土木工程材料第5章水泥

1、 1824 1824年阿斯譜丁獲得英國年阿斯譜丁獲得英國 “ “波特蘭水泥波特蘭水泥”專利證專利證書，從而成為流芳百世的水泥發(fā)明人。該水泥硬化后書，從而成為流芳百世的水泥發(fā)明人。該水泥硬化后的顏色類似英國波特蘭地區(qū)建筑用石料的顏色，所以的顏色類似英國波特蘭地區(qū)建筑用石料的顏色，所以被稱為被稱為“波特蘭水泥波特蘭水泥”。 水泥的定義：礦物材料煅燒后經(jīng)過加工得到的粉末水泥的定義：礦物材料煅燒后經(jīng)過加工得到的粉末狀水硬性膠凝材料。狀水硬性膠凝材料。 l水泥發(fā)明的歷史：水泥發(fā)明的歷史：l 首先是首先是“羅馬水泥羅馬水泥”：1796年前后由英國人派克發(fā)明，他用年前后由英國人派克發(fā)明，他用黏土質(zhì)石灰?guī)r，磨

2、細(xì)后在高于煅燒石灰的溫度下煅燒，然后黏土質(zhì)石灰?guī)r，磨細(xì)后在高于煅燒石灰的溫度下煅燒，然后磨細(xì)制成。該水泥可用于與水接觸的工程，在英國曾得到廣磨細(xì)制成。該水泥可用于與水接觸的工程，在英國曾得到廣泛應(yīng)用。泛應(yīng)用。l然后是然后是“英國水泥英國水泥”：英國人福斯特將兩份重量白堊和一份：英國人福斯特將兩份重量白堊和一份重量黏土混合后加水濕磨成泥漿，后沉淀干燥，然后放入石重量黏土混合后加水濕磨成泥漿，后沉淀干燥，然后放入石灰窯中煅燒，冷卻后細(xì)磨成水泥。其制造方法已是近代水泥灰窯中煅燒，冷卻后細(xì)磨成水泥。其制造方法已是近代水泥制造的雛型，是水泥發(fā)展史中又一次重大飛躍。制造的雛型，是水泥發(fā)展史中又一次重大飛躍

3、。l現(xiàn)在是現(xiàn)在是“波特蘭水泥波特蘭水泥 ”：英國泥水匠阿斯譜丁發(fā)明的：英國泥水匠阿斯譜丁發(fā)明的 ，1824年獲得專利證書。年獲得專利證書。為了克服波特蘭水泥的弱點(diǎn)，法國工程師克瓦漢首先提出在這種為了克服波特蘭水泥的弱點(diǎn)，法國工程師克瓦漢首先提出在這種水泥中引入鋼筋的設(shè)想。水泥中引入鋼筋的設(shè)想。1861年，克瓦涅用水泥、鋼筋和砂年，克瓦涅用水泥、鋼筋和砂石成功地筑起了一座水壩，并取名為石成功地筑起了一座水壩，并取名為混凝土混凝土水壩。從此，水壩。從此，比水泥更好的建筑材料比水泥更好的建筑材料“混凝土混凝土”又出現(xiàn)了。又出現(xiàn)了。 水泥的分類：水泥的分類： 按熟料礦物組成：可分為硅酸鹽系列水泥、鋁酸

4、鹽系按熟料礦物組成：可分為硅酸鹽系列水泥、鋁酸鹽系列水泥、硫鋁酸鹽系列水泥、鐵鋁酸鹽系列水泥等，其列水泥、硫鋁酸鹽系列水泥、鐵鋁酸鹽系列水泥等，其中以硅酸鹽系列水泥生產(chǎn)量最大，應(yīng)用最為廣泛。中以硅酸鹽系列水泥生產(chǎn)量最大，應(yīng)用最為廣泛。 按性能和用途：可分為通用硅酸鹽水泥，包括硅酸鹽按性能和用途：可分為通用硅酸鹽水泥，包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山水泥、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山灰水泥和復(fù)合水泥；特性水泥，如快硬水泥、低熱水泥、灰水泥和復(fù)合水泥；特性水泥，如快硬水泥、低熱水泥、膨脹水泥等；專用水泥，如道路硅酸鹽水泥、砌筑水泥、膨脹水泥等；專用水泥，如道

