建筑材料電子

建筑材料電子第1頁/共83頁水泥：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成具有一定強度的整體。（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)共同磨細而成。我是建筑業(yè)的糧食！第2頁/共83頁

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。硅酸鹽水泥系列通用水泥下述百分含量為混合材料的摻量

硅酸鹽系列水泥的分類第3頁/共83頁

硅酸鹽系列水泥的分類

類別

簡稱混合材摻量（%）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

復合硅酸鹽水泥

復合水泥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第4頁/共83頁彩色水泥彩色水泥彩色水泥普通水泥第5頁/共83頁第一節(jié)硅酸鹽水泥1.定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或?；郀t礦渣、適量的石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥[國外通稱的波特蘭水泥（Portlandcement）]。2.類型及代號硅酸鹽水泥Ⅰ型硅酸鹽水泥：不摻混合材料的，代號P·Ⅰ。

Ⅱ型硅酸鹽水泥：粉磨時摻加不超過水泥重量5%

的石灰石或?；郀t礦渣混合材料，代號P·Ⅱ。一、硅酸鹽水泥的定義、類型及代號硅酸鹽水泥分42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R

六個強度等級（R代表早強型水泥）第6頁/共83頁1.原料（1）石灰質原料：主要提供CaO。采用石灰?guī)r、凝灰?guī)r和貝殼等。（2）粘土質原料：主要SiO2、Al2O3及Fe2O3。采用粘土、黃土、頁巖、泥巖、粉砂巖及河泥等。主要原料二、硅酸鹽水泥的生產（3）校正原料（輔助原料）：為滿足成分要求用。如：鐵礦粉的鐵質原料補充氧化鐵的含量。砂巖的硅質原料增加二氧化硅的成分等。第7頁/共83頁兩磨一燒：制備生料（一磨）

煅燒熟料（一燒）粉磨水泥（二磨）2.生產過程石灰石粘土按比例混合—生料進窯————熟料輔助原料

煅燒磨細磨細石膏1450℃水泥成品第8頁/共83頁3.生料

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

生料在窯內經(jīng)歷：干燥——預熱——分解——燒成——冷卻

第9頁/共83頁第10頁/共83頁φ3.5×10m中卸烘干磨（生料粉磨）生料粉磨工藝

第11頁/共83頁熟料煅燒工藝

五級旋風預熱器CDC窯外分解系統(tǒng)電收塵器第12頁/共83頁φ3.3×50m旋轉窯第13頁/共83頁篦式冷卻機第14頁/共83頁水泥粉磨及包裝

φ3.8×13m水泥磨第15頁/共83頁水泥皮帶輸送機八嘴回轉式微機包裝機第16頁/共83頁水泥庫第17頁/共83頁組成礦物名稱分子式簡稱含量（%）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

三、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組成第18頁/共83頁硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及在水泥中的相對含量組成礦物名稱分子式簡稱水泥中的含量（%）普通水泥低熱水泥早強水泥超早強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

第19頁/共83頁2.其它成分:

游離CaO、MgO及SO3，其含量過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，遇到活性骨料時，易產生堿——骨料反應，影響混凝土的質量。3.石膏輔助作用—主要是緩凝作用，含量：2~5%。四、硅酸鹽水泥的水化與凝結硬化（一）硅酸鹽水泥的水化水泥+水拌合可塑性具（水泥石）水化的水泥漿凝結硬化流動性水化水泥和水拌合——表面的熟料礦物立刻與水發(fā)生化學反應——各組分開始逐漸溶解——放出一定熱量——固相體積也逐漸增加。其反應式如下：第20頁/共83頁2(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

鋁酸三鈣水化鋁酸三鈣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第21頁/共83頁主要水化產物（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%是水泥石形成強度的最主要化合物水化反應為放熱反應，其放出的熱量稱為水化熱。其水化熱大，放熱的周期也較長，但大部分（50%以上）熱量是在3天以內。特別是在水泥漿發(fā)生凝結、硬化的初期放出。第22頁/共83頁（二）硅酸鹽水泥的凝結硬化過程分為：早、中、晚三個時期1.水化早期，初始反應期（凝膠膜的生成期）（誘導期）

