《土木工程材料》 教案 第四章 水泥

土木工程材料教案

課程信息課程名稱土木工程材料授課專業(yè)土木工程課程類型必修課公共課（）；專業(yè)基礎(chǔ)課（）；專業(yè)課（√）；選修課限選課（）；任選課（）；專業(yè)拓展課（）授課方式講授（√）；實(shí)踐課（√）；其它（）考核方式考試（）；考查（√）課程教學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)32學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)2學(xué)分學(xué)時(shí)分配理論課20時(shí)；實(shí)踐課12學(xué)時(shí)；教材名稱土木工程材料作者柯龍；董萌；趙影出版社西安電子科技大學(xué)出版社書(shū)號(hào)978-7-5606-6993-9出版時(shí)間2023.09班級(jí)課程名稱土木工程材料授課教師授課課時(shí)4學(xué)習(xí)課題水泥教學(xué)基本要求對(duì)水泥有一個(gè)總體的、全貌的了解。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)通用硅酸鹽水泥的定義和分類。通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)和應(yīng)用范圍。通用硅酸鹽水泥的礦物組成、水化、凝結(jié)硬化過(guò)程。如何合理地選用水泥品種。教學(xué)方法、手段案例導(dǎo)入法、講授法、小組討論法教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)導(dǎo)入——專題講解——問(wèn)題分析討論——練習(xí)——?dú)w納總結(jié)參考案例來(lái)自教材、相關(guān)參考書(shū)教具、教材教學(xué)課件PPT、教學(xué)錄像片

教師學(xué)期授課教案授課提綱及重難點(diǎn)分析教學(xué)方法設(shè)計(jì)時(shí)間分配及旁注4.1水泥概述水泥呈粉末狀,與水混合后,經(jīng)過(guò)一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)后能由可塑性漿體變成堅(jiān)硬如石的固體,并能將散粒狀材料膠結(jié)成為整體,所以水泥是一種良好的礦物膠凝材料。按膠凝材料的硬化條件來(lái)看,水泥漿體不僅能在空氣中硬化,還能更好地在水中硬化,保持并繼續(xù)增長(zhǎng)其強(qiáng)度,故水泥屬于水硬性膠凝材料。目前水泥已有百余種,可按下列方法分類：按其礦物組成,水泥可分為硅酸鹽類水泥、鋁酸鹽類水泥、硫鋁酸鹽類水泥、氟鋁酸鹽類水泥及鐵鋁酸鹽類水泥等,其中硅酸鹽類水泥的應(yīng)用最廣。按其用途和性能,水泥又可分為通用水泥、專用水泥及特性水泥。通用水泥是指大量用于一般土木建筑工程的水泥,按混合材料的品種和摻量,又分為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥等六大類。專用水泥是指有專門(mén)用途的水泥,如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥等。特性水泥是指具有比較突出的某種性能的水泥,如快硬硅酸鹽水泥、膨脹水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥、中熱水泥等。在水泥的諸多品種中,通用硅酸鹽水泥是應(yīng)用最廣、被研究得較多并占主導(dǎo)地位的水泥品種,所以我們以通用硅酸鹽水泥為例,從礦物組成、水化、凝結(jié)硬化過(guò)程、腐蝕與防治、技術(shù)特性及應(yīng)用等方面來(lái)介紹通用水泥。4.2通用硅酸鹽水泥按《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007/×G3-2018）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：通用硅酸鹽水泥是以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料,用于一般土木建筑工程中。4.2.1通用硅酸鹽水泥的生產(chǎn)生產(chǎn)硅酸鹽類水泥的原料主要是石灰質(zhì)原料和黏土質(zhì)原料兩類。石灰質(zhì)原料主要提供CAO,它可以采用石灰石、白聖、石灰質(zhì)凝灰?guī)r、貝殼等。黏土質(zhì)原料主要提供siO2、Al2O3及少量Fe2O3,它可以采用黏土、黃土、頁(yè)巖、泥巖、粉砂巖及河泥等。如果所選用的石灰質(zhì)原料和黏土質(zhì)原料按一定比例配合不能滿足化學(xué)組成要求,則要摻加相應(yīng)的校正原料。校正原料有鐵質(zhì)校正原料、硅質(zhì)校正原料和鋁質(zhì)校正原料。鐵質(zhì)校正原料主要補(bǔ)充生料中Fe2O3的不足,它可以采用鐵礦粉、黃鐵礦渣、硫鐵礦渣和鉛礦渣等。硅質(zhì)校正原料主要補(bǔ)充生料中siO2的不足,它可以采用硅藻土、砂巖、粉砂巖等。鋁質(zhì)校正原料主要補(bǔ)充生料中Al2O3的不足,它可以采用鋁礬土、煤砰石、鐵釩土等。4.2.2通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化1.硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥加水后，其礦物成分與水作用，生成一系列新的化合物，稱為水化。生成的新化合物稱為水化產(chǎn)物。硅酸鹽水泥是多礦物、多組分的物質(zhì)，因此其水化是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，生成水產(chǎn)物的同時(shí)產(chǎn)生水化熱，不同的礦物成分產(chǎn)生的水化熱量不同，釋放熱量的速度也不一樣。為了討論方便，首先研究水泥單礦物的水化，然后在此基礎(chǔ)上討論硅酸鹽類水泥的水化作用。1）硅酸三鈣的水化硅酸三鈣與水作用時(shí)，反應(yīng)較快，水化放熱量大，在常溫下的水化反應(yīng)產(chǎn)物是水化硅酸鈣（C-S-H凝膠）和氫氧化鈣。2）硅酸二鈣的水化硅酸二鈣與水作用時(shí)，反應(yīng)較慢，水化放熱小，水化反應(yīng)產(chǎn)物是水化硅酸鈣（C-S-H凝膠）和氫氧化鈣。3）鋁酸三鈣的水化鋁酸三鈣與水作用時(shí)，反應(yīng)極快，放熱大，其水化產(chǎn)物是水化鋁酸三鈣。水化鋁酸三鈣是立方晶體，易溶于水。水泥水化過(guò)程緩凝的機(jī)理為調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間，需摻入適量石膏。