第三章无机胶凝材料

1、第3章无机胶凝材料 3.1气硬性胶凝材料 3.2硅酸盐水泥 3.3掺混合材料的硅酸盐水泥 3.4其他水泥 凡能在物理、化学作用下，使浆体变为坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料胶凝材料。 气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度； 水硬性胶凝材料：不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中保持和发展其强度。胶凝材料分类胶凝材料分类以高分子化合物为主要成分的胶凝材料气硬性胶凝材料只适用于地上或干燥环境；水硬性胶凝材料适用于地上、地下或水中环境。3.1气硬性胶凝材料 3.1.1石膏 3.1.2石灰 3.1.3水玻璃（*） 3.1.4菱苦土（*）

2、3.1.1石膏 概述 生产建筑石膏的原料主要有天然二水石膏，含有二水石膏或含有二水石膏与无水石膏混合物的化工副产品及废渣（如磷石膏是制造磷酸时的废渣，此外还有氟石膏、盐石膏、硼石膏、黄石膏、钛石膏等）。 石膏可泛指软石膏和硬石膏两种矿物。软石膏为二水硫酸钙（CaSO42H2O），又称二水石膏。 硬石膏为无水硫酸钙（CaSO4），中国石膏矿资源丰富，储量最多的为山东省，中国石膏矿石类型齐全，但优质矿石（纤维石膏）少。湖北应城潘家集石膏矿的纤维石膏质地纯优，矿石品位一般达98，为应城石膏矿的主要产品，是中国优质石膏的主要产地。中国的石膏主要用在水泥生产中作缓凝剂，其次用来生产石膏墙板、胶凝材料以及

3、在化工和轻工业中用于造纸、油漆、橡胶、食品、医药、陶瓷填料，以及在农业上作土壤调节剂和肥料等。中国正在开发目前国外十分普及的石膏墙板材料，石膏的消费结构也将发生变化。OHOHCaSOOHCaSOC22417010724211212OHCaSOOHOHCaSO2422422321半水石膏；半水石膏；二水石膏胶体微粒；二水石膏胶体微粒；二水石膏晶体；二水石膏晶体；交错的晶体交错的晶体 5.防火性能良好, 具有一定的调湿调温性 建筑石膏硬化后的主要成分是带有两个结晶水分子的二水石膏，当其遇火时，二水石膏脱出结晶水，结晶水吸收热量蒸发时，在制品表面形成水蒸汽幕，有效地阻止火的蔓延。制品厚度越大、防火性

4、能越好。可调节室内湿度。 6.建筑石膏硬化时体积略有膨胀 一般膨胀0.51.5，这种微膨胀性可使硬化体表面光滑饱满，干燥时不开裂，且能使制品造型棱角很清晰，有利了制造复杂图案花型的石膏装饰件。 7.石膏制品加工性能好石膏制品加工性能好 石膏制品可锯，可刨，可钉，可打眼，具有良好的可加工性能。1.粉刷石膏是由建筑石膏或由建筑石膏和CaSO4(400)二者混合后再掺入外加剂、细骨料等而制成的气硬性胶凝材料。 粉刷石膏按用途可分为面层粉刷石膏(M)；底层粉刷石膏(D)和保温层粉刷石膏(W)二类。（JC/T517-93粉刷石膏按强度分为优等品(A)、一等品(B)与合格品(C)，粉刷石膏产品标记 的顺序

5、为：产品名称、代号、等级、标准号。 例如优等品面层粉刷石膏的标记为：粉刷石膏MAJC T517）。粉刷石膏粘接力高、不裂、不起鼓、表面光洁、防火、保温，并且施工方便，可实现机械化施工，是一种高档抹面材料，可用于办公室、住宅等的墙面、顶棚等。 JC/T 517-93粉刷石膏按强度分为优等品()、一等品()、合格品()，各等级的强度应满足要求。2.5 mm筛和0.2 mm筛的筛余应分别不大于0和40。初凝时间应不小于1 h，终凝时间应不大于8 h。保温层粉刷石膏的体积密度应不大于600 kg/m3。A. 普通纸面石膏板普通纸面石膏板是以建筑石膏作为主要原料，掺入适量轻集料、纤维增强材料和外加剂构成

6、芯材，并与护面纸板牢固地粘结在一起的建筑板材。护面纸板(专用的厚质纸)主要起到提高板材抗弯、抗冲击性能的作用。普通纸面石膏板具有质轻、抗弯和抗冲击性高、防火、保温隔热、抗震性好，并具有较好的隔声性和可调节室内湿度等优点。普通纸面石膏板的耐火极限一般为515 min。板材的耐水性差，受潮后强度明显下降，且会产生较大变形或较大的挠度。石膏空心条板纸面石膏条板C. 耐火纸面石膏板耐火纸面石膏板是以建筑石膏为主，掺入适量轻集料、无机耐火纤维增强材料和外加剂构成耐火芯材，并与护面纸牢固地粘结在一起的改善高温下芯材结合力的建筑板材。耐火纸面石膏板属难燃性建筑材料，具有较高的遇火稳定性，其遇火稳定时间大于2