5、路硅酸鹽水泥、砌筑水泥、油井水泥、大壩水泥和港工水泥等。油井水泥、大壩水泥和港工水泥等。 硅酸鹽系列水泥是以硅酸鈣為主要成分的水泥熟料、硅酸鹽系列水泥是以硅酸鈣為主要成分的水泥熟料、一定量的混合材料和適量石膏，共同磨細(xì)制成的水硬性一定量的混合材料和適量石膏，共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。膠凝材料。六大通用硅酸鹽水泥六大通用硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰硅酸鹽水泥火山灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥 不摻混合材不摻混合材 +很少量混合材很少量混合材（摻量（摻量水泥量水泥量5%5%） 硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料+ + 適量

6、石膏適量石膏 +多量混合材多量混合材（摻量（摻量水泥量水泥量2020%） （P/P/ PP） +少量混合材少量混合材（5%5%摻量摻量20%20%） （POPO） 粒化高爐礦渣粒化高爐礦渣 （PPPP）（ PFPF） （PSPS） 火山灰火山灰 粉煤灰粉煤灰+兩種或兩種以上多量混合材兩種或兩種以上多量混合材（ 摻量摻量水泥量水泥量20% ）復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥（PC） 5.1.1 5.1.1硅酸鹽水泥的定義硅酸鹽水泥的定義 由硅酸鹽水泥熟料、由硅酸鹽水泥熟料、0-5%0-5%混合材料（如石灰石或粒化高混合材料（如石灰石或?；郀t礦渣）、適量的石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。即國外爐礦渣）

7、、適量的石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。即國外統(tǒng)稱的波特蘭（統(tǒng)稱的波特蘭（PortlandPortland）水泥。）水泥。 硅酸鹽水泥有兩種型號(hào)硅酸鹽水泥有兩種型號(hào)PI PI 和和PII PII ：不摻混合材料：不摻混合材料的稱的稱型硅酸鹽水泥，代號(hào)型硅酸鹽水泥，代號(hào)PIPI；在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)；在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻加不超過水泥重量摻加不超過水泥重量5%5%的混合材料如石灰石或粒化高爐礦渣的混合材料如石灰石或?；郀t礦渣的稱為的稱為型硅酸鹽水泥型硅酸鹽水泥, ,代號(hào)代號(hào)PIIPII。 硅酸鹽水泥熟料：后面再講。硅酸鹽水泥熟料：后面再講。一、硅酸鹽類水泥的生產(chǎn)一、硅酸鹽類水泥的生產(chǎn) 簡單地

8、說，生產(chǎn)過程就是簡單地說，生產(chǎn)過程就是“兩磨一燒兩磨一燒”，即：，即： 第一步：將原料按一定比例配料并磨細(xì)得到生料。第一步：將原料按一定比例配料并磨細(xì)得到生料。 第二步：將生料煅燒使之部分熔融，冷卻后形成熟料。第二步：將生料煅燒使之部分熔融，冷卻后形成熟料。 第三步：將熟料與適量的石膏、混合材料共同磨細(xì)即第三步：將熟料與適量的石膏、混合材料共同磨細(xì)即為硅酸鹽水泥。為硅酸鹽水泥。 其主要生產(chǎn)過程如下：其主要生產(chǎn)過程如下：5.1.2硅酸鹽水泥的生產(chǎn)及熟料的礦物組成硅酸鹽水泥的生產(chǎn)及熟料的礦物組成粗大的顆粒：有石灰石、白堊等：有石灰石、白堊等有粘土、黃土等有粘土、黃土等 二、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成

9、二、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成主要礦物：主要礦物： 硅酸三鈣（硅酸三鈣（3CaOSiO3CaOSiO2 2, ,簡寫式簡寫式C C3 3S S），）， 硅酸二鈣（硅酸二鈣（ 2CaOSiO 2CaOSiO2 2, ,簡寫式簡寫式C C2 2S S），）， 鋁酸三鈣（鋁酸三鈣（ 3CaOAl 3CaOAl2 2O O3 3, ,簡寫式簡寫式C C3 3A A），）， 鐵鋁酸四鈣（鐵鋁酸四鈣（ 4CaOAl 4CaOAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3, ,簡寫式簡寫式C C4 4AFAF）。）。 以上礦物中硅酸三鈣約含量最多（以上礦物中硅酸三鈣約含量最多（373760%60%），），硅

