施工。結論2：水泥的終凝時間不能過長，否則將延長施工進度和模板周轉期。3）硅酸鹽水泥的凝結時間）硅酸鹽水泥的凝結時間初凝時間不得早于45min終凝時間不得遲于6.5h。同時規(guī)定:凝結時間不符合規(guī)定者為不合格品。gb規(guī)定3）硅酸鹽水泥的凝結時間）硅酸鹽水泥的凝結時

10、間試驗方法水泥的凝結時間的測定，是以標準稠度用水量拌制的水泥凈漿，在規(guī)定的溫度和濕度條件下，用凝結時間測定儀來測定。定義討論與分析gb規(guī)定試驗方法定義水泥的體積安定性指水泥硬化后體積變化是否均勻的性質。水泥硬化后體積發(fā)生不均勻膨脹，導致水泥石開裂、翹曲等現(xiàn)象。否則，為良好。不良：良好：注意：安定性不良的水泥為廢品水泥，嚴禁在工程中使用。討論與分析引起安定性不良的原因有哪些 熟料中含有過多的游離mgo; 熟料中含有過多的游離cao; 石膏摻量過多。gb規(guī)定 用沸煮法檢驗必須合格； 熟料中mgo含量 5%； 熟料中so3含量 3.5%；試驗方法 沸煮法試餅法雷氏夾法gb規(guī)定gb規(guī)定強度是水泥力學性

11、質的一項重要指標，是確定水泥強度等級的依據(jù)。硅酸鹽水泥各等級、各齡期的強度值(gb1752007)品種強度等級抗壓強度(mpa)抗折強度(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定義水泥與水發(fā)生水化反應所放出的熱量稱為水化熱。對工程的影響 高水化熱的水泥在大體積混凝土工程中是非常不利的，在大體積混凝土中應選擇低熱水泥。 在混凝土冬期施工時，水化熱有利于水泥的凝結、硬化和防止混凝

12、土受凍。7）堿含量）堿含量n是指水泥中堿性氧化物（na2o和k2o）的含量，用堿含量占水泥質量的百分數(shù)表示。n當水泥中的堿含量較高時，骨料中又含有活性二氧化硅，就會發(fā)生堿骨料反應，生成復雜的堿硅酸凝膠具有無限膨脹性（此物質在潮濕環(huán)境或水中會不斷的吸水，不斷的腫脹），導致水泥石脹裂。按國家標準的規(guī)定，水泥中的（na2o+0.658k2o）的含量不超過0.6%則不會發(fā)生堿骨料反應。但水泥用量較大時仍要注意堿骨料反應。8)氯離子含量氯離子含量n含一定量的氯離子會腐蝕鋼筋，故需加以限制。ngb175-2007中規(guī)定各類硅酸鹽水泥中氯離子含量不得超過水泥質量的0.06%。n氯離子含量不滿足要求的為不合格

13、品。9）密度、堆積密度和各成分含量注：表中百分數(shù)均為質量百分數(shù)。n水泥石在正常使用條件下，具有較好的耐久性，但在某些腐蝕性介質作用下，水泥石的結構逐漸遭到破壞，強度下降以致全部潰裂，這種現(xiàn)象叫水泥石的腐蝕。（6）硅酸鹽水泥石的腐蝕1）腐蝕的類型及原因軟水是指暫時硬度軟水是指暫時硬度較小的水。暫時硬度是以每較小的水。暫時硬度是以每l l水中重碳酸鹽含水中重碳酸鹽含量來計算，當含量為量來計算，當含量為10mg10mg（按（按caocao計）時，稱計）時，稱為為1 1度。低于度。低于8 8度的水稱為軟水，高于度的水稱為軟水，高于1717度的度的稱為硬水，介于稱為硬水，介于8 81717度之間的稱為中

14、度硬水。度之間的稱為中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是軟水，泉水、雨、雪水、江、河、湖水都是軟水，泉水、深井水、海水都是硬水。深井水、海水都是硬水。 水泥石在靜水及無水壓的情況下，溶出的水泥石在靜水及無水壓的情況下，溶出的氫氧化鈣在水中很快飽和，溶解作用終止，氫氧化鈣在水中很快飽和，溶解作用終止，溶出僅限于表面，對水泥石影響不大。如果溶出僅限于表面，對水泥石影響不大。如果有流水及壓力水作用，氫氧化鈣不斷地溶解有流水及壓力水作用，氫氧化鈣不斷地溶解流失，堿度降低，促使水泥石中其它水化物流失，堿度降低，促使水泥石中其它水化物分解，使水泥石密實度、強度下降或破壞。分解，使水泥石密實度、強度下降或破