20℃，3h第23頁/共83頁3.水化后期，硬化更長時間水化反應減慢——水化產物填充由水占據(jù)的空間——晶體相互搭接——整體——水泥石——硬化硬化：漿體的強度逐漸提高并變成堅硬的石狀固體——水泥石2.水化中期，凝結

20~30h，30%的水泥已經(jīng)水化——包裹膜——增厚凝結：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程。第24頁/共83頁加水初凝終凝凝結硬化誘導期稠硬不流動漿體剛性固體隨時間增強塑性流動漿體初凝時間終凝時間水泥凝結時間與水泥漿體狀況的關系第25頁/共83頁

水泥石的結構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-毛細孔（毛細孔水）；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核毛細孔及凝膠孔它們在不同時期相對數(shù)量的變化，使水泥石的性質隨之而改變。第26頁/共83頁水泥石的工程性質(強度和耐久性)決定于水泥石的結構組成，即水化物的類型水化物的相對含量（可用水化程度表示）孔的大小、形狀和分布水灰比——即拌和時用水量與水泥用量之比表示第27頁/共83頁

不同水化程度水泥石的組成（a）水灰比：0.4；（b）水灰比：0.71.水灰比相同時，水化程度愈高，則水化物愈多，而毛細孔和未水化水泥的量相對減少。水泥石結構密實、強度高、耐久性好。2.水化程度相同而水灰比不同的水泥石結構，水灰比越大，毛細孔所占比例相對增加，水泥石的強度和耐久性下降。第28頁/共83頁

（三）影響硅酸鹽水泥凝結硬化的主要因素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、凝結硬化過程及產生強度等的主要因素。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

（四種主要熟料礦物中，C3A是決定性因素。）第29頁/共83頁性能指標熟料礦物C3SC2SC3AC4AF水化速率中慢快中凝結硬化速率中慢快中28d水化熱中低高中強度早期良差良良后期良優(yōu)中中耐化學腐蝕性中良差優(yōu)干縮性中小大小硅酸鹽水泥熟料礦物的水化、凝結硬化特性第30頁/共83頁水化熱大小比較高鈣硅酸鹽和鋁酸鹽與水反應，同時放出熱量，其每克的熱量為：Ｃ3ＳＣ2ＳＣ3ＡＣ4ＡＦ

120

60

320

100說明:放熱出現(xiàn)裂縫（內外溫差高達50℃）應用:水化熱大，適于斷面尺寸小的預應力砼。（冬季施工）第31頁/共83頁應用：

大壩水泥：大體積工程——水化熱小應選低熱水泥——Ｃ2S含量多。冬季預應砼施工：水化熱大（C3S、Ｃ3Ａ）道路水泥（抗折性好）：Ｃ3Ａ、Ｃ4ＡＦ第32頁/共83頁硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及在水泥中的相對含量組成礦物名稱分子式簡稱水泥中的含量（%）普通水泥低熱水泥早強水泥超早強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

第33頁/共83頁2.水泥細度的影響

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

4.養(yǎng)護濕度和溫度的影響

（1）濕度——應該保持潮濕狀態(tài)（2）溫度——提高溫度也可以加速水化反應。在0℃以下，當水結成冰時，水泥的水化、凝結硬化作用將停止，因而，在冬季施工時，需要采取保溫等措施。第34頁/共83頁5.養(yǎng)護齡期的影響

水泥水化硬化是一個較長時期不斷進行的過程。隨著齡期的增長——水泥石的強度逐漸提高。水泥在3~14d內強度增長較快，28d后增長緩慢。養(yǎng)護到28d。6.水泥受潮與久存的影響

水泥也不可儲存過久三個月后其強度降低約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表面而恢復部分活性。對于微結塊的水泥，強度約降低10~20%——適當方式壓碎后用于次要工程。一般，南方，水泥放不能過雨季第35頁/共83頁五、硅酸鹽水泥的技術性質國家標準GB175—99，對硅酸鹽水泥的主要技術性質如下要求。（一）細度（Fineness）

