水硬性胶凝材料水泥分析

水硬性胶凝材料水泥分析第1页/共109页我国水泥年产量增长图表669520180003630049000299第2页/共109页硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥其它水泥主要内容第3页/共109页掌握：硅酸盐水泥的生产工艺

熟悉：水泥的凝结硬化过程了解：其他品种水泥的性质和应用

本章教学目标第4页/共109页水泥的起源古罗马水泥：用含有一定比例粘土成分的石灰石煅烧而成，如古罗马“庞贝”城遗址。PortlandCement：1824年，英国泥瓦工约瑟夫.阿斯普丁（JosephAspdin）申报波特兰水泥专利：把粘土和焙烧过的石灰石混合，经煅烧至二氧化碳释放，将所得到的产物磨细成粉末。由于它硬化后外观象波特兰的石头，就起名为波特兰水泥。第5页/共109页庞贝遗址第6页/共109页第7页/共109页水泥水泥的特点水泥是一种粉末状材料，加水后拌合均匀形成的浆体，不仅能够在干燥环境中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或发展其强度，形成一种坚硬的石状体。水泥适用范围不仅适合用于工业与民用建筑工程，还广泛应用于农业、水利、公路、海港和国防建设等工程。用水泥、砂、石和钢筋浇灌的钢筋混凝土结构是现代建筑的主要结构形式之一。第8页/共109页水泥的分类按性能和用途分水泥通用水泥专用水泥特性水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等如铝酸盐水泥、膨胀水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等第9页/共109页第一节硅酸盐水泥第10页/共109页一、硅酸盐水泥的概念二、硅酸盐水泥的生产及矿物组成三、硅酸盐水泥的凝结硬化四、硅酸盐水泥的技术性质五、硅酸盐水泥石的腐蚀与防止六、硅酸盐水泥的应用与存放主要内容第11页/共109页

凡由硅酸盐水泥熟料、05%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（波特兰水泥）

分两种：⑴不掺加石灰石或粒化高炉矿渣的称型硅酸盐水泥，其代号为P。⑵在熟料粉磨时掺加不超过5%水泥质量的石灰石或粒化高炉矿渣混合料的称型硅酸盐水泥，代号为P。一、硅酸盐水泥的概念第12页/共109页普通水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、6%-15%的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥。代号PO水泥熟料：是指以适当成分的生料，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物，称为熟料。第13页/共109页二、硅酸盐水泥的生产及矿物组成1、生产原料：

①石灰质原料：提供CaO，有石灰石、贝壳、石灰质凝灰岩。

②粘土质原料：提供SiO2、Al2O3，少量Fe2O3，有粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩、河泥等。

③铁矿粉：提高Fe2O3的含量，有黄铁矿渣。另外还有少量的矿化剂（如萤石）改善煅烧条件。第14页/共109页石灰质材料粘土质材料铁质材料水泥成品熟料石膏生料煅烧1450°C磨细磨细按比例混合工艺：简称“两磨一烧”混合材料第15页/共109页硅酸盐水泥的组成硅酸盐水泥是由下列物质混合组成的水泥硅酸盐水泥熟料石膏(CaSO42H2O)混合材(矿渣或石灰石粉末)各物质的作用熟料：主要胶凝物质，能水化硬化；石膏：调节水泥的凝结时间；混合材：调节水泥的强度等级；必要组分第16页/共109页2、矿物组成主要熟料矿物的名称和含量范围如下：

