第二章 水 泥PPT幻灯片课件.ppt

道路建筑材料 1 第二章水泥 内容提要主要介绍常用水泥的矿物组成 凝结硬化机理 技术性质及其影响因素 技术标准及其工程应用 还要对高铝水泥 快硬早强水泥和白色水泥等技术特性进行介绍 学习要求掌握常用水泥的品种 主要技术性质 评价指标 技术标准及其工程适应性 2 第二章水泥 凡细磨成粉末状 加入适量水后成为塑性浆体 既能在空气中硬化 又能在水中硬化 并能将砂 石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料 通称为水泥 水泥是基本建设中最重要的建筑材料 它不仅大量应用于工业与民用建筑 还广泛用于公路 桥梁 铁路 水利和国防等工程 用于生产各种类型的混凝土及混凝土制品 水泥的种类很多 按其用途和性能 可分为 通用水泥 专用水泥以及特性水泥三大类 通用水泥为用于大量土木建筑工程一般用途的水泥 如硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥等 专用水泥则指有专门用途的水泥 如油井水泥 砌筑 3 第二章水泥 水泥等 而特性水泥是某种性能比较突出的一类水泥 如快硬硅酸盐水泥 低热矿渣硅酸盐水泥 抗硫酸盐硅酸盐水泥 膨胀硫铝酸盐水泥 自应力硫铝酸盐水泥等 可按其组成分为硅酸盐水泥 铝酸盐水泥 硫铝酸盐水泥 氟铝酸盐水泥 铁铝酸盐水泥以及少熟料或无熟料水泥等几种 目前水泥品种已达100余种 硅酸盐水泥是最基本的最大系列水泥 本章将重点对硅酸盐水泥 铝酸盐水泥 硫铝酸盐水泥的性质及作用作较详细的阐述 对其他品种水泥仅作一般介绍 4 第二章水泥 第一节硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥第二节掺混合材料硅酸盐水泥第三节其它水泥复习思考题 5 第一节硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥 一 硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的定义 类型及代号二 硅酸盐水泥的生产三 硅酸盐水泥的原料与熟料四 硅酸盐水泥水化与凝结硬化五 硅酸盐水泥与普通硅酸盐的技术性质六 道路硅酸盐水泥七 水泥的腐蚀与防止八 硅酸盐水泥的特点及运输与存放 6 由于普通硅酸盐水泥中混合材掺量较少 故其性能与硅酸盐水泥相近 为此 本节对硅酸盐水泥讨论的问题 也适用于普通水泥 一 硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的定义 类型及代号根据GB175 92规定 各类水泥定义 类型及代号如下 1 硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料 再掺入0 5 石灰石或粒化高炉矿渣 适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥 型硅酸盐水泥 指不掺混合材料的硅酸盐水泥 代号P 第一节硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥 7 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 2 普通硅酸盐水泥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 代号P O 活性混合材料的最大掺量不得超过15 其中允许用不超过水泥重量5 的窑灰或不超过水泥重量10 的非活性混合材料来代替 8 二 硅酸盐水泥的生产 硅酸盐水泥生产的大体步骤是先把几种原材料按适当比例配合后在磨机中磨成生料 然后将制得的生料入窑进行煅烧 再把烧好的熟料配以适当的石膏和混合材料在磨机中磨成细粉 即得到水泥 如图2 1 所示 水泥生产过程的关键工序是 两磨一烧 图2 1硅酸盐水泥主要生产流程 9 三 硅酸盐水泥的原料与熟料 硅酸盐水泥的原料主要是石灰岩和粘土质原料两大类 石灰质原料主要提供CaO成分 常采用诸如石灰石 白垩 石灰质凝灰岩等物质 粘土质原料一般为粘土 粘土质页岩 黄土等物质 主要提供SiO2以及少量的Fe2O3 有时还要加入适量的铁矿粉成分 可以加入黄铁矿渣等 此外 为了改善水泥的煅烧条件 常常加入少量的矿化剂 如萤石等 各种原料按适当的比例配合后 先在磨机中磨细 成为水泥的 生料 再将生料在水泥窑中经1400 1450 的高温锻烧 经过高温煅烧后 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3四种氧化物相互化合 生成以硅酸盐为主要成分的硅酸盐水泥 熟料 熟料中的主要矿物组成为 硅酸三钙 3CaO SiO2 简式C3S 硅酸二钙 2CaO SiO2 简式C2S 铝酸三钙 3CaO Al2O3 简式C3A 和铁铝酸四钙 4CaO Al2O3 Fe2O3 简式C4AF 水泥原料中的主要化学成分 水泥熟料中的主要矿物组成及大致含量可归纳如表2 2 10 硅酸盐水泥的原料 生料 与熟料的组成表2 2 11 四 硅酸盐水泥水化与凝结硬化 水泥加水拌合后成为既有可塑性又有流动性的水泥浆 同时产生水化 随着水化反应的进行逐渐失去流动能力到达 初凝 待完全失去可塑性 而开始产生结构强度时 即为 终凝 随着水化 凝结的继续 浆体逐渐转变为具有一定强度的坚硬固体水泥石 即为硬化 图2 2水泥的凝结硬化过程划分 12 一 硅酸盐水泥的水化 主要矿物成分各自的水化反应过程如下 1 硅酸三钙 3CaO SiO2 简写为C3S C3S是硅酸盐水泥中最主要的矿物成分 