建筑工程材料的基本性质

建筑工程材料的基本性质

建筑工程材料的基本性质，是指材料处于不同的使用条件和使用环境时，通常必须考虑的最基本的、共有的性质。因为土木建筑材料所处建（构）筑物的部位不同、使用环境不同、人们对材料的使用功能要求不同，所起的作用就不同，要求的性质也就有所不同。

材料的组成与结构材料的组成

化学组成

无机非金属建筑材料的化学组成以各种氧化物含量来表示。 金属材料以元素含量来表示。 化学组成决定着材料的化学性质，影响其物理性质和力学性质。

矿物组成材料中的元素和化合物以特定的矿物形式存在并决定着材料的许多重要性质。 矿物组成是无机非金属材料中化合物存在的基本形式。相组成材料中结构相近性质相同的均匀部分。

材料的状态参数和结构特征1.材料的体积

体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。1.1材料的绝对密实体积：干材料在绝对密实状态下的体积。即材料内部没有孔隙时的体积，或不包括内部孔隙的材料体积。一般以Ｖ表示材料的绝对密实体积1.2材料的表观体积：材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观体积（含内部孔隙和水分）。一般以V0

表示材料的表观体积。

1.3材料的堆积体积：粉状或粒状材料，在堆集状态下的总体外观体积。根据其堆积状态不同，同一材料表现的体积大小可能不同，松散堆积下的体积较大，密实堆积状态下的体积较小。材料的堆集体积一般以来表示。

2.材料的密度

材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，按下式计算：

式中：ρ—密度,g/cm3或kg/m3

m—材料的质量，g或kg

V—材料的绝对密实体积，cm3或m3

测试时，材料必须是绝对干燥状态。含孔材料则必须磨细后采用排开液体的方法来测定其体积。

3.材料的表观密度

表观密度（俗称“容重”）是指材料在自然状态下单位体积的质量。

按下式计算：

式中 ρ0—材料的表观密度,g/cm3

或kg/m3

m—材料的质量，g或kg

V0—材料的表观体积，cm3或m3

材料的表观体积是指包括内部孔隙在内的体积。因为大多数材料的表观体积中包含有内部孔隙，其孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影响其总质量（有时还影响其表观体积）。因此，材料的表观密度除了与其微观结构和组成有关外，还与其内部构成状态及含水状态有关

4.材料的堆积密度

堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下单位体积的质量。

按下式计算：

式中 ρ0，—材料的堆积密度,g/cm3或kg/m3

m—材料的质量，g或kg

V0，—材料的堆积体积，cm3或m3

粉状或粒状材料的质量是指填充在一定容器内的材料质量，其堆积体积是指所用容器的容积而言。因此，材料的堆积体积包含了颗粒之间的空隙。

在土木建筑工程中，计算材料用量、构件的自重，配料计算以及确定堆放空间时经常要用到材料的密度、表观密度和堆积密度等数据。

5.材料的密实度

密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度。密实度的计算式如下：

对于绝对密实材料，因ρ0=ρ，故密实度D=1或100%。对于大多数土木工程材料，因ρ0〈

ρ，故密实度D‹1或D

‹

100%。

ρ—密度；ρ0—材料的表观密度6.孔隙率

材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。孔隙率P按下式计算：V—材料的绝对密实体积，cm3或m3V0—材料的表观体积，cm3或m3ρ0—材料的表观密度,g/cm3

或kg/m3ρ—密度,g/cm3或kg/m3

7.空隙率

空隙率是指散粒材料在其堆集体积中,颗粒之间的空隙体积所占的比例。空隙率P，按下式计算：

ρ0—材料的表观密度;ρ0，—材料的堆积密度空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的依据。第三节材料的物理性质一、材料与水有关的性质1.材料的亲水性与憎水性

与水接触时，有些材料能被水润湿，而有些材料则不能被水润湿，对这两种现象来说，前者为亲水性，后者为憎水性。

材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材料的分子结构。亲水性材料与水分子之间的分子亲合力，大于水分子本身之间的内聚力；反之，憎水性材料与水分子之间的亲合力，小于水分子本身之间的内聚力。

工程实际中，材料是亲水性或憎水性，通常以润湿角的大小划分，润湿角为在材料、水和空气的交点处，沿水滴表面的切线与水和固体接触面所成的夹角。其中润湿角θ愈小，表明材料愈易被水润湿。当材料的润湿角θ＜９０˚时，为亲水性材料；当材料的润湿角θ＞９０˚时，为憎水性材料。水在亲水性材料表面可以铺展开，且能通过毛细管作用自动将水吸入材料内部；水在憎水性材料表面不仅不能铺展开，而且水分不能渗入材料的毛细管中，见图1-1图1－1材料润湿示意图

（ａ）亲水性材料；（ｂ）憎水性材料2.材料的吸水性

材料能吸收水分的能力，称为材料的吸水性。吸水的大小以吸水率来表示。

2.1质量吸水率

质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水量占材料在干燥状态下的质量百分比，并以ｗm表示。质量吸水率ｗm的计算公式为：

式中mb——材料吸水饱和状态下的质量（ｇ或kg）

mg——材料在干燥状态下的质量（ｇ或kg）。

2.2体积吸水率

体积吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水的体积占材料自然体积的百分率，并以WＶ表示。体积吸水率WＶ的计算公式为：

式中 mb——材料吸水饱和状态下的质量（ｇ或kg）

mg——材料在干燥状态下的质量（ｇ或kg）。

V0—

材料在自然状态下的体积，（cm3或m3）

ρw—

水的密度,（g/cm3

或kg/m3），常温下取ρw=1.0g/cm3

材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其孔特征有关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连通孔渗入内部的。材料内与外界连通的细微孔隙愈多，其吸水率就愈大。3.材料的吸湿性

材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。干燥的材料处在较潮湿的空气中时，便会吸收空气中的水分；而当较潮湿的材料处在较干燥的空气中时，便会向空气中放出水分。前者是材料的吸湿过程，后者是材料的干燥过程。由此可见，在空气中，某一材料的含水多少是随空气的湿度变化的。材料在任一条件下含水的多少称为材料的含水率，并以Ｗh表示，其计算公式为：