15、壞。鹽類腐蝕鹽類腐蝕對水泥石對水泥石的的含硫酸鹽的海水、湖水、地下水及某些工業(yè)污水，mgso4+ca(oh)2+2h2o31h2o (水化硫鋁酸鈣)(結晶膨脹)b b、鎂鹽、鎂鹽對水泥石對水泥石的腐蝕的腐蝕 海水、地下水、某些工業(yè)廢水中，常含有大量的鎂鹽mgcl2+ca(oh)2cacl2(易溶)+mg(oh)2 (絮凝狀、無膠結力) 酸類腐蝕酸類腐蝕a、碳酸對水泥石的腐蝕、碳酸對水泥石的腐蝕n工業(yè)污水、地下水中溶解較多的二氧化碳nca(oh)2+co2+h2ocaco3+2h2ob b、一般酸、一般酸對水泥石對水泥石的腐蝕的腐蝕 工業(yè)廢水、地下水中常含有各種酸2hcl+ca(oh)2cacl

16、2(易溶)+2h2o硫酸對水泥石的腐蝕硫酸對水泥石的腐蝕h2so4+ca(oh)2堿對水泥石的腐蝕堿對水泥石的腐蝕 3cao2）防止腐蝕的措施）防止腐蝕的措施（7）硅酸鹽水泥的性能及應用）硅酸鹽水泥的性能及應用n凡在硅酸鹽水泥熟料中，摻入一定量的混合材料和適量石膏共同磨細制成的水硬性膠凝材料，均屬摻混合材料的硅酸鹽水泥。（1）混合材料?；郀t礦渣活性混合材料 火山灰質混合材料粉煤灰混合材料磨細石英砂石灰石粉非活性混合材料粘土塊狀高爐礦渣生產(chǎn)水泥時，為調節(jié)水泥強度等級，改善水泥性能，增加水泥產(chǎn)量、降低成本，而加入到水泥中的工業(yè)副產(chǎn)品和天然的礦物材料。?；郀t礦渣粒化高爐礦渣n?；郀t礦渣是煉鐵高

17、爐的熔融礦渣經(jīng)水淬急冷形成的疏松顆粒，其粒徑為0.55mm。n主要化學成分：cao火山灰質混合材火山灰質混合材n凡天然的及人工的以粉煤灰粉煤灰n燃煤發(fā)電廠電收集器收集到的細灰。屬火山灰質材料。是大宗的工業(yè)廢渣。n顆粒很小，粒徑為150um，呈玻璃態(tài)實心或空心的球狀。n主要化學成分： 硅粉硅粉n硅粉是硅鐵合金生產(chǎn)過程中排出的煙氣，遇冷凝聚所形成的微細球形玻璃質粉末。粒徑約0.1um，比表面積20000m2/kg， （2）普通硅酸鹽水泥（代號）普通硅酸鹽水泥（代號po）n在應用范圍方面，普通水泥與硅酸鹽水泥基本相同，甚至在一些不能用硅酸鹽水泥的地方也可采用普通水泥，使得普通水泥成為建筑待業(yè)應用面最

18、廣、使用量最大的水泥品種。（2）普通硅酸鹽水泥）普通硅酸鹽水泥n強度等級：普通硅酸鹽水泥分為42.5、42.5r、52.5、52.5r四個強度等級。各齡期的強度不低于下表的規(guī)定。gb175-2007通用硅酸鹽水泥取消了32.5等級。強度等級抗壓強度，mpa抗折強度，mpa3d28d3d28d42.542.5r52.552.5r17.022.023.027.042.542.552.552.53.54.04.05.06.56.57.07.0（2）普通硅酸鹽水泥）普通硅酸鹽水泥（3）礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥）礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥n定義熟料適量石膏20%70%?；郀t礦渣20%40