其含量约为水泥总量的50 左右 它对硅酸盐水泥性质有重要的影响 当水泥与水接触时 C3S开始迅速水化 产生相当大的热量 其水化产物早期强度高 是熟料获得高强度的主要矿物 28d强度可达一年强度的70 80 就28d或一年的强度来说 在四种矿物中是最高的 以上反应式中的aq 代表水分 C S H代表水化硅酸钙凝胶 它可以有不同的摩尔比 是多种不均质的粒子紧密凝聚结合的产物 13 2 硅酸二钙 2CaO SiO2 简写为C2S 主要是 C2S 在普通硅酸盐水泥中的含量较高 约占水泥总量的25 左右 C2S的结构比较致密 释出CaO很慢 所以C2S的水化速度及凝结硬化过程较为缓慢 水化热较低 它主要产生普通硅酸盐水泥的后期强度 一般认为 水泥中含有C2S多时 水泥有较好的抗化学侵蚀性和较小的干缩性 14 3 铝酸三钙 3CaO Al2O3 简写为C3A 约占水泥总量的10 C3A遇水后水化速度最快 水化热最高的成分 其水化产物强度在水化中就大部分发挥出来 故对早期强度起到一定的作用 但绝对值不高 且以后几乎不增长 甚至倒缩 C3A含量高的水泥浆体干缩变形大 抗硫酸盐侵蚀性差 15 4 铁铝酸四钙 4CaO Al2O3 Fe2O3 简写为C4AF 约占水泥总量的10 C4AF的早期水化速度介于C3A和C3S之间 但后期发展不如 其水化热较C3A低 其水化物早期强度类似C3A 但后期还能不断增长 类似C3S 对水泥抗折强度和抗冲击性能起重要作用 水化产物的化学侵蚀性好 干缩性小 16 图4 3水泥凝结硬化过程示意图 17 在水化早期 水泥颗粒表面迅速发生化学反应 于水化几分钟内就在表面形成凝胶状膜层 大约在重1h左右即在凝胶膜外侧及液相中形成粗短的棒状钙矾石 水化中期 约有30 的水泥已经水化 它以C S H和CH的快速形成为特征 此时水泥颗粒被C S H形成的一层包裹膜全都包住 并不断向外槽厚 随后逐渐在包裹膜内侧沉积 同时 膜的外侧生长出细长的钙矾石晶体 膜内侧则生成低硫型硫铝酸钙 CH晶体在原先充水的空间形成 在此期间 膜层长大并相互连接 水化后期 水泥水化反应渐趋减慢 各种水化产物逐渐填满原来由水所占据的空间 由于钙矾石针 棒状晶体的相互搭接 特别是大量箔片状 纤维状C S H的交叉攀附 从而使原先分散的水泥颗粒及其水化产物连结起来 构成一个三维空间牢固结合较密实的整体 随着凝胶体膜层的逐渐增厚 水泥颗粒内部的水化愈来愈困难 经过长时间 几个月甚至若干年 的水化以后 除原来极细的水泥颗粒外 多数颗粒仍剩余尚未水化的内核 所以 硬化后的水泥石是由凝胶体 凝胶和晶体 未水化的水泥颗粒内核和毛细孔组成 它们在不同时期相对数量的变化 使水泥石的性质随之改变 18 三 水化热 在水泥石中 水化硅酸钙凝胶对水泥石的强度及其他主要性质起支配作用 关于水泥石中凝胶之间或晶体 未水化水泥颗粒与凝胶之间产生粘结力的实质 即短胶体具有强度的实质 虽然至今尚无明确的结论 但一般认为范德华力 氢键 离子引力以及表面能是产生粘结力的巨大来源 也有认为可能有化学键力存在 水泥在水化过程中放出的热量称为水泥的水化热 水泥的水化热及放热速率与水泥的矿物成分有关 各种水泥矿物的水化放热量及放热速率比较如下 19 三 水化热 水泥水化热及放热速率还与水泥细度 水泥中掺混合材及外加剂的品种 数量有关 水泥细度越大 水化反应越容易进行 水化放热量越多 放热速率越快 掺混合材可以降低水泥水化热及放热速率 水化热对水泥混凝土工艺有着多方面的意义 水化热对冬季混凝土施工是有益的 水化热可以促进低温下水泥的水化过程 而在基础 坝体 桥墩等大体积混凝土构筑物中 水化热是不利因素 由于水化热集聚在大体积内部不易散发 内外温差很大 所引起的应力 可能会导致混凝土产生裂缝 因此 水化热较大的硅酸盐水泥不宜用于大体积混凝土结构中 20 硅酸盐水泥各熟料矿物的强度增长情况 可用图2 4表示 图2 4熟料矿物强度增长情况 21 硅酸盐水泥各熟料矿物的水化 凝结硬化特性见表2 3所示 硅酸盐水泥主要矿物组成的技术特性表2 3 22 挡墙开裂与水泥的选用 某大体积的混凝土工程 浇注两周后拆模 发现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝 该工程使用某立窑水泥厂生产525 型硅酸盐水泥 其熟料矿物组成如下 C3S61 C2S14 C3A14 C4AF11 23 由于该工程所使用的水泥C3A和C3S含量高 导致该水泥的水化热高 且在浇注混凝土中 混凝土的整体温度高 以后混凝土温度随环境温度下降 混凝土产生冷缩 造成混凝土贯穿型的纵向裂缝 首先 对大体积的混凝土工程宜选用低水化热 即C3A和C3S的含量较低的水泥 其次 水泥用量及水灰比也需适当控制 24 五 硅酸盐水泥与普通硅酸盐的技术性质 根据GB175 92对硅酸盐水泥品质要求如下 1 细度 Fineness 细度是指水泥颗粒的粗细程度 细度对水泥性质影响很大 一般情况下 水泥颗粒越细 总表面积越大 与水接触的面积也越大 则水化速度越快 凝结硬化越快 水化产物越多 强度也越高 已有研究认为 水泥颗粒在45 m以下才能充分水化 在75 m以上 水化不完全 才具有较大的活性 但水泥颗粒越细 在生产过程中消耗的能量越多 生产成本增加 且水泥在空气中硬化时收缩也增大 为成分发挥水泥熟料的活性 改善水泥性能 同时考虑能耗的合理分配 因此 对水泥细度必须予以合理控制 水泥细度可用下列方法表示 25 1 细度 Fineness 1 筛析法以80 m方孔筛上的筛余百分率来表示 我国现行国标 GB1345 93 规定 筛析法有 负压筛法和水筛法两种 有争议时 以负压筛法为准 普通水泥 矿渣水泥 火山灰质水泥 