在有石膏存在的情況下，C3A水化的最終產(chǎn)物與石膏摻入量有關(guān)，形成三硫型水化硫鋁酸鈣（簡(jiǎn)稱鈣礬石，常用AFt表示），是針狀晶體，難溶于水。若石膏在C3A完全水化前耗盡，則鈣礬石與C3A作用轉(zhuǎn)化為單硫型水化硫鋁酸鈣（AFm）。4）鐵鋁酸四鈣的水化鐵鋁酸四鈣與水作用時(shí)，反應(yīng)較快，放熱中等，生成水化鋁酸三鈣和水化鐵酸鈣（凝膠）。以上討論了硅酸鹽水泥熟料單礦物的水化作用，但是水泥顆粒除上述的主要礦物外，還有少量次要的組成。如果忽略一些次要的和少量的成分，則硅酸鹽水泥與水作用后，主要水化產(chǎn)物是C-S-H凝膠和水化鐵酸鈣凝膠，氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣等晶體。在完全水化的水泥石中，C-S-H凝膠約占70%，氫氧化鈣約占20%，水化硫鋁酸鈣（包括鈣礬石和單硫型水化硫鋁酸鈣）約占7%。2.硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化水泥加水拌合后，成為具有可塑性的漿體，然后逐漸變稠并失去可塑性，但尚不具有強(qiáng)度的過(guò)程，稱為水泥的“凝結(jié)”。隨后，水泥漿產(chǎn)生明顯的強(qiáng)度并逐漸發(fā)展而成為堅(jiān)硬的石狀固體（水泥石），這一過(guò)程稱為水泥的“硬化”。硅酸鹽水泥的水化和凝結(jié)硬化是一個(gè)連續(xù)、復(fù)雜的物理、化學(xué)變化過(guò)程。水化是凝結(jié)硬化的前提，凝結(jié)硬化是水化的結(jié)果。凝結(jié)與硬化是同一過(guò)程的不同階段，而且凝結(jié)硬化的各階段是交錯(cuò)進(jìn)行的，不能截然分開(kāi)。水泥加水拌合后，未水化的水泥顆粒迅速分散在水中，成為水泥漿體水泥顆粒的水化從其表面開(kāi)始，水和水泥接觸后，水泥顆粒表面的水泥熟料先溶解于水，然后與水反應(yīng)，或水泥熟料在固態(tài)直接與水反應(yīng)，形成相應(yīng)的水化物，水化物溶解于水。各種水化物的溶解度很小，水化物的生成速度大于水化物向溶液中擴(kuò)散的速度，一般在幾分鐘內(nèi)，水泥顆粒周圍的溶液就成為水化物的過(guò)飽和溶液，先后析出水化硅酸鈣凝膠、水化硫鋁酸鈣、氫氧化鈣和水化鋁酸鈣晶體等水化產(chǎn)物，包在水泥顆粒表面。在水化初期，水化產(chǎn)物的數(shù)量較少，包有水化物膜層的水泥顆粒之間還是分離著的，水泥漿還具有良好的可塑性隨著時(shí)間的推移，水泥顆粒不斷水化，新生水化物增多，包在水泥顆粒表面的水化物膜層增厚，顆粒間的空隙逐漸縮小，而包有凝膠體的水泥顆粒則逐漸接近，以致相互接觸，在接觸點(diǎn)借助于范德華力，凝結(jié)成多孔的空間網(wǎng)絡(luò)，形成凝聚結(jié)構(gòu)，如圖4-4（c）所示。這種結(jié)構(gòu)在振動(dòng)的作用下可以被破壞。凝聚結(jié)構(gòu)的形成使水泥漿開(kāi)始失去可塑性，也就是水泥的初凝，但是這時(shí)還不具有強(qiáng)度。隨著以上過(guò)程的進(jìn)行，固態(tài)的水化物不斷增多，顆粒間的接觸點(diǎn)數(shù)目增加，結(jié)晶體和凝膠體互相貫穿形成的凝聚-結(jié)晶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)。而固相顆粒之間的空隙（毛細(xì)孔）不斷減小，結(jié)構(gòu)逐漸緊密，使水泥漿體完全失去可塑性，達(dá)到能擔(dān)負(fù)一定荷載的強(qiáng)度，水泥表現(xiàn)為終凝，并開(kāi)始進(jìn)入硬化階段，如圖4-4（d）所示。水泥進(jìn)入硬化期后，水化速度逐漸減慢，水化物隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸增加，擴(kuò)展到毛細(xì)孔中，使其結(jié)構(gòu)更趨致密，強(qiáng)度相應(yīng)提高。水泥的水化和凝結(jié)硬化從水泥顆粒表面開(kāi)始，逐漸往水泥顆粒的內(nèi)核深入進(jìn)行。開(kāi)始時(shí)水化速度較快，水泥的強(qiáng)度增長(zhǎng)快；但是由于水化的不斷進(jìn)行，堆積在水泥顆粒周圍的水化物不斷增多，阻礙了水和水泥未水化部分的接觸，使水化速度減慢，強(qiáng)度增長(zhǎng)也逐漸減慢，但無(wú)論時(shí)間多久，水泥顆粒的內(nèi)核很難完全水化。因此，在硬化水泥石中，同時(shí)包含有水泥熟料礦物水化的凝膠體和結(jié)晶體、未水化的水泥顆粒內(nèi)核、水（自由水和吸附水）和孔隙（毛細(xì)孔和凝膠孔）。它們?cè)诓煌瑫r(shí)期相對(duì)數(shù)量的變化，使水泥石的性質(zhì)也隨之發(fā)生改變。3.影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程，也是水泥強(qiáng)度發(fā)展的過(guò)程。為了正確使用水泥，并能在生產(chǎn)中采取效措施，調(diào)節(jié)水泥的性能，必須了解水泥水化硬化的影響因素，主要有以下幾個(gè)方面：（1）水泥的熟料礦物組成和細(xì)度。由前文介紹及表4-2可知，水泥熟料中各種礦物成分的凝結(jié)硬化特點(diǎn)不同，當(dāng)水泥中各礦物成分的相對(duì)含量不同時(shí)，水泥的凝結(jié)硬化特點(diǎn)也就不同。另外，水泥磨得越細(xì)，水泥顆粒平均粒徑越小，比表面積越大，水化時(shí)與水的接觸面就越大，因而水化速度更快，凝結(jié)硬化更快，早期的強(qiáng)度更高。（2）水泥漿的水灰比。水泥漿的水灰比是指水泥漿中水與水泥的質(zhì)量之比。當(dāng)水泥漿中加水較多時(shí)，水灰比較大，此時(shí)水泥的初期水化反應(yīng)得以充分進(jìn)行，但是水泥顆粒間被水隔開(kāi)的距離就較遠(yuǎn)，顆粒間相互連接形成骨架結(jié)構(gòu)所需的凝結(jié)時(shí)間更長(zhǎng)，所以水泥漿會(huì)凝結(jié)較慢且空隙多，將因此降低水泥石的強(qiáng)度。（3）石膏的摻量。硅酸鹽水泥中加入適量的石膏，可起到良好的緩凝效果。摻入石膏后，由于鈣礬石晶體的生成，還能改善水泥石的早期強(qiáng)度。但石膏的摻量過(guò)多時(shí)，不僅不能緩凝，還可能引起水泥安定性不良。（4）環(huán)境的溫度和濕度。水泥的水化反應(yīng)速度與環(huán)境的溫度和濕度有關(guān)。溫度對(duì)水泥的凝結(jié)硬化有明顯影響。只有處于適當(dāng)溫度下，水泥的水化、凝結(jié)和硬化才能進(jìn)行。當(dāng)溫度升高時(shí)，水化反應(yīng)加快，水泥強(qiáng)度增加也較快；當(dāng)溫度降低時(shí)，水化反應(yīng)減緩，強(qiáng)度增加緩慢。