10、酸二鈣含量次之（硅酸二鈣含量次之（1515 37% 37%），鋁酸三鈣和鐵鋁），鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣含量最少（分別為酸四鈣含量最少（分別為7 715%15%，101018%18%）。）。 礦物組成礦物組成 硅酸三鈣硅酸三鈣硅酸二鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鋁酸三鈣 鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣 C C3 3S SC C2 2S SC C3 3A AC C4 4AFAF含量含量 /% /% 373760 60 最最多多15153737中中 7 715 15 少少 101018 18 少少 水化速度水化速度 快快慢慢最快最快中中水化熱水化熱 多多少少最多最多中中強(qiáng)度強(qiáng)度 高高早期低后期早期低后期高高低低低低( (抗

11、折強(qiáng)抗折強(qiáng)度高度高) )硅酸鹽水泥熟料的礦物特性硅酸鹽水泥熟料的礦物特性水泥熟料是以上四種礦物的混合物，其中每種礦物單獨(dú)水化。水泥熟料是以上四種礦物的混合物，其中每種礦物單獨(dú)水化。如果改變熟料中礦物的比例，水泥的性質(zhì)也將隨著改變。如果改變熟料中礦物的比例，水泥的性質(zhì)也將隨著改變。次要成分（為有害成分）次要成分（為有害成分）游離游離CaO和和MgO 產(chǎn)生原因：石灰質(zhì)原料中含產(chǎn)生原因：石灰質(zhì)原料中含33MgCOCaCO 和23COCaOCaCO 煅燒水泥中反應(yīng)：煅燒水泥中反應(yīng)：23COMgOMgCO游離游離CaOCaO和和MgOMgO屬過燒產(chǎn)物，活性低，水化慢。屬過燒產(chǎn)物，活性低，水化慢。危害：影

12、響水泥體積安定性。危害：影響水泥體積安定性。少量少量NaNa2 2O O、K K2 2O O等堿性氧化物?？赡芤饓A等堿性氧化物?？赡芤饓A- -骨料反應(yīng)。骨料反應(yīng)。少量少量SOSO3 3。會(huì)使水泥石產(chǎn)生硫酸鹽破壞。會(huì)使水泥石產(chǎn)生硫酸鹽破壞。一、硅酸鹽水泥的水化一、硅酸鹽水泥的水化 當(dāng)石膏耗盡后，鈣礬石還會(huì)與水化鋁酸三鈣反應(yīng)生成單硫型水化當(dāng)石膏耗盡后，鈣礬石還會(huì)與水化鋁酸三鈣反應(yīng)生成單硫型水化硫鋁酸鈣針狀晶體（硫鋁酸鈣針狀晶體（ 3CaOAl3CaOAl2 2O O3 3 CaSO CaSO4 412H12H2 2O O，簡寫簡寫AFm） 凝膠凝膠,簡寫簡寫C-S-HC-S-H六方板狀晶體六方

13、板狀晶體立方板立方板狀晶體狀晶體凝膠凝膠（針狀或桿狀晶體針狀或桿狀晶體，又稱鈣礬石，又稱鈣礬石，AFt）高硫型高硫型由上可知，硅酸鹽水泥的主要水化產(chǎn)物有水化硅酸鈣、水化由上可知，硅酸鹽水泥的主要水化產(chǎn)物有水化硅酸鈣、水化鐵酸鈣凝膠體；氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣晶體。鐵酸鈣凝膠體；氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣晶體。在完全水化的水泥石中，水化硅酸鈣約為在完全水化的水泥石中，水化硅酸鈣約為50%，氫氧化鈣約，氫氧化鈣約為為25%。二、二、 硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化概念：水泥用適量的水調(diào)和后，最初形成可流動(dòng)漿體，然概念：水泥用適量的水調(diào)和后，最初形成可流動(dòng)漿體，然后漿體逐