粉煤灰水泥及道路水泥的细度用筛析法检验 80 m方孔筛上的筛余量不大于10 点击图标观看水泥细度试验视频 2 比表面积法以每千克水泥总表面积 m2 表示 国家标准规定 硅酸盐水泥的细度采用的比表面积测定仪 GB8074 87 勃氏法 检验 其比表面积应不小于300m2 Kg 否则为不合格 26 2 凝结时间 Settingtime 水泥的凝结时间是指水泥从加水至失去流动性所需要的时间 水泥凝结时间分初凝时间和终凝时间 从水泥加水拌合到水泥浆开始失去流动性的时间称为初凝时间 从水泥加水拌合到水泥浆完全失去流动性的时间称为终凝时间 水泥的凝结速度直接影响着砂浆和混凝土的凝结硬化速度 为使砂浆和混凝土有充分的时间进行搅拌 运输浇捣和砌筑 水泥的初凝时间不宜过早 当施工完毕希望砂浆和混凝土尽快硬化达到一定的强度 以利于下一道工序的进行 所以水泥的终凝时间不宜过迟 国家标准规定 硅酸盐水泥的初凝时间不早于45min 终凝时间不迟于390min 水泥凝结时间的测定 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 测定前需首先测出标准稠度用水量 即水泥净浆达到规定稠度所需的拌合水量 一般在24 30 点击图标演示水泥准稠度用水量实验动画 点击图标演示水泥凝结时间实验动画 27 3 体积安定性 Soundness 水泥凝结时间的影响因素很多 熟料中铝酸三钙含量高 石膏掺量不足 使水泥快凝 水泥的细度愈细 水化作用愈快 凝结愈快 水灰比愈小 凝结时的温度愈高 凝结愈快 混合材料掺量大 水泥过粗等都会使水泥凝结缓慢 水泥的体积安定性是指水泥在硬化过程中体积变化的均匀程度 如果水泥在硬化过程中产生均匀的体积变化 则为安定性合格 否则即为安定性不良 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 当熟料中所含游离CaO或游离MgO过多时且均属过火时 则水化极慢 在水泥凝结硬化很长时间后才开始水化 水化时体积剧烈膨胀 从而引起不均匀的体积膨胀而使忒泥石开裂 另外 当水泥中石膏掺量过多时 在水泥硬化后 这些过多的石膏会与C3AH6 反应生成水化硫铝酸钙晶体 体积膨胀15倍 致使水泥石开裂 28 影响水泥安定性的因素主要有 熟料中过烧的游离氧化钙和氧化镁过多 或由于石膏参量过多而导致的水泥中的三氧化硫含量偏高 1 沸煮法由于三氧化硫引起的安定性不良 可用沸煮法 按我国现行试验法 GB1346 规定 可采用试饼法和雷氏法 试饼法 是将水泥拌制成标准稠度净浆 制成直径70 80mm 中心厚约10mm的试饼 在湿气养护箱内养护24h 然后在煮沸箱中30min加热至沸 然后恒沸3h 最后根据试饼的变化 判断其安定性 雷氏法 是将标准稠度净浆装于雷氏夹的环型试模 经湿养24h后 在沸煮箱中 30min加热至沸 继续恒沸3h 测定试件两指针针尖值不大于5 0mm时 即认为水泥安定性合格 在有争议时 以雷氏法为准 点击图标水泥体积安定性实验演示 2 压蒸法由于氧化镁引起的安定性不良 可采用压蒸法 按我国现行试验法 GB750 是将水泥制成净浆试体 经压蒸法 膨胀率不超过0 5 则认为合格 如果水泥的体积安定性不良 则必须作为废品处理 不得应用于任何工程中 29 4 强度与标号 水泥的强度是评定其质量的重要指标 也是划分水泥标号的依据 根据国家标准 水泥的强度采用 水泥胶砂强度检验法 进行检验 该法是将水泥 标准砂和水按规定比例配制成水泥胶砂 井制成40mm 40mm 160mm的试件 在标准温度 20士2 的水中养护一定龄期的抗折强度和抗压强度来划分标号 1 水泥标号按规定龄期抗压强度和抗折强度来划分 硅酸盐水泥各龄期强度不低于表2 5 表2 6的数值 在规定各龄期的抗压和抗折强度均符合某一标号的强度值的要求时 以28d抗压强度值 MPa 乘10来命名标号 例如28d的抗压强度值不低于42 5MPa 而低于52 5Mpa者称为425号 通常每差10MPa为一等级 例如425 525 625 725等号 30 4 强度与标号 2 水泥型号为提高水泥早期强度 我国现行标准将水泥分为 普通型和早强型 或称R型 两个型号 早强型水泥的3d抗压强度较同标号的普通型强度提高10 24 早强型水泥的3d抗压强度可达28d抗压强度的50 水泥混凝土路面用水泥 在供应条件允许 应尽量优先选用早强型水泥 以缩短混凝土养护时间 提早通车 硅酸盐水泥分为425 525 625和725四个标号 并按3d强度分为普通型和早强型两种类型 其中R为早强型水泥 425 725号水泥只有早强型 各龄期的强度不得低于国家标准 见表2 4 水泥强度主要取决于水泥熟料矿物成分的相对含量和水泥的细度 31 硅酸盐水泥和普通水泥各龄期强度值表2 4 32 5 干缩率和磨耗性 干缩率和磨耗性时道路水泥的重要技术指标 用以反应水泥的干缩性和耐磨性 1 干缩性水泥浆体在凝结硬化过程中 由于水分蒸发和环境的影响 将产生一定两的干缩变形 但干缩变形严重影响水泥石灰产生网裂 龟裂 以后进一步发展成裂缝 这样 一方面破坏了水泥混凝土的整体性 阻碍应力传递和应力的合理分布 降低了混凝土强度和抗裂能力 另一方面 裂缝处被其它液体 雨水等侵入 易引起水泥石腐蚀 在气候寒冷时 冻融循环破坏加剧 严重降低水泥混凝土的耐饥性和强度 按国标GB751水泥胶砂干缩性试验方法 道路水泥的28d干缩率不得大于0 10 影响水泥干缩性的主要因素时水泥的矿物成分及水泥的细度 在水泥熟料中以C3A干缩性最大 它会加快水泥硬化时体积的收缩过程 以C4AF的收缩量最小 其抗裂性也最好 33 2 耐磨性 水泥细度增加 水化成分 强度提高 但是为维持施工和易性 