當(dāng)溫度低于5℃時(shí)，水化硬化大大減慢；當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，水化反應(yīng)基本停止。由于溫度低于0℃，水會(huì)結(jié)冰，還會(huì)破壞水泥的結(jié)構(gòu)水泥的水化、凝結(jié)硬化過(guò)程必須在水分充足的條件下進(jìn)行。潮濕環(huán)境下，水分不易蒸發(fā)，就有足夠的水分保證水泥進(jìn)行充分的水化、凝結(jié)和硬化。保持環(huán)境的溫度和濕度，使水泥石強(qiáng)度不斷增大的措施稱為養(yǎng)護(hù)。因此，使用水泥時(shí)必須注意養(yǎng)護(hù)條件，使水泥在適宜的溫度和濕度環(huán)境中進(jìn)行凝結(jié)硬化，不斷增強(qiáng)其強(qiáng)度。（5）養(yǎng)護(hù)時(shí)間。水泥的水化是從表面開(kāi)始向內(nèi)部逐漸深入進(jìn)行的。隨著時(shí)間的延續(xù)，水泥的水化程度不斷增大，水化產(chǎn)物也不斷增加。因此，水泥石強(qiáng)度的發(fā)展是隨養(yǎng)護(hù)時(shí)間而增長(zhǎng)的。一般在28天內(nèi)水化速度較快，強(qiáng)度發(fā)展也快，28天后顯著減慢。但是，只要維持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸龋嗟乃瘜?huì)不停地進(jìn)行，其強(qiáng)度在幾個(gè)月、幾年、甚至幾十年后還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。4.2.3通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007/×G3-2018）的規(guī)定，硅酸鹽類水泥的主要技術(shù)要求如下所述。1.化學(xué)指標(biāo)（1）不溶物。不溶物是指經(jīng)鹽酸處理后的不溶殘?jiān)?，以氫氧化鈉溶液處理，經(jīng)鹽酸中和、過(guò)濾后所得的殘?jiān)俳?jīng)高溫灼燒所剩的物質(zhì)。不溶物含量高會(huì)對(duì)水泥質(zhì)量有不良影響。I型硅酸鹽水泥中不溶物的含量不得超過(guò)0.75%；Ⅱ型硅酸鹽水泥中不溶物的含量不得超過(guò)1.50%。（2）燒失量。燒失量用來(lái)表示石膏和混合材料中雜質(zhì)含量,以保證水泥質(zhì)量。I型硅酸鹽水泥中的燒失量不得超過(guò)3.0%,Ⅱ型硅酸鹽水泥中的燒失量不得超過(guò)3.5%。（3）三氧化硫。三氧化硫過(guò)量會(huì)與鋁酸鈣礦物生成較多的鈣礬石,進(jìn)而產(chǎn)生較大的體積膨脹,引起水泥的安定性不良。水泥中三氧化硫的含量不得超過(guò)3.5%。（4）氧化鎂。如果水泥經(jīng)壓蒸安定性試驗(yàn)合格,則水泥中氧化鎂含量允許放寬到6.0%。水泥中氧化鎂的含量不宜超過(guò)5.0%。氧化鎂結(jié)晶粗大,水化緩慢,且水化生成的Mg（OH）2體積膨脹達(dá)1.5倍,過(guò)量會(huì)引起水泥定性不良。因此,需以壓蒸的方法加快其水化,方可判斷其安定性。（5）氯離子。水泥中氯離子的含量不大于0.06%。檢驗(yàn)結(jié)果如不符合以上標(biāo)準(zhǔn)中的任何一項(xiàng)技術(shù)要求,則認(rèn)定該水泥為不合格品。2.堿含量（選擇性指標(biāo)）水泥中堿含量按NA2O十0.658K2O計(jì)算值表示。若使用活性骨料,則要限制水泥中的堿含量泥中堿含量應(yīng)不大于0.60%或由供需雙方商定。水泥的強(qiáng)度是水泥的重要技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007/×G3-2018）和《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》（GB/T17671-2021）的規(guī)定,膠砂（即水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂、水）的質(zhì)量配合比為1：3：0.5,按規(guī)定的方法一鍋膠砂成三條試體,將做好標(biāo)記的試件水平或豎直放在（20±1）℃的水中養(yǎng)護(hù),水平放置時(shí)刮平面應(yīng)朝上,測(cè)定3d和28d的強(qiáng)度。根據(jù)測(cè)定結(jié)果,將硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個(gè)等級(jí)。普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、42.5R、52.5、52.5R四個(gè)等級(jí)。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)合硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為32.5、32.5R、42.5、52.5、52.5、52.5R六個(gè)等級(jí),其中代號(hào)R表示早強(qiáng)型水泥。不同品種、不同強(qiáng)度等級(jí)的通用硅酸鹽水泥3.細(xì)度（選擇性指標(biāo)）細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度。水泥顆粒的粗細(xì)對(duì)水泥的性質(zhì)有很大的影響。水泥顆粒越細(xì)，與水起反應(yīng)的表面積就越大，因而水化較快也較充分，早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度都較高，但在空氣中的硬化收縮性較大，磨制成本也較高。一般認(rèn)為水泥顆粒小于40μm（0.04mm）時(shí)才具有較高的活性，大于100μm（0.1mm）時(shí)活性就很小了。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007/×G3-2018）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，不小于300m2/kg；礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥的細(xì)度以篩余表示，80μm方孔篩篩余不大于10%或45μm方孔篩篩余不大于30%。約70min4.2.4水泥石的腐蝕與防止硅酸鹽類水泥硬化后，在正常的使用條件下會(huì)有較好的耐久性，但是在某些腐蝕性液體或氣體介質(zhì)中會(huì)逐漸受到腐蝕。1.水泥石的腐蝕類型引起水泥石腐蝕的原因有很多，作用也非常復(fù)雜。