式中 ms——材料吸湿状态下的质量（ｇ或kg）

mg——材料在干燥状态下的质量（ｇ或kg）。

显然，材料的含水率受所处环境中空气湿度的影响。当空气中湿度在较长时间内稳定时，材料的吸湿和干燥过程处于平衡状态，此时材料的含水率保持不变，其含水率叫作材料的平衡含水率。4.材料的耐水性

材料的耐水性是指材料长期在饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。衡量材料耐水性的指标是材料的软化系数KR：式中KR——

材料的软化系数

fb—

材料吸水饱和状态下的抗压强度（MPa）。

fg—

材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）

软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是材料吸水后性质变化的重要特征之一。一般材料吸水后，水分会分散在材料内微粒的表面，削弱其内部结合力，强度则有不同程度的降低。当材料内含有可溶性物质时（如石膏、石灰等），吸入的水还可能溶解部分物质，造成强度的严重降低。

材料耐水性限制了材料的使用环境，软化系数小的材料耐水性差，其使用环境尤其受到限制。软化系数的波动范围在0至1之间。工程中通常将ＫＲ＞0.85的材料称为耐水性材料，可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软化系数也不得小于0.75。5.抗冻性

材料吸水后，在负温作用条件下，水在材料毛细孔内冻结成冰，体积膨涨所产生的冻胀压力造成材料的内应力，会使材料遭到局部破坏。随着冻融循环的反复，材料的破坏作用逐步加剧，这种破坏称为冻融破坏。

抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。抗冻性以试件在冻融后的质量损失、外形变化或强度降低不超过一定限度时所能经受的冻融循环次数来表示，或称为抗冻等级。

材料的抗冻等级可分为Ｆ15、Ｆ25、Ｆ50、Ｆ100、Ｆ200等，分别表示此材料可承受15次、25次、50次、100次、200次的冻融循环。材料的抗冻性与材料的强度、孔结构、耐水性和吸水饱和程度有关。

6.材料的抗渗性

抗渗性是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。土木建筑工程中许多材料常含有孔隙、孔洞或其它缺陷，当材料两侧的水压差较高时，水可能从高压侧通过内部的孔隙、孔洞或其它缺陷渗透到低压侧。这种压力水的渗透，不仅会影响工程的使用，而且渗入的水还会带入能腐蚀材料的介质，或将材料内的某些成分带出，造成材料的破坏。

6.1渗透系数

材料的渗透系数可通过下式计算:

式中K—渗透系数,（cm/h）;

Q—渗水量，（cm3

）

A—

渗水面积,（cm2

）

H—

材料两侧的水压差，（cm）

d—试件厚度（cm）

t—渗水时间（h）

材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗性越强。6.2抗渗等级

材料的抗渗等级是指用标准方法进行透水试验时，材料标准试件在透水前所能承受的最大水压力，并以字母P及可承受的水压力（以0.1MPa为单位）来表示抗渗等级。如P4、P6、P8、P10…等，表示试件能承受逐步增高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…的水压而不渗透。

二.材料的热工性质

1.导热性

当材料两面存在温度差时，热量从材料一面通过材料传导至另一面的性质，称为材料的导热性。导热性用导热系数λ表示。导热系数的定义和计算式如下所示：式中

λ——导热系数，Ｗ／（ｍ·Ｋ）；

Ｑ－传导的热量，Ｊ

ｄ—材料厚度，ｍ；

Ｆ——热传导面积，m2

Ｚ一热传导时间，h；

（t2-t1）－材料两面温度差，K

在物理意义上，导热系数为单位厚度(1m)的材料、两面温度差为1Ｋ时、在单位时间(1s)内通过单位面积(1㎡)的热量。

2.热容量和比热

材料在受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质称为材料的热容量。单位质量材料温度升高或降低1Ｋ所吸收或放出的热量称为热容量系数或比热。比热的计算式如下所示：式中

C---材料的比热，J/（g·K）

Q--材料吸收或放出的热量(热容量)

m---材料质量，g

（t2-t1）--材料受热或冷却前后的温差，K3.热阻和传热系数

热阻是材料层（墙体或其它围护结构）抵抗热流通过的能力，热阻的定义及计算式

为：

Ｒ＝ｄ/λ式中Ｒ——材料层热阻，（m2·K）/W；

ｄ——材料层厚度，ｍ；

λ——材料的导热系数，Ｗ／(ｍ·K)

热阻的倒数１／Ｒ称为材料层（墙体或其它围护结构）的传热系数。传热系数是指材料两面温度差为1Ｋ时，在单位时间内通过单位面积的热量。

4.材料的温度变形性

材料的温度变形是指温度升高或降低时材料的体积变化。

除个别材料以外，多数材料在温度升高时体积膨胀，温度下降时体积收缩。这种变化表现在单向尺寸时，为线膨胀或线收缩，相应的技术指标为线膨胀系数（α）。材料的单向线膨胀量或线收缩量计算公式为：

ΔL=（t2-t1）·α·L

式中

ΔL--线膨胀或线收缩量（mm或cm）

(t2-t1）--材料升（降）温前后的温度差（Ｋ）

α--材料在常温下的平均线膨胀系数(１／Ｋ)

L---材料原来的长度（ｍｍ或ｍ）

土木工程中，对材料的温度变形大多关心其某一单向尺寸的变化，因此，研究其平均线膨胀系数具有实际意义。材料的线膨胀系数与材料的组成和结构有关，常选择合适的材料来满足工程对温度变形的要求。

材料的力学性质1.材料的强度

材料的强度是材料在应力作用下抵抗破坏的能力。通常情况下，材料内部的应力多由外力（或荷载）作用而引起，随着外力增加，应力也随之增大，直至应力超过材料内部质点所能抵抗的极限，即强度极限，材料发生破坏。