需要加入更多的水 这样就增加了水泥硬化厚的剩余水分 此水分蒸发厚使水泥石内部孔隙增多 加大了水泥石的体积变化 由于车辆交通和行人来往 使路面受到磨耗作用 水泥的耐磨性直接影响路面的使用质量和使用寿命 按行业标准JC T421耐磨性试验方法 道路硅酸盐水泥磨损量不得大于3 60kg m3 增加水泥中C4AF 减少C3A含量 可以提高水泥的耐磨性 抗冲击性及各类强度 一般而言 水泥抗压强度提高时 其密度增大 表面硬度提高 耐磨性也得以提高 34 6 水泥的化学品质要求 1 水泥中的有害成分含量水泥中的氧化镁 三氧化硫含量过多时 会对水泥的技术性能产生不利影响 为了保证水泥的使用质量 要求这些化合物的含量不得超过规定的限量 在道路水泥中还规定了游离氧化钙的限量 2 不溶物水泥中的不溶物来自原料中未参与形成熟料矿物的粘土和SiO2 是煅烧不佳 化学反应不充分的标志 将影响水泥的有效成分含量 3 烧失量水泥中烧失量的大小 在一定程度上反映了水泥熟料的煅烧质量 同时也能反映混合料掺量是否适当 以及水泥受潮的情况 由于矿渣水泥的烧失量不能反此类情况 因此未作要求 35 常用水泥的特性表2 6 36 六 道路硅酸盐水泥 道路硅酸盐水泥矿物组成比例基本在硅酸盐水泥的范围内 只是它有着偏高的C3S和C4AF含量及较低的C3A含量 这样就提高了水泥强度 特别时抗折强度 高C4AF及低C3A含量可以使水泥具有耐磨性好 干缩性小 抗冲击性好 抗冻性和抗硫酸盐性较好的特点 可以减少水泥混凝土的裂缝和磨损等病害 减少工程维修 延长混凝土的使用年限 因此 道路水泥特别适用于道路路面 机场跑道道面 城市广场铺面等工程 37 六种硅酸盐水泥的特性及应用表2 7 38 39 七 水泥的腐蚀与防止 硅酸盐水泥硬化后形成的水泥石 在一般使用条件下是能够抵抗多种介质侵蚀的 但在腐蚀性液体或气体的长期作用下 水泥石就会受到不同程度的腐蚀 严重时会使水泥石强度明显降低 甚至完全破坏 1 水泥石腐蚀的主要原因 1 水泥石内存在容易受腐蚀的成分即含有Ca OH 2和C3AH6 它们极易与介质成分发生化学反应或溶于水而使水泥石破坏 2 水泥石本身存在孔隙 腐蚀介质容易进入水泥石内部与水泥石成分互相作用 加剧腐蚀 2 加速腐蚀的因素液态的腐蚀介质较固态的引起腐蚀更为严重 较高的温度 压力 较快的流速 适宜的湿度及干湿交替等均可加速腐蚀过程 40 3 防止腐蚀的措施 1 根据侵蚀介质特点 合理选择水泥品种 当水泥石遭受软水侵蚀时 可使用水化产物中Ca OH 2入含量少的水泥 当水泥石遭受硫酸盐侵蚀时 可使用C3A含量小于5 的水泥 在水泥生产时加入适当的混合材料 可以降低水化产物中的Ca OH 2 从而提高抗腐蚀能力 2 提高水泥的密实度 降低孔隙率 在实际施工中 尽量降低混凝土或砂浆中的水灰比 选择级配良好的骨料 掺入外加剂 改善施工方法等均可提高水泥石的密实度 另外 在水泥石表面进行碳化处理或采取其它的表面密实措施 都能提高水泥石的表面密实度 从而减少腐蚀介质进入水泥石内部 达到防腐效果 3 在水泥石表面设置保护层当水泥石处在较强的腐蚀介质中使用时 根据不同的腐蚀介质 可在混凝土或砂浆表面覆盖玻璃 塑料 沥青 耐酸陶瓷和耐酸石料等防腐性较高 且不透水的保护层 隔断腐蚀介质与水泥石的接触 保护水泥石不受腐蚀 41 八 硅酸盐水泥的特点及运输与存放 1 硅酸盐水泥特点 1 凝结硬化快 早期强度及后期强度高硅酸盐水泥的凝结硬化速度快 早期强度后期强度均高 适用于有早强要求的混凝土 冬季施工混凝土 地上 地下重要结构的高强混凝土和预应力混凝土 2 抗冻性好硅酸盐水泥采用合理的配合比和充分养护后 可获得低孔隙率的水泥石 并有足够的强度 因此有优良的抗冻性 适应于严寒地区水位升降范围内遭受反复冻融的混凝土工程 42 3 水化热大硅酸盐水泥熟料中含有大量的C3S及很多的C3A 在水泥水化时 放热速度快且放热量大 因而不宜用于大体积混凝土工程 但可用于低温季节或冬季施工 4 耐腐蚀性差由于硅酸盐水泥的水化产物中含有较多的Ca OH 2和C3AH6 耐软水和化学侵蚀性能较差 不宜用于经常与流动淡水或硫酸盐等腐蚀介质接触的工程 也不宜用于经常与海水 地下水等有腐蚀介质接触的工程 5 耐热性差水泥石中的一些重要成分在高温下会发生脱水或分解 使水泥石的强度下降以至破坏 当受热温度为100 200 时 由于尚存的游离水能发生继续水化 生成的水化产物能使水泥石的强度有 43 有所提高 且混凝土的导热系数相对较小 故短时间内受热混凝土不会破坏 但当温度较高且受热时间较长时 水泥石中的水化产物脱水 分解 使水泥石发生体积变化 强度下降 以致破坏 因此 硅酸盐水泥不宜用于有耐热要求的混凝土工程 6 抗碳化性好水泥石中的Ca OH 2与空气中的CO2反应生成CaCO3的过程称为碳化 碳化会使水泥石内部强度降低 产生微裂缝 对钢筋混凝土还会导致钢筋锈蚀 由于硅酸盐水泥在水化后 形成较多的Ca OH 2 碳化时强度降低不明显 故适用于空气中CO2浓度较高的环境 如铸造车间等 44 2 硅酸盐水泥的运输与存放 1 水泥存放时应注意防潮 防水 尽量避免在高温季节购入大量水泥 2 水泥存放时间不宜过长 否则活性会降低 一般储存3个月以上的水泥 其强度约降低10 20 6个月的降低15 30 一年后的降低25 40 因此水泥的有效储存期为3个月 如果超过6个月 在使用时应重新检测 按实际强度使用 3 水泥在运输和储存时不得混入杂物 不同品种和标号的水泥应分别储存 不得混杂堆放 尽量做到先存先用 袋装水泥的堆放高度不得超过10袋 45 第二节掺混合材料硅酸盐水泥 在硅酸盐水泥磨细的过程中 常掺入一些天然的或人工的矿物材料或工业废渣 称为混合材料 