下面介紹幾種典型介質(zhì)的腐蝕作用。1）軟水侵蝕（溶出性腐蝕）雨水、雪水、蒸餾水、工廠冷凝水及含重碳酸鹽很少的河水與湖水等都屬于軟水。水泥石長(zhǎng)期與這些水相接觸，最先溶出的是氫氧化鈣。在靜水及無(wú)水壓的情況下，由于周圍的水易為溶出的氫氧化鈣所飽和，使溶解作用中止，因此溶出僅限于表層，影響不大。在流水及壓力水作用下，氫氧化鈣會(huì)不斷溶解流失，其濃度繼續(xù)降低，還會(huì)引起其他水化物的分解溶蝕，使水泥石結(jié)構(gòu)遭受進(jìn)一步的破壞，這種現(xiàn)象稱為溶析。2）鹽類腐蝕（1）硫酸鹽的腐蝕。在海水、湖水、鹽沼水、地下水、某些工業(yè)污水及流經(jīng)高爐礦渣或煤渣的水中常含有鈉、鉀、鎖等硫酸鹽，它們與水泥石中的氫氧化鈣起置換作用，生成硫酸鈣。硫酸鈣與水泥石中的固態(tài)水化鋁酸鈣作用生成高硫型水化硫鋁酸鈣。生成的高硫型水化硫鋁酸鈣含有大量結(jié)晶水，比原有體積增加1.5倍以上，由于上述反應(yīng)是在已經(jīng)固化的水泥石中產(chǎn)生的，因此對(duì)水泥石起極大的破壞作用。高硫型水化硫鋁酸鈣呈針狀晶體結(jié)構(gòu)，通常稱為“水泥桿菌”當(dāng)水中的硫酸鹽濃度較高時(shí)，硫酸鈣將在孔隙中直接結(jié)晶成二水石膏，體積膨脹，從而導(dǎo)致水泥石破壞。（2）鎂鹽的腐蝕。在海水和地下水中，常含有大量的鎂鹽，主要是硫酸鎂和氯化鎂。生成的氫氧化鎂松軟而無(wú)膠凝能力，氯化鈣易溶于水，二水石膏則引起硫酸鹽的破壞作用。因此，硫酸鎂對(duì)水泥石起鎂鹽和硫酸鹽的雙重腐蝕作用。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，這種水對(duì)水泥石的腐蝕作用是通過(guò)以下方式進(jìn)行的。開(kāi)始時(shí)，二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用生成碳酸鈣。生成的碳酸鈣再與含碳酸的水作用轉(zhuǎn)變成重碳酸鈣，這是可逆反應(yīng)，生成的重碳酸鈣易溶于水。當(dāng)水中含有較多的碳酸并超過(guò)平衡濃度時(shí)，上述反應(yīng)向右進(jìn)行。因此，水泥石中的氫氧化鈣通過(guò)轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹艿闹靥妓徕}而溶失。氫氧化鈣濃度降低，還會(huì)導(dǎo)致水泥石中其他水化物的分解，使腐蝕作用進(jìn)一步加劇。（2）一般酸的腐蝕。在工業(yè)廢水、地下水、沼澤水中常含有無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸，工業(yè)窯爐中的煙氣常含有氧化硫，遇水后即生成亞硫酸。各種酸類對(duì)水泥石都有不同程度的腐蝕作用。它們與水泥石中的氫氧化鈣作用后生成的化合物，或者易溶于水，或者體積膨脹，在水泥石內(nèi)造成內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致破壞。腐蝕作用最快的是無(wú)機(jī)酸中的鹽酸、氫氟酸、硝酸、硫酸和有機(jī)酸中的醋酸、蟻酸和乳酸。生成的二水石膏或者直接在水泥石孔隙中結(jié)晶產(chǎn)生膨脹，或者再與水泥石中的水化鋁酸鈣作用，生成高硫型水化硫鋁酸鈣，其破壞性更大。4）強(qiáng)堿的腐蝕堿類溶液如濃度不大時(shí)一般是無(wú)害的。但是鋁酸鹽含量較高的硅酸鹽水泥遇到強(qiáng)堿（如氫氧化鈉）作用后也會(huì)破壞。例如，氫氧化鈉與水泥熟料中未水化的鋁酸鹽作用，生成易溶的鋁酸鈉。除上述腐蝕類型外，對(duì)水泥石有腐蝕作用的還有一些其他物質(zhì)，如糖、氨鹽、動(dòng)物脂肪、含環(huán)燒酸的石油產(chǎn)品等。2.水泥石腐蝕的主要原因水泥石的腐蝕是一個(gè)極為復(fù)雜的物理化學(xué)作用過(guò)程。水泥石在遭受腐蝕時(shí)，很少僅有單一的侵蝕作用，往往是幾種作用同時(shí)存在，相互影響。水泥石產(chǎn)生腐蝕的根本原因有以下幾點(diǎn)：（1）水泥石中存在著易被腐蝕的成分（如氫氧化鈣和水化鋁酸鈣）。（2）水泥石結(jié)構(gòu)不致密，存在較多毛細(xì)孔，侵蝕性介質(zhì)可通過(guò)毛細(xì)孔進(jìn)入水泥石內(nèi)部。（3）侵蝕性介質(zhì)以液相的形式與水泥石接觸并具有適宜的環(huán)境溫度、濕度和介質(zhì)濃度等。3.水泥石腐蝕的防止根據(jù)水泥石腐蝕的原因，可以采取以下預(yù)防措施：（1）根據(jù)環(huán)境侵蝕特點(diǎn)，合理選用水泥品種，減少水泥中易被腐蝕物質(zhì)，即氫氧化鈣、水化鋁酸鈣的含量。（2）降低水泥石的孔隙率，提高水泥石的密實(shí)度。（3）在水泥石的表面涂抹或鋪設(shè)保護(hù)層，隔斷水泥石和外界腐蝕性介質(zhì)的接觸。4.2.5通用硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用硅酸鹽類水泥的品種很多，而不同品種水泥間的差別也較大，可以滿足各種工程的不同需要。工程中最常用的硅酸鹽類水泥主要有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥六大類，統(tǒng)稱為通用硅酸鹽水泥。它們的主要區(qū)別是混合材料的品種和摻量不同。1.硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007/×G3-2018）規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，統(tǒng)稱為硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）。硅酸鹽水泥分兩種類型：不摻加混合材料的稱為I型硅酸鹽水泥，其代號(hào)為P.I；在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻加不超過(guò)水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥，其代號(hào)為P.Ⅱ。硅酸鹽水泥特點(diǎn)：（1）強(qiáng)度等級(jí)高。硅酸鹽水泥主要用于重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程。（2）凝結(jié)硬化較快。硬化后的硅酸鹽水泥密實(shí)，耐凍性優(yōu)于其他通用水泥，適用于要求凝結(jié)快、早期強(qiáng)度高、冬季施工及嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的工程。（3）抗碳化能力強(qiáng)?？