在工程上，通常采用破坏试验法对材料的强度进行实测。将预先制作的试件放置在材料试验机上，施加外力（荷载）直至破坏，根据试件尺寸和破坏时的荷载值，计算材料的强度。

根据外力作用方式的不同，材料强度有抗拉、抗压、抗剪、抗弯（抗折）强度等。材料的抗拉、抗压、抗剪强度的计算式如下：

式中 f------材料强度，MPa

Fmax--材料破坏时的最大荷载，N

A------试件受力面积，mm2-材料的抗弯强度与受力情况有关，一般试验方法是将条形试件放在两支点上，中间作用一集中荷载，对矩形截面试件，则其抗弯强度用下式计算：式中 fw------材料的抗弯强度，MPa

Fmax---材料受弯破坏时的最大荷载，N

A------试件受力面积，mm2

L------两支点的间距，mm

b、h---试件横截面的宽及高，mm

2.弹性和塑性

材料在外力作用下产生变形，当外力取消后能够完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种完全恢复的变形称为弹性变形（或瞬时变形）。材料在外力作用下产生变形，如果外力取消后，仍能保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。这种不能恢复的变形称为塑性变形（或永久变形）。3.脆性和韧性

材料受力达到一定程度时，突然发生破坏，并无明显的变形，材料的这种性质称为脆性。大部分无机非金属材料均属脆性材料，如天然石材，烧结普通砖、陶瓷、玻璃、普通混凝土、砂浆等。脆性材料的另一特点是抗压强度高而抗拉、抗折强度低。在工程中使用时，应注意发挥这类材料的特性。

材料在冲击或动力荷载作用下，能吸收较大能量而不破坏的性能，称为韧性或冲击韧性。韧性以试件破坏时单位面积所消耗的功表示。计算公式如下：式中ak-----材料的冲击韧性，J/mm2

Ｗk-----试件破坏时所消耗的功，J；

A-------材料受力截面积。（mm2）4.硬度和耐磨性

①硬度

材料的硬度是材料表面的坚硬程度，是抵抗其它硬物刻划、压入其表面的能力。通常用刻划法，回弹法和压入法测定材料的硬度。

刻划法用于天然矿物硬度的划分，按滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄晶、刚玉、金刚石的顺序，分为１０个硬度等级。

回弹法用于测定混凝土表面硬度，并间接推算混凝土的强度；也用于测定陶瓷、砖。砂浆、塑料、橡胶、金属等的表面硬度并间接推算其强度。②耐磨性

耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性用磨耗率表示，计算公式如下：式中G------材料的磨耗率，（g/cm2）

m1----材料磨损前的质量，（g）

m2-----材料磨损后的质量，（g）

A------材料试件的受磨面积（cm2）

材料的耐久性

材料的耐久性是泛指材料在使用条件下，受各种内在或外来自然因素及有害介质的作用，能长久地保持其使用性能的性质。

材料在建筑物之中，除要受到各种外力的作用之外，还经常要受到环境中许多自然因素的破坏作用。这些破坏作用包括物理、化学、机械及生物的作用。

物理作用可有干湿变化、温度变化及冻融变化等。这些作用将使材料发生体积的胀缩，或导致内部裂缝的扩展。时间长久之后即会使材料逐渐破坏。在寒冷地区，冻融变化对材料会起着显著的破坏作用。在高温环境下，经常处于高温状态的建筑物或构筑物，所选用的建筑材料要具有耐热性能。在民用和公共建筑中，考虑安全防火要求，须选用具有抗火性能的难燃或不燃的材料。化学作用包括大气、环境水以及使用条件下酸、碱、盐等液体或有害气体对材料的侵蚀作用。机械作用包括使用荷载的持续作用，交变荷载引起材料疲劳，冲击、磨损、磨耗等。生物作用包括菌类、昆虫等的作用而使材料腐朽、蛀蚀而破坏。

砖、石料、混凝土等矿物材料，多是由于物理作用而破坏，也可能同时会受到化学作用的破坏。金属材料主要是由于化学作用引起的腐蚀。木材等有机质材料常因生物作用而破坏。沥青材料、高分子材料在阳光、空气和热的作用下，会逐渐老化而使材料变脆或开裂。

材料的耐久性指标是根据工程所处的环境条件来决定的。例如处于冻融环境的工程，所用材料的耐久性以抗冻性指标来表示。处于暴露环境的有机材料，其耐久性以抗老化能力来表示。例1-1

材料的密度、表观密度、堆积密度有何区别？如何测定？材料含水后对三者有什么影响？解 密度： 表观密度： 堆积密度：

V为材料的绝对密实体积V0为材料的表观体积(固、液、气）V0，为材料的堆积体积对于含孔材料，三者的测试方法要点如下：测定密度时，需先将材料磨细，之后采用排出液体或水的方法来测定体积。测定表观密度时，直接将材料放入水中，即直接采用排开水的方法来测体积；测定堆积密度时，将材料直接装入已知体积的容量筒中，直接测试其自然堆积状态下体积。含水与否对密度、表观密度无影响，因密度、表观密度均是对干燥状态而言的。含水对堆积密度的影响则较复杂．一般来说是使堆积密度增大。例1-2

某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、表观密度为2.61g/cm3、堆积密度为1680kg/m3，计算此石子的孔隙率与空隙率？解 石子的孔隙率P为：石子的空隙率P，为：胶凝材料：指经过自身的物理化学作用后，由液态或半固态变成坚硬的固态状态，并能将散粒材料（如砂、石等）或块状材料（如砖、石块等）粘结成为整体的材料，统称为胶凝材料。

气硬性：石灰、石无机胶凝材料（按硬化条件）膏、水玻璃等。水硬性：水泥等。

有机胶凝材料：沥青、树脂、橡胶（天然或合成高分子）胶凝材料第三章气硬性胶凝材料2.水硬性胶凝材料指不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化，并保持和继续发展其强度的胶凝材料。适宜：既适宜于地上，也可用于地下和水中环境。1.气硬性胶凝材料指在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料。适合：地上和干燥环境。一、石灰的生产、化学成分与品种1.生产：石灰是以碳酸钙为主要成分的石灰石、白云质石灰岩、白垩等为原料，在一定烧结温度下，煅烧所得的产物。其主要成分为氧化钙（CaO).CaCO3——CaO+CO2MgCO3——MgO+CO2