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

凡水泥細度不符合規(guī)定者為不合格品。

第36頁/共83頁測定方法：篩析法：水篩法：負壓篩法(為準)

比表面積法：規(guī)定：①硅酸鹽水泥的細度：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%。

第37頁/共83頁（二）凝結時間（Settingtime）凝結時間：是指水泥從開始加水到失去塑性，即從可塑狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需的時間。分為初凝和終凝。1.初凝時間（Initialsettingtime）自開始加水拌和起，至水泥漿開始失去可塑性與流動性所需的時間，稱為初凝時間。國家標準規(guī)定了硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45min。2.終凝時間（Finalsettingtime）自加水時起至水泥漿完全失去可塑性并開始產生強度所需的時間稱為終凝時間。國家標準規(guī)定了硅酸鹽水泥的終凝時間不得遲于6.5h。凡初凝時間不符合規(guī)定者為廢品，終凝時間不符合規(guī)定者為不合格品。第38頁/共83頁水泥凝結時間的測定要按國家標準規(guī)定的方法《水泥稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》（GB1346）進行。它是以標準稠度的水泥凈漿，在規(guī)定溫度和濕度下，用凝結時間測定儀來測定。

水泥凈漿：水泥+水3.標準稠度用水量標準稠度用水量：是指水泥凈漿達到規(guī)定稠度時所需的拌合水量，以占水泥重量的百分率表示。硅酸鹽水泥的標準稠度用水量，一般在24%~30%之間。水泥熟料礦物成分不同時，其標準稠度用水量亦有所差別，磨得越細的水泥，標準稠度用水量越大。第39頁/共83頁測定水泥稠度滑動部分總質量為300g±1g標準稠度測定儀第40頁/共83頁凝結時間測定儀圓模和試針第41頁/共83頁水泥凈漿攪拌機水泥砂漿攪拌機標準稠度用水量的測定錄像第42頁/共83頁硅酸鹽水泥：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。測定條件：初凝時間：加水起至試針距底板為4±1.0mm.終凝時間：——沉入水泥凈漿不超過0.5mm。第43頁/共83頁定義：水泥凈漿在硬化過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）檢測方法：沸煮法測：SO3

4）安定性：

國家標準規(guī)定，水泥中游離氧化鎂含量不得超過5.0%，三氧化硫含量不得超過3.5%。第44頁/共83頁（2）雷氏法：測定水泥漿在雷氏夾中硬化沸煮后的膨脹值，當兩個試件沸煮后的膨脹值的平均值不大于5mm時，即判為該水泥安定性合格，反之為不合格。(1）試餅法：將標準稠度的水泥凈漿做成試餅經(jīng)煮沸3h后，用肉眼觀察未發(fā)現(xiàn)裂紋，用直尺檢查沒有彎曲現(xiàn)象，則稱為安定性合格，反之為不合格。采用——試餅尺寸：直徑：70～80mm，高10mm養(yǎng)護24h,加熱至沸騰30min——恒溫3h。規(guī)定：不合格不能使用。雷氏法動畫演示第45頁/共83頁5）強度（1）水泥強度確定的條件及等級在標準條件下的抗壓強度和抗折強度來評定。概述：GB規(guī)定——用水泥膠砂試件測水泥強度①配合比：水泥：標準砂=1：3(平潭)說明:試驗采用水泥450g，標準砂1350g，水225g。國家標準《水泥膠砂強度試驗方法（ISO法）》（GB/T17671－99）第46頁/共83頁

標準砂是統(tǒng)一檢驗水泥強度用的材料，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，毫米累計篩余量，％0．65＜30．4040±50．25＞94第47頁/共83頁②標準尺寸：40×40×160（mm3）（一天后脫模）③標準養(yǎng)護條件：