硅酸三钙3CaOSiO2，简写为C3S，含量42%61%

硅酸二钙2CaOSiO2，简写为C2S，含量15%32%

铝酸三钙3CaOAl2O3，简写为C3A，含量4%11%

铁铝酸四钙

4CaOAl2O3Fe2O3，简写C4AF，10%18%此外，还有少量游离的CaO,游离等等。二、硅酸盐水泥的生产及矿物组成第17页/共109页1、硅酸三钙硅酸三钙的化学成分为３ＣaＯ·ＳiＯ2，它是硅酸盐水泥熟料中最主要的矿物成分，约占水泥熟料总量的42%61%。硅酸三钙遇水后能够较快与水产生水化反应，并产生较多的水化热。它对促进水泥的凝结硬化，特别是对水泥３～７天内的早期强度以及后期强度都起主要作用。第18页/共109页2、硅酸二钙硅酸二钙的化学成分为2ＣaＯ·ＳiＯ2，约占水泥熟料总量的15%32%。硅酸二钙遇水后反应较慢，水化热也较低。它不影响水泥的凝结，对水泥的后期强度起主要作用。第19页/共109页3、铝酸三钙铝酸三钙的化学成分是３CaO·Al2O3，其简写为C3Ａ，约占水泥熟料总量的4%11%。铝酸三钙遇水后反应极快，产生的热量大而且很集中。铝酸三钙对水泥的凝结起主导作用，但其水化产物强度较低，主要对水泥的早期强度有所贡献。第20页/共109页4、铁铝酸四钙

铁铝酸四钙的化学成分为:４

CaO·Al2O3·Fe2O3，其简写为Ｃ4AF，约占水泥熟料总量的10％～18％。铁铝酸四钙遇水时水化反应也很快，水化热较低，水化产物的强度不高，对水泥石的抗压强度贡献不大，主要对抗折强度贡献较大。第21页/共109页1、各熟料矿物单独与水作用时表现出的特征上述四种熟料矿物中，硅酸钙（包括硅酸三钙、硅酸二钙）是主要的，约占70%以上。第22页/共109页各熟料矿物的强度增长图第23页/共109页挡墙开裂与水泥的选用现象：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42.5Ⅱ型硅酸盐水泥，其熟料矿物组成如下：

C3S：61％；

C2S：14％

C3A：14％；

C4AF：11％第24页/共109页第25页/共109页原因分析：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。防治措施：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。第26页/共109页三、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化硅酸盐水泥拌合后，首先是水泥颗粒表面的矿物溶解于水，并与水发生水化反应，最初形成具有可塑性的浆体，随着水化反应的进行，水泥浆体逐渐变稠失去可塑性，这一过程称为“凝结”。随后凝结了的水泥浆体开始产生强度，并逐渐发展成为坚硬的石状物——水泥石，这一过程称为“硬化”。水泥的凝结和硬化是人为划分的，实际上是一个连续、复杂的物理化学变化过程，这些变化决定了水泥石的某些性质，对水泥石的应用有着重要意义。第27页/共109页硅酸盐水泥遇水后，水泥中的各种矿物成分会很快发生水化反应，生成各种水化物。硅酸三钙 水 水化硅酸钙 氢氧化钙硅酸二钙 水 水化硅酸钙 氢氧化钙铝酸三钙水 水化铝酸三钙铁铝酸四钙水水化铝酸三钙 水化铁酸钙第28页/共109页四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化纯熟料磨细后，凝结时间很短不方便使用，为了调节水泥凝结时间，在粉磨水泥中加入适量石膏（3%左右）：这些石膏与部分水化铝酸钙发生反应，生产难溶于水的水化硫酸钙的针状晶体水化硫酸钙的存在，延缓了水泥的凝结时间。水泥浆在空气中硬化时，表面形成的氢氧化钙还能与空气中的二氧化碳反应生产碳酸钙。第29页/共109页注：经过上述水化反应后，水泥浆中不断增加的水化产物主要有：水化硅酸钙(70%)、氢氧化钙(20%)、水化铝酸钙、水化铁酸钙及水化硫铝酸钙等新生矿物。硅酸盐水泥的凝结与硬化①当水泥加水拌合后，在水泥颗粒表面即发生化学反应，生成的胶体水化产物聚集在颗粒表面，使化学反应减慢，并使水泥浆体具有可塑性。由于生成的胶体状水化产物不断增多并在某些点接触，构成疏松的网状结构，使水泥浆体失去流动性及可塑性，这就是水泥的凝结。第30页/共109页

②此后由于生成的水化硅酸钙，氢氧化钙，水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体等水化产物不断增多，它们相互接触连生，到一定程度，建立起较为紧密的网状结晶结构，并在网状结构内部不断充实水化产物，使水泥具有初步的强度，此后水化产物不断增加，强度不断提高，最后形成具有较高强度的水泥石，这就是水泥的硬化。硬化后由水泥石水化产物，未水化完的水泥熟料颗粒，水及大小不等的孔隙所组成。第31页/共109页