諝庵械亩趸寂c水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣的過(guò)程叫碳化。硅酸鹽水泥堿性強(qiáng)，密實(shí)度高，因此抗碳化能力強(qiáng)，適用于二氧化碳濃度較高的環(huán)境，如翻砂、鑄造車間等，特別適用于重要的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土工程。（4）干縮小。硅酸鹽水泥在硬化過(guò)程中，形成大量的水化硅酸鈣凝膠，使水泥石密實(shí)，其游離水分少，不易產(chǎn)生干縮裂紋，可用于干燥環(huán)境中的混凝土工程。（5）耐磨性好。硅酸鹽水泥強(qiáng)度高，耐磨性好，適用于有耐磨要求的混凝土工程，如路面與地面工程。（6）耐腐蝕性差。硅酸鹽水泥石中含有大量的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣，易引起軟水、酸類和鹽類的腐蝕。因此，它不適用于經(jīng)常與流動(dòng)的淡水接觸及有水壓作用的工程，也不適用于受海水、其他腐蝕性介質(zhì)等作用的工程。（7）水化熱高。硅酸鹽水泥熟料中硅酸三鈣和鋁酸三鈣含量高，早期放熱量大，放熱速度快，早期強(qiáng)度高，用于冬季施工?？杀苊鈨龊Α５叻艧崃繉?duì)大體積混凝土工程不利，如無(wú)可靠的降溫措施，不宜用于大體積混凝土工程。（8）耐熱性差。硅酸鹽水泥石在溫度為250℃時(shí)水化物開(kāi)始脫水，水泥石強(qiáng)度下降；當(dāng)溫度達(dá)到700℃以上時(shí)，水化產(chǎn)物分解，水泥石的結(jié)構(gòu)開(kāi)始破壞。因此，硅酸鹽水泥不宜單獨(dú)用于有耐熱、高溫要求的混凝土工程。（9）濕熱養(yǎng)護(hù)效果差。硅酸鹽水泥在常規(guī)養(yǎng)護(hù)條件下硬化快、強(qiáng)度高。但是經(jīng)過(guò)蒸汽養(yǎng)護(hù)后，再經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)至28d測(cè)得的抗壓強(qiáng)度往往低于未經(jīng)蒸汽養(yǎng)護(hù)的28d的抗壓強(qiáng)度。2.普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱為普通水泥。普通硅酸鹽水泥是指熟料和石膏組分大于或等于80%且小于95%，摻加大于5%且不超過(guò)20%的粒化高爐礦渣、火山灰質(zhì)混合材料、粉煤灰、石灰石等活性混合材料，其中允許用不超過(guò)水泥質(zhì)量8%的非活性混合材料或不超過(guò)水泥質(zhì)量5%的窯灰代替活性混合材料共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，其代號(hào)為P.O。普通硅酸鹽水泥由于摻入了少量混合材料，故某些性能與硅酸鹽水泥相比稍有差異，但大部分性能相同。普通硅酸鹽水泥被廣泛用于各種混凝土或鋼筋混凝土工程，是我國(guó)目前主要的水泥品種之一。3.礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱礦渣水泥。礦渣硅酸鹽水泥有兩個(gè)品種：一種是熟料和石膏組分大于或等于50%且小于80%，摻加大于20%且不超過(guò)50%的活性混合材料?；郀t礦渣，其中允許用不超過(guò)水泥質(zhì)量8%的其他活性混合材料、非活性混合材料或窯灰中的任一種材料代替，代號(hào)為P.S.A；另一種是熟料和石膏組分不少于30%且少于50%，摻加大于50%且不超過(guò)70%的活性混合材料?；郀t礦渣，其中允許用不超過(guò)水泥質(zhì)量8%的其他活性混合材料、非活性混合材料或窯灰中的任一種材料代替，代號(hào)為P.S.B。礦渣水泥的顏色較淡，主要特點(diǎn)如下：（1）抗溶出性侵蝕及抗硫酸鹽侵蝕能力強(qiáng)，適用于受溶出性或硫酸鹽侵蝕的水工建筑工程、海港工程及地下工程。但是在酸性水（包括碳酸）及含鎂鹽的水中，礦渣水泥的抗侵蝕性能卻較硅酸鹽水泥及普通水泥差。（2）水化熱低。礦渣水泥由于熟料減少，因此水化熱低，宜用于大體積混凝土工程。（3）早期（3d、7d）強(qiáng)度低，但是在后期（28d以后），由于水化硅酸鈣凝膠數(shù)量增多，強(qiáng)度不斷增長(zhǎng)，最后甚至超過(guò)同強(qiáng)度等級(jí)的普通硅酸鹽水泥。（4）環(huán)境溫度、濕度對(duì)凝結(jié)硬化影響較大，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)或壓蒸養(yǎng)護(hù)等濕熱處理方法，能顯著加快硬化速度。（5）耐熱性強(qiáng)，可用于耐熱混凝土工程，如制作冶煉車間、鍋爐房等高溫車間。（6）保水性差，泌水性較大，干縮性較大。礦渣水泥中混合材料摻量較多，且磨細(xì)粒化高爐礦渣有尖銳棱角，所以礦渣水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量較大。但是其保持水分的能力較差，泌水性也較大，故礦渣水泥的干縮性較大，如果養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，易產(chǎn)生裂紋。（7）抗凍性較差，耐磨性較差。礦渣水泥的抗凍性、抗?jié)B性、耐磨性和抵抗干濕交替循環(huán)的性能均不及硅酸鹽水泥和普通水泥。因此，礦渣水泥不宜用于嚴(yán)寒地區(qū)和水位經(jīng)常變動(dòng)的部位，也不宜用于高速挾沙水流沖刷或其他具有耐磨要求的工程。（8）抗碳化能力較差。礦渣水泥硬化后堿度較低，因此表層的碳化作用進(jìn)行得較快，碳化深度也較大。這對(duì)鋼筋混凝土不利，當(dāng)碳化深入到達(dá)鋼筋表面時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕。4.火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱火山灰水泥?；鹕交屹|(zhì)硅酸鹽水泥是指熟料和石膏組分不少于60%且少于80%，摻加大于20%且不超過(guò)40%的火山灰質(zhì)活性混合材料磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，其代號(hào)為P.P。火山灰水泥的凝結(jié)硬化特性、水化放熱、強(qiáng)度發(fā)展、碳化等性能都與礦渣水泥基本相同，但是其抗凍性、耐磨性都比礦渣水泥差，故應(yīng)避免用于有抗凍及耐磨要求的部位?；鹕交宜喔稍锸湛s較大，在干熱條件下會(huì)產(chǎn)生起粉現(xiàn)象，所以火山灰水泥不宜用于干熱環(huán)境施工的工程?