14、漸變稠直至完全失去可塑性，這一過程稱為凝結(jié)。后漿體逐漸變稠直至完全失去可塑性，這一過程稱為凝結(jié)。然后漿體開始產(chǎn)生強(qiáng)度并不斷提高，變成堅(jiān)硬的石狀物然后漿體開始產(chǎn)生強(qiáng)度并不斷提高，變成堅(jiān)硬的石狀物水泥石，這一過程稱為硬化。水泥石，這一過程稱為硬化。初凝狀態(tài)終凝狀態(tài) 硬化階段可塑態(tài)流動(dòng)態(tài) 固態(tài)凝結(jié)階段加水凝結(jié)硬化過程：水泥加水后，生成的水化產(chǎn)物數(shù)量越來越多，凝結(jié)硬化過程：水泥加水后，生成的水化產(chǎn)物數(shù)量越來越多，水泥漿中的水分越來越少，水泥漿逐漸變稠，可塑性越來越水泥漿中的水分越來越少，水泥漿逐漸變稠，可塑性越來越小，直至最后水泥漿可塑性完全消失，并開始產(chǎn)生強(qiáng)度，此小，直至最后水泥漿可塑性完全消失，并

15、開始產(chǎn)生強(qiáng)度，此時(shí)水泥漿達(dá)到終凝，此后水泥漿開始硬化。時(shí)水泥漿達(dá)到終凝，此后水泥漿開始硬化。三、水泥石的結(jié)構(gòu)三、水泥石的結(jié)構(gòu)隨著包裹水泥顆粒的水化產(chǎn)物膜層的逐漸增厚，水泥顆粒內(nèi)部隨著包裹水泥顆粒的水化產(chǎn)物膜層的逐漸增厚，水泥顆粒內(nèi)部的水化越來越困難，經(jīng)過長時(shí)間（幾個(gè)月甚至若干年）的水的水化越來越困難，經(jīng)過長時(shí)間（幾個(gè)月甚至若干年）的水化以后，除極細(xì)的顆粒外，多數(shù)顆粒仍剩余尚未水化的內(nèi)核。化以后，除極細(xì)的顆粒外，多數(shù)顆粒仍剩余尚未水化的內(nèi)核。所以水泥石是由水泥的水化產(chǎn)物（包括凝膠和晶體）、未水所以水泥石是由水泥的水化產(chǎn)物（包括凝膠和晶體）、未水化的水泥內(nèi)核、孔隙和水組成?；乃鄡?nèi)核、孔隙和水組

16、成。混凝土中孔隙包括毛細(xì)孔、氣孔、凝膠孔?？讖綖槲⒚准?jí)的毛混凝土中孔隙包括毛細(xì)孔、氣孔、凝膠孔?？讖綖槲⒚准?jí)的毛細(xì)孔構(gòu)成了孔隙的主體，對水泥石或混凝土的性能有重要影細(xì)孔構(gòu)成了孔隙的主體，對水泥石或混凝土的性能有重要影響。氣孔比毛細(xì)孔粗，對混凝土性能也有影響。凝膠孔（納響。氣孔比毛細(xì)孔粗，對混凝土性能也有影響。凝膠孔（納米級(jí)）比毛細(xì)孔更小，對水泥石強(qiáng)度幾乎沒有不利影響。米級(jí)）比毛細(xì)孔更小，對水泥石強(qiáng)度幾乎沒有不利影響。6.6.石膏摻量：石膏摻量：石膏摻量過少起不到緩凝作用，過多則會(huì)使水泥石膏摻量過少起不到緩凝作用，過多則會(huì)使水泥體積安定性變差。體積安定性變差。 在硅酸鹽水泥中為什么要加入適量的石

17、膏？在硅酸鹽水泥中為什么要加入適量的石膏？ 水泥熟料中水泥熟料中C3A水化反應(yīng)迅速，水泥一旦與水接觸便會(huì)生成大水化反應(yīng)迅速，水泥一旦與水接觸便會(huì)生成大量的水化鋁酸鈣晶體，使得水泥漿迅速凝結(jié)（即發(fā)生瞬凝或閃量的水化鋁酸鈣晶體，使得水泥漿迅速凝結(jié)（即發(fā)生瞬凝或閃凝），不利于施工。因此為了調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)速度，在熟料磨細(xì)凝），不利于施工。因此為了調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)速度，在熟料磨細(xì)時(shí)，應(yīng)摻有適量的（時(shí)，應(yīng)摻有適量的（5%左右）石膏。水泥與水接觸后石膏溶解左右）石膏。水泥與水接觸后石膏溶解并與水化鋁酸鈣反應(yīng)，生成難溶于水的鈣礬石晶體，覆蓋在水泥并與水化鋁酸鈣反應(yīng)，生成難溶于水的鈣礬石晶體，覆蓋在水泥顆粒表面形

