水泥是建筑工业三大基本材料之一.docx

常用水泥种类及介绍水泥是建筑工业三大基本材料之一，使用广，用量大，素有“建筑工业的粮食之称”，已经深入建筑的各个角落，但是众多的水泥种类，是否让你眼花缭乱，无从选择哪？今天，就让我们来一起来了解一下常用水泥的种类。水泥cement一词由拉丁文caementum发展而来，是碎石及片石的意思。水泥的历史最早可追溯到古罗马人在建筑中使用的石灰与火山灰的混合物，用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于建筑工程。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，统称为水泥。现代意义上的水泥起源于1824年，英国建筑工人J.阿斯普丁用石灰石和粘土为原料，按一定比例配合后，在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料，再经磨细制成水泥。因水泥硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似，被命名为波特兰（硅酸盐）水泥。它具有优良的建筑性能，从而一举成为流芳百世的水泥发明人，在水泥史上具有划时代意义。水泥的发明是一个渐进的过程。水泥生产技术随着社会生产力发展，也有一个不断进步、成熟和完善的过程。今天，人们把水泥的生产过程形象的概括为“二磨一烧”，即按一定比例配合的原料，先经粉磨制成生料，再在窑内烧成熟料，最后通过粉磨制成水泥。在这个过程中，窑是核心设备，所以人们在研究水泥技术发展史的时候，往往以窑为代表。回顾这过去的近二百年，水泥生产先后经历了仓窑、立窑、干法回转窑、湿法回转窑和新型干法回转窑等发展阶段，最终形成现代的预分解窑新型干法。图1 干法中空回转窑示意图图2 湿法长窑示意图图3 悬浮预热器窑图4窑外分解窑水泥的种类很多，按其用途和性能，可分为：通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类。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、火山灰质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、砌筑水泥等。 特性水泥是指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、膨胀铝酸盐水泥、自应力铝酸盐水泥等。目前水泥品种已达一百余种。我们主要对常用的通用水泥水泥进行介绍。1、硅酸盐水泥硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、05%的混合料(如石灰石或粒化高炉矿渣等)、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。硅酸盐水泥分两种类型：不掺混合材的称型硅酸盐水泥，其代号为P；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材的称型硅酸盐水泥，其代号为P。硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R等6个强度等级。 硅酸盐水泥的密度约为3.10g/cm3。其松散状态下的堆积密度为10001100kg/m3，紧密堆积密度达1600kg/m3；细度是指水泥颗粒的粗细程度，是影响水泥性能的重要指标。国家标准GB17599规定，硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg。 凝结时间是另一个评价硅酸盐水泥的重要指标，初凝时间是指水泥从开始加水拌和起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间；终凝时间是指从水泥开始加水拌和起至水泥浆完全失去可塑性，并开始产生强度所需的时间(图5.3)。水泥的凝结时间是按水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法(GB13462001)规定的方法测定的。国家标准规定:硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min终凝时间不得迟于6.5h。 硅酸盐水泥因其标号高、凝结硬化快及抗冻性好，适用于配制高强度混凝土、预应力混凝土及早强高、凝结快、有抗冻性要求的混凝土；硅酸盐水泥的缺点是水化热过大及抗腐蚀性能差，所以该种水泥不适宜大体积混凝土的浇筑及抗腐蚀要求较高的坏境。2、普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥简称普通水泥(PO)，是由硅酸盐水泥熟料、6%15%混合材料、适量石膏，经磨细制成的水硬性胶凝材料。掺活性混合材料时，最大掺量不得超过15%。普通水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R等6个强度等级。 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥基本属性无大的区别，基本上可以互相替换，但是硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥的水化热大。当大体积混凝土工程时，如水工构筑物可选用普通硅酸盐水泥不宜使用硅酸盐水泥。另外硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥硬化速度稍快。现在普通硅酸盐水泥使用较广泛，如无其他特殊要求推荐使用普通硅酸盐水泥。 3、矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥(PS)，是由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏，经磨细制成的水硬性胶凝材料。其中粒化高炉矿渣掺量按质量百分比计为20%70%。允许用石灰石、窑灰、火山灰质混合材料中的一种代替矿渣，但代替量不得超过水泥质量的8%。矿渣水泥因为矿渣含量大，矿渣本身又是高温形成的耐火材料，硬化后氢氧化钙含量少，能耐度高温，所以适用于高温车间、高炉基础以及热气体通道等耐热工程。但是由于矿渣水泥中矿渣有尖锐棱角，难以磨细，矿渣玻璃体亲水性差，所以造成矿渣水泥保水性差、干缩大、抗渗性差，不适合用于有抗渗要求的混凝土工程。4、火山灰质水泥火山灰质硅酸盐水泥简称火山灰水泥(PP)，是由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏，经磨细制成的水硬性胶凝材料。其中火山灰质混合材料掺量按质量百分比计为20%50%。 火山灰水泥中火山灰质混合材料含有大量微细孔隙，具有良好的保水性，水花后能形成较多的水化硅酸钙，结构致密，适用于一般的抗渗工程，但是由于火山灰水泥含有大量胶体，如果长期处于干燥环境，胶体易脱水，产生裂纹，而且空气中的作用于混凝土表面的水化硅酸钙，生成碳酸钙和氧化硅的粉状物，所以不宜用于干燥环境的地上工程；也不宜用于有耐磨要求的工程，同时，有硫酸盐腐蚀的混凝土工程不能使用含有烧黏土的火山灰水泥。5、粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥简称粉煤灰水泥(PF)，是由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰、适量石膏，经磨细制成的水硬性胶凝材料。其中粉煤灰掺量按质量百分比计为20%40%。由于粉煤灰水泥中粉煤灰球形颗粒表面致密，个月表面物质才发生二次水化作用，早期强度、水化热更低，干缩小，抗裂性好，所以粉煤灰水泥适用于承重迟缓工程，特别是大体积混凝土工程；但是也是