；鹕交屹|(zhì)混合材料在潮濕環(huán)境下，會(huì)吸收石灰而產(chǎn)生膨脹膠化作用，使水泥石結(jié)構(gòu)致密，因而有較高的密實(shí)度和抗?jié)B性，適宜用于抗?jié)B要求較高的工程。5.粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥。粉煤灰硅酸鹽水泥是指熟料和石膏組分不少于60%且少于80%,摻加大于20%且不超過(guò)40%的粉煤灰活性混合材料磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,代號(hào)為P.F。粉煤灰水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程與火山灰水泥基本相同,性能也與礦渣水泥和火山灰水泥相似。由于粉煤灰水泥具有干縮性較小、抗裂性較好的優(yōu)點(diǎn),而且水化熱比硅酸鹽水泥和普通水泥低,抗侵蝕性較強(qiáng),因此適用于水利工程及大體積混凝土程。6.復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱復(fù)合水泥。復(fù)合硅酸鹽水泥是指熟料和石膏組分不少于50%且少于80%,摻加大于20%且不超過(guò)50%兩種或兩種以上的活性或非活性混合材料,其中允許用不超過(guò)水泥質(zhì)量8%的窯灰代替,摻礦渣時(shí)混合材料摻量不得與礦渣硅酸鹽水泥重復(fù),磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,代號(hào)為P.C。用于摻入復(fù)合水泥的混合材料有粒化高爐礦渣、火山灰質(zhì)混合材料、粉煤灰、石灰石,符合標(biāo)準(zhǔn)要求的?；珶掕F渣、?；鲡}液態(tài)渣及各種新開(kāi)發(fā)的活性混合材料及各種非活性混合材料。復(fù)合水泥同時(shí)摻入兩種或兩種以上的混合材料,它們?cè)谒嘀胁皇敲糠N混合材料作用的簡(jiǎn)單疊加,而是相互補(bǔ)充。復(fù)合水泥的特性取決于所摻混合材料的種類、摻量及相對(duì)比例,與礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥有不同程度的相似性,應(yīng)根據(jù)所摻入的混合材料種類,參照其他摻混合材料水泥的適用范圍和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選用。4.2.6水泥的質(zhì)量評(píng)定驗(yàn)收與保管1.水泥的質(zhì)量評(píng)定對(duì)通用硅酸鹽水泥進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果符合化學(xué)指標(biāo)（不溶物、燒失量、三氧化硫、氧化鎂、氯離子）、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度等技術(shù)要求的為合格品；不符合的則為不合格品。具體指標(biāo)要求見(jiàn)本章“4.2.3通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)”一節(jié)所述。水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)者名稱和出廠編號(hào)不全的也屬于不合格品。2.水泥的驗(yàn)收水泥的驗(yàn)收的注意事項(xiàng)如下：（1）水泥到貨后應(yīng)首先核對(duì)包裝袋上的工廠名稱、水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、水泥代號(hào)、包裝年月日和生產(chǎn)許可證號(hào)，然后清點(diǎn)數(shù)量。（2）水泥的28d強(qiáng)度值在水泥發(fā)出日起32d內(nèi)由發(fā)出單位補(bǔ)報(bào)；收貨倉(cāng)庫(kù)接到此試驗(yàn)報(bào)告單后，應(yīng)首先與到貨通知書(shū)等核對(duì)品種、強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量，然后保存此報(bào)告單，以備查找。（3）袋裝水泥一般每袋凈重（50±1）kg，但是快凝快硬硅酸鹽水泥每袋凈重為（45±1）kg，砌筑水泥每袋凈重為（40±1）kg，硫鋁酸鹽早強(qiáng)水泥每袋凈重為（46±1）kg，驗(yàn)收時(shí)應(yīng)特別注意。3.水泥的保管水泥的保管注意事項(xiàng)如下：（1）水泥在運(yùn)輸及儲(chǔ)存時(shí)不得受潮和混入雜物，不同品種、強(qiáng)度等級(jí)及出廠日期的水泥應(yīng)分開(kāi)儲(chǔ)運(yùn)。（2）存放袋裝水泥時(shí)，地面墊板要離地300mm，四周離墻300mm；袋裝水泥堆垛不宜太高，以免下部水泥受壓結(jié)硬，一般以10袋為宜，如果存放期短、庫(kù)房緊張，也不宜超過(guò)15袋。（3）水泥的儲(chǔ)存應(yīng)按照水泥到貨先后，依次堆放，盡量做到先存先用。（4）水泥儲(chǔ)存期不宜過(guò)長(zhǎng)，以免受潮而降低水泥強(qiáng)度；一般水泥儲(chǔ)存期為3個(gè)月，高鋁水泥為2個(gè)月，快硬水泥為1個(gè)月。一般水泥存放3個(gè)月以上為過(guò)期水泥，其強(qiáng)度將降低10%~20%，存放期越長(zhǎng)，強(qiáng)度降低越多。過(guò)期水泥使用前必須重新檢驗(yàn)、標(biāo)定強(qiáng)度等級(jí)，否則不得使用。4.3特性水泥與專用水泥4.3.1特性水泥1.快硬硅酸鹽水泥凡以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏磨細(xì)制成的，以3d抗壓強(qiáng)度表示強(qiáng)度等級(jí)的水硬性膠凝材料，稱為快硬硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱快硬水泥。生產(chǎn)快硬硅酸鹽水泥的方法與生產(chǎn)通用硅酸鹽水泥的方法基本相同，只是較嚴(yán)格地控制生產(chǎn)工藝條件，要求原料中含有害雜質(zhì)較少，提高熟料中硬化最快的礦物成分含量，即鋁酸三鈣和硅酸三鈣。通常硅酸三鈣的含量為50%~60%，鋁酸三鈣的含量可達(dá)8%~14%，再適當(dāng)增加石膏摻量（可達(dá)8%），同時(shí)提高水泥的粉磨細(xì)度，即制得快硬硅酸鹽水泥。快硬硅酸鹽水泥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與通用硅酸鹽水泥略有差別，主要有以下幾個(gè)方面：（1）氧化鎂：熟料中氧化鎂含量不得超過(guò)5.0%。