7、030 min。GB 50222-95规定，当耐火纸面石膏板安装在钢龙骨上时，可作为A级装饰材料使用。其他性能与普通纸面石膏板相同。耐火纸面石膏板主要用作防火等级要求高的建筑物的装饰材料，如影剧院、体育馆、幼儿园、展览馆、博物馆、候机(车)大厅、售票厅、商场、娱乐场所及其通道、楼梯间、电梯间等的吊顶、墙面、隔断等。B. 耐水纸面石膏板耐水纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入适量纤维增强材料和耐水外加剂等构成耐水芯材，并与耐水护面纸牢固地粘结在一起的吸水率较低的建筑板材。耐水纸面石膏板具有较高的耐水性，其他的性能与普通纸面石膏板相同。耐水纸面石膏板主要用于厨房、卫生间、厕所等潮湿场合的装饰。其

8、表面也需进行饰面处理，以提高装饰性。石膏板技术要求根据国家标准GB/T 97751999纸面石膏板的规定，纸面石膏板的主要技术要求有：外观质量、尺寸偏差、对角线长度差、楔形棱边断面尺寸、断裂荷载、单位面积质量、护面纸与石膏芯的粘结、吸水率、表面吸水量和遇火稳定性。其中吸水率、表面吸水量仅适用于耐水纸面石膏板，板材的吸水率不大于10.0，表面吸水量不大于160 g/m3；遇火稳定性仅适用于耐火纸面石膏板，板材遇火稳定时间不小于20 min。石膏板的生产石膏板的生产 轻钢龙骨石膏板墙体体系(简称QST)具有以下优点： (1)质轻，强度较高。纸面石膏板重811kg/m2：，抗弯强度达610MPa，组

9、成轻钢龙骨石膏板墙体后重为3050kgm2，仅为同厚度红砖墙重的1/5。 (2)尺寸稳定。胀缩变形不大于0.1。 (3)抗震性好。因石膏板轻，且具有一定弹性，故地震时惯性力小，不易震坍。 (4)自动调湿性好。当室内空气较潮湿时，石膏板会吸收一部分水分，反之，当室内空气很干燥时，石膏板又会放出一定量水分。 (5)装饰方便。在纸面石膏板上可直接裱糊各种壁纸或进行涂装等饰面，墙上可随意钉挂镜框等饰物。同时，石膏易作成弧形墙体和圆拱门等，有利灵活设计。 6)占地面积少。轻钢龙骨石膏板墙体厚度小，有利于增加室内有效使用面积。 (7)便于管道及电线等埋设。轻钢龙骨石膏板墙体空腔内可以设置各种管道及电线设施

10、。且这些工程的安装可与龙骨安装施工交叉进行，有利缩短工期。 (8)施工简便，进度快。施工不变季节影响，且为干法作业，有利减轻工人劳动强度。轻钢龙骨纸面石膏板吊顶（平吊）轻钢龙骨纸面石膏板吊顶（竖吊）轻钢龙骨纸面石膏权隔墙在沿边龙骨上涂以密封胶（龙骨）沿顶龙骨安装后,再用一根竖向龙骨沿竖向龙骨方向每1.5m设一个可耐福安装龙骨将可耐福厚板水平向安装在C型竖向龙骨上在双层C型竖向龙骨间放置岩棉将另一侧的可耐福厚板水平向安装将可耐福石膏板安装在C型竖向龙骨上石膏板错缝安装，以保证所有接缝可耐福双层龙骨隔墙系统安装程序 3.艺术装饰石膏制品 主要包括浮雕艺术石膏角线、线板、角花、灯圈、壁炉、罗马柱、灯

11、座、 雕塑等。这些制品均系采用优质建筑石膏为基料，配以纤维增强材料、胶粘剂等，与水拌制成料浆，经注模成型、硬化、干燥而成。这类石膏装饰件用于室内顶棚和墙面，会顿生高雅之感。装饰石膏柱和装饰石膏壁炉，是以西方现代装饰技术，把东方传统建筑风格与罗马雕刻、德国新古典主义及法国复古制作溶为一体，揉合精湛华丽的雕饰，实现美观、舒适与实用并合，将高雅而豪华的气派带入居室和厅堂。石膏灯圈石膏顶角线石膏海棠角石膏花角石膏梁托石膏罗马柱 纸面石膏板与龙骨组成轻质墙体，有两层板隔墙和四层板隔墙两种，这种墙体最适合于作多层或高层建筑的分室墙。在美国，已有70以上的民用住宅内隔墙，采用了石膏板墙体。 轻钢龙骨石膏板墙