石灰煅烧煅烧过火石灰：灰黑色，表面出现裂纹，有玻璃体的外壳。含SiO2、Al2O3杂质，块体容重大，熟化慢。欠火石灰：未分解的石灰石，废品，利用率很低，不能消化，降低石灰浆的产量。2.品种根据成品的加工方法的不同，有四种成品：（1）块状生石灰：由石灰石煅烧成的白色疏松结构的块状物主要成分CaO

（2）生石灰粉：由块状生石灰磨细而成。（3）消石灰粉：将生石灰用适量的水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为Ca（OH）2。

亦称为熟石灰。正火石灰：煅烧正常，质量轻，无裂缝，密度3.1-3.4g/cm3，表观密度800-1000kg/m3。当MgO含量≤5%时称为钙质石灰。当MgO含量＞5%时称为镁质石灰。一、石灰的生产、化学成分与品种（4）石灰膏：将块状生石灰用过量水（约为生石灰体积的3—4倍）消化，或将消石灰粉和水拌合，所得的具一定稠度的膏状物。主要成分为Ca（OH）2和水。二、生石灰的水化又称熟化或消化。是指生石灰与水发生水化反应，生成Ca（OH）2的过程。其水化反应式如下：一、石灰的生产、化学成分与品种特点：1.反应可逆。2.水化热大、水化速度快。3.水化过程体积增大。陈伏：为保证石灰完全熟化，石灰必须放入坑中以水覆盖保存两星期以上，这个过程称为“陈伏”。否则，未水化的石灰颗粒将混砂浆中，在砂浆应用之后熟化，体积膨胀，致使已硬化的砂浆产生“崩裂”或“鼓包”现象，影响工程质量。二、生石灰的水化石灰的陈伏三、石灰的硬化由2个同时进行的过程完成。1.结晶作用游离水分蒸发——Ca（OH）2逐渐从饱和溶液中结晶析出。2.碳化作用

Ca（OH）2与空气中的CO2和H2O化合成CaCO3

结晶。四、石灰的技术性质1.可塑性好2.硬化缓慢3.硬化后强度低4.硬化时体积收缩大5.耐水性差五、石灰的应用1.广泛应用于建筑室内粉刷——石灰乳2.大量用于拌制建筑砂浆

——石灰砂浆：石灰膏+砂+水

——混合砂浆：石灰砂浆+水泥用于抹灰、砌筑3.配制三合土和灰土三合土：生石灰粉（或消石灰粉）、粘土和砂子比例：1：2：3加水——拌合、夯实作基础垫层灰土：生石灰粉、粘土比例：1：2~1：4加水——拌合、夯实用于建筑物的基础、路面或地面的垫层

4.加固软土地基如：石灰桩——生石灰块灌入软土（高含水量、高孔隙比土）中，形成石灰桩。五、石灰的应用

建筑石膏一、建筑石膏的原料与生产：（一）建筑石膏的原料1、天然二水石膏

CaSO4.2H2O(生石膏）一等含量>95%

二等94~85%

三等84~75%

四等74~65%

五等64~55%2、化工石膏：含有二水硫酸钙或CaSO4.2H2O和CaSO4的混合物。（二）建筑石膏的生产建筑石膏是以β型半水石膏为主要成分，不加任何外加剂的白色粉状胶结料。由天然二水石膏经低温煅烧、脱水、磨细而成。二、建筑石膏的水化与硬化

建筑石膏与适量的水相混合—二水石膏生成量增加，水分减小—可塑浆体——浆体开始失去塑性（初凝，约6min）——继续变稠，产生凝结硬化（颗粒之间的摩擦力、粘结力增加，并开始产生强度，即终凝1/2h）——固体水化反应式：三、建筑石膏的特性1.凝结硬化快初凝时间：不小于6min终凝时间：不大于30min1星期左右完全硬化，实际应用中加适量缓凝剂2.硬化后孔隙率大（达50%~60%），水化的理论需水量为18.6%，实际用水量为60%~80%，多余水分蒸发形成孔隙。故其强度较低。硬化后强度3~5MPa——隔墙、饰面存放三个月强度下降30%。3.建筑石膏硬化隔热性和吸音性能良好，但耐水性较差。4.防火性能良好，着火温度下，石膏脱水，水分蒸发，火与板之间形成蒸汽带，阻止火蔓延。5.建筑石膏硬化时体积略有膨胀,能充满模型。6.装饰性好。可作吊顶和天花板。3.配制三合土和灰土三合土：生石灰粉（或消石灰粉）、粘土和砂子比例：1：2：3加水——拌合、夯实作基础垫层灰土：生石灰粉、粘土比例：1：2~1：4加水——拌合、夯实用于建筑物的基础、路面或地面的垫层

4.加固软土地基如：石灰桩——生石灰块灌入软土（高含水量、高孔隙比土）中，形成石灰桩。五、石灰的应用四、建筑石膏的应用

1.用于室内抹灰、粉刷，做为装饰材料，并可调节室内温度和湿度。

2.石膏制品：纸面石膏板：内墙、隔墙、天花板

石膏空心条板

纤维石膏板

装饰石膏制品等

水泥水泥：是一种多组分的人造矿物粉料，它与水拌和后成为塑性胶体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂石等材料胶结成具有一定强度的整体。（水泥是水硬性胶凝材料。）水泥

硅酸盐水泥铝酸盐水泥系列硫铝酸盐水泥铁铝酸盐水泥硅酸盐水泥系列——是以硅酸钙为主要成分的水泥熟料、一定量的混合材料和适量石膏，经共同磨细而成。我是建筑业的粮食！

硅酸盐水泥（0~5%）普通水泥（6%~15%）矿渣水泥（20～70%）火山灰水泥（20～50%）粉煤灰水泥（20～40%）复合水泥（15～50%）专用水泥——专门用于某些工程的水泥,如道路水泥、中低热水泥、砌筑水泥等。特性水泥——某种性能较突出的水泥，如快硬硅酸盐水泥、高铝水泥、彩色水泥、膨胀水泥等。硅酸盐水泥系列通用水泥下述百分含量为混合材料的掺量