如水泥壓蒸安定性試驗(yàn)合格，則熟料中氧化鎂的含量允許放寬到6.0%。（2）三氧化硫：水泥中三氧化硫的含量不得超過(guò)4.0%。（3）細(xì)度：要求在0.080mm方孔篩篩余不得超過(guò)10%。（4）凝結(jié)時(shí)間：初凝不得早于45min，終凝不得遲于10h。（5）安定性：用沸煮法檢驗(yàn)要求合格。（6）強(qiáng)度等級(jí)：快硬水泥的強(qiáng)度等級(jí)以3d抗壓強(qiáng)度來(lái)表示，分為325、375、425三個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。由于快硬水泥的細(xì)度高，水化活性大，硅酸三鈣和鋁酸三鈣的含量較高，因此其水化熱較高。快硬水泥的早期干縮率較大。由于水泥石比較致密，不透水性和抗凍性往往優(yōu)于硅酸鹽水泥?？煊菜嗟哪Y(jié)硬化速度快，早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快，可用來(lái)配制早強(qiáng)、高強(qiáng)度等級(jí)混凝土，適用于緊急搶修工程、低溫施工工程、軍事工程和高強(qiáng)度等級(jí)混凝土預(yù)制件等?？煊菜嘁资艹弊冑|(zhì)，在運(yùn)輸和儲(chǔ)存時(shí)，必須特別注意防止受潮，并應(yīng)與其他品種水泥分開(kāi)儲(chǔ)存運(yùn)輸，不得混雜。一般保存期不應(yīng)超過(guò)一個(gè)月，否則應(yīng)重新進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可使用。2.鋁酸鹽水泥以鋁礬土和石灰石為原料，經(jīng)煅燒（或熔融狀態(tài)）得到以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥熟料，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為鋁酸鹽水泥（又名高鋁水泥），代號(hào)為CA。1）分類鋁酸鹽水泥按Al2O3含量百分?jǐn)?shù)分為四類：（1）CA-50：50%三Al2O3<60%；（2）CA-60：60%三Al2O3<68%；（3）CA-70：68%三Al2O3<77%；（4）CA-80：Al2O3>77%。2）物理性能與強(qiáng)度等級(jí)（1）細(xì)度。鋁酸鹽水泥的比表面積不小于300m2/kg或0.045mm篩篩余不大于20%，由供需雙方商定，在無(wú)約定的情況下發(fā)生爭(zhēng)議時(shí)以比表面積為準(zhǔn)。（2）凝結(jié)時(shí)間。鋁酸鹽水泥的凝結(jié)時(shí)間（膠砂）應(yīng)符合表4-7的要求。（3）強(qiáng)度。鋁酸鹽水泥的各類型水泥各齡期強(qiáng)度值不得低于表4-8所列數(shù)值。強(qiáng)度按國(guó)標(biāo)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》（GB/T17671-2021）規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定,但其中水灰比做如下修改：CA-50成型時(shí),水灰比按0.44和膠砂流動(dòng)度達(dá)到130~150mm來(lái)確定。當(dāng)用0.44水灰比制成的膠砂流動(dòng)度正好在130~150mm時(shí),即用0.44水灰比,當(dāng)膠砂流動(dòng)度超出該流動(dòng)度范圍時(shí),應(yīng)在0.44基數(shù)上以0.01的整倍數(shù)增加或減少水灰比,使制成膠砂流動(dòng)度達(dá)到130~140mm或減至50~140mm,試件成型時(shí)用達(dá)到上述要求流動(dòng)度的水灰比來(lái)制備膠砂。CA-60、CA-70、CA-80成型時(shí),水灰比按0.40和膠砂流動(dòng)度達(dá)到130~150mm來(lái)確定,若用0.40水灰比制成膠砂的流動(dòng)度超出上述范圍,則按CA-50的方法進(jìn)行調(diào)整。3）性能特點(diǎn)鋁酸鹽水泥有如下特性：（1）早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快,后期強(qiáng)度增長(zhǎng)不明顯。鋁酸鹽水泥的1d強(qiáng)度即可達(dá)3d強(qiáng)度的80%以上,屬于快硬型水泥。它適用于緊急搶修工程和早期強(qiáng)度要求高的特殊工程。使用鋁酸鹽水泥時(shí),要控制其硬化溫度,最適宜的硬化溫度為15℃左右,一般不得超過(guò)25℃。所以鋁酸鹽水泥不適用于蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土制品,也不適用于在高溫季℃施工的工程。（2）水化熱大。鋁酸鹽水泥的主要成分是鋁酸鈣,故水化放熱量大,而且集中在水化初期,1d內(nèi)即可放出水化熱總量的70%~80%。因此,鋁酸鹽水泥不宜用于大體積混凝土工程,但適用于寒冷地區(qū)冬季施工的混凝土工程。（3）抗硫酸鹽侵蝕性強(qiáng)。鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物中沒(méi)有氫氧化鈣,且硬化后的結(jié)構(gòu)致密,因此它具有很強(qiáng)的抗硫酸鹽及抗海水腐蝕的性能。同時(shí),它在碳酸水、稀鹽酸等腐蝕性溶液中也表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性。鋁酸鹽水泥對(duì)堿液侵蝕無(wú)抵抗能力,故應(yīng)注意避免堿性腐蝕。（4）耐熱性高。鋁酸鹽水泥在高溫下仍保持較高強(qiáng)度,是高溫下產(chǎn)生固相反應(yīng),燒結(jié)代替水化所致。因此,高鋁水泥可作為耐熱混凝土的膠結(jié)材料。4）應(yīng)用鋁酸鹽水泥可以用于配制膨脹水泥、自應(yīng)力水泥、化學(xué)建材的添加劑等,也可以用于配制不定形耐火材料,還可以用于搶建、搶修、抗硫酸鹽侵蝕和冬季施工等特殊需要的工程。CA-50應(yīng)用時(shí)需要注意：（1）在施工過(guò)程中,為防止凝結(jié)時(shí)間失控,一般不得與硅酸鹽水泥、石灰等能析出氫氧化鈣的膠凝物質(zhì)混合,使用前拌合設(shè)備等必須沖洗干凈。（2）不得用于接觸堿性溶液的工程。（3）鋁酸鹽水泥水化熱集中于早期釋放，從硬化開(kāi)始應(yīng)立即澆水養(yǎng)護(hù)；一般不宜澆筑大體積混凝土。（4）鋁酸鹽水泥混凝土后期強(qiáng)度下降較大，應(yīng)按最低穩(wěn)定強(qiáng)度設(shè)計(jì)。