(a)分散在水中未水化的水泥颗粒(b)在水泥颗粒表面形成水化物膜层(c)膜层长大并互相连接（凝结）(d)水化物进一步发展，填充毛细孔(硬化)1—水泥颗粒2—水分3—凝胶4—晶体5—水泥颗粒的未水化内核6—毛细孔水泥凝结硬化过程示意

硬化后的水泥石包含：凝胶体、结晶体、未水化的水泥内核、水和孔隙。硅酸盐水泥的凝结硬化过程可分为：初始反应期、潜伏期、凝结期、硬化期4个阶段。第32页/共109页凝结硬化过程第33页/共109页（１）孰料矿物组成

不同矿物成分和水起反应时所表现出来的特点是不同的，如C3A水化速率最快，放热量最大而强度不高；C2S水化速率最慢，放热量最少，早期强度低，后期强度增长迅速等。因此，改变水泥的矿物组成，其凝结硬化情况将产生明显变化。2.影响水泥凝结硬化的主要因素（２）水泥的细度

在矿物组成相同的条件下，水泥的细度越细，则水化越快越完全。凝结硬化快，水化产物较多，强度高。第34页/共109页（3）石膏掺量石膏起缓凝作用：阻碍铝酸三钙的水化反应，控制了水泥的水化反应速度，延缓了凝结时间。

（4）环境温度和湿度环境温度高，水泥水化快，温度低，则水化反应减慢，强度增长变缓，当降到零度以下，水泥的水化反应停止。水的存在是水泥水化的必备条件，只有在潮湿环境中，水泥才能正常地凝结硬化。因此，在施工过程中，应十分注意保温保湿养护。第35页/共109页

（5）时间（龄期）水泥的强度随龄期增长而逐渐增长。硅酸盐水泥加水后3-7天内强度增长较快，约28天后显著放慢，保持适当的温度和湿度，水泥强度随龄期的增长而继续提高。（6）加水量加水量多，凝结时间变长，且水泥石的孔隙多，强度下降，干燥时收缩。若加水量太小，无法满足施工成型工艺要求。掺入减水剂可提高水泥强度。第36页/共109页（7）外加剂的影响选择适当外加剂，如减水剂、早强剂、引气剂、膨胀剂等，可改善水泥的性能。第37页/共109页四、硅酸盐水泥的技术性质体积安定性标准稠度凝结时间强度细度水化热碱含量第38页/共109页标准稠度凝结时间体积安定性强度细度

细度是指水泥的粗细程度，水泥颗粒粒径一般在0.007—0.2mm范围内。水泥磨得愈细，水化时与水的接触面大，水化速度快，凝结硬化快，早期强度就高。《硅酸盐、普通硅酸盐水泥》（GB175—1999）规定：硅酸盐水泥比表面积应>300㎡/kg。筛余量不大于10%。

细度不合格的水泥为不合格水泥。水化热四、硅酸盐水泥的技术性质碱含量第39页/共109页1、筛析法（适合其他种类水泥）

包括负压筛析法（0.045mm筛)、水筛法(0.08mm筛)和手工干筛法(0.08mm筛)

。2、比表面积法（单位质量的粉末所具有的总表面积）适用于硅酸盐水泥。以1kg水泥所具有的总的表面积（m2/kg)表示；（一般硅酸盐水泥>300m/kg）测定方法：第40页/共109页标准稠度凝结时间体积安定性强度

指水泥加水拌和达到技术标准规定的稠度时称标准稠度。此时的加水量为标准稠度需水量。规定标准稠度的意义：标准稠度需水量作为测定水泥凝结时间、体积安定性所用净浆的拌和水量的依据。按GB规定，用标准稠度仪测定水泥净浆是否达到标准稠度。水化热细度碱含量第41页/共109页水泥净浆搅拌机水泥标准稠度及凝结时间测定仪第42页/共109页标准稠度凝结时间体积安定性强度细度

