第2章.无机胶凝材料

第二章.无机胶凝材料胶凝材料的有关概念

1、定义---能将散粒材料或块状材料粘结成整体的材料

2、分类---无机胶凝材料、有机胶凝材料

气硬性胶凝材料---只能•••••也只能•••••

无机胶凝材料

水硬性胶凝材料---不仅•••••而且•••••

3、气硬性与水硬性胶凝材料的差异强度耐水性抗渗、抗冻性用途气硬性

低差差地面以上、干燥环境水硬性高好好干燥或潮湿环境、水中一、原料与生产

石膏矿CaSO4•2H2O

CaSO4•0.5H2O（晶体）

CaSO4•0.5H2O（晶体）又分为---

CaSO4•0.5H2O高强石膏

---

CaSO4•0.5H2O建筑石膏⑴高强石膏

晶体粗大结实,比表面积小,需水量小,制品孔隙率小,强度高；⑵建筑石膏

晶体微细,比表面积大,需水量大,制品孔隙率大,强度低

二、建筑石膏的水化硬化

1、建筑石膏的水化

CaSO4•0.5H2O（晶体）+0.5H2O

CaSO4•2H2O（晶体）2、建筑石膏的凝结硬化凝结——浆体从具有可塑性到逐渐变稠、失去可塑性的过程；硬化——浆体凝结固化，产生强度并逐渐发展的过程；2-1气硬性胶凝材料

2.1.1石膏石膏浆体的凝结和硬化是一个连续过程。

凝结可以分为初凝和终凝两个阶段。三、石膏的技术标准

1、建筑石膏主要技术指标：强度、细度、凝结时间；

2、质量等级：优等品、一等品、合格品；四、石膏的特性1、凝结硬化，强度低(比石灰高)

为满足施工要求，需要加入缓凝剂；

2、硬化后体积微膨胀(0.5～1.0%)

制品表面光滑细腻,形体饱满密性实即装饰性好

3、孔隙率大则容重小,强度低,保温隔热、吸音性好,可调节室内温湿度；但抗渗性，抗冻性差，耐水性差

4、防火性能好，加工性能好五、石膏的应用1、石膏抹灰材料

——粉刷石膏和石膏砂浆2、石膏墙体材料——如纸面石膏板、石膏空心条板、石膏砌块等；主要用于分室墙、内隔墙、吊顶及装饰等；

普通纸面石膏板纸面石膏板耐水纸面石膏板耐火纸面石膏板

3、石膏装饰板

普通纸面石膏板石膏装饰板建筑石膏的凝结硬化示意讨论：请观察如图建筑石膏粉，并分析是否宜用此石膏粉作粘结或制作石膏制品。

石膏粉吸湿后受潮2.1.2

石灰一.石灰的生产及分类1、

石灰石

CaCO3（MgCO3

）

CaO（

MgO

）+CO2

欠火石灰

火候不足，不能消解（熟化、消化）

过火石灰

火候太足，消解缓慢，硬化后有膨胀，需“陈伏”两周以上2、将煅烧成的块状生石灰经过不同加工，可得石灰的三种产品:

生石灰粉——由块状生石灰磨细而成；当MgO

≤5%，为钙质生石灰；当MgO

＞5%，为镁质生石灰消石灰粉——将块状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；

当MgO＜4%，为钙质消石灰；当

4%

≤MgO<24%，为镁质消石灰；当24%

≤MgO<30%，为白云石消石灰；石灰膏——将块状生石灰用过量水消化，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。二、石灰的熟(消)化1、定义2、生石灰的消化反应式放热