掺混合材料的目的是为了改善水泥的某些性能 增加水泥品种 提高产量 节约熟料 降低成本 扩大水泥的使用范围 混合材料按其掺入水泥后的作用可分为两大类 活性混合材料和非活性混合材料 常用的活性混合材料有 火山灰 浮石 硅藻土 烧秸土 粉煤灰 粒化高炉矿渣等 常用的非活性混合材料有石英砂 生粘土等 46 一 掺混合材料水泥品种 工程上常用的掺混合材料的硅酸盐水泥主要有矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥三种 1 定义 代号 1 矿渣硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣 适量石膏磨细制成的水硬性初凝材料为矿渣硅酸盐水泥 简称矿渣水泥 代号P S 水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量百分比计为20 70 允许用石灰石 窑灰 粉煤灰和火山灰质混合材料中的一种材料代替矿渣 代替数量 不是超过水泥重量的8 替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20 47 1 定义 代号 2 火山灰质硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料 火山灰质混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料力火山灰质硅酸盐水泥 简称火山灰水泥 代号P P水泥中火山灰混合材料掺加量按重量百分比计为20 50 3 粉煤灰硅酸盐水泥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为粉煤灰硅酸盐水泥 简称粉煤灰水泥 代号P F 水泥中粉煤灰掺加量按重量百分计20 50 48 2 技术要求 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥 GB1344 92 规定的技术要求如下 1 细度80 m方孔筛筛余不得超过10 0 2 凝结时间初凝不得早于40min终凝不得迟于10h 3 安定性用沸煮法检验必须合格 为了保证水泥长期安定性 标准中还规定了氧化镁和三氧化硫的含量限制 熟料中氧化镁含量不得超过5 0 如果水泥经压蒸安定性试验合格 则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6 0 矿渣水泥中三氧化硫含量不得超过4 0 火山灰水泥 粉煤灰水泥中三氧化硫不得超过3 5 4 强度水泥标号按规定龄期的抗压强度和抗折强度划分 各标号各龄期水泥强要求见表4 2 49 各标号各龄期水泥强度要求表2 8 50 2 火山灰质混合材料 火山灰质混合材料按其成因分为天然的和人工的两大类 天然的火山灰质混合材料有 火山灰 火山喷发形成的碎屑 石灰岩 由火山灰沉积而成的致密岩石 俘石 火山喷出时形成的玻璃质多孔岩石 沸石 凝灰岩经环境介质作用而形成的一种以含水铝硅酸盐矿物为主的多孔岩石 硅藻土 由极细的硅藻介壳聚集 沉积而成 等 人工的火山灰质混合材料有煤矸石渣 煤层中煤质页岩经自然或煅烧后的产物 烧页岩 烧粘土 煤渣和硅质渣等 火山灰质混合材料的活性成分也是活性SiO2和活性Al2O3 它们必须有激发剂存在时才有水硬性 51 3 粉煤灰 粉煤灰是火力发电厂以煤粉作燃料而排出的燃料渣 实际上它也属于火山灰质混合材料 故其水硬性原理与火山灰质混合材料相同 就粉煤灰化学成分而言 氧化钙 氧化铝两者总含量约在60 以上 一般来说 粉煤灰的含碳量越低 5 45 m的细颗粒含量越多 低铁玻璃体越多 细小而密实球形玻璃体的含量越高时 其质量越好 活性越大 52 三 非活性混合材料 凡不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿质材料经磨成细粉 掺入水泥中仅起调节水泥性质 降低水化热 降低标号 增加产量的混合村料 称为非活性混合材料 又称填充性混合材料 包括磨细的石英岩 石灰岩 砂岩及粘土 另外 凡不符合技术要求的粒化高炉矿渣 火山灰质混合材料及粉煤灰等均可作为非活性混合材料使用 53 四 混合材料的作用机理 从各种活性混合材料的化学组成中可见 它们都会有大量的活性氧化硅和活性氧化铝 试验证明 这些活性物质本身的水化反应极慢 强度很低 但在氢氧化钙溶液中 就会发生显著的水化 而在饱和的氢氧化钙溶液中水化更快 Ca OH 2和活性氧化硅相互作用形成水化硅酸钙 Ca OH 2与活性氧化铝相互作用形成水化铝酸钙 当液相中有石膏存在时 将与水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙 这些水化产物能在空气中凝结硬化 并能在水中继续硬化 具有相当高的强度 可以看出 氢氧化钙和石膏的存在使活性混合材料的潜在活性得以发挥 即氢氧化钙和石膏起着激发水化 促进凝结硬化的作用 故称为激发剂 常用的激发剂有碱性激发剂和硫酸盐激发剂2类 一般用作活性激发剂的是石灰和能在水化时析出氢氧化钙的硅酸盐水泥熟料 硫酸盐激发剂有二水石膏或半水石膏 并包括各种化学石膏 非活性混合材料在水泥中仅起惰性填料的作用 54 五 混合材料在建筑上的用途 1 配制混合材水泥 在硅酸盐水泥熟料中修入适量比例活性混合材料并和石膏共同磨细制成普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥 2 配制无熟料水泥 无熟料的水泥 是指以活性材料为主不需经过煅烧工艺而制成的水硬性胶凝材料 通常以火山灰质及潜在水硬性的材料为主和少量碱性激发剂 