初凝：从加水拌和到标稠，到标稠净浆开始失去可塑性所需的时间。

终凝：从加水拌和至标稠水泥净浆完全失去可塑性，并产生强度所需的时间。

水化热碱含量水泥的凝结时间对使用具有重要的意义。水泥的初凝不宜过早，以便在施工时有足够的时间完成混凝土和砂浆的搅拌、运输、浇筑、和砌筑等操作。水泥的终凝不宜过迟，以使混凝土在浇捣、施工完毕后，尽快的硬化，达到一定强度，以利于下一步施工工艺的进行。GB规定：初凝不得早于45min，终凝不得迟于6.5h。初凝不合格者为废品水泥，终凝不合格者为不合格品水泥。第43页/共109页水泥的凝结时间是在规定温度及湿度环境下用水泥净浆凝结时间测定仪以试针沉入标准稠度的水泥净浆至一定深度所需的时间表示。初凝时间试针沉入距底板：4mm±1mm终凝时间试针沉入试样：0.5mm水泥混凝土的拌和、运输、浇灌、振捣等一系列工艺均要在水泥的初凝之前完成，故水泥初凝不能过早。混凝土成型后，为了不拖延工期，要求尽快硬化，产生结构强度，以利下一工序尽早进行，所以终凝时间不能太迟。第44页/共109页搅拌叶片搅拌锅计时器开关标尺指针圆模重锤支架水泥净浆搅拌机水泥标准稠度及凝结时间测定仪第45页/共109页标准稠度凝结时间体积安定性强度细度

指水泥浆在硬化过程中，体积均匀变化的性能。当水泥浆体硬化过程发生了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂、翘曲，即安定性不良。安定性不良的水泥会降低建筑物质量，甚至引起严重事故。引起安定性不良的原因：①熟料中游离CaO或游离MgO过多或过烧。②掺入石膏过量。

水化热四、硅酸盐水泥的技术性质碱含量第46页/共109页国家标准规定，硅酸盐水泥的安定性测定当用两种方法检验结果相矛盾时，以雷氏法结论为准。游离氧化钙引起的安定性不良，必须采用沸煮法检验。游离氧化镁引起的安定性不良，必须采用压蒸法才能检验出来，因为游离氧化镁的水化比游离氧化钙更缓慢。国家标准规定，水泥熟料中游离氧化镁含量不得超过5.0%。水泥中三氧化硫含量不得超过3.5%，以控制水泥的体积安定性。第47页/共109页

雷氏夹第48页/共109页水泥沸煮箱第49页/共109页标准稠度凝结时间体积安定性强度细度

测定：GB规定水泥强度用软练法。将水泥、标准砂及水按1:3:0.5的比例按规定方法制成40×40×160mm的试件，在标准温度（20℃±1℃）的水中养护，测定其抗折及抗压强度。使用水泥胶砂试件测强原因：①水泥净浆体积收缩，易产生裂缝，不利于强度的测定。②实际中均用砂浆，而很少用水泥净浆。③可测多方面的强度。水化热碱含量第50页/共109页硅酸盐水泥强度等级划分为42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六个等级。

两种型号：普通型和早强型(也称R型)。早强型水泥早期强度发展较快，3d强度可达到28d强度的50％，可用于早期强度要求高的工程中，有利于缩短水泥的养护时间。

影响硅酸盐水泥强度的主要因素是熟料中的矿物成分和细度，石膏的掺量、龄期、环境温度和湿度、加水量、试验条件（搅拌时间，振捣程度等）及试验方法等均对其强度有影响。第51页/共109页标准稠度凝结时间体积安定性强度细度

指水泥水化过程中放出的热量。一般1-3d龄期内水化放热量为总放热量的50%；7d为75%；6个月为83-91%。水化热过大对大体积砼结构不利。对一般建筑的冬期施工则是有利的。

措施：可采用低热水泥等。水化热碱含量第52页/共109页洞庭湖大桥桥梁的热裂缝第53页/共109页

五、硅酸盐水泥石的腐蚀和防止硅酸盐水泥硬化后形成的水泥石，在正常环境下强度不断增长。但在某些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。这种现象称为水泥石的腐蚀。第54页/共109页软水腐蚀一般酸性水腐蚀硫酸盐腐蚀碳酸盐腐蚀第55页/共109页1、软水腐蚀（溶出性腐蚀）