12、体体系(简称QST)具有以下优点： (1)质轻，强度较高。 (2)尺寸稳定。 (3)抗震性好。 (4)自动调湿性好。 (5)装饰方便。 (6)占地面积少。 (7)便于管道及电线等埋设。 (8)施工简便，进度快。 艺术装饰石膏制品主要包括浮雕艺术石膏角线、线板、角花、灯圈、壁炉、罗马柱、灯座、 雕塑等。这些制品均系采用优质建筑石膏为基料，配以纤维增强材料、胶粘剂等，与水拌制成料浆，经注模成型、硬化、干燥而成。这类石膏装饰件用于室内顶棚和墙面，会顿生高雅之感。装饰石膏柱和装饰石膏壁炉，是以西方现代装饰技术，把东方传统建筑风格与罗马雕刻、德国新古典主义及法国复古制作溶为一体，揉合精湛华丽的雕饰，实现

13、美观、舒适与实用并合，将高雅而豪华的气派带入居室和厅堂。 3.1.2石灰 石灰的生产 石灰的硬化 石灰的技术性质 石灰的熟化 石灰的应用 石灰的发展21100C1000)(9003CaOCOCaCOC（实际），理论因石灰浆的陈伏时间不足，使其中部分过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，将导致在硬化的石灰砂浆中继续水化成Ca(OH)2，产生体积膨胀，从而形成凸出放射状膨胀裂纹。陈伏期间，石灰浆表面要保有一层水分，防止发生碳化。这种传统方法熟化时间长，硬化速度慢，硬化后强度低，近年工地大量使用生石灰粉，不必预先消解和陈伏。生石灰熟化成石灰粉，常采用淋灰的方法即每维放半米高的生石灰块，60%-80%的水

14、，分层堆放再淋水，以能充分消解而又不过湿成团为度，消石灰粉在使用以前，也应有类似石灰浆的陈伏时间。由于石灰浆中存在大量的游离水，硬化时大量水分蒸发，导致内部毛细管失水紧缩，引起显著的体积收缩变形， 使硬化石灰体产生裂纹，故石灰浆不宜单独使用，通常工程施工时常掺入一定量的骨料(砂子)或纤维材料(麻刀、纸筋等)。因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所产生的网状干缩性裂纹石灰膨胀裂纹 石灰产品的种类石灰产品的种类块状生石灰磨细制成生石灰粉熟石灰粉(消石灰粉)(6080水) 石灰浆(膏)(3-4倍水) 石灰乳生石灰粉生石灰粉：石灰在制备过程中，采用石灰石、白云石、白垩、贝壳等原料经煅烧后，即得到块状的生石灰

15、，生石灰粉是由块状生石灰磨细生成。消石灰粉消石灰粉：将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为Ca(OH)2,称为消石灰粉。石灰膏石灰膏：将块状生石灰用过量水(约为生石灰体积的34倍)消化，或将消石灰粉和水拌合，所得的一定稠度的膏状物，主要成份为Ca(OH)2和水。 建筑工程中所用的石灰常分三个品种：建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。我国建材行业标准JC/T479-92 建筑生石灰、JC/T480-92建筑生石灰粉与JC/T481-92 建筑消石灰粉分别对生石灰、生石灰粉及消石灰粉的主要技术指标作出相关的规定按现行建材行业的标准按现行建材行业的标准JC/T 479-92建筑生石灰

16、建筑生石灰的规的规定，钙质生石灰、镁质生石灰各分为优等品、一等品、和定，钙质生石灰、镁质生石灰各分为优等品、一等品、和合格品三个等级，技术指标可见表合格品三个等级，技术指标可见表3-1： 我国砌筑砂浆配合比设计规程(JGJ982000)和砌体工程施工质量验收规范(GB502032002)都明确规定，“消化石灰粉不得直接用于拌制建筑砂浆”。消化石灰粉之所以不能用于建筑砂浆，除了颗粒太粗因素之外，一个主要原因是我国的石灰生产工艺落后，大都采用土窑、立窑烧制石灰，同一窑石灰烧成温度不可避免存在差异，从而形成部分石灰“过烧”或“欠烧”现象，表现为有效氧化钙含量低，一般在7085，达不到90 。此外，过

17、烧石灰水化速度十分缓慢，经常是砂浆硬化后，它还在继续水化，水化产物体积膨胀导致砂浆本身破坏。具体表现为抹灰层的爆灰、开裂和起壳等质量通病。为此，有关规范对石灰泡水时间以及石灰膏的过滤都作出了详细规定。同时，由于石灰属气硬性材料，因此石灰膏混合砂浆不能用于0.00m以下的基础工程。 此外，石灰的生产要消耗大量能源和产生大量二氧化碳，为保护环境，应当尽量减少石灰的使用量。本着高起点、高标准、高要求的原则，因此在推行商品砂浆中，禁止采用石灰膏作为保水增稠材料。 （5）配制三合土和灰土 三合土是采用生石灰粉(或消石灰粉)、粘土和砂子按1：2：3的比例，再加水拌和夯实而成。灰土是用生石灰粉和粘土按1：2