19、%粉煤灰20%50%火山灰質混合材料礦渣水泥（psa和 psb ）粉煤灰水泥（pf）火山灰水泥（pp）磨細磨細磨細（3）礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥）礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥n三氧化硫含量：礦渣水泥不超過4.0；火山灰質水泥、粉煤灰水泥不得超過3.5。n強度等級：強度等級劃分為32.5，32.5r，42.5，42.5r，52.5，52.5r共六個等級。各齡期的強度要求見下表。n密度：水泥的密度為28003000kg/m3。強度等級抗壓強度，mpa）抗折強度，mpa3d28d3d28d32.510.032.52.55.532.5r15.032.53.55.542.515.042.53

20、.56.542.5r19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5r23.052.54.57.0（3）礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥）礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥（3）礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥）礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥四、復合硅酸鹽水泥四、復合硅酸鹽水泥n 復合硅酸鹽水泥（pc）復合硅酸鹽復合硅酸鹽水泥水泥技術要求技術要求熟料中氧化鎂的含量不宜超過5.0。復合硅酸鹽水泥技術性質復合硅酸鹽水泥技術性質n耐腐蝕性好，水化熱小，抗?jié)B性好，早強 n注意防水、防潮；n儲存期不能超過個月。因為水泥會吸收空氣中的水分和二氧化碳，使水泥顆粒表面水化和碳化，從而減

21、少和喪失膠凝性能，強度大為降低。n不同品種、不同強度等級的水泥不能混裝。六大水泥的特性與選用六大水泥的特性與選用*4.2特性水泥和專用水泥特性水泥和專用水泥4.2.1 鋁酸鹽水泥（高鋁水泥）鋁酸鹽水泥（高鋁水泥）（1）礦物組成（2）水化和硬化）水化和硬化)3( 263301233823020112102010232232232232232232232232ohoalohoalcaoohoalcaoohoalohoalcaoohoalcaoohoalcaoohoalcao鋁膠水化鋁酸二鈣水化鋁酸一鈣ohoalahcohoalahconhca23263232822233032220高鋁水泥的長期強

22、度是下降的（3）技術指標）技術指標n細度：nca-50、ca-70、ca-80初凝時間不得早于30min，終凝不得大于6h。nca-60初凝時間不得早于60min，終凝不得大于18h強度等級強度等級水泥類型抗壓強度/mpa抗折強度/mpa6h1d3d28d6h1d3d28dca-50 2040503.05.56.5ca-602045852.55.010.0ca-7030405.06.0ca-8025304.05.0（4）特性與應用）特性與應用 凝結硬化快，早期強度高。技術指標技術指標n細度：強度等級強度等級 抗壓強度 抗折強度 標號 1d 3d 28d 1d 3d 28d 325 15.0 3

23、2.5 52.5 3.5 5.0 7.2 375 17.0 37.5 57.5 4.0 6.0 7.6 425 19.0 42.5 62.5 4.5 6.4 8.6 n適用于要求早期強度高的工程，緊急搶修工程，冬期施工的以及制作預應力鋼筋混凝土或高強混凝土預制構件。不適用地大體積混凝土工程及與腐蝕介質接觸的混凝土工程。應用（2）快硬硫鋁酸鹽水泥）快硬硫鋁酸鹽水泥n以適當?shù)纳辖?jīng)煅燒所得的，以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的孰料，加入適量的石膏，磨細制成的具有早期強度高的水硬性膠凝材料，稱為快硬硫鋁酸鹽水泥，代號r.sac（jc933-2003）。技術指標技術指標n細度：n早期強度高，硬化

24、后水泥石結構致密，孔隙率小，抗?jié)B性好，水化產(chǎn)物中氫氧化鈣的含量少，抗硫酸鹽腐蝕能力強，耐熱性差。n主要用于配制早強、抗?jié)B、抗硫酸鹽腐蝕的混凝土工程。4.2.3 白色硅酸鹽水泥白色硅酸鹽水泥n白色硅酸鹽水泥是以硅酸鈣為主要成分，嚴格控制水泥中的氧化鐵含量，加入適量的石膏，磨細所得的水硬性膠凝材料，稱為白色硅酸鹽水泥，簡稱白水泥，代號p.w。n白水泥的生產(chǎn)、礦物組成、性能和硅酸鹽水泥基本相同。只是氧化鐵的含量是普通水泥的1/10(白色硅酸鹽水泥(gb/t2015-2005)。技術指標技術指標n細度：白水泥白度等級白水泥白度等級用于各種裝飾混凝土及砂漿的制作。4.2.5 道路硅酸鹽水泥道路硅酸鹽水泥