又称溶出性腐蚀，雨水、雪水、蒸馏水、及含碳酸盐甚少的河水与湖水等都属于软水。

水泥与软水接触——水化产物氢氧化钙被溶出——不断溶解流失促使水泥石的孔隙增大，强度下降——并促使硬化水泥石的其它产物分解——使水泥石结构遭受破坏。第56页/共109页2、一般酸的腐蚀

某些地下水或者工业废水中常含有游离的酸性物质，这种酸性物质易与水泥石中的氢氧化钙反应，生产相应的钙盐，钙盐可能溶于水中而流失，或在水泥石空隙中形成结晶，体积膨胀，破坏了水泥石的结构。其基本化学反应式第57页/共109页3、硫酸盐的腐蚀

含有硫酸盐类物质的水，能与氢氧化钙起置换作用，生成硫酸钙，它能进一步与水泥石中的固态水化铝酸钙作用，生成高硫型水化硫铝酸钙（钙矾石）而比原来的体积增加1.5倍以上。由于是在已经硬化的水泥石中进行，因此对水泥石起着极大的破坏作用。第58页/共109页4、碳酸侵蚀在工业污水、地下水中常溶解有较多的CO2，当其与水泥石接触时，发生如下反应：CaCO3与含碳酸的水再次反应：Ca(HCO3)2极易溶于水，因而导致水泥石的腐蚀。但上式是可逆的，当水中CO2不超过平衡浓度时，反应不会向右进行。第59页/共109页2、水泥石腐蚀的原因⑴水泥石内含有易腐蚀的成分：氢氧化钙、水化铝酸钙。⑵水泥石本身不密实使腐蚀性介质易于进入内部。⑶外界有腐蚀的介质存在第60页/共109页3、水泥石腐蚀的防止⑴根据所处环境，合理选择水泥品种。⑵提高水泥石的密实度，减少渗透作用。如降低水灰比，掺加外加剂和混合材料等。⑶加做保护层，加不透水的沥青层等。⑷对具有特殊要求的抗侵蚀混凝土，采用浸渍混凝土。

第61页/共109页特点：①高强、早强；②抗冻性好；③耐磨性好；④水化热大；⑤抗腐蚀性差。应用：①用于高强、预应力砼工程；②要求快凝、早强，反复冻融的工程。③不适于水中或有腐蚀性介质存在的工程及大体积砼工程。

存放：①应按出厂日期、品种、等级分放；②应防潮，过期应降级使用或重新检验。六、硅酸盐水泥的特点、应用与存放第62页/共109页第63页/共109页第64页/共109页思考题

1.硅酸盐水泥的主要矿物组成有哪些？水化时表现出的特性有何不同？2.水泥主要的水化产物有哪些？硬化后的水泥石有哪些成分构成？3.水泥的主要技术性质有哪些？4.何谓水泥的细度?为什么要规定水泥的细度？5.何谓水泥的初凝、终凝时间？规定凝结时间有何意义？第65页/共109页

6.何谓水泥的体积安定性？引起体积安定性不良的原因有哪些？如何检测？使用中如何避免？7.硅酸盐水泥的强度如何确定？强度如何分级？8.何谓合格水泥、不合格水泥及废品水泥？9.水泥石腐蚀的类型、腐蚀的原因有哪些？如何防止?10.硅酸盐水泥有何特点？11.何谓气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料？

12.生产水泥时为何必须加入适量的石膏？思考题第66页/共109页第三节掺混合材料的硅酸盐水泥第67页/共109页

水泥混合材料

普通硅酸盐水泥

矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥

复合硅酸盐水泥主要内容第68页/共109页1、水泥混合材料的概念在生产水泥时，为改善水泥性能，调节水泥的强度，而加到水泥中去的天然的和人工的矿物材料。一、水泥混合材料第69页/共109页2、混合材料的类别活性混合材料非活性混合材料第70页/共109页活性混合材料非活性混合料