18、4的比例，再加水拌和夯实而成。三合土和灰土在强力夯打之下，密实度大大提高，而且可能是粘土中的少量活性氧化硅和氧化铝与石灰粉水化产物Ca(OH)2，作用，生成了水硬性矿物，因而具有一定抗压强度、耐水性和相当高的抗渗能力。三合土和灰土主要用于建筑物的基础、路面或地面的垫层。（6）生产轻质碳酸钙。 应用 性质 凝结硬化建筑常用的为硅酸钠(Na2OnSiO2)水溶液，又称钠水玻璃。要求高时也使用硅酸钾(K2OnSiO2)的水溶液，又称钾水玻璃。俗称泡花碱或水玻璃，一种无色，天蓝色或黄绿色的微小颗粒，高温高压溶解后是无色或略带色的透明或半透明粘稠液体。是由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅化合而成的一种可

19、溶于水的硅酸盐。水玻璃模数：二氧化硅(SiO2)与氧化钠(Na2O)的摩尔数的比值n，称为水玻璃的模数，n3的称为中性水玻璃，n300 m2/kg） 方法二：筛析法方法二：筛析法（适合其他种类水泥（适合其他种类水泥） 包括包括负压筛析法负压筛析法（0.045mm筛筛)、水筛法、水筛法(0.08mm筛筛)和手工干筛法和手工干筛法(0.08mm筛筛) 。 凝结时间凝结时间：是指水泥从加水开始到失去流动性所用的时间，即从可塑状态到固体状态所需要的时间，分初凝时间、终凝时间初凝时间、终凝时间；初凝时间：初凝时间：是指水泥从加水到水泥浆开始失去流动性所用的时间；终凝时间终凝时间；是指水泥从加水到水泥浆完

20、全失去流动性所用的时间； 国家标准规定：硅酸盐水泥的国家标准规定：硅酸盐水泥的初凝时间不初凝时间不得早于得早于45min,终凝时间不得迟于终凝时间不得迟于6.5h； 原因原因：初凝时间过早，下一道工序无充足初凝时间过早，下一道工序无充足的施工时间，终凝时间过迟，会拖延整个的施工时间，终凝时间过迟，会拖延整个工程的施工工期；工程的施工工期； 水泥凝结时间的测定：水泥凝结时间的测定：凝结时间测定仪凝结时间测定仪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。水泥体积安定性不良会使水泥制品、混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量 ，甚至引起严重工程事故。因此体积安定性不合格的水泥作废品处

21、理。水泥安定性不良的原因是由于其熟料矿物组成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等所致。熟料中所含的游离氧化钙或游离氧化镁都是在高温下生成的，属过烧石灰，水化很慢，它要在水泥凝结硬化后才慢慢开始水化，水化时产生体积膨胀，从而引起不均匀的体积变化而使硬化水泥石开裂。国家标准规定，由游离氧化钙引起的水泥安定性不良可采用试饼法或雷氏法检验。在有争议时以雷氏法为准。水泥安定性不良的原因是由于其熟料矿物组成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等所致。熟料中所含的游离氧化钙或游离氧化镁都是在高温下生成的，属过烧石灰，水化很慢，它要在水泥凝结硬化后才慢慢开

22、始水化，水化时产生体积膨胀，从而引起不均匀的体积变化而使硬化水泥石开裂。 国家标准规定，由游离氧化钙引起的水泥安定性不良可采用试饼法或雷氏法检验。在有争议时以雷氏法为准。试饼法是将标准稠度的水泥净浆做成试饼经恒沸3h后，用肉眼观察末发现裂纹，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。雷氏法是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5.0mm时，即判为该水泥安定性合格，反之为不合格。由于游离氧化镁的水化作用比游离氧化钙更加缓慢，所以必须用压蒸法才能检验出它的危害作用。当水泥中石膏掺量过多时，多余的石膏将与已固化的水化铝酸钙作用生成水化硫铝酸钙

23、晶体，产生体积膨胀1.5倍，从而造成硬化水泥石开裂破坏。石膏的危害作用需经长期浸在常温水中才能发现。因氧化镁和石膏的危害作用不便于快速检验，因此常在水泥生产中严格加以控制。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。 水泥强度是采用水泥强度是采用软练胶砂法软练胶砂法测定：测定： 该方法是由按质量计的该方法是由按质量计的一份水泥、三份一份水泥、三份ISO标准砂，用标准砂，用0.5的水灰比的水灰比拌制成拌制成40mm*40mm*160mm的试件，分别测定的试件，分别测定试件试件3d和和28d的抗压强度及抗折强度，根的抗压强度及抗折强度，根据测定结果，据测定结果，