硅酸盐系列水泥的分类

硅酸盐系列水泥的分类

类别

简称混合材掺量（%）通用水泥

硅酸盐水泥0～5

普通硅酸盐水泥

普通水泥6～15

矿渣硅酸盐水泥

矿渣水泥20～70火山灰质硅酸盐泥

火山灰水泥20～50粉煤灰硅酸盐水泥

粉煤灰水泥20～40

复合硅酸盐水泥

复合水泥15～50

专用水泥

专门用于某些工程的水泥特性水泥

某种性能较突出的水泥

硅酸盐水泥1.定义：凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥[国外通称的波特兰水泥（Portlandcement）]。2.类型及代号硅酸盐水泥Ⅰ型硅酸盐水泥：不掺混合材料的，代号P·Ⅰ。

Ⅱ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·Ⅱ。一、硅酸盐水泥的定义、类型及代号硅酸盐水泥分42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R

六个强度等级（R代表早强型水泥）1.原料（1）石灰质原料：主要提供CaO。采用石灰岩、凝灰岩和贝壳等。（2）粘土质原料：主要SiO2、Al2O3及Fe2O3。采用粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等。主要原料二、硅酸盐水泥的生产（3）校正原料（辅助原料）：为满足成分要求用。如：铁矿粉的铁质原料补充氧化铁的含量。砂岩的硅质原料增加二氧化硅的成分等。两磨一烧：制备生料（一磨）

煅烧熟料（一烧）粉磨水泥（二磨）2.生产过程石灰石粘土按比例混合—生料进窑————熟料辅助原料

煅烧磨细磨细石膏1450℃水泥成品3.生料

CaO：62%~67%SiO2:20%~24%Al2O3:4%~7%Fe2O3：2.5%~6.0%

生料在窑内经历：干燥——预热——分解——烧成——冷却

φ3.5×10m中卸烘干磨（生料粉磨）生料粉磨工艺

熟料煅烧工艺

五级旋风预热器CDC窑外分解系统电收尘器φ3.3×50m旋转窑篦式冷却机水泥粉磨及包装

φ3.8×13m水泥磨水泥皮带输送机八嘴回转式微机包装机水泥库组成矿物名称分子式简称含量（%）硅酸盐矿物硅酸三钙3CaO·SiO2C3S36~60硅酸二钙2CaO·SiO2C2S15~37

熔剂矿物铝酸三钙3CaO·Al2O3C3A7~15铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF10~18

次要成分游离氧化钙CaO

游离氧化镁MgO

含碱矿物及玻璃体

三、硅酸盐水泥熟料的矿物组成1.主要成分：主要由四种矿物化学组成硅酸盐水泥熟料的矿物组成及在水泥中的相对含量组成矿物名称分子式简称水泥中的含量（%）普通水泥低热水泥早强水泥超早强水泥耐硫酸盐水泥硅酸盐矿物硅酸三钙3CaO·SiO2C3S5241656857硅酸二钙2CaO·SiO2C2S24341023熔剂矿物铝酸三钙3CaO·Al2O3C3A96892铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF969813次要成分游离氧化钙CaO游离氧化镁MgO含碱矿物及玻璃体

2.其它成分:

游离CaO、MgO及SO3，其含量过高将造成水泥安定性不良。

碱矿物及玻璃体等，其中的Na2O和K2O含量较高时，遇到活性骨料时，易产生碱——骨料反应，影响混凝土的质量。3.石膏辅助作用—主要是缓凝作用，含量：2~5%。四、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化（一）硅酸盐水泥的水化水泥+水拌合可塑性具（水泥石）水化的水泥浆凝结硬化流动性水化水泥和水拌合——表面的熟料矿物立刻与水发生化学反应——各组分开始逐渐溶解——放出一定热量——固相体积也逐渐增加。其反应式如下：2(3CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2

硅酸三钙水化硅酸钙氢氧化钙2(2CaO·SiO2)+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2

硅酸二钙水化硅酸钙氢氧化钙3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O

铝酸三钙水化铝酸三钙4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O=3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O

铁铝酸四钙水化铁酸一钙3CaO·Al2O3·6H2O+CaSO4——3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O水化铝酸钙石膏或3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O

水化硫铝酸钙或单硫型水化硫铝酸钙主要水化产物（在完全水化的水泥石中）：水化硅酸钙70%（凝胶）氢氧化钙

20%（晶体）水化铝酸钙（晶体）水化硫铝酸钙晶体（也称钙矾石）7%是水泥石形成强度的最主要化合物水化反应为放热反应，其放出的热量称为水化热。其水化热大，放热的周期也较长，但大部分（50%以上）热量是在3天以内。特别是在水泥浆发生凝结、硬化的初期放出。（二）硅酸盐水泥的凝结硬化过程分为：早、中、晚三个时期1.水化早期，初始反应期（凝胶膜的生成期）（诱导期）

20℃，3h3.水化后期，硬化更长时间水化反应减慢——水化产物填充由水占据的空间——晶体相互搭接——整体——水泥石——硬化硬化：浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体——水泥石2.水化中期，凝结

20~30h，30%的水泥已经水化——包裹膜——增厚凝结：水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠并失去可塑性的过程。加水初凝终凝凝结硬化诱导期稠硬不流动浆体刚性固体随时间增强塑性流动浆体初凝时间终凝时间水泥凝结时间与水泥浆体状况的关系

水泥石的结构A-未水化水泥颗粒；B-胶体粒子（C-S-H等）；C-晶体粒子（Ca(OH)2等）;D-毛细孔（毛细孔水）；E-凝胶孔水泥石的组成：凝胶体（水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体）未水化的水泥颗粒内核毛细孔及凝胶孔它们在不同时期相对数量的变化，使水泥石的性质随之而改变。水泥石的工程性质(强度和耐久性)决定于水泥石的结构组成，即水化物的类型水化物的相对含量（可用水化程度表示）孔的大小、形状和分布水灰比——即拌和时用水量与水泥用量之比表示

不同水化程度水泥石的组成（a）水灰比：0.4；（b）水灰比：0.71.水灰比相同时，水化程度愈高，则水化物愈多，而毛细孔和未水化水泥的量相对减少。水泥石结构密实、强度高、耐久性好。2.水化程度相同而水灰比不同的水泥石结构，水灰比越大，毛细孔所占比例相对增加，水泥石的强度和耐久性下降。