CaO

＋H2O

Ca(OH)2

体积膨胀3、陈伏——消除过火石灰的危害

三、石灰的硬化（分两个过程）干燥结晶——水分蒸发，Ca(OH)2

晶体从饱和液中结晶析出；

碳化硬化——Ca(OH)2+CO2+nH2O

CaCO3(晶体)+(n+1)H2O∴石灰硬化体由----表面CaCO3晶体、内部Ca(OH)2晶体组成四、石灰的特性

1、可塑性好，保水性好——在水泥砂浆中掺入石灰膏（制成混合砂浆），可使砂浆可塑性显著提高；

2、凝结硬化慢,强度低；

3、硬化时体积收缩大、易开裂——不宜单独使用

4、耐水性差——石灰不宜在潮湿的环境中使用（只能在湿度中等的环境中硬化），也不宜单独用于建筑物基础；

5、吸湿性强——需防潮，不宜久存。五、石灰的技术标准六、石灰的应用1、配制石灰砂浆，混合砂浆→砌筑墙体、抹面；

2、拌制石灰土，三合土→用作墙体、建筑物基础、路面和地面的垫层或简易地面；

3、硅酸盐建筑制品(绿色制品)

砂成型、蒸压灰砂砖石灰+粉煤灰+水粉煤灰砖煤矸石煤矸石砖

Ca(OH)2＋SiO2＋H2O→CaO·SiO2·H2O（水化硅酸钙）

4、制作石灰乳涂料分析：某建筑的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后出现

了许多不规则的网状裂纹；还有个别部位有一

部分凸出的呈放射状裂纹，试分析产生原因墙面出现的不规则网状裂纹是石灰在凝结硬化过程中产生较大收缩而引起的。可以通过增加砂用量、润湿墙体基层、降低一次抹灰的厚度等措施加以改善；墙面上个别部位出现凸出的呈放射状裂纹，是由于石灰中含有过火石灰。在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸气继续熟化，体积膨胀，从而出现上述现象。2.1.3水玻璃一、水玻璃的定义——由不同比例的碱金属和二氧化硅组成常用的是硅酸钠水玻璃，Na2O•nSiO2

二、水玻璃的生产——湿法(液体水玻璃)；干法(固体水玻璃)

三、水玻璃的模数——SiO2与Na2O的分子比n称为水玻璃的模数

①模数对性能影响---水玻璃模数越大,硬化越快,干缩越大,粘结力愈大,强度愈高。

②密度对性能影响——同一模数液体水玻璃,密度愈大，浓度愈大，粘结力愈大，强度愈高。四、水玻璃的硬化——水玻璃吸收了空气中的CO2形成了无定形硅酸。

Na2O•nSiO2+CO2+mH2O

Na2CO3+nSiO2

•mH2O

水玻璃硬化速度缓慢，需加热促进硬化或加入Na2SiF6作为促硬(凝)剂。五、水玻璃的特性粘结力强，强度较高，耐酸、耐热性高，耐碱性、耐水性、抗渗性差。

六、水玻璃的应用

1、土壤加固；

2、配制耐热混凝土和耐热砂浆；

3、配制耐酸混凝土和耐酸砂浆；硅酸钠：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溶于水的硅酸盐。石灰、石膏、水玻璃的比较硬化条件硬化速度体积变化强度应用石灰干燥环境，吸收CO2慢收缩低配制混合砂浆生产硅酸盐制品石膏干燥环境快

膨胀高生产装饰材料

水玻璃干燥环境，吸收CO2最慢收缩最高配制耐酸(热)砂浆和混凝土,土壤加固水硬性胶凝材料——水泥1、水泥的定义

——国外称硅酸盐水泥为波特兰水泥(PortlandCement)2、水泥的分类

(1)水泥按用途和性能分类分类

品种通用水泥硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥专用水泥道路水泥、砌筑水泥、耐酸水泥、耐碱水泥、油井水泥特性水泥高铝水泥、膨胀水泥、快硬硅酸盐水泥、自应力水泥、白色硅酸盐水泥(2)水泥按化学成分分类——硅酸盐类水泥、铝酸盐类水泥、硫铝酸盐类水泥等。3、通用硅酸盐水泥的定义（commonportlandcement）

——以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏，及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。（GB175-2007）分类——按混合材料的品种及掺量分为：（1）硅酸盐水泥（2）普通硅酸盐水泥（3）矿渣硅酸盐水泥（4）火山灰质硅酸盐水泥（4）粉煤灰硅酸盐水泥（6）复合硅酸盐水泥名称硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥复合水泥混合材料含量I型硅酸盐水泥：