18、成膜層，阻礙了水泥與水的接觸，延緩了水泥水化速顆粒表面形成膜層，阻礙了水泥與水的接觸，延緩了水泥水化速度，從而延長了水泥凝結(jié)時(shí)間。所以水泥中的石膏起緩凝作用。度，從而延長了水泥凝結(jié)時(shí)間。所以水泥中的石膏起緩凝作用。7.7.外加劑和混合材料：外加劑和混合材料：如緩凝劑，速凝劑。用粉煤灰、礦渣等如緩凝劑，速凝劑。用粉煤灰、礦渣等混合材料取代部分水泥可使?jié){體凝結(jié)硬化速度變慢混合材料取代部分水泥可使?jié){體凝結(jié)硬化速度變慢。l.細(xì)度細(xì)度l水泥顆粒愈細(xì)，水化速度愈快并較完全，水泥的強(qiáng)度提高，水泥顆粒愈細(xì)，水化速度愈快并較完全，水泥的強(qiáng)度提高，特別是早期強(qiáng)度發(fā)展快。一般認(rèn)為，粒徑小于特別是早期強(qiáng)度發(fā)展快。一般

19、認(rèn)為，粒徑小于40m的水泥顆的水泥顆粒才具有較高活性，大于粒才具有較高活性，大于100m的水泥顆粒則幾乎是惰性。但的水泥顆粒則幾乎是惰性。但是，水泥過細(xì)在存儲(chǔ)期間容易受潮而降低強(qiáng)度，也會(huì)增加粉磨是，水泥過細(xì)在存儲(chǔ)期間容易受潮而降低強(qiáng)度，也會(huì)增加粉磨的能耗，還會(huì)增大硬化時(shí)的收縮使水泥混凝土發(fā)生裂縫的可能的能耗，還會(huì)增大硬化時(shí)的收縮使水泥混凝土發(fā)生裂縫的可能性增加。因此，對水泥細(xì)度必須予以合理控制，不能太粗也不性增加。因此，對水泥細(xì)度必須予以合理控制，不能太粗也不能太細(xì)。能太細(xì)。l 通用硅酸鹽水泥通用硅酸鹽水泥GB175-2007規(guī)定，硅酸鹽水泥比表面規(guī)定，硅酸鹽水泥比表面積應(yīng)大于積應(yīng)大于300m

20、2/Kg(為選擇性指標(biāo)。在為選擇性指標(biāo)。在GB175-1999中為強(qiáng)制性中為強(qiáng)制性指標(biāo)，細(xì)度不合格的水泥為不合格品指標(biāo)，細(xì)度不合格的水泥為不合格品)。. . 水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量水泥的性質(zhì)如凝結(jié)時(shí)間、安定性均與水泥漿稠度有關(guān)。水泥的性質(zhì)如凝結(jié)時(shí)間、安定性均與水泥漿稠度有關(guān)。隨用水量增加（即水泥漿變?。?，凝結(jié)時(shí)間延長。安定性隨用水量增加（即水泥漿變?。?，凝結(jié)時(shí)間延長。安定性不合格的水泥漿加水后安定性可能變?yōu)楹细?。為了比較不不合格的水泥漿加水后安定性可能變?yōu)楹细?。為了比較不同水泥的性質(zhì)如凝結(jié)時(shí)間和安定性，在測定時(shí)必須采用規(guī)同水泥的性質(zhì)如凝結(jié)時(shí)間和安定性，在測定時(shí)必須采用規(guī)定