24、按按P38 表表4.2确定水泥的强确定水泥的强度等级：度等级：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。R表示该水泥的早期强度。表示该水泥的早期强度。仪器设备和条件项目GB177GB/T17671胶砂搅拌机双转双速行星式成型设备振幅 0.85mm 振动台落距 15mm 振实台试模4040160mm4040160mm压力机300kN,2 级精度200kN,1 级精度仪器设备抗压夹具受压面积4062.5mm4040mm项目GB177GB/T17671温度，相对湿度，%温度，相对湿度，%成型室17-255020250湿汽箱2039020190试验室条件养护水202/201/胶

25、砂搅拌机胶砂搅拌机台盘模套传动机构控制器摆动臂卡紧装置成型设备称 料 和 加 砂试体的成型试件的养护 水泥中碱含量按水泥中碱含量按NaNa2 2O O0.653K0.653K2 2O O计算值来表示。若使计算值来表示。若使用活性骨料，用户要求提供低水泥时，水泥中碱含量不用活性骨料，用户要求提供低水泥时，水泥中碱含量不得大于得大于0.60%0.60%或由供需双方商定。或由供需双方商定。 国家标准国家标准GB 175-2007GB 175-2007硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥还规定：还规定：a.a.氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合氧化镁、三氧化硫、初凝时间、

26、安定性中任一项不符合本标准规定时，均为本标准规定时，均为不合格品不合格品。b.b.凡细度、终凝时间中的任一项不符合本标准规定或混合凡细度、终凝时间中的任一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。6、水化热、水化热 水泥水化过程中放出的热量。 水化热对工程的影响？废品：废品：凡凡氧化镁氧化镁(5%)、三氧化硫（、三氧化硫（3.5%)、安

27、、安定性、初凝时间定性、初凝时间中任一项不符合标准规定的，均中任一项不符合标准规定的，均为废品；为废品；不合格品不合格品：凡凡细度、终凝时间、强度细度、终凝时间、强度低于规定低于规定指标时称为不合格品；指标时称为不合格品；废品水泥在工程中严禁使用，若仅强度低于规定废品水泥在工程中严禁使用，若仅强度低于规定指标时，可降级使用。指标时，可降级使用。 腐蚀的原因：腐蚀的原因：（1）软水腐蚀；）软水腐蚀；（2）耐酸腐蚀；）耐酸腐蚀；（3）盐类腐蚀；）盐类腐蚀；（4）强碱腐蚀。）强碱腐蚀。 1.1.强度等级高、强度发展快强度等级高、强度发展快 硅酸盐水泥强度等级比较高，主要用于地上、地下和硅酸盐水泥强度

28、等级比较高，主要用于地上、地下和水中重要结构的高强度混疆土和颈应力混凝土工程。由于水中重要结构的高强度混疆土和颈应力混凝土工程。由于这种水泥硬化较快，还适用于早期强度要求高和冬季施工这种水泥硬化较快，还适用于早期强度要求高和冬季施工的混凝土工程。这是由于决定水泥石的混凝土工程。这是由于决定水泥石28d28d以内强度的以内强度的C3SC3S含含量高以及凝结硬化速率高，同时对水泥早期强度有利量高以及凝结硬化速率高，同时对水泥早期强度有利C3SC3S含量较高。含量较高。2.2.抗冻性好抗冻性好 水泥石的抗冻性主要取决于它的孔隙率和孔隙特征。硅水泥石的抗冻性主要取决于它的孔隙率和孔隙特征。硅酸盐水泥如

29、酸盐水泥如 采用较小水灰比采用较小水灰比( (水与水泥的重量比水与水泥的重量比) )，并经充分养护，可获得密实的水泥石。因此这种水泥适并经充分养护，可获得密实的水泥石。因此这种水泥适用于严寒地区遭受反复冻融的混凝土工程。用于严寒地区遭受反复冻融的混凝土工程。 . .耐腐蚀性差耐腐蚀性差硅酸盐水泥石中含有较多的氢氧化钙和水化铝酸钙，硅酸盐水泥石中含有较多的氢氧化钙和水化铝酸钙，所以不宜用于受流动及压力水作用的混凝土工程也不所以不宜用于受流动及压力水作用的混凝土工程也不官用于海水、矿物水等腐蚀作用的工程。官用于海水、矿物水等腐蚀作用的工程。. .耐热性较差耐热性较差 硅酸盐水泥石的主要成分在高温下