0%混合材料

＞5%

且≤20%

混合材料A型＞20%

且≤50%粒化高炉矿渣＞20%

且≤40%火山灰质混合材料＞20%

且≤40%

粉煤灰＞20%

且≤50%两种或两种以上规定的混合材料II型硅酸盐水泥：

≤5%石灰石B型＞50%

且≤70%粒化高炉矿渣代号

P•IP•OP•S•AP•PP•FP•CP•II

P•S•B通用硅酸盐水泥分类（GB175-2007）硅酸盐水泥的生产简述及其矿物组成硅酸盐水泥的凝结和硬化硅酸盐水泥的技术性质硅酸盐水泥的腐蚀与防护止硅酸盐水泥的特性与应用2-2硅酸盐水泥一、硅酸盐水泥的生产和矿物组成1、硅酸盐水泥的材料组成

硅酸盐水泥熟料+混合材料+石膏磨细为成品熟料：由主要含CaO

、SiO2、Al2O3、Fe2O3

的原料，按适当的比例磨成细粉烧到部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝材料。混合材料:符合标准的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材。石膏：缓凝剂，即调节水泥的凝结硬化速度。

水泥熟料磨成细粉与水相遇会很快凝结，无法施工。加入适量的石膏会延缓凝结时间，同时还有利于提高水泥早期强度、降低干缩变形等性能。石膏品种：主要采用天然石膏、工业副产石膏。2、生产方式（1）原料

石灰质原料:如石灰石、白垩等，主要提供CaO

；粘土质原料：如粘土、页岩等，主要提供SiO2、Al2O3、Fe2O3

；

校正原料：铁质校正原料，铁矿粉，硅质校正原料，如砂岩、粉砂岩等（2）生产过程两磨一烧

生料制备—将石灰质原料、粘土质原料及少量的校正材料经破碎后

按一定的比例配合、细磨、并经均化调配为成分合适、

分布均匀的生料。

熟料煅烧——将生料在水泥工业窑内煅烧至部分熔融，经冷却后得到

以硅酸钙为主要成分的熟料的过程。

水泥的制成——将熟料、石膏，有时加入适量的混合材共同磨细成

水泥的过程。混合材料0-5%石膏熟料磨细硅酸盐水泥P.ⅠP.Ⅱ混合材料5-20%石膏熟料磨细普通硅酸盐水泥P.O粒化高炉矿渣20~70%石膏熟料磨细矿渣硅酸盐水泥P.S火山灰质混合材料20~40%石膏熟料磨细火山灰质硅酸盐水泥P.P粉煤灰20~40%石膏熟料磨细粉煤灰硅酸盐水泥P.F两种以上混合材料20~50%石膏熟料磨细复合硅酸盐水泥P.C3、硅酸盐水泥熟料矿物组成

硅酸盐水泥熟料的主要矿物名称、代号及含量

硅酸盐水泥熟料的特性矿物名称化学式代号含量

硅酸三钙

3CaO•SiO2C3S

37%–60%最多

硅酸二钙

2CaO•SiO2C2S

15%–37%次之

铝酸三钙

3CaO•Al2O3C3A

7%–15%少

铁铝酸四钙4CaO•Al2O3

•Fe2O3C4AF

10%–18%少游离氧化钙、氧化镁f–CaO、f–MgO

少量

碱Na2O+0.658K2O

少量名称硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙凝结硬化速度快慢最快快

28d水化热多少最多中强度早期高，后期增长慢早期低，后期高低低耐化学腐蚀中良差优实例快硬水泥：3d抗压强度高，熟料中C3A、C3S含量高。

适用于紧急抢修工程、军事工程、冬季施工工程。道路水泥：抗折强度高，耐磨、抗冲击、抗冻和抗硫酸性好、干缩性小。C4AF、C2S含量高。

适用于道路路面、机场道面、城市广场等工程。大坝水泥：简称中热水泥低热矿渣水泥：加入矿渣适用于大坝工程、大型构筑物、大型房屋的基础等大体积工程。水化放热较低，C2S含量高，C3A含量低注意水泥中的其它成分：