21、的統(tǒng)一稠度的水泥凈漿即標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿。國標(biāo)規(guī)定的統(tǒng)一稠度的水泥凈漿即標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿。國標(biāo)規(guī)定，水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度采用維卡儀測定。硅酸鹽水泥的標(biāo)定，水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度采用維卡儀測定。硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量一般為準(zhǔn)稠度用水量一般為212128%28%。 目的：使水泥的凝結(jié)時(shí)間和安定性目的：使水泥的凝結(jié)時(shí)間和安定性等性質(zhì)具有可比性。等性質(zhì)具有可比性。 試驗(yàn)儀器：維卡儀試驗(yàn)儀器：維卡儀試驗(yàn)方法：標(biāo)準(zhǔn)法（調(diào)整水量法）試驗(yàn)方法：標(biāo)準(zhǔn)法（調(diào)整水量法）標(biāo)準(zhǔn)稠度的確定標(biāo)準(zhǔn)稠度的確定: : 試桿距底板距離為試桿距底板距離為 6mm 6mm1mm1mm時(shí)時(shí)的稠度即為標(biāo)準(zhǔn)稠度。此時(shí)的水泥的稠度即為標(biāo)準(zhǔn)稠度。此

22、時(shí)的水泥凈漿即為標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿。凈漿即為標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（% %）: : 達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)凈漿的用水量。達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)凈漿的用水量。以占水泥質(zhì)量的百分率表示。以占水泥質(zhì)量的百分率表示。. .凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間 初凝時(shí)間：從水泥加水時(shí)起到水泥漿達(dá)到初凝狀態(tài)時(shí)所經(jīng)歷的初凝時(shí)間：從水泥加水時(shí)起到水泥漿達(dá)到初凝狀態(tài)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間。時(shí)間。 終凝時(shí)間：從水泥加水時(shí)起到水泥漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)終凝時(shí)間：從水泥加水時(shí)起到水泥漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度時(shí)止所經(jīng)歷的時(shí)間。生強(qiáng)度時(shí)止所經(jīng)歷的時(shí)間。 水泥的凝結(jié)時(shí)間對水泥混凝土的施工有重要意義。水泥的凝結(jié)時(shí)間對水泥混凝土的施工有重

23、要意義。 20072007規(guī)定，硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不得早于規(guī)定，硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不得早于；終凝時(shí)間不得遲于（；終凝時(shí)間不得遲于（6.56.5小時(shí)）。普通硅酸小時(shí)）。普通硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不得早于，終凝時(shí)間不得遲于。鹽水泥初凝時(shí)間不得早于，終凝時(shí)間不得遲于。 初凝時(shí)間的測定：初凝時(shí)間的測定： 試針距底板距離為試針距底板距離為4mm4mm1mm1mm時(shí)表時(shí)表示水泥漿達(dá)到初凝狀態(tài)。示水泥漿達(dá)到初凝狀態(tài)。 終凝時(shí)間測定：終凝時(shí)間測定： 測完初凝時(shí)間后，立即將試件從測完初凝時(shí)間后，立即將試件從玻璃片上移下，反扣在玻璃片上并玻璃片上移下，反扣在玻璃片上并繼續(xù)養(yǎng)護(hù)。測定時(shí)取下初凝針換上繼續(xù)養(yǎng)護(hù)。測定時(shí)取下

24、初凝針換上終凝針。終凝針。 當(dāng)試針沉入水泥漿中剛好當(dāng)試針沉入水泥漿中剛好為為0.5mm0.5mm時(shí)，即終凝針上的環(huán)形附件時(shí)，即終凝針上的環(huán)形附件開始不能在試體上留下痕跡時(shí)表示開始不能在試體上留下痕跡時(shí)表示水泥漿達(dá)到終凝狀態(tài)。水泥漿達(dá)到終凝狀態(tài)。附：凝結(jié)時(shí)間測定（用維卡儀測）附：凝結(jié)時(shí)間測定（用維卡儀測） 4 4、體積安定性、體積安定性定義：安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化是否均勻定義：安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化是否均勻的性質(zhì)。如體積變化不均勻則表示水泥安定性不良。的性質(zhì)。如體積變化不均勻則表示水泥安定性不良。 在工程中使用安定性不合格的水泥，將使水泥制品產(chǎn)生膨在工程中使用安定