25、n道路硅酸鹽水泥（gb13693-2005)定義：以道路硅酸鹽水泥熟料、010%活性混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為道路硅酸鹽水泥，簡稱道路水泥。道路硅酸鹽水泥孰料是以硅酸鈣為主要成分并且含有較多鐵鋁酸鈣的水泥熟料。鋁酸三鈣的含量不得大于5%，鐵鋁酸四鈣的含量大于16%。技術指標：技術指標：n細度：n道路水泥抗折強度高，耐磨性好，干縮小，抗凍性、抗沖擊性、抗硫酸鹽性能好，可減少溫度裂縫和磨耗，延長使用壽命。適用于公路路面、機場跑道、城市人流較多的廣場工程等面層混凝土。4.2.6 水工硅酸鹽水泥水工硅酸鹽水泥n水工硅酸鹽水泥是指專門用于配制水工結構混凝土所有的水泥品種。包括中、低

26、熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥。n以適當?shù)纳蠠敛糠秩廴冢玫墓杷猁}水泥熟料，加入適量的石膏，磨細制成的中等水化熱的水硬性膠凝材料，為中熱硅酸鹽水泥，簡稱中熱水泥，代號p.mh，強度等級42.5。 n鋁酸三鈣的含量不得超過6，硅酸三鈣的含量不得超過55。低熱硅酸鹽水泥低熱硅酸鹽水泥n低熱硅酸鹽水泥，簡稱低熱水泥，代號p.lh，強度等級42.5。n鋁酸三鈣的含量不得超過6，硅酸三鈣的含量不得小于40。低熱礦渣硅酸鹽水泥低熱礦渣硅酸鹽水泥中熱水泥和低熱水泥的特性及應用中熱水泥和低熱水泥的特性及應用n由于摻入混合材多，故中熱水泥和低熱水泥成本低、水化熱低，性能穩(wěn)定。n主要適用于要求水化熱較低的

27、大壩和大體積混凝土工程。4.2.7 膨脹水泥及自應力水泥在鋼筋混凝土中應用膨脹水泥，由于混凝土的膨脹使鋼筋產(chǎn)生一定的拉應力，混凝土受到相應的壓應力。根據(jù)壓應力的大小，可以將水泥分為兩類，一類壓應力值不小于2.0mpa時，為自應力水泥；另一類壓應力值小于2.0mpa的為膨脹水泥。膨脹水泥膨脹水泥 n膨脹水泥主要用于收縮補償混凝土工程，防滲混凝土(屋頂防滲、水池等)，防滲砂漿，結構的加固，構件接縫、接頭的灌漿，固定設備的機座及地腳螺栓等。 硅酸鹽膨脹水泥硅酸鹽膨脹水泥n硅酸鹽水泥熟料為主，外加高鋁水泥和石膏 鋁酸鹽膨脹水泥鋁酸鹽膨脹水泥n以高鋁水泥為主，外加石膏n鋁酸鹽自應力水泥、石膏礬土膨脹水泥

28、等。 硫鋁酸鹽膨脹水泥硫鋁酸鹽膨脹水泥n以無水硫鋁酸鹽和硅酸二鈣為主要成分，加石膏 鐵鋁酸鹽膨脹水泥鐵鋁酸鹽膨脹水泥n以鐵相、無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要成分，加石膏配制而成。 自應力水泥自應力水泥 n自應力水泥的膨脹值較大。n常用的自應力水泥有硅酸鹽自應力水泥、鋁酸鹽自應力水泥等。n一般用于預應力鋼筋混凝土壓力管及配件等。n以活性混合材料和一些具有潛在水硬性的工業(yè)廢料為主，加入少量的水泥熟料、石膏，磨細所得的水硬性膠凝材料，稱為砌筑水泥(砌筑水泥(gb3l83-2003)，代號m。n適用于磚、石、砌塊等砌體的砌筑砂漿和內(nèi)墻抹面砂漿，但不得用于鋼筋混凝土，作其他用途必須通過試驗來確定。一砌筑水