原因：

煅烧水泥中反应：危害：影响水泥体积安定性石灰石质原料富含潜在危害非常严重C2SC3SBack水化水化产物石膏调节凝结时间的原理凝结与硬化何为凝结、硬化？凝结硬化过程影响因素二、硅酸盐水泥的水化、凝结与硬化1、硅酸盐水泥、普通水泥的水化

——混合材料少，主要为熟料矿物和石膏的水化熟

C3S+H2O

C-S-H(水化硅酸钙)凝胶+CH(氢氧化钙)晶体料

C2S+H2O

C-S-H(水化硅酸钙)凝胶+CH(氢氧化钙)晶体

矿

C3A+H2O

C-A-H(水化铝酸三钙)晶体

物

C4AF+H2O

C-A-H(水化铝酸三钙)晶体+C-F-H(水化铁酸钙)凝胶

缓凝机理：

石膏

CaSO4•2H2O+C-A-HAFt

(高硫型水化硫铝酸钙，又名钙矾石)晶体

石膏耗尽时，部分钙矾石

AFm

(单硫型水化硫铝酸钙)晶体掺大量混合材料的硅酸盐水泥的水化

——混合材料多,熟料矿物少分两次水化一次水化是熟料矿物的水化

生成CH晶体二次水化是混合材料的水化

发生火山灰反应（二次水化反应）综上所述，忽略次要成分，通用水泥的水化反应(产)物主要有：

凝胶

C-S-H

凝胶、C-F-H

凝胶水化(产)物

晶体

CH

晶体、C-A-H晶体、AFt(钙矾石)晶体孔隙

水泥凝结、硬化的定义

第一阶段：大约在水泥拌水起至初凝时止，C3S迅速反应生成Ca(OH)2。石膏和C3A反应生成钙矾石晶体。水泥浆呈塑性状态。第二阶段：大约从初凝起至24h止，水泥水化加速，生成较多的Ca(OH)2、钙矾石晶体、水化硅酸钙凝胶。水化产物大量生成，水泥凝结。第三阶段：指24h以后直到水化结束。所有水化产物生成，数量不断增加，结构更加致密，强度不断提高。2、硅酸盐水泥的凝结、硬化过程3、硬化水泥浆体的结构（水泥石）

水泥石——水泥水化硬化后形成的具有一定强度的人造石

水

水化(产)物

C-S-H凝胶(70%)，CH

晶体(20%)，AFt晶体(7%)

泥

未水化水泥颗粒(内核)

石

孔隙

毛细孔

水泥颗粒之间未被水化(产)物填充(原来充水)的空间

组

凝胶孔

水化(产)物中凝胶体内部的孔隙

成

水

结晶水

自由水（1）综上所述,由于水泥石中含有大量的CH,

或者说其它水化(产)物是在

CH

的饱和溶液中生长发育,并能稳定存在。则水泥石是一种碱性物质，其PH值≥12.5。

（2）由于砂石为惰性物质，且水泥石呈碱性，则混凝土(砂浆)是碱性物质。

（3）水泥石呈碱性，则混凝土(砂浆)容易被自然界中的酸、盐类物质腐蚀。

（4）混凝土呈碱性，则混凝土对埋入其中的钢筋形成碱性保护，使钢筋不易锈蚀。4、影响水泥凝结硬化的因素

（1）水泥的熟料矿物组成及细度快凝是由于C3A引起，正常凝结由C3S控制（2）水泥浆的水灰比

水灰比——是指水泥浆中水与水泥的质量之比。（3）石膏的掺量石膏适宜掺入量

——是指使水泥凝结正常，强度高、安定性良好的掺量。

（4）环境温度和湿度——养护条件

水泥的养护——保持环境的温度和湿度，使水泥石强度不断增长的措施。（5）龄期——养护时间

三、硅酸盐水泥的技术性质

1、细度——水泥颗粒的粗细程度细度对水泥性质的影响细度大，总表面积大，水化反应快，凝结硬化快，强度高细度的检验方法及要求（选择性指标，详见下表）比表面积法：m2/kg，cm2/g——勃氏法（适用于硅酸盐、普通硅酸盐水泥）筛析法：0.08mm、0.045mm方孔筛筛余量：%