（三）影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素1.熟料矿物组成的影响

硅酸盐水泥熟料矿物组成，是影响水泥的水化速度、凝结硬化过程及产生强度等的主要因素。硅酸三钙（C3S）：Tricalciumsillicate；硅酸二钙（C2S）：Dicalciumsillicate铝酸三钙（C3A）：Tricalciumaluminate；铁铝酸四钙（C4AF）：Tetriacalciumaluminoferrie

（四种主要熟料矿物中，C3A是决定性因素。）性能指标熟料矿物C3SC2SC3AC4AF水化速率中慢快中凝结硬化速率中慢快中28d水化热中低高中强度早期良差良良后期良优中中耐化学腐蚀性中良差优干缩性中小大小硅酸盐水泥熟料矿物的水化、凝结硬化特性水化热大小比较高钙硅酸盐和铝酸盐与水反应，同时放出热量，其每克的热量为：Ｃ3ＳＣ2ＳＣ3ＡＣ4ＡＦ

120

60

320

100说明:放热出现裂缝（内外温差高达50℃）应用:水化热大，适于断面尺寸小的预应力砼。（冬季施工）应用：

大坝水泥：大体积工程——水化热小应选低热水泥——Ｃ2S含量多。冬季预应砼施工：水化热大（C3S、Ｃ3Ａ）道路水泥（抗折性好）：Ｃ3Ａ、Ｃ4ＡＦ硅酸盐水泥熟料的矿物组成及在水泥中的相对含量组成矿物名称分子式简称水泥中的含量（%）普通水泥低热水泥早强水泥超早强水泥耐硫酸盐水泥硅酸盐矿物硅酸三钙3CaO·SiO2C3S5241656857硅酸二钙2CaO·SiO2C2S24341023熔剂矿物铝酸三钙3CaO·Al2O3C3A96892铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF969813次要成分游离氧化钙CaO游离氧化镁MgO含碱矿物及玻璃体

2.水泥细度的影响

直接影响：水化，凝结硬化，强度，干缩及水化热。越细:凝结速度越快，早期强度越高。但过细——易与空气中的水分及二氧化碳反应，并且硬化时收缩也较大，且成本高。3.拌合加水量的影响影响硬化水泥石强度的主要因素。拌合加入水量越大，硬化水泥石中毛细孔就越多。水泥石的强度随其毛细孔隙率的增加呈线性关系下降，从而强度低。

4.养护湿度和温度的影响

（1）湿度——应该保持潮湿状态（2）温度——提高温度也可以加速水化反应。在0℃以下，当水结成冰时，水泥的水化、凝结硬化作用将停止，因而，在冬季施工时，需要采取保温等措施。5.养护龄期的影响

水泥水化硬化是一个较长时期不断进行的过程。随着龄期的增长——水泥石的强度逐渐提高。水泥在3~14d内强度增长较快，28d后增长缓慢。养护到28d。6.水泥受潮与久存的影响

水泥也不可储存过久三个月后其强度降低约10~20%

半年后降低约15~30%

一年后降低约25~40%受潮水泥颗粒——重磨可使其暴露出新鲜表面而恢复部分活性。对于微结块的水泥，强度约降低10~20%——适当方式压碎后用于次要工程。一般，南方，水泥放不能过雨季五、硅酸盐水泥的技术性质国家标准GB175—99，对硅酸盐水泥的主要技术性质如下要求。（一）细度（Fineness）

细度是指水泥颗粒的粗细程度。影响水泥性能的重要指标——鉴定水泥品质的主要项目之一。水泥细度通常采用筛分法或比表面积法（勃氏法）测定。（1）筛分法是以80µm方孔筛的筛余量表示。普通水泥的细度用筛余量表示，其筛余量不得超过10.0%。（2）比表面积法以1kg水泥所具有的比表面积（m2/kg）表示。硅酸盐水泥的细度用比表面积表示，应大于300m2/kg。

凡水泥细度不符合规定者为不合格品。

测定方法：筛析法：水筛法：负压筛法(为准)

比表面积法：规定：①硅酸盐水泥的细度：比表面积不小于3000㎡/㎏

②其余四品种水泥在80μm方孔筛上重筛余量不大于10%。

（二）凝结时间（Settingtime）凝结时间：是指水泥从开始加水到失去塑性，即从可塑状态发展到固体状态所需的时间。分为初凝和终凝。1.初凝时间（Initialsettingtime）自开始加水拌和起，至水泥浆开始失去可塑性与流动性所需的时间，称为初凝时间。国家标准规定了硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min。2.终凝时间（Finalsettingtime）自加水时起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间称为终凝时间。国家标准规定了硅酸盐水泥的终凝时间不得迟于6.5h。凡初凝时间不符合规定者为废品，终凝时间不符合规定者为不合格品。水泥凝结时间的测定要按国家标准规定的方法《水泥稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB1346）进行。它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。

水泥净浆：水泥+水3.标准稠度用水量标准稠度用水量：是指水泥净浆达到规定稠度时所需的拌合水量，以占水泥重量的百分率表示。硅酸盐水泥的标准稠度用水量，一般在24%~30%之间。水泥熟料矿物成分不同时，其标准稠度用水量亦有所差别，磨得越细的水泥，标准稠度用水量越大。测定水泥稠度滑动部分总质量为300g±1g标准稠度测定仪凝结时间测定仪圆模和试针水泥净浆搅拌机水泥砂浆搅拌机标准稠度用水量的测定录像硅酸盐水泥：初凝：不得早于45min；终凝：不得迟于390min.普通水泥：初凝：不得早于45min；终凝：不得迟于10h。测定条件：初凝时间：加水起至试针距底板为4±1.0mm.终凝时间：——沉入水泥净浆不超过0.5mm。定义：水泥净浆在硬化过程中体积变化的均匀性。