29、泥一砌筑水泥砌筑水泥根據(jù)活性混合材料的品種可分為：木絲水泥板木絲水泥板n以優(yōu)質、高標號水泥混合木材與無毒化學添加物，高壓制成的高品質多用途建材。 完美結合木材韌性和水泥剛性的性能優(yōu)勢。木絲水泥板如原始木材般輕質，彈性，環(huán)保，其施工方便、快捷、省工、省時。除此，它又如水泥般堅固，防火、防潮、防霉、防蟻、防輻射（弱劑量）、隔音、隔熱，是其區(qū)別于其他很多板材的獨特優(yōu)勢。 n商業(yè)場所、辦公場所、娛樂場所、體育場所及家庭、學校、展廳等空間 進口木絲水泥板木絲水泥板木絲水泥板美巖水泥板美巖水泥板 n例4-2.試說明生產(chǎn)硅酸鹽水泥時為什么必須摻入適量石膏？n解 n水泥熟料中的鋁酸三鈣遇水后，水化反應的速度最

30、快，會使水泥發(fā)生瞬凝或急凝。為了延長凝結時間，方便施工，必須摻入適量石膏。n評注在有石膏存在的條件下，水泥水化時，石膏能很快與鋁酸三鈣作用生成水化硫鋁酸鈣（鈣礬石），鈣礬石很難溶解于水，它沉淀在水泥顆粒表面上形成保護膜，從而阻礙了鋁酸三鈣的水化反應，控制了水泥的水化反應速度，延緩了凝結時間。 n例4-3 為什么水泥必須具有一定的細度？n解 n在礦物組成相同的條件下，水泥磨得愈細，水泥顆粒平均粒徑愈小，比表面積越大，水泥水化時與水的接觸面越大，水化速度越快，水化反應越徹底。相應地水泥凝結硬化速度就越快，早期強度和后期強度就越高。但其28d水化熱也越大，硬化后的干燥收縮值也越大。另外要把水泥磨得更

31、細，也需要消耗更多的能量，造成成本提高。因此水泥應具有一定的細度。n評注 國家標準gb175-1999規(guī)定，水泥的細度可用比表面積或0.08 mm方孔篩的篩余量（未通過部分占試樣總量的百分率）來表示。如普通水泥的細度為0.08 mm方孔篩的篩余量不得超過10%。n例4-4.何謂水泥的體積安定性？水泥的體積安定性不良的原因是什么？安定性不良的水泥應如何處理？n解n水泥漿體硬化后體積變化的均勻性稱為水泥的體積安定性。即水泥硬化漿體能保持一定形狀，不開裂，不變形，不潰散的性質。導致水泥安定性不良的主要原因是：n（1）由于熟料中含有的的游離氧化鈣、游離氧化鎂過多；n（2）摻入石膏過多；n其中游離氧化鈣

32、是一種最為常見，影響也是最嚴重的因素。熟料中所含游離氧化鈣或氧化鎂都是過燒的，結構致密，水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹，使得其在水泥已經(jīng)硬化后才進行熟化，生成六方板狀的ca（oh）2晶體，這時體積膨脹以上，從而導致不均勻體積膨脹，使水泥石開裂。 n當石膏摻量過多時，在水泥硬化后，殘余石膏與水化鋁酸鈣繼續(xù)反應生成鈣礬石，體積增大約1.5倍，也導致水泥石開裂。n體積安定性不良的水泥，會發(fā)生膨脹性裂紋使水泥制品或混凝土開裂、造成結構破壞。因此體積安定性不良的水泥，應判為廢品，不得在工程中使用。n評注 水泥的體積安定性用雷氏法或試餅法檢驗。沸煮后的試餅如目測未發(fā)現(xiàn)裂縫，用直尺檢查也沒有彎曲，表明

33、安定性合格。反之為不合格。雷式夾兩試件指針尖之間距離增加值的平均值不大于5.0時，認為水泥安定性合格。沸煮法僅能檢驗游離氧化鈣的危害。游離氧化鎂和過量石膏往往不進行檢驗，而由生產(chǎn)廠控制二者的含量，并低于標準規(guī)定的數(shù)量。例4-5 現(xiàn)有四種白色粉末，已知其為建筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白色硅酸鹽水泥，請加以鑒別（化學分析除外）。解: 取相同質量的四種粉末，分別加入適量的水拌合為同一稠度的漿體。放熱量最大且有大量水蒸氣產(chǎn)生的為生石灰粉；在分鐘內(nèi)凝結硬化并具有一定強度的為建筑石膏；在分鐘到小時內(nèi)凝結硬化的為白色水泥；加水后沒有任何反應和變化的為白色石灰石粉。n例4-6.影響硅酸鹽水泥水化熱的因素