如石灰 硅酸盐水泥熟料 或硫酸盐激发剂 如石膏 按适当比例配合 共同磨细而成 例如石灰矿渣水泥 石膏矿渣水泥 煤矸石水泥 钢渣水泥 沸腾炉渣水泥等均属于无熟料的水泥 这类水泥与硅酸盐水泥的性能相比 一般硬化速度慢 强度较低 尤其是早期强度较低 硬化收缩较大 耐冻性差 宜采用湿热养护 55 五 混合材料在建筑上的用途 3 在建筑工地拌制混凝土及砂浆 掺入适量的活性混合材料 以达到节约石灰和水泥 改善混凝土和易性及其他性质的目的 某些大型建筑工地或商品混凝土搅拌站 就近寻找混合材料 经适当处理后 直接拌入混凝土中 即可达到改善性能的目的 又可节约大量混合材料在产地与水泥厂及工地间往返运输的费用 4 制造硅酸盐混凝土 以磨细的硅质材料 含有SiO2的材料 如粉煤灰 煤矸石 浮石 砂等 和石灰为胶凝材料 必要时加入少量石膏 经常压或高压蒸汽养护 生产以水化硅酸钙为主要产物的混凝土 活性混合材料是制造硅酸盐混凝土的主要原料 硅酸盐混凝土分为密实 有集料 和多孔两种 前者抗压强度在10 0MPa以上常用振动成型生产墙板 砌块 或半干压制砖 后者主要用于生产加入混凝土制品 56 二 矿渣硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥是我国产量最多的水泥品种 按GB1344 92规定 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 代号为P S 水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量百分比率为20 70 允许用火山灰质混合材料 石灰石 窑灰中的一种来代替部分粒化高炉矿渣 代替数量不得超过水泥重量的8 替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20 矿渣水泥中加入的石膏 一方面为调节水泥的凝结时间 另一方面又作为矿渣的激发剂 因此石膏的掺量比硅酸盐水泥稍多 标准规定矿渣水泥中SO3含量不得超过4 矿渣水泥按3d或7d和28d的抗压和抗折强度分为325 425 R 525 R 625R等5个标号 其各龄期的强度要求见表2 9所示 矿渣水泥的密度一般在2 8 3 0g cm3之间 松堆密度为900 1200kg m3 其80 m方孔筛的筛余量不得超过10 0 凝结时间一般比硅酸盐水泥要长 标准规定初凝不得早于45min 终凝不得迟于10h 实际初凝一般为2 5h 终凝5 9h 安定性必须合格 57 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥各龄期强度表2 9 58 一 矿渣水泥的水化过程 矿渣水泥的水化作用分两步进行 首先是水泥熟料颗粒开始水化 这时所生成的水化产物与硅酸盐水泥基本相同 生成的氢氧化钙是矿渣的碱性激发剂 它解离了玻璃体的结构 使玻璃体中的Ca2 AlO45 Al3 SiO44 离子进入溶液 生产新的水化物 即水化硅酸钙 水化铝酸钙 有石膏存在时 还会生成水化硫铝酸钙 由于矿渣水泥中熟料含量相对减少 并且有相当多的氢氧化钙又和矿渣组分相互作用 所以与硅酸盐水泥相比 其水化产物中的氢氧化钙含量相对减少 碱度要低些 59 二 矿渣水泥的性质及应用 与硅酸盐水泥和普通水泥相比校 矿渣水泥主要有以下特征 1 早期强度低 后期强度增进率大 由于矿渣水泥中 熟料矿物的合量相对减少了 故其早期硬化慢 呈现出水泥的3d 7d强度较低 但由于矿渣水泥二次水化反应后生成的水化硅酸钙凝胶逐渐增多 所以其28d后的强度发展较快 将赶上甚至超过硅酸盐水泥 见图2 5所示 硬化时对湿热过感性强 蒸汽养护或蒸压养护能显著加快硬化速度 2 水化热低 在矿渣水泥中油于熟料用量减少 使水化时发热最高的C3S和C3A含量相对减少 故其水化热较低 宜用于大体积混凝土工程中 60 61 二 矿渣水泥的性质及应用 3 具有较强的抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力 由于矿渣水泥的水化产物中氢氧化钙含量少 从而提高了抗溶出性及抗硫酸盐侵蚀的能力 故矿渣水泥适用于有溶出性或硫酸盐侵蚀的水 4 抗碳化能力较差 用矿渣水泥拌制的砂浆及混凝土 由于水泥石中氢氧化钙数量少 碱度低 因而表层的碳化作用进行得较快 碳化深度也较大 这对钢筋混凝土极为不利 因为当碳化深入达到钢筋的表面时 就会导致钢筋的锈蚀 最后使混凝土产生顺筋裂缝 5 耐热性较强 因此可用于耐热混凝土工程 如制作冶炼车间 锅炉房等高温车间的受热构件和窑炉外壳等 62 6 保水性较差 泌水性较大 将一定量的水分保存在浆体中的性能称为保水性 由于矿渣颗粒难以磨得很细 且矿渣玻璃体亲水性较差 因而矿渣水泥的保水性较差 泌水性较大 它容易使混凝土形成毛细通路及水囊 当水分蒸发后 便留下孔隙 降低混凝土的密实性及均匀性 故要严格控制用水量 加强早期养护 7 干缩性较大 水泥在空气中硬化时 随着水分的蒸发 体积会有微小的收缩 称为干缩 由于矿渣水泥的泌水性大 形成毛细通道 增加水分的蒸发所以其干缩性较大 干缩易使混凝土表面发生很多微细裂缝 从而降低混凝土的力学性能和耐久性 8 抗冻性和耐磨性较差 矿渣水泥抗冻性及耐磨性均较硅酸盐水泥及普通水泥差 因此 矿渣水泥不宜用于严寒地区水位经常变动的部位 也不宜用于高速夹砂末流冲刷或其他具有耐磨要求的工程 63 三 火山灰质硅酸盐水泥 GB1344 92规定 凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料 