溫度20±3℃

相對濕度：90%以上齡期：早期——3天后期——28天相對濕度：空氣中實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。水泥強度的測定錄像第48頁/共83頁④水泥的強度等級：硅酸鹽水泥強度等級：(Mpa)42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R、普通硅酸鹽水泥強度等級：(Mpa)32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。（六個——新規(guī)范）早強型優(yōu)點：3d強度較普通型強度提高10%～24%3d強度可達普通型強度28天的50%第49頁/共83頁各強度等級水泥的各齡期強度不得低于表所示數(shù)值。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注：R－早強型。硅酸鹽水泥的強度要求（GB175－99）第50頁/共83頁（五）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。在進行混凝土配合比計算時，通常采用3.10g/cm3。堆積密度：疏松堆積時約為1000~1100kg/m3

緊密堆積時可達1600kg/m3（1400~1700kg/m3）。在混凝土配合比計算中，通常采用1300kg/m3。凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時間、安定性中的任一項不符合標準規(guī)定，均為廢品。凡細度、終凝時間中的任一項不符合標準規(guī)定，或混合摻量超過最大限量，或強度低于商品等級規(guī)定的指標時，稱為不合格品。廢品水泥在工程中嚴禁使用。第51頁/共83頁六、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，引起水泥石的結構逐漸破壞，強度降低，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度與在淡水中養(yǎng)護的試件強度的比值來表示。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，作用也很復雜，主要有軟水腐蝕、鹽類腐蝕、酸類腐蝕、強堿腐蝕等。水泥中堿性物質：Ca(OH)2、水化鋁酸鈣。第52頁/共83頁（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；水泥石本身不密實而使侵蝕性介質易于進入其內部；外界因素的影響，如腐蝕介質的存在，環(huán)境溫度、濕度、介質濃度的影響等。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物分解——使水泥石結構遭受破壞。第53頁/共83頁2.鹽類腐蝕（1）硫酸鹽腐蝕當海水、沼澤水、工業(yè)污水等中含有堿性硫酸鹽（如Na2SO4、K2SO4等）時，其中的水泥石還會受到的侵蝕。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反應是在固相中進行的——高硫型水化硫鋁酸鈣結合著大量結晶水——其體積膨脹為原來的水化鋁酸鈣體積的2.5倍——水泥石產生很大的內應力——水泥石開裂、強度降低和造成破壞。第54頁/共83頁（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反應的結果：

氫氧化鎂（Mg(0H)2）松軟而無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度降低或破壞。硫酸鎂對水泥石起著和的雙重腐蝕作用。侵蝕第55頁/共83頁3.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——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，導致水泥石中其它產物的分解，而使水泥石結構破壞。開始：Ca（0H）2十C02十H20→CaC03十2H20然后：CaC03十C02十H20Ca（HCO3）2可逆的，當碳酸超過平衡濃度（溶液中的pH＜7）時，則上式反應向右進行，形成碳酸腐蝕。第56頁/共83頁（2）一般酸的腐蝕（HCl、H2SO4）在工業(yè)廢水、地下水、沼澤水中常含無機酸和有機酸工業(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，或者體積膨脹而導致水泥石破壞。對水泥石腐蝕作用最快的是無機酸中的鹽酸、氫氟酸、硝酸、硫酸和有機酸中的醋酸、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，其反應式如下：2HCl十Ca(0H)2→CaCl2十2H20

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

石膏對水泥石產生硫酸鹽膨脹型破壞。第57頁/共83頁4.強堿腐蝕

堿類溶液如濃度不大時一般是無害的，但鋁酸鹽含量較高的硅酸鹽水泥遇到強堿作用后也會破壞。（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，其反應式為：3CaO·Al2O3十6NaOH→3Na2O·Al2O3十3Ca(0H)2（2）當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孔中結晶沉淀，可使水泥石脹裂。第58頁/共83頁（二）防止水泥石腐蝕的措施1.根據(jù)侵蝕環(huán)境特點，合理選用水泥品種。2.提高水泥石的密實度。3.表面加保護層。七、硅酸鹽水泥和普通水泥的特性與應用

（一）特性

1.凝結硬化快，強度高，尤其早期強度高。

2.抗凍性好。

3.水化熱大。

4.不耐腐蝕。

5.不耐高溫。第59頁/共83頁（二）應用1.