30、发生脱水和分解，硅酸盐水泥石的主要成分在高温下发生脱水和分解，结构遭受破坏。因而从理论上讲，硅酸盐水泥并不是理结构遭受破坏。因而从理论上讲，硅酸盐水泥并不是理想的防火材料。想的防火材料。. .水化热高水化热高硅酸盐水泥中硅酸盐水泥中C C3 3S S及及C C3 3A A含量较多，它们的放热大，因含量较多，它们的放热大，因而不宜用于大体积混凝土工程。而不宜用于大体积混凝土工程。受潮水泥的处理 水泥受潮后，因表面已水化而结块，从而丧失胶凝能力，严重降低其强度。而且，即使在良好的储存条件下，水泥也不可储存过久，因为水泥会吸收空气中的水分和二氧化碳，产生缓慢水化和碳化作用，经三个月后水泥强度约降低1

31、0一20，六个月后约降低15一30，一年后约降低25一40。 由于水泥水化从颗粒表面开始，水化过程中水泥颗粒被水化产物CSH凝胶所包裹，随着包裹层厚的增加，反应速率减缓。据研究测试，当包裹层厚达25m时，水化将终止。因此，受潮水泥颗粒只在表面水化，若将其重磨，可使其暴露出新表面而恢复部分活性。至于轻微结块(能用于捏碎)的水泥，强度约降低10一20，这种水泥可以适当方式压碎后用于次要工程。 定义：定义：凡在硅酸盐水泥熟料中，掺入一定凡在硅酸盐水泥熟料中，掺入一定量的混合材料的硅酸盐水泥量的混合材料的硅酸盐水泥。 分类：分类：根据掺入混合材料的数量和品种的根据掺入混合材料的数量和品种的不同，如下分

32、类：不同，如下分类： （1）普通硅酸盐水泥；）普通硅酸盐水泥；（2）矿渣硅酸盐水泥；（）矿渣硅酸盐水泥；（3）火山灰质硅）火山灰质硅酸盐水泥；（酸盐水泥；（4）粉煤灰硅酸盐水泥；（）粉煤灰硅酸盐水泥；（5）复合硅酸盐水泥。复合硅酸盐水泥。|常用的活性混合材料：常用的活性混合材料： 有有粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料火山灰质混合材料和和粉煤灰粉煤灰等。等。 主要化学成分为活性氧化硅和活性氧化铝。其主主要化学成分为活性氧化硅和活性氧化铝。其主要作用是改善水泥的某些性能，还具有扩大水泥强要作用是改善水泥的某些性能，还具有扩大水泥强度等级范围、降低水化热、增加产量和降低成本的度等级范围、降

33、低水化热、增加产量和降低成本的作用。作用。|非活性混合材料：非活性混合材料： 有有磨细石英砂磨细石英砂、石灰石、粘土、缓冷矿渣石灰石、粘土、缓冷矿渣等。等。 它们掺入水泥，不与水泥成分起化学反应或化学反应它们掺入水泥，不与水泥成分起化学反应或化学反应很弱，主要起填充作用，可调节水泥强度，降低水化热很弱，主要起填充作用，可调节水泥强度，降低水化热及增加水泥产量等。及增加水泥产量等。 凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主的水泥熟料加入硅酸钙为主的水泥熟料加入61的混合材的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝

34、材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号P.O.二二.普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥分为普通硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级。各等级水泥在不同六个强度等级。各等级水泥在不同龄期的强度要求见下表。龄期的强度要求见下表。表表 3-2 普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥在在不不同同龄龄期期的的强强度度要要求求 (GB175-1999) 抗抗压压强强度度 （MPa） 抗抗折折强强度度 （MPa） 强强度度 等等级级 3d 28d 3d 28d 32.5 11.0 32.5 2.5 5.5 32.5R 16.0 32.

35、5 3.5 5.5 42.5 16.0 42.5 3.5 6.5 42.5R 21.0 42.5 4.0 6.5 52.5 21.0 52.5 4.0 7.0 52.5R 26.0 52.5 5.0 7.0 3.8u普通硅酸盐水泥的主要性能特点如下：普通硅酸盐水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度略低，后期强度高。）早期强度略低，后期强度高。（2）水化热略低。）水化热略低。（3）抗渗性好，抗冻性好，抗碳化能力强。）抗渗性好，抗冻性好，抗碳化能力强。（4）抗侵蚀、抗腐蚀能力稍好。）抗侵蚀、抗腐蚀能力稍好。（5）耐磨性较好；耐热性能较好。）耐磨性较好；耐热性能较好。u普通硅酸盐水泥的应用范围和硅酸

36、盐水泥相同。普通硅酸盐水泥的应用范围和硅酸盐水泥相同。三三. 矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥u由硅酸盐水泥熟料和的粒化高由硅酸盐水泥熟料和的粒化高炉矿渣及适量石膏混合磨细而成的水硬性胶凝材炉矿渣及适量石膏混合磨细而成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号号PS.u矿渣硅酸盐水泥的主要性能特点如下：矿渣硅酸盐水泥的主要性能特点如下：u（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。适宜于高温养护。u（2）水化热较低，放热速度慢。）水化热较低，放热速度慢。u（3）具有较好的耐热性能。）具有较