——负压筛法、水筛法、手工干筛法（适用于其它水泥）比表面积——单位质量的粉末所具有的总表面积（m2/kg

）

2、凝结时间

（1）定义：水泥加水拌和起至水泥浆失去可塑性所需的时间,

称为凝结时间。

初凝：水泥加水拌合起至标准稠度净浆开始失去

可塑性所需的时间——初凝时间。

终凝状态：水泥加水拌合起至标准稠度净浆完全

失去可塑性并开始产生强度所需的时间——终凝时间。（3）凝结时间的测定（2）两种状态

a.采用凝结时间测定仪（维卡仪）；

b.采用水泥标准稠度净浆。要求：初凝时间不能过早，终凝时间不能过晚；初、终凝时间的规定详下表（4）水泥标准稠度净浆目的：试验结果具有可比性，用于测定凝结时间和安定性。测定：试验仪器：维卡仪（标准稠度测定仪）试验方法：不变水量法调整水量法（发生争议时以调整水量法为准）

标准稠度用水量P（%）：水泥达到标准稠度净浆时的用水量（试锥下沉深度为28±2mm时的稠度）

初凝时间：试杆距底板距离为2～3mm终凝时间：当试针沉入试体1～0.5mm（5）凝结时间测定3、体积安定性（1）定义——水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。（2）安定性不良的原因

a.熟料中含有过量的游离氧化钙(f-CaO)；

b.熟料中所含的游离氧化镁(f-MgO)过多；

c.生产水泥时加入了过量的石膏(SO3)。（3）安定性检验方法

a.f-CaO引起的安定性不良——用沸煮法

试饼法

雷氏法——发生争议时以雷氏法为准沸煮法必须合格

b.f-MgO和石膏(SO3)引起的安定性不良不便于快速检验——限制其含量（详见下表）4、强度等级——采用水泥胶砂强度检验方法测定（ISO法）

水泥:标准砂:水＝1∶3∶0.5

标准试件40mm×40mm×160mm

标准养护温度

t

＝

20±1℃

水中养护至3d和28d，

分别测其3d和28d抗压强度和抗折强度

根据测定结果划分强度等级—三级两型▲氯离子侵蚀

氯离子的半径小，活性大，具有很强的穿透能力，即使混凝土尚未碳化，它也能进入混凝土中并达到钢筋表面。当氯离子吸附于钢筋表面的钝化膜处时，可使该处的PH值迅速降低。微观测试表明，氯离子的局部酸化作用可使钢筋表面的PH值降低到4以下（一般混凝土PH值可达12.5～13.5）。

氯离子侵蚀使钢筋锈蚀。

项目硅酸盐水泥普通水泥

P•O矿渣水泥火山灰水泥P•P粉煤灰水泥P•F复合水泥P•CP•ІP•ІІP•S•AP•S•B凝结时间初凝

≥45min终凝≤6.5h≤10h体积安定性安定性

沸煮法必须合格MgO水泥中≤5.0%，若压蒸合格，允许放宽至6.0%≤6.0%，若＞6.0%需压蒸合格

—

≤6.0%，若＞6.0%需压蒸合格SO3

≤3.5%≤4.0%≤3.5%氯离子≤0.06%，当有更低要求时，由买卖双方确定不溶物≤0.75%≤1.5%

—

—

—

—烧失量≤3%≤3.5%

5.0%

—

—

—细度（选择性指标）比表面积≥300m2/kg0.08mm方孔筛筛余≤10%或0.045mm方孔筛筛余≤30%碱含量（选择性指标）按Na2O+0.658K2O计算值表示。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量≤0.6%，或由买卖双方协商确定。强度等级42.5、52.5、62.5、42.5R、52.5R、62.5R42.5、52.5、42.5R、52.5R