34、有那些？水化熱的大小對水泥的應用有何影響？n解:n影響硅酸鹽水泥水化熱的因素主要有硅酸三鈣3s、鋁酸三鈣c3的含量及水泥的細度。硅酸三鈣3s、鋁酸三鈣c3的含量越高，水泥的水化熱越高；水泥的細度越細，水化放熱速度越快。n水化熱大的水泥不得在大體積混凝土工程中使用。在大體積混凝土工程中由于水化熱積聚在內(nèi)部不易散發(fā)而使混凝土的內(nèi)部溫度急劇升高，混凝土內(nèi)外溫差過大，以致造成明顯的溫度應力，使混凝土產(chǎn)生裂縫。嚴重降低混凝土的強度和其它性能。但水化熱對冬季施工的混凝土工程較為有利，能加快早期強度增長，使抵御初期受凍的能力提高。n評注 n水泥礦物在水化反應中放出的熱量稱為水化熱。水泥水化熱的大小及放熱的快

35、慢，主要取決于熟料的礦物組成和水泥細度。鋁酸三鈣c3的水化熱最大，硅酸三鈣3s的水化熱也很大。通常水泥等級越高，水化熱度越大。凡對水泥起促凝作用的因素均可提高早期水化熱。反之，凡能延緩水化作用的因素均可降低水化熱。n解:n水泥石中存在有水泥水化生成的氫氧化鈣。氫氧化鈣ca（oh）2可以微溶于水。水泥石長期接觸軟水時，會使水泥石中的氫氧化鈣不斷被溶出并流失，從而引起水泥石孔隙率增加。當水泥石中游離的氫氧化鈣ca（oh）2濃度減少到一定程度時，水泥石中的其它含鈣礦物也可能分解和溶出，從而導致水泥石結構的強度降低，所以流動的軟水或具有壓力的軟水對水泥石有腐蝕作用。 n評注 造成水泥石腐蝕的基本原因有

36、：n（1）水泥石中含有較多易受腐蝕的成分，主要有氫氧化鈣ca（oh）2、水化鋁酸三鈣c3ah6等。n（2）水泥石本身不密實，內(nèi)部含有大量毛細孔，腐蝕性介質易于滲入和溶出，造成水泥石內(nèi)部也受到腐蝕。n工程環(huán)境中存在有腐蝕性介質且其來源充足。 n解n硫酸鹽對水泥石的腐蝕作用，是指水或環(huán)境中的硫酸鹽與水泥石中水泥水化生成的氫氧化鈣ca(oh)2、水化鋁酸鈣c3ah6反應，生成水化硫鋁酸鈣（鈣礬石c3as3h31），產(chǎn)生1.5倍的體積膨脹。由于這一反應是在變形能力很小的水泥石內(nèi)產(chǎn)生的，因而造成水泥石破壞，對水泥石具有腐蝕作用。 n生產(chǎn)水泥時摻入的適量石膏也會和水化產(chǎn)物水化鋁酸鈣c3ah6反應生成膨脹性產(chǎn)物水化硫鋁酸鈣c3as3h31，但該水化物主要在水泥漿體凝結前產(chǎn)生，凝結后產(chǎn)生的較少。由于此時水泥漿還未凝結，尚具有流動性及可塑性，因而對水泥漿體的結構無破壞作用。并且硬化初期的水泥石中毛細孔含量較高，可以容納少量膨脹的鈣礬石，而不會使水泥石開裂，因而生產(chǎn)水泥時摻入的適量石膏對水泥石不產(chǎn)生腐蝕作用，只起到了緩凝的作用。 n評注 硫酸鹽與水泥石中水泥水化生成的氫氧化鈣ca（oh）2、水化鋁酸鈣c3ah6反應，生成水化硫鋁酸鈣（鈣礬石c3as3h31），產(chǎn)生1.5倍的體積膨脹。 鈣礬石為微觀針狀晶體，人們常稱其為水泥桿菌。n例4-9 何謂水泥的