37、好的耐热性能。u（4）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力u（5）泌水性大，干缩较大。）泌水性大，干缩较大。u（6）抗渗性差，抗冻性较差，抗碳化能力差。）抗渗性差，抗冻性较差，抗碳化能力差。四、火山灰质硅酸盐水泥四、火山灰质硅酸盐水泥u由硅酸盐水泥熟料和的火山灰由硅酸盐水泥熟料和的火山灰质混合材料及适量石膏混合磨细而成的水硬性胶质混合材料及适量石膏混合磨细而成的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号。水泥），代号。u火山灰水泥的主要性能特点如下：火山灰水泥的主要性能特点如下：u（1）早期强度低，后期强度高。

38、对温度敏感，）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。适宜于高温养护。u（2）水化热较低，放热速度慢。）水化热较低，放热速度慢。u（3）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力u（4）需水性大，干缩率较大。）需水性大，干缩率较大。u（5）抗渗性好，抗冻性较差，抗碳化能力差，）抗渗性好，抗冻性较差，抗碳化能力差，耐磨性差。耐磨性差。五粉煤灰硅酸盐水泥五粉煤灰硅酸盐水泥u由硅酸盐水泥熟料和的粉煤灰由硅酸盐水泥熟料和的粉煤灰及适量石膏混合磨细而成的水硬性胶凝材料称为及适量石膏混合磨细而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），代号粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉

39、煤灰水泥），代号。u粉煤灰水泥的主要性能特点如下：粉煤灰水泥的主要性能特点如下：u（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。适宜于高温养护。u（2）水化热较低，放热速度慢。）水化热较低，放热速度慢。u（3）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力u（4）需水量低，干缩率较小，抗裂性好。）需水量低，干缩率较小，抗裂性好。u（5）抗冻性较差，抗碳化能力差，耐磨性差。）抗冻性较差，抗碳化能力差，耐磨性差。u矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥的强度矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥的强度等级：等级：u矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥

40、、粉矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥分为煤灰硅酸盐水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、六个强度等级。、六个强度等级。u各等级水泥在不同龄期的强度要求见各等级水泥在不同龄期的强度要求见表表4-4(P55)。表表 3-3 矿矿 渣渣 水水 泥泥 、 火火 山山 灰灰 水水 泥泥 、 粉粉 煤煤 灰灰 水水 泥泥 的的 强强 度度 要要 求求 (G B 175-1999) 抗抗 压压 强强 度度 （ M P a） 抗抗 折折 强强 度度 （ M P a） 强强 度度 等等 级级 3 d 2 8 d 3 d 2 8 d 3 2 .5 1 0 .

41、0 3 2 .5 2 .5 5 .5 3 2 .5 R 1 5 .0 3 2 .5 3 .5 5 .5 4 2 .5 1 5 .0 4 2 .5 3 .5 6 .5 4 2 .5 R 1 9 .0 4 2 .5 4 .0 6 .5 5 2 .5 2 1 .0 5 2 .5 4 .0 7 .0 5 2 .5 R 2 3 .0 5 2 .5 4 .5 7 .0 表表3-9六六.复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的(15-50%)混合材料和适量的石膏磨细制成的水硬混合材料和适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥性胶凝

42、材料，称为复合硅酸盐水泥(简称复合水简称复合水泥泥)，代号，代号P.C。表表 3-3 矿矿 渣渣 水水 泥泥 、 火火 山山 灰灰 水水 泥泥 、 粉粉 煤煤 灰灰 水水 泥泥 的的 强强 度度 要要 求求 (GB175-1999) 抗抗 压压 强强 度度 （ M Pa） 抗抗 折折 强强 度度 （ M Pa） 强强 度度 等等 级级 3d 28d 3d 28d 32.5 10.0 32.5 2.5 5.5 32.5R 15.0 32.5 3.5 5.5 42.5 15.0 42.5 3.5 6.5 42.5R 19.0 42.5 4.0 6.5 52.5 21.0 52.5 4.0 7.0

43、52.5R 23.0 52.5 4.5 7.0 11.016.016.021.022.026.0表3-10复合硅酸盐水泥各龄期的强度要求GB12958-1999具有特种用途的水泥具有特种用途的水泥。水化热大，适合冬季施工；水化热大，适合冬季施工；适合紧急工程的抢修适合紧急工程的抢修； 适合水利、港口、地下隧道适合水利、港口、地下隧道 等等工程；工程； 大口径输水管、输油、输气管大口径输水管、输油、输气管； 是指具有专门用途的水泥是指具有专门用途的水泥。道路路面和飞机跑道；道路路面和飞机跑道；：用于大体积混凝土工程，：用于大体积混凝土工程，如水坝或厚大的基础等工程；如水坝或厚大的基础等工程；用做