適用于重要結構的高強混凝土及預應力混凝土工程；2.適用于早期強度要求高的工程及冬季施工的工程；3.適用于嚴寒地區(qū)，遭受反復凍融的工程及干濕交替的部位；4.不宜用于受流動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；5.不宜用于大體積混凝土；6.不宜用于高溫的工程。

第60頁/共83頁第二節(jié)摻混合材料的硅酸鹽水泥一、混合材料（一）定義：磨細水泥時摻入的人工的或天然的礦物材料稱為混合材料。（二）種類：按性質不同分：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，但與石灰、石膏或硅酸巖水泥一起，加水拌和后能發(fā)生化學反應，生成有一定膠凝性的物質，且具有水硬性，這種混合材料稱為活性混合材料。其主要成分為SiO2、

Al2O3等。第61頁/共83頁常用：?；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、燒頁巖、燒粘土等粉煤灰等：SiO2和Al2O32、非活性混合材料不具活性或活性甚低的人工或天然的礦物質材料，經(jīng)磨細，摻入水泥中不起化學作用，僅起調節(jié)水泥性質、降低水化熱、降低標號、提高產量等作用的混合材料，稱為非活性混合材料（又稱填充性混合材料）。主要有：磨細的石英砂、石灰石、粘土、慢冷礦渣、爐渣等不符合技術要求的活性混合材可作為非活性材料。第62頁/共83頁（三）應用

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

復合水泥

二、普通硅酸鹽水泥（代號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15%

非活性材料的最大摻量不超過10%磨細第63頁/共83頁2、特性

早強略低于硅酸鹽水泥

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P·S)（Portlandblastfurnace-slagcement）1、定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、?；郀t礦渣和適量石膏磨細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。?；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。第64頁/共83頁（2）凝結時間：初凝不得早于45min，實際為2~5h;終凝不得遲于10h，實際為5~9h。（3）早期強度低，后期強度增進率大。

（4）硬化時對濕熱敏感性強。（5）水化熱低。

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

（7）耐熱性較強。

（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）與鋼筋的粘結力較好，能防止鋼筋銹蝕。第65頁/共83頁硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥強度齡期第66頁/共83頁3、應用（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)護的預制構件。（4）適用于受熱（200℃以下）的混凝土工程。第67頁/共83頁四、火山灰硅酸鹽水泥（代號P·P）（Portlandpozzolanecement）1、定義：凡由硅酸鹽水泥熟料和灰質混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱為火山灰質硅酸鹽水泥，簡稱火山灰水泥。

火山灰質混合摻量：20%~50%。

2、特點：（1）密度為2.8~3.1g/cm3,堆積密度為900~1000kg/m3。細度、凝結時間和體積安定性等技術要求同普通水泥。（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。

其它特點同礦渣水泥。第68頁/共83頁3、應用（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)護生產混凝土預制構件。（4）宜用于大體積砼工程。第69頁/共83頁五、粉煤灰硅酸鹽水泥（代號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。

粉煤灰摻量：20%~40%。2、特點：（1）干縮性較小，抗裂性好。（2）配制的砼和易性較好。六、復合硅酸鹽水泥（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、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為復合硅酸鹽水泥（簡稱復合水泥）。

混合材料總摻量應>15%，但不能超過50%。第70頁/共83頁常用硅酸鹽水泥的強度要求

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合水泥強度等級齡期抗壓抗折(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_____________________第71頁/共83頁第72頁/共83頁第73頁/共83頁七、水泥的包裝標志及貯運

1.包裝標志（1）袋兩側應有水泥名稱、標號、代號。（2）硅酸鹽水泥和普通水泥采用紅色。（3）礦渣水泥包裝袋側面印字采用綠色印刷。（4）火山灰水