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 代号为P P 火山灰质水泥中火山灰质混合材料掺加量 按水泥重量百分率计为20 50 火山灰质水泥按3d 7d 28d强度分为275 325 425 R 525 R 625R等5个标号 见表2 10 细度 凝结时间 体积安定性的要求与普通硅酸盐水泥相同 三氧化硫含量不得超过3 5 否则为废品 64 一 火山灰水泥的水化过程 水泥拌水后 首先是水泥熟料矿物水化 然后是熟料矿物水化过程中释放出来的Ca OH 2与混合材料中的活性成分发生反应 生成水化硅酸钙和水化铝酸钙 因而减少了熟料水化产物中氢氧化钙的含量 加速了水泥熟料的水化 二次水化产物的组成和结构 又与熟料矿物水化所析出的Ca OH 2数量有关 这说明火山灰水泥的前后两种反应是互相制约和互为条件的 65 二 火山灰水泥的性质及应用 火山灰水泥的强度及其增进率 水化热 温湿度对凝结硬化的影响 碳化速度等 都与矿渣水泥有相同的特点 火山灰水泥在空气中的干缩率较大 干缩率与掺加的火山灰质混合材料的品种有关 通常比面积较大和疏松多孔的混合材料 干缩性较大 火山灰水泥在便化后 所含游离Ca OH 2较少 所以对淡水溶蚀作用的抵抗力比普通水泥好 有时甚至比矿渣水泥还强 而且水化铝酸盐含量较低 故在硫酸盐水中的稳定性也高 66 二 火山灰水泥的性质及应用 当处在干燥空气中时 水化生成胶体的反应就会中止 强度也停止增长 而且已经形成的水化硅酸钙凝胶还会逐渐干燥 产生较大的体积收缩和内应力而形成微细裂纹 碳化作用又能使水泥石表面产生 起粉 现象 所以 火山灰质硅酸盐水泥不宜用在干燥环境中的地上结构物 当处在潮湿环境或水中养护时 火山灰质硅酸盐水泥中的活性混合材料吸收石灰而产生膨胀胶化作用 并且形成较多的水化硅酸钙凝胶 使水泥石结构致密 因此有较高的紧密密度和抗渗性 故宜用于抗渗要求较高的工程 67 四 粉煤灰硅酸盐水泥 GB1344 92规定 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 代号为P F 粉煤灰水泥按3d 7d 28d强度分为275 325 425 R 525 R 625R等5个标号 见表2 11 细度 凝结时间 体积安定性与普通水泥的要求一致 三氧化硫含量超过35 为废品 68 一 粉煤灰水泥的水化过程 粉煤灰水泥的凝结硬化过程与火山灰水泥也极为相似 先是水泥熟料矿物的水化 然后粉煤灰中的活性SiO2和Al2O3与熟料矿物水化所释出的Ca OH 2相反应 但也存在一定的特点 粉煤灰的玻璃体中的SiO2 Al2O3和Ca OH 2反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙 但粉煤灰的球形玻璃体比较稳定 表面又相当致密 不易水化 在水化90d后 粉煤灰颗粒表面才开始生成大量的水化硅酸钙凝胶体 它们相互交叉连接 形成很好的粘结强度 所以鉴定粉煤灰的活性 要以3个月的抗压强度值来表示 69 二 粉煤灰水泥的性质及应用 粉煤灰水泥性能与火山灰质水泥基本相同 不同之处在于 1 粉煤灰水泥的早期强度发展速率比矿渣水泥和火山灰质水泥更低 后期可赶上 2 干缩性小 抗裂性较高 主要是由于粉煤灰内表面积较小 故其吸附水的能力较小 3 配制的混凝土和易性较好 这主要是由于粉煤灰的颗粒多呈球型微粒 且较为致密 吸水性校小 因而能减少拌合物内摩擦阻力 所以 粉煤灰水泥的适用范围与火山灰质水泥相似 它可用于一般工业与民用建筑 而且更适用于大体积水工建筑及水中结构和海港工程 70 五 复合硅酸盐水泥 GB12958 91规定 凡由硅酸盐水泥熟料 2种或2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 水泥中混合材料总掺量按重量百分比应大于15 不超过50 允许用不超过8 的窑灰代替部分混合材料 掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣水泥重复 复合水泥分为325 425 R 525 R 共3个标号 各标号复合水泥各龄期的强度见表2 11 复合水泥的初凝不得早于45min 终凝不得迟于12h 其余性能要求同火山灰水泥 71 复合水泥各龄期的强度值表2 11 硅酸盐水泥 普通水泥 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥和复合水泥是建筑工程中广泛使用的6种水泥 现将它们的标号 成分和特性汇列于表2 11 这6种水泥的选用参见表2 11 72 六 掺混合材料水泥特性及应用 由于矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥这三种水泥均掺入大量混合材料使得这些水泥有许多共同特性 又因掺入的混合材料品种不同 各品种水泥性质又有一定的差异 其共同特性是 1 早期强度低 后期强度高 掺大量混合材料的水泥由于熟料矿物的含量相对减少 所以水泥凝结硬化慢 早期强度低 但硬化后期可以赶上甚至超过同标号的硅酸盐水泥 因早期强度低 不宜用于早期强度要求高的工程 2 水化热低 由于掺混合材料水泥中熟料合量较少 使水化时发热量高的C3A和C3S含量相对减少 故其水化热低 宜用于大体积混凝土工程中 但这些水泥不宜用于冬季施工 73 3 硬化时对湿热敏感性强 掺混合材料水泥在较低温度下凝结硬化慢 故冬季施工需加强保温措施 但在湿热条件下 此种水泥强度发展很快 故适用于蒸汽养护 4 具有较强的抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力 