32.5、42.5、52.532.5R、42.5R、52.5R通用水泥的技术要求

强度等级龄期硅酸盐水泥普通水泥矿渣、火山灰、粉煤灰、复合水泥

抗压强度/MPa抗折强度/MPa抗压强度/MPa抗折强度/MPa抗压强度/MPa抗折强度/MPa

32.53d28d

——10.032.52.55.5

32.5R3d28d

——15.032.53.55.5

42.53d28d17.042.53.56.517.042.53.56.515.042.53.56.5

42.5R3d28d22.042.54.06.522.042.54.06.519.042.54.06.5

52.53d28d23.052.54.07.023.052.54.07.021.052.54.07.0

52.5R3d28d27.052.55.07.027.052.55.07.023.052.55.07.0

62.53d28d28.062.55.08.0————

62.5R3d28d32.062.55.58.0————通用水泥的强度等级5、通用水泥的合格品、不合格品（1）不合格品——水泥检验结果不符合化学指标、凝结时间、安定性、强度中的任何一项技术要求为不合格品。（2）合格品——水泥检验结果符合化学指标、凝结时间、安定性、强度的规定为合格品。

经确认水泥各项技术指标及包装符合要求时方可出厂。水泥可以袋装或散装；袋装水泥每袋净重50kg；

新出厂的散装水泥温度一般较高(可达50～100℃)，所以散装水泥出厂后存放10天左右方可使用。四、水泥石的腐蚀与防止腐蚀类型腐蚀原因防止措施1、侵蚀类型

软水侵蚀（溶出性侵蚀）——雨(雪)水，蒸镏(冷凝)水及含重碳酸盐甚少的水称为软水。

水泥石长期与软水(静止或流动)接触，CH会被溶出，导致水泥石碱度降低还会引起其它水化物分解溶失，使水泥石结构破坏。

硫酸盐腐蚀——海水、污水中含有钠、钾等硫酸盐

Na2SO4

＋Ca(OH)2

CaSO4•2H2O＋NaOH腐CaSO4•2H2O＋C-A-HAFt(高硫型水化硫铝酸钙，又名水泥杆菌)蚀

硫酸盐浓度高时，CaSO4•2H2O直接在孔隙中结晶，体积膨胀。类

镁盐腐蚀——海水、污水中含有大量镁盐，如硫酸镁和氯化镁型MgSO4

＋Ca(OH)2

＋2H2O

CaSO4•2H2O＋Mg(OH)2MgCl2

＋Ca(OH)2

CaCl2

＋Mg(OH)2

Mg(OH)2松软无胶结力；

CaCl2易溶于水,；

CaSO4•2H2O引起硫酸盐腐蚀故硫酸镁对水泥石有双重腐蚀

酸的腐蚀

强碱的腐蚀

基本原因：水泥石（水化物）中存在CH晶体和C-A-H晶体；

水泥石本身不密实；外在因素：介质的温度、流速、压力等。

水泥石的腐蚀是一个极为复杂的物理化学过程

水泥石的腐蚀很少仅是单一的侵蚀作用，而是几种侵蚀同时存在，互相影响，共同作用。

3、提高防腐蚀的措施

根据腐蚀环境特点合理选用水泥品种；

提高水泥石的密实度；做保护层——石料、玻璃、陶瓷、沥青等。2、水泥石腐蚀的原因强度高适用于高强混凝土和预应力钢筋混凝土工程

硬化快

适用于要求凝结快、早强高的工程，冬季施工，预制、现浇等工程抗冻性好

适用于冬季施工及严寒地区遭受反复冻融的工程

耐蚀性差不适用与淡水及海水等腐蚀性介质接触的工程耐热性差

不适用于有耐热要求的混凝土工程水化热大

不适用于大体积混凝土工程，但有利于低温季节畜热法施工耐磨性好适用于公路、地面工程抗碳化性好对钢筋的保护作用强，适合CO2

浓度高的环境五、硅酸盐水泥的特点和应用水泥混合材料普通硅酸盐水泥(P.O)矿渣硅酸盐水泥(P.S)火山灰质硅酸盐水泥(P.P)粉煤灰硅酸盐水泥(P.F)复合硅酸盐水泥(P.C)2-3掺混合材料的硅酸盐水泥