混合材料磨成细粉，与石灰或与石灰和石膏拌合并加水后，在常温下，能生成具有胶凝性的水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的混合材料。如粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰等。2、混合材料的类别第71页/共109页活性混合材料非活性混合料

非活性混合料磨成细粉与石灰加水拌和后，不能或很少生产具有胶凝性的水化物，在水泥中仅起填充作用。作用：起惰性填充，提高水泥的产量，调整水泥的强度，减少水化热，故又称为填充性混合材料。如石灰石、粘土、慢冷矿渣等。2、混合材料的类别第72页/共109页

凡是由硅酸盐水泥熟料、6～15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称普通硅酸盐水泥。

掺非活性混合料时≯15%，其中允许用≯5%的窑灰或≯10%的非活性混合料来代替。技术标准：按照《硅酸盐、普通硅酸盐水泥》（GB175-1999）的规定，分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级；初凝≮45分钟，终凝≯10h，细度、沸煮安定性、强度均满足要求。二、普通硅酸盐水泥（P.O)第73页/共109页二、普通硅酸盐水泥（P.O)第74页/共109页二、普通硅酸盐水泥（P.O)

性质与特点：与硅酸盐水泥相近，早期硬化稍慢，抗冻性、耐磨性略差，广泛应用于各种砼工程，是主要品种之一。

技术标准：水泥熟料中MgO≯5.0%，水泥经压蒸安定性试验合格，则MgO≯6.0%。SO3的含量≯4.0%。第75页/共109页矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥三、矿渣、火山灰质、粉煤灰硅酸盐水泥第76页/共109页

凡由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，为矿渣硅酸盐水泥。代号P·S

允许用石灰石、窑灰、粉煤灰和火山灰质混合材料中的一种代替矿渣，代替数量≯8%的水泥量，代替后粒化高炉矿渣≮20%。1、矿渣硅酸盐水泥（P.S）

技术标准：密度2.8-3.1g/cm3，堆积密度1000-1200kg/m3。依据《矿渣、火山灰与粉煤灰硅酸盐水泥》(GB1344-1999)：强度分级、细度、凝结时间及沸煮安定性的要求均同普通P.O。第77页/共109页矿渣、火山灰质、粉煤灰硅酸盐水泥第78页/共109页由硅酸盐水泥熟料、20-50%火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称火山灰质水泥。

技术标准：密度2.8-3.1g/cm3，堆积密度900-1000kg/m3，强度分级、细度、凝结时间及沸煮安定性的要求均同矿渣P.S。火山灰水泥中SO3≯3.5%。2、火山灰质硅酸盐水泥（P.P)第79页/共109页

凡由硅酸盐水泥熟料、20-40%粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为粉煤灰水泥。3、粉煤灰硅酸盐水泥（P.F）技术标准：依据国标（GB1344-1999）规定：粉煤灰水泥的细度、凝结时间、体积安定性及强度要求同火山灰P.P。第80页/共109页共同特性凝结硬化较慢，早强强度较低，后期强度增长较快；水化热较低，放热速度慢；抗硫酸盐腐蚀和抗淡水性较好；适合蒸汽养护；抗冻性、耐磨性及抗碳化性能较差。三种水泥的特性（与硅酸盐水泥、普通水泥相比）第81页/共109页各自特性：矿渣水泥的抗渗性较差，但耐热性好，可用于温度不高于200℃的混凝土工程中。火山灰水泥的抗渗性好，但干缩较大，不适用于长期处于干燥环境中的混凝土工程。粉煤灰水泥干缩小，抗裂性好，保水性差。第82页/共109页

凡由硅酸盐水泥熟料、15-50%的两种或两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，称复合硅酸盐水泥。代号P·C允许用≯8%的窑灰代替部分混合材料，掺矿渣时，其掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。