由于这些水泥的水化产物中氢氧化钙含量少 从而提高了抗溶出性及抗硫酸盐侵蚀的能力 故可用于有溶出性的水工建筑工程 海港工程及地下工程 5 抗碳化能力差这类水泥硬化后的水泥石强度低 抗碳化能力差 对防止钢筋锈蚀极为不利 因此不宜用于重要钢筋混凝土结构和预应力混凝土 六 掺混合材料水泥特性及应用 74 6 抗冻性 耐磨性差 与硅酸盐水泥相比这类水泥抗冻性差 故不适用于受反复冻融作用的工程和有耐磨性要求的工程 这三种水泥除具有共同的特性外 还有各自的特点 矿渣水泥耐热性较好 这是由于矿渣出自高炉 以及矿渣水泥的水化产物中Ca OH 2含量少的缘故 矿渣水泥能耐400 高温 一般认为矿渣掺量大的耐热性更好 矿渣为玻璃体结构亲水性差 因此矿渣水泥的泌水性及干缩性较大 火山灰水泥抗渗性较好 抗大气性差 因为火山灰水沤密度较小 水化需求量较多 拌合物不易泌水 硬化后不致产生泌水孔洞和较大的毛细管 而巨水化物巾水化硅酸钙凝胶含量较多 水泥石较为密实 所以抗渗性优于其他几种水泥 适用于有一般抗渗要求的工程 六 掺混合材料水泥特性及应用 75 由于强度低 水泥石中又含较多水化硅酸钙凝胶 处于干燥空气中时 因空气中CO2作用于表面的水化硅酸钙凝胶生成CaCO3和SiO2粉状物 称 起粉 因此 火山灰水泥不适用于干燥条件的混凝土工程 由于火山灰水泥和矿渣水泥硬化过程中干缩率大 要求有可靠的保潮养护借施 而且应有较长的养护期 以避免出现干缩开裂 粉煤灰水泥的水化硬化过程与火山灰水泥基本相同 其性能也与火山灰水泥有很多相似之处 粉煤灰水泥的主要特点是干缩性比较小 甚至比硅酸盐水泥及普通水泥还小 因而抗裂性较好 同时 配制的混凝土和易性较好 这主要是由于粉煤灰的颗粒多呈球型微粒 且较为致密 吸水性小 因而能减小拌和物内摩擦阻力 粉煤灰水泥与矿渣水泥 火山灰水泥相比早期强度更低 水化热低 六 掺混合材料水泥特性及应用 76 第三节其它品种水泥 一 高铝水泥高铝水泥也称矾土水泥 根据我国GB201 81规定凡以铝酸钙为主 氧化铝含量约50 的熟料所磨制的水硬性胶凝材料 称为高铝水泥 它是以矾土和石灰石作原料 按适当比例配合后 经烧结或熔融 再粉磨而成 一 矿物组成 1 铝酸一钙 CA 这是高铝水泥的主要矿物 具有很高的水硬活性 其特点是凝结正常 硬化迅速 是高铝水泥强度的主要来源 但CA含量过高的水泥 早期强度发展较快 后期强度增进率就不显著 77 一 矿物组成 2 二铝酸一钙 CA2 在氧化钙含量低的高铝水泥中 CA2的含量较多 CA2水化硬化较慢 早期强度低 但后期强度能不断增高 如含量过多 将影响高铝水泥的快硬性能 3 七铝酸十二钙 C12A7 其水化特点为水化极快 凝结极快 强度不及CA高 4 钙铝黄长石 C2AS 也称铝方柱石 水化活性很低 5 六铝酸一钙 CA6 惰性矿物 没有水硬性 含有矿物CA6 水泥的耐热性提高 78 二 高铝水泥的水化硬化 高铝水泥的水化主要是铝酸一钙 CA 的水化过程 这个反应过程受外界温度影响较大 当温度低于20 时 主要水化物为CaO Al2O3 10H2O 简写CAH10 温度低于20 30 之间时 主要水化物为2CaO Al2O3 8H2O 简写C2AH8 温度大于30 时 主要水化物为3CaO Al2O3 6H2O 简写C3AH6 强度较低 所以高铝水泥不宜在30 以上的温度条件下养护 高铝水泥硬化迅速 5 7d后水化物的数量很少增加 强度趋向稳定 释放的水化热也比较集中 高铝水泥水化物的结合水量较高 约达水泥重量的50 为硅酸盐水泥的二倍左右 CAH10和C2AH8为片状或针状晶体 它们相互交织成坚强的晶体骨架 所生成的氢氧化铝凝胶填赛于骨架之间 形成比较密实的结构 但CAH10和C2AH8都是亚稳晶体 随着时间的推移有转化成比较稳定的C3AH6的趋势 这个转化过程随着温度的上升而加剧 单位体积的CAH10和C2AH8转化成C3AH6的强度较低 因而使水泥石的强度大为下降 一般浇筑5年以上的高铝水泥混凝土 剩余强度仅为初期强度的二分之一 甚至更低 79 三 高铝水泥的主要特点 高铝水泥以3d抗压强度确定其标号 分为425 525 625和725四个标号 对细度的要求是80 m方孔筛余不得超过10 初凝不得早于40min 终凝不得迟于10h 主要特点如下 1 凝结硬化快 早期强度高 长期强度下降 高铝水泥加水后 迅速与水反应 硬化速度快 其1天强度可达极限强度的80 左右 因此适用于紧急抢修工程 冬季施工和对早期强度要求较高的工程 但由于高铝水泥硬化体中的晶体结构在长期使用过程中会发生转变 Al OH 3凝胶也会出现老化现象 引起强度下降 因此一般不宜用于长期承载的结构工程中 2 耐热性好 高铝水泥具有一定的耐高温性 在高温下能保持较高的强度 高铝水泥主要用于工期紧急的工程 如国防 道路和特殊枪修工程等 也可用于冬季施工的工程 国内外对高铝水泥的研究表明 其长期强度及其他性能有降低的趋势 因此 高铝水泥不宜用于长期承重的结构及处在高温高湿环境的工程中 80 三 高铝水泥的主要特点 3 抗渗性及抗硫酸盐性好高铝水泥在水化后不析出Ca OH 2 且硬化后结构比较致密 同时对碳酸 稀盐酸等侵蚀性溶液也有较好的稳定性 因此高铝水泥可用于经常与硫酸盐等腐蚀介质接触的工程 4 水化热太大高铝水泥的水化放热量大且主要集中在早期 因此不宜用于大体积混凝土工程 5 耐碱性差水化铝酸钙遇碱即发生反应 使水泥石结构疏松 强度大幅度降低 因此高铝水泥不宜用于与碱接触的混凝土工程 此外 高铝水泥还不得用于高温高湿环境 也不能在高湿季节施工或采用蒸汽养护 高铝水泥是配制膨胀水泥和耐热混凝土的材料之一 81 二 快硬水泥 1 快硬硅酸盐水泥凡是以硅酸盐水泥熟料和适量石膏磨细制成