2-3

掺混合材料的硅酸盐水泥

一、水泥混合材料

1、混合材料定义

——

在磨制水泥时掺入的人工的或天然的矿物材料。

掺混合材料目的——降低水泥成本，改善水泥性能，调节水泥强度等级。

2、混合材料分类⑴活性混合材料——与石灰和水拌合后,常温下能使石灰成为水硬性胶凝材料的材料。

活性粒化高炉矿渣成分——活性SiO2、活性Al2O3

混合火山灰质混合材材料粉煤灰结构——玻璃体结构⑵非活性混合材料——与石灰和水拌合后,常温下不能使石灰成为水硬性胶凝材料的材料。磨细石英砂,石灰石粉等。炼钢厂冶炼生铁时的副产品。主要成分：Al2O3、SiO2、CaO具有较高的化学潜能，但稳定性差。

粒化高炉矿渣

火山灰质混合材料

粉煤灰火力发电厂电收尘收集到的烟气中的细微粉尘，又称飞灰。主要成分：较多的SiO2、Al2O3和少量的CaO具有较高的活性。天然的人工的主要成分：Al2O3、SiO2本身不硬化，+石灰+水起胶凝作用。

3、火山灰反应(活性、效应、作用)、二次反应

SiO2

＋Ca(OH)2

＋H2OC-S-H(水化硅酸钙)凝胶Al2O3

＋Ca(OH)2

＋H2OC-A-H(水化铝酸钙)晶体CaSO4•2H2O＋C-A-HAFt

(高硫型水化硫铝酸钙)晶体其中:

Ca(OH)2

为碱性激发剂，石灰、能在水化时析出的硅酸盐水泥熟料均是碱性激发剂。

CaSO4•2H2O为硫酸盐激发剂，必须在有碱性激发剂条件下发挥作用。由于此反应最早是在火山灰反应中发现，所以称为火山灰反应。磨细矿渣颗粒粉煤灰颗粒

二、其它几种通用水泥的定义（掺混合材水泥的品种）硅酸盐水泥熟料+混合材料+石膏磨细为成品1、普通硅酸盐水泥（P.O）2、矿渣硅酸盐水泥（P.S）3、火山灰硅酸盐水泥（P.P）4、粉煤灰硅酸盐水泥（P.F）5、复合硅酸盐水泥（P.C）三、掺大量混合材料的硅酸盐水泥的水化

——混合材料多，熟料矿物少一次水化是熟料矿物的水化生成CH晶体分两次水化

二次水化是混合材料的水化发生火山灰反应四、其它几种通用水泥的技术要求

五、掺混合材硅酸盐水泥的性质通用水泥的特性硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥复合水泥1.凝结硬化快2.早期强度高3.水化热大4.抗冻性好5.干缩小6.耐腐蚀性差7.耐热性差8.不适合湿热处理1.凝结硬化较快2.早期强度较高3.水化热较大4.抗冻性较好5.干缩较小6.耐腐蚀性较差7.耐热性较差8.抗渗性较好9.不适合湿热处理共性

1.凝结硬化慢

2.早期强度低，后期强度增长较快

3.水化热较低

4.抗冻性差

5.耐腐蚀性较好

6.抗碳化能力差

7.适合于湿热处理—即:蒸气养护、蒸压养护个(特)性1.耐热性高2.干缩大3.泌水性大1.抗渗性好2.干缩大3.耐磨性差1.抗裂性好2.干缩小3.耐磨性差六、通用水泥的应用根据工程特点及使用环境的不同，分优先选用、可以选用和不宜选用三种情况722011年1—4月份不同品种水泥平均价格月份硅酸盐水泥P.O52.5硅酸盐水泥P.O42.5普通硅酸盐水泥P.O42.5复合硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥P.O42.5粉煤灰硅酸盐水泥1362.35361.90327.26319.68324.36317.442356.24357.98325.25310.36319.57310.363348.35352.21321.21307.25316.24311.124340.48350.86319.48300.25310.25310.21不同品种水泥所占比率能源节省和二氧化碳减排七、通用水泥的储存、运输与保管1.一般储存条件下，水泥的保质期为3个月。三个月后的强度降低10~20%，时间越长，强度降低越多。2.即使在良好的储存条件下，也不能储存过久，因为水泥会吸收空气中的＿＿＿和