44、工业和民用建筑的砌筑用做工业和民用建筑的砌筑 砂浆与内墙的抹面砂浆砂浆与内墙的抹面砂浆。1、白色硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥 其他品种水泥其他品种水泥普通水泥的颜色主要因其化学成分中所含氧化铁所致。因此，白水泥与普普通水泥的颜色主要因其化学成分中所含氧化铁所致。因此，白水泥与普通水泥制造上的主要区别，在于严格控制水泥原料的铁含量，并严防在生通水泥制造上的主要区别，在于严格控制水泥原料的铁含量，并严防在生产过程中混入铁质。白水泥中铁含量只有普通水泥的产过程中混入铁质。白水泥中铁含量只有普通水泥的1 11010左右。此外，左右。此外，锰、铬等氧化物也会导致水泥白度的降低，故生产中亦须控制其含量。锰、

45、铬等氧化物也会导致水泥白度的降低，故生产中亦须控制其含量。白水泥与普通水泥生产方法基本相同，但对原材料要求不同。生产白水泥白水泥与普通水泥生产方法基本相同，但对原材料要求不同。生产白水泥用的石灰石及粘土原料中的氧化铁含量应分别低于用的石灰石及粘土原料中的氧化铁含量应分别低于0 01 1和和0 07 7。常用。常用的粘土质原料有高岭土、瓷石、白泥、石英砂等，石灰岩质原料则采用白的粘土质原料有高岭土、瓷石、白泥、石英砂等，石灰岩质原料则采用白垩。垩。 根据国家标准根据国家标准GB201591GB201591规定，白色硅酸盐水泥分为规定，白色硅酸盐水泥分为325325、425425、525525、6

46、25625四个标号，白水泥按白度分为特级、四个标号，白水泥按白度分为特级、级，二级和三级四个等级。级，二级和三级四个等级。白色和彩色硅酸盐水泥在装饰工程中常用来配制彩色水泥浆，配制装饰混白色和彩色硅酸盐水泥在装饰工程中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。造大理石及水磨石等制品。2 2、快硬硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥其他品种水泥其他品种水泥 快硬水泥以快硬水泥以3d3d强度确定其标号。制造过程与硅酸盐水泥基本相同，只是强度确定其标号。制造过程与硅酸盐

47、水泥基本相同，只是适当增加了熟料中硬化快的矿物，即硅酸三钙含量达适当增加了熟料中硬化快的矿物，即硅酸三钙含量达5050一一6060，铝酸三钙，铝酸三钙为为8 8一一1414，两者总量应不少于，两者总量应不少于6060一一6565。同时适当增加石膏掺量。同时适当增加石膏掺量( (达达8 8) )，并提高水泥的粉磨细度，通常比表面积达，并提高水泥的粉磨细度，通常比表面积达450m2450m2kgkg。快硬水泥主要用。快硬水泥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。于配制早强混凝土，适用于紧急抢修工程和低温施工工程。 快硬硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥凡以硅酸盐水泥熟料和石膏磨细制成，以

48、凡以硅酸盐水泥熟料和石膏磨细制成，以3 d3 d抗压强度表示标号的水硬性抗压强度表示标号的水硬性胶凝材料，称为快硬硅酸盐水泥（简称快硬水泥）。胶凝材料，称为快硬硅酸盐水泥（简称快硬水泥）。快硬硅酸盐水泥生产方法与硅酸盐水泥基本相同，只是要求快硬硅酸盐水泥生产方法与硅酸盐水泥基本相同，只是要求C3SC3S和和C3AC3A含含量高些。快硬硅酸盐水泥水化放热速率快，水化热较高，早期强度高，但干缩量高些。快硬硅酸盐水泥水化放热速率快，水化热较高，早期强度高，但干缩率较大。主要用于抢修工程、军事工程、预应力钢筋混凝土构件，适用于配制率较大。主要用于抢修工程、军事工程、预应力钢筋混凝土构件，适用于配制干硬

49、混凝土，水灰比可控制在干硬混凝土，水灰比可控制在0.400.40以下。以下。快硬硫铝酸盐水泥快硬硫铝酸盐水泥凡以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物，凡以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物，加入适量石膏磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料，称为快硬硫铝酸盐水加入适量石膏磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料，称为快硬硫铝酸盐水泥。泥。快硬硫铝酸盐水泥的主要矿物为无水硫铝酸钙和快硬硫铝酸盐水泥的主要矿物为无水硫铝酸钙和-C2S -C2S 。3、膨胀水泥和自应力水泥、膨胀水泥和自应力水泥 其他品种水泥其他品种水泥硅酸盐膨胀水泥是以硅酸盐水泥为主，外加高铝水泥和石膏配制而成。膨硅酸盐膨胀水泥是以硅酸盐水泥为主，外加高铝水泥和石膏配制而成。膨胀源均来自于在水泥石中形成钙矾石产生体积膨胀而致。膨胀水泥适用于胀源均来自于在水泥石中形成钙矾石产生体积膨胀而致。