复合硅酸盐水泥的强度、细度、体积安定性同普通硅酸盐水泥。

四、复合硅酸盐水泥第83页/共109页复合硅酸盐水泥第84页/共109页

第三节特种水泥

一、白色及彩色硅酸盐水泥

二、快硬水泥三、膨胀水泥与自应力水泥四、道路硅酸盐水泥

第85页/共109页一、白色与彩色硅酸盐水泥白水泥：凡是以白色硅酸盐水泥熟料加适量石膏磨细制成的水硬性的胶凝材料。

白色硅酸盐水泥熟料是指一适当成分的生料烧到部分熔融，得到的以硅酸钙为主要成分氧化铁含量少的熟料。

第86页/共109页彩色水泥按生产方法可分为两类：一类是白水泥熟料、适量石膏和碱性颜料共同磨细制得的所用颜料要求不溶于水，且分散性好，耐碱性强等，掺入水泥中不降低水泥强度。另一类彩色水泥是在白水泥的生料中加入少量金属氧化物直接烧成彩色水泥熟料，然后加入适量石膏磨细而成。第87页/共109页适用于建筑物内外表面装饰，制作具有一定艺术效果的各种水磨石、水刷石、人造大理石。彩色混凝土和砂浆等各种装饰部件和制品。第88页/共109页第89页/共109页白水泥彩色水泥第90页/共109页彩色水泥砖和瓦第91页/共109页二、快硬水泥1、快硬硅酸盐水泥

2、铝酸盐水泥（高铝水泥）3、快硬硫铝酸盐水泥第92页/共109页1、快硬硅酸盐水泥

快硬硅酸盐水泥：凡以硅酸盐水泥熟料、适量的石膏磨细制成的以3天抗压强度表示的水硬性胶凝材料。它具有快硬，即早期强度增进较快的特性。技术要求：细度为0.08mm方孔筛筛余不得超过10%、凝结时间、体积安定性符合规定，强度等级分为325、375、425三个标号，各标号各龄期强度数值不得低于国标。

特点：水化热大、细度大、抗冻性抗渗性好，早期收缩较大，易风化。使用：快硬硅酸盐水泥主要用于要求早期强度较高的工程、紧急抢修工程、抗冲击及抗震性工程、冬期施工等，必要时可用于制作钢筋混凝土及预应力混凝土构件。第93页/共109页1、快硬硅酸盐水泥第94页/共109页铝酸盐水泥是以石灰岩和矾土为主要原料，配制成适当成分的生料，烧至全部或部分熔融所得以铝酸钙为主要矿物的熟料，经磨细而成的水硬性胶凝材料，代号ＣＡ。矿物组成：铝酸盐水泥的主要矿物组成为铝酸盐，其中以铝酸一钙(CA)为主，另外还有二铝酸一钙(CA2)、铝方柱石、七铝酸十二钙等。2、铝酸盐水泥(高铝水泥)第95页/共109页水化产物：

当<20C时：

CA+10H2O===CaO.Al2O3.10H2O当20C-30C时：

CA+11H2O===2CaO.Al2O3.8H2O+Al2O3.3H2O当>30C时：3CA+12H2O==3CaO.Al2O3.6H2O+2(Al2O3.3H2O)2、铝酸盐水泥(高铝水泥)第96页/共109页性质:

1、快硬、早强，24h内可达最高强度的80%左右；2、低温下(5-10C)能很好硬化；3、耐腐蚀性好；4、耐浓酸、碱溶液性能差；5、放热量大且集中；6、耐高温性能好；7、长期强度及其他性能下降。2、铝酸盐水泥(高铝水泥)第97页/共109页2、铝酸盐水泥(高铝水泥)第98页/共109页使用应注意：1、最合适的硬化温度15C。2、强度下降有一个稳定值。3、不得与其他硅酸盐水泥、石灰等能析出Ca(OH)2的胶凝材料混合使用.适用：主要用于紧急抢修工程、需早期强度的特殊工程、冬期施工、处于海水或其他腐蚀介质作用的重要工程、耐热混凝土等。2、铝酸盐水泥(高铝水泥)第99页/共109页3、快硬硫铝酸盐水泥以石灰岩、矾土和石膏为原料，按一定比例混合磨细制成生料，经煅烧形成熟料，再掺适量的石膏磨细制成。

主要成分：无水硫铝酸钙(3(CaO.Al2O3).CaSO4)在水泥中

起早强和膨胀作用β型硅酸二钙(β-C2S)，保证水泥的后期强度。这两种矿物