不安定现象：裂纹、翘曲。

原因：熟料中活性MgO，水泥中SO3存在（石膏）检测方法：沸煮法测：SO3

4）安定性：

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%。（2）雷氏法：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5mm时，即判为该水泥安定性合格，反之为不合格。(1）试饼法：将标准稠度的水泥净浆做成试饼经煮沸3h后，用肉眼观察未发现裂纹，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。采用——试饼尺寸：直径：70～80mm，高10mm养护24h,加热至沸腾30min——恒温3h。规定：不合格不能使用。雷氏法动画演示5）强度（1）水泥强度确定的条件及等级在标准条件下的抗压强度和抗折强度来评定。概述：GB规定——用水泥胶砂试件测水泥强度①配合比：水泥：标准砂=1：3(平潭)说明:试验采用水泥450g，标准砂1350g，水225g。国家标准《水泥胶砂强度试验方法（ISO法）》（GB/T17671－99）

标准砂是统一检验水泥强度用的材料，是以福建省平潭县芦洋浦的天然石英海砂经筛洗等加工制成。方孔筛孔径，毫米累计筛余量，％0．65＜30．4040±50．25＞94②标准尺寸：40×40×160（mm3）（一天后脱模）③标准养护条件：

温度20±3℃

相对湿度：90%以上龄期：早期——3天后期——28天相对湿度：空气中实际所含水蒸气密度和同温度下饱和水蒸气密度的百分比值。水泥强度的测定录像④水泥的强度等级：硅酸盐水泥强度等级：(Mpa)42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R、普通硅酸盐水泥强度等级：(Mpa)32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。（六个——新规范）早强型优点：3d强度较普通型强度提高10%～24%3d强度可达普通型强度28天的50%各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表所示数值。品种强度等级抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）3d28d3d28d硅酸盐水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0注：R－早强型。硅酸盐水泥的强度要求（GB175－99）（五）密度、堆积密度密度主要决定于其熟料矿物组成，一般为3.10~3.20g/cm3。受潮水泥的密度有所降低。在进行混凝土配合比计算时，通常采用3.10g/cm3。堆积密度：疏松堆积时约为1000~1100kg/m3

紧密堆积时可达1600kg/m3（1400~1700kg/m3）。在混凝土配合比计算中，通常采用1300kg/m3。凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合标准规定，均为废品。凡细度、终凝时间中的任一项不符合标准规定，或混合掺量超过最大限量，或强度低于商品等级规定的指标时，称为不合格品。废品水泥在工程中严禁使用。六、水泥石的腐蚀与防止

水泥石的腐蚀：在某些环境条件（如受到某些侵蚀性液体或气体的作用）下，引起水泥石的结构逐渐破坏，强度降低，以致全部溃裂的现象称为水泥石的腐蚀。水泥石的抗腐蚀性能可用耐蚀系数表示。耐蚀系数：以同一龄期的分别浸在侵蚀性溶液中的水泥石试件强度与在淡水中养护的试件强度的比值来表示。耐腐蚀系数越大，水泥石的抗腐蚀性能也就越好。水泥石腐蚀的原因很多，作用也很复杂，主要有软水腐蚀、盐类腐蚀、酸类腐蚀、强碱腐蚀等。水泥中碱性物质：Ca(OH)2、水化铝酸钙。（一）水泥石的几种主要侵蚀作用水泥石腐蚀的基本原因是：水泥石中存在有易被腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙；水泥石本身不密实而使侵蚀性介质易于进入其内部；外界因素的影响，如腐蚀介质的存在，环境温度、湿度、介质浓度的影响等。1.软水腐蚀（溶出性侵蚀） 雨水、雪水、蒸馏水、工业冷凝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——孔隙增大，碱度下降——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。2.盐类腐蚀（1）硫酸盐腐蚀当海水、沼泽水、工业污水等中含有碱性硫酸盐（如Na2SO4、K2SO4等）时，其中的水泥石还会受到的侵蚀。Ca(OH)2+硫酸盐——CaSO4硫酸钙亦能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晶体。4CaO·Al2O3·12H2O+3CaSO4+20H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H20+Ca(OH)2反应是在固相中进行的——高硫型水化硫铝酸钙结合着大量结晶水——其体积膨胀为原来的水化铝酸钙体积的2.5倍——水泥石产生很大的内应力——水泥石开裂、强度降低和造成破坏。（2）镁盐腐蚀

海水、地下水中常含有大量镁盐硫酸镁(MgSO4)

氯化镁(MgCl2)MgSO4十Ca(0H)2十2H20→CaSO4·2H20十Mg(0H)2(3CaO·Al203·6H20十3（CaSO4·2H20）十19H20→3CaO·Al203·3CaSO4·31H20)MgCl2十Ca(0H)2→CaCl2十Mg(0H)2反应的结果：

氢氧化镁（Mg(0H)2）松软而无胶凝能力镁盐二水硫酸钙（CaSO4·2H20）又将引起硫酸盐的破坏作用硫酸盐氯化钙（CaC12）易溶解于水均能使水泥石强度降低或破坏。硫酸镁对水泥石起着和的双重腐蚀作用。侵蚀3.酸类腐蚀（1）碳酸腐蚀在工业污水、地下水中常溶解有较多的二氧化碳二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙反应——生成碳酸钙——继续与含碳酸的水作用——变成易溶于水的碳酸氢钙（Ca（HCO3）2），由于碳酸氢钙的溶解使Ca（0H）2浓度降低，导致水泥石中其它产物的分解，而使水泥石结构破坏。开始：Ca（0H）2十C02十H20→CaC03十2H20然后：CaC03十C02十H20Ca（HCO3）2可逆的，当碳酸超过平衡浓度（溶液中的pH＜7）时，则上式反应向右进行，形成碳酸腐蚀。（2）一般酸的腐蚀（HCl、H2SO4）在工业废水、地下水、沼泽水中常含无机酸和有机酸工业窑炉中的烟气常含有二氧化硫，遇水后生成亚硫酸。各种酸类与水泥石中的氢氧化钙作用——生成化合物——或者易溶于水，或者体积膨胀而导致水泥石破坏。对水泥石腐蚀作用最快的是无机酸中的盐酸、氢氟酸、硝酸、硫酸和有机酸中的醋酸、蚁酸和乳酸等。例如，盐酸和硫酸分别与水泥石中氢氧化钙作用，其反应式如下：2HCl十Ca(0H)2→CaCl2十2H20