（5）CA-50鋁酸鹽水泥混凝土的最低穩(wěn)定強(qiáng)度值以試件脫模后放入（50±2）℃水中養(yǎng)護(hù)，取齡期為7d和14d強(qiáng)度值中的較低者來(lái)確定。（6）用蒸汽養(yǎng)護(hù)加速混凝土硬化時(shí)，養(yǎng)護(hù)溫度不得高于50℃。（7）用于鋼筋混凝土?xí)r，鋼筋保護(hù)層的厚度不得小于60mm。（8）未經(jīng)試驗(yàn)，不得加入任何外加物。（9）不得與未硬化的硅酸鹽水泥混凝土接觸使用；可以與具有脫模強(qiáng)度的硅酸鹽水泥混凝土接觸使用，但接茬處不應(yīng)長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)。3.快硬硫鋁酸鹽水泥將適當(dāng)成分的生料，經(jīng)煅燒得到以無(wú)水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的水泥熟料，再與石灰石、適量石膏共同磨細(xì)制成的具有早期高強(qiáng)度特點(diǎn)的水硬性膠凝材料，稱為快硬硫鋁酸鹽水泥。4.自應(yīng)力水泥和膨脹水泥自應(yīng)力水泥的線膨脹率一般為1%~3%，膨脹結(jié)果不僅使水泥避免收縮，而且尚有一定的線膨脹極限值，在限制的條件下，則可使混凝土受到壓應(yīng)力，從而達(dá)到預(yù)應(yīng)力的目的。膨脹水泥及自應(yīng)力水泥有以下配制途徑：（1）以硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥為主，外加鋁酸鹽水泥和天然二水石膏配制而成，凝結(jié)較慢，俗稱硅酸鹽型。（2）以鋁酸鹽水泥熟料為主，外加適量二水石膏配制而成，凝結(jié)較快，俗稱鋁酸鹽型。（3）以無(wú)水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的熟料，外加適量石膏配制而成，俗稱硫鋁酸鹽型。（4）以鐵鋁酸鹽水泥熟料（以鐵相、無(wú)水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的熟料），外加適量石膏配制而成，俗稱鐵鋁酸鹽型。（5）調(diào)整各種組成的配合比例，可以得到不同膨脹值的水泥。膨脹水泥適用于補(bǔ)償收縮混凝土，用做防滲混凝土；填灌混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的接縫及管道接頭，結(jié)構(gòu)的加固與修補(bǔ)，澆筑機(jī)器底座及固結(jié)地腳螺絲等。自應(yīng)力水泥適用于制造自應(yīng)力鋼筋混凝土壓力管及其配件。5.白色硅酸鹽水泥由氧化鐵含量少的硅酸鹽水泥熟料、適量石膏及石灰石或窯灰等混合材料磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為白色硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱白水泥），代號(hào)為P.W?；旌喜牧蠐搅繛樗噘|(zhì)量的0~10%，石灰石中三氧化二鋁的含量應(yīng)不超過(guò)2.5%。硅酸鹽系列水泥的顏色通常呈灰色，主要是因?yàn)楹休^多氧化鐵及其他雜質(zhì)。白水泥的生產(chǎn)工藝與常用水泥基本相同。為了保持白水泥的白度，在煅燒、粉磨和運(yùn)輸時(shí)均應(yīng)防止著色物質(zhì)混入，常采用天然氣、煤氣或重油作燃料，在磨機(jī)中用硅質(zhì)石材或堅(jiān)硬的白色陶瓷作為襯板及研磨體，不能用鑄鋼板和鋼球。1）白水泥的技術(shù)要求三氧化硫：水泥中三氧化硫的含量應(yīng)不超過(guò)3.5%。細(xì)度：80μm方孔篩篩余應(yīng)不超過(guò)10%。凝結(jié)時(shí)間：初凝應(yīng)不早于45min，終凝應(yīng)不遲于10h。安定性：用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。水泥白度：水泥白度值應(yīng)不低于87。強(qiáng)度：水泥強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)劃分，各強(qiáng)度等級(jí)的各齡期強(qiáng)度應(yīng)不低于表4-9中的數(shù)值。2）白水泥的應(yīng)用白水泥具有強(qiáng)度高、色澤潔白等特點(diǎn)，多用于裝飾性應(yīng)用，在建筑裝飾工程中常用來(lái)配制彩色水泥漿，用于建筑物內(nèi)、外墻的粉刷及天棚、柱子的粉刷，貼面裝飾材料的勾縫處理。白水泥還可用于配制各種彩色砂漿（用于裝飾抹灰），如常用的水刷石、斬假石等，模仿天然石材的色彩、質(zhì)感，具有較好的裝飾效果。此外，白水泥也用于配制彩色混凝土、制作彩色水磨石等。3）白水泥在應(yīng)用中的注意事項(xiàng)在制備混凝土?xí)r粗細(xì)骨料宜采用白色或彩色的大理石、石灰石、石英砂和各種顏色的石屑，不能摻和其他雜質(zhì)，以免影響其白度及色彩。白水泥的施工和養(yǎng)護(hù)方法與普通硅酸鹽水泥相同，但施工時(shí)底層及攪拌工具必須清洗干凈，以免影響白水泥的裝飾效果。6.中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥是水化放熱較低的水泥品種，適用于澆制水工大壩、大型構(gòu)筑物和大型建筑物的基礎(chǔ)等，常稱為大壩水泥。以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料，稱為中熱硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱中熱水泥），代號(hào)為P.MH。以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料，稱為低熱硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱低熱水泥），代號(hào)為P.LH。以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料，加入?；郀t礦渣、適量石膏，磨細(xì)制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料，稱為低熱礦渣硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱低熱礦渣水泥），代號(hào)P.SLH。低熱礦渣水泥中?；郀t礦渣摻量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%~60%。允許用不超過(guò)混合材料總量50%的粒化電爐磷渣或粉煤灰代替部分?；郀t礦渣。為了降低水泥的水化熱和放熱速率，必須降低熟料中鋁酸三鈣（C3A）和硅酸三鈣（