氯化钙易溶于水而导致化学腐蚀型破坏H2SO4十Ca(0H)2→CaSO4·2H20

石膏对水泥石产生硫酸盐膨胀型破坏。4.强碱腐蚀

碱类溶液如浓度不大时一般是无害的，但铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱作用后也会破坏。（1）如氢氧化钠可与水泥熟料中未水化的铝酸盐作用，生成易溶的铝酸钠，其反应式为：3CaO·Al2O3十6NaOH→3Na2O·Al2O3十3Ca(0H)2（2）当水泥石被氢氧化钠溶液浸透后又在空气中干燥，与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠

2NaOH＋CO2→Na2CO3＋H20碳酸钠在水泥石毛细孔中结晶沉淀，可使水泥石胀裂。（二）防止水泥石腐蚀的措施1.根据侵蚀环境特点，合理选用水泥品种。2.提高水泥石的密实度。3.表面加保护层。七、硅酸盐水泥和普通水泥的特性与应用

（一）特性

1.凝结硬化快，强度高，尤其早期强度高。

2.抗冻性好。

3.水化热大。

4.不耐腐蚀。

5.不耐高温。（二）应用1.

适用于重要结构的高强混凝土及预应力混凝土工程；2.适用于早期强度要求高的工程及冬季施工的工程；3.适用于严寒地区，遭受反复冻融的工程及干湿交替的部位；4.不宜用于受流动的软水和水压作用工程，也不宜用于受海水和矿物水作用的工程；5.不宜用于大体积混凝土；6.不宜用于高温的工程。

第二节掺混合材料的硅酸盐水泥一、混合材料（一）定义：磨细水泥时掺入的人工的或天然的矿物材料称为混合材料。（二）种类：按性质不同分：活性混合材料（用量最大）非活性混合材料1.活性混合材料：

加水拌和本身并不硬化，但与石灰、石膏或硅酸岩水泥一起，加水拌和后能发生化学反应，生成有一定胶凝性的物质，且具有水硬性，这种混合材料称为活性混合材料。其主要成分为SiO2、

Al2O3等。常用：粒化高炉矿渣：CaO、SiO2和Al2O3

火山灰混合材：SiO2和Al2O3

天然：火山灰、凝灰岩、浮石等

人工：煤矸石渣、烧页岩、烧粘土等粉煤灰等：SiO2和Al2O32、非活性混合材料不具活性或活性甚低的人工或天然的矿物质材料，经磨细，掺入水泥中不起化学作用，仅起调节水泥性质、降低水化热、降低标号、提高产量等作用的混合材料，称为非活性混合材料（又称填充性混合材料）。主要有：磨细的石英砂、石灰石、粘土、慢冷矿渣、炉渣等不符合技术要求的活性混合材可作为非活性材料。（三）应用

在硅酸岩水泥熟料中掺入适量的混合材料可制成六大品种的水泥

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

粉煤灰硅酸盐水泥

复合水泥

二、普通硅酸盐水泥（代号P·O）（Ordinaryportlandcement）1、定义：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。

硅酸盐水泥熟料+6%~15%混合材+石膏——

普通水泥

活性材料的最大掺量不超过15%

非活性材料的最大掺量不超过10%磨细2、特性

早强略低于硅酸盐水泥

耐冻、耐磨低于硅酸盐水泥其它特性与硅酸盐水泥差不多

耐腐蚀略优于硅酸盐水泥三、矿渣硅酸盐水泥(代号P·S)（Portlandblastfurnace-slagcement）1、定义：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。粒化高炉矿渣掺量20%~70%。2、特性（1）密度：2.8~3.1g/cm3

堆积密度：1000~1200kg/m3,较硅酸盐略小，且颜色较淡。（2）凝结时间：初凝不得早于45min，实际为2~5h;终凝不得迟于10h，实际为5~9h。（3）早期强度低，后期强度增进率大。

（4）硬化时对湿热敏感性强。（5）水化热低。

（6）具有较好的化学稳定性，抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力较强。

（7）耐热性较强。

（8）干缩性较大，保水性差，泌水性较大。

（9）抗冻性和耐磨性较差，且抗干湿交替循环等性能亦不如普通水泥。

（10）与钢筋的粘结力较好，能防止钢筋锈蚀。硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥强度龄期3、应用（1）适用于地下或水中工程，以及经常受较高水压的工程。对于要求耐淡水侵蚀和耐硫酸盐侵蚀的水工或海工建筑尤其适宜。（2）适用于大体积混凝土工程，但不适用于受冻融或干湿交替的建筑及耐磨工程。（3）最适用于蒸气养护的预制构件。（4）适用于受热（200℃以下）的混凝土工程。四、火山灰硅酸盐水泥（代号P·P）（Portlandpozzolanecement）1、定义：凡由硅酸盐水泥熟料和灰质混合材料、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，简称火山灰水泥。

火山灰质混合掺量：20%~50%。

2、特点：（1）密度为2.8~3.1g/cm3,堆积密度为900~1000kg/m3。细度、凝结时间和体积安定性等技术要求同普通水泥。（2）抗冻性及耐磨性比矿渣水泥还要差。（3）干缩现象还要显著。（4）泌水性较小，耐水性较高，抗渗性能高，抗硫酸盐性较好。

其它特点同矿渣水泥。3、应用（1）最适宜用在地下或水中工程，尤其是需要抗渗性、抗淡水及抗硫酸盐侵蚀的工程中。但是火山灰水泥的抗冻性较差，不宜用于受冻部位。（2）不宜用于干燥地区或高温车间。（3）适宜用蒸汽养护生产混凝土预制构件。（4）宜用于大体积砼工程。五、粉煤灰硅酸盐水泥（代号P·F）（Portlandfly-ashcement）1、定义：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，简称粉煤灰水泥。

粉煤灰掺量：20%~40%。2、特点：（1）干缩性较小，抗裂性好。（2）配制的砼和易性较好。六、复合硅酸盐水泥（Compositeportlandcement）凡由硅酸盐水泥熟料、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，称为复合硅酸盐水泥（简称复合水泥）。

混合材料总掺量应>1