25、性不合格的水泥，將使水泥制品產(chǎn)生膨脹性裂縫，甚至使構(gòu)件、結(jié)構(gòu)破壞，引起嚴(yán)重的事故。脹性裂縫，甚至使構(gòu)件、結(jié)構(gòu)破壞，引起嚴(yán)重的事故。安定性不良的原因：安定性不良的原因： 熟料中含有過多游離氧化鈣或游離氧化鎂，或是水泥中摻熟料中含有過多游離氧化鈣或游離氧化鎂，或是水泥中摻入的石膏過量而造成的。入的石膏過量而造成的。安定性的檢測安定性的檢測 一一20072007規(guī)定，水泥的安定性用沸煮法檢驗(yàn)。規(guī)定，水泥的安定性用沸煮法檢驗(yàn)。但該法只能檢驗(yàn)游離氧化鈣引起的安定性。游離氧化鎂及但該法只能檢驗(yàn)游離氧化鈣引起的安定性。游離氧化鎂及石膏引起的安定性不方便檢測，其數(shù)量在水泥生產(chǎn)時(shí)加以石膏引起的安定性不方便檢測，

26、其數(shù)量在水泥生產(chǎn)時(shí)加以控制?？刂啤?國標(biāo)規(guī)定，硅酸鹽水泥中游離氧化鎂含量不得超過國標(biāo)規(guī)定，硅酸鹽水泥中游離氧化鎂含量不得超過5.0%，如水泥經(jīng)壓蒸安定性實(shí)驗(yàn)合格，則氧化鎂含量允，如水泥經(jīng)壓蒸安定性實(shí)驗(yàn)合格，則氧化鎂含量允許放寬到許放寬到6.0%。其它通用水泥。其它通用水泥MgO含量含量6.0%。 水泥中石膏含量常用三氧化硫含量控制，國標(biāo)規(guī)定，除水泥中石膏含量常用三氧化硫含量控制，國標(biāo)規(guī)定，除礦渣水泥外，其它通用水泥中三氧化硫的含量不得超過礦渣水泥外，其它通用水泥中三氧化硫的含量不得超過3.5%。 沸煮法包括雷氏夾法和試餅法。沸煮法包括雷氏夾法和試餅法。 附附1 1：試餅法試餅法 用標(biāo)準(zhǔn)稠度的水

27、泥凈漿成型為直徑用標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿成型為直徑7080mm、中心厚約、中心厚約10mm、邊緣漸薄、表面光滑的試餅，試餅標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、邊緣漸薄、表面光滑的試餅，試餅標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)24小小時(shí)后置于沸煮箱中沸煮時(shí)后置于沸煮箱中沸煮3小時(shí)后，試餅表面無裂紋，同時(shí)小時(shí)后，試餅表面無裂紋，同時(shí)試餅無彎曲則表示安定性合格。試餅無彎曲則表示安定性合格。 用標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)用標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定成型雷氏夾試件（一次成型兩定成型雷氏夾試件（一次成型兩個(gè)），個(gè)），標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)24h24h，將雷氏將雷氏夾沸煮夾沸煮3h3h后冷卻，后冷卻，測量雷氏夾沸測量雷氏夾沸煮后兩個(gè)針尖間的膨脹值。煮后兩個(gè)針尖間的膨脹值。

28、 當(dāng)兩個(gè)試件的膨脹值的平均值當(dāng)兩個(gè)試件的膨脹值的平均值 5.0mm5.0mm時(shí)，表示水泥安定性合格；時(shí)，表示水泥安定性合格； 當(dāng)兩個(gè)試件的膨脹值相差超過當(dāng)兩個(gè)試件的膨脹值相差超過4.0mm4.0mm時(shí)，結(jié)果無效。時(shí)，結(jié)果無效。雷氏夾雷氏夾雷氏夾膨脹值測定儀雷氏夾膨脹值測定儀 5.5.強(qiáng)度強(qiáng)度：水泥的強(qiáng)度是以水泥膠砂強(qiáng)度來表示的。：水泥的強(qiáng)度是以水泥膠砂強(qiáng)度來表示的。 水泥膠砂強(qiáng)度：以水泥：標(biāo)準(zhǔn)砂：水水泥膠砂強(qiáng)度：以水泥：標(biāo)準(zhǔn)砂：水=450=450：13501350：225225的比例，按規(guī)定的方法成型的比例，按規(guī)定的方法成型3 3個(gè)尺寸為個(gè)尺寸為40404040160160的的試件，在標(biāo)準(zhǔn)溫度

29、（試件，在標(biāo)準(zhǔn)溫度（202011）的水中養(yǎng)護(hù)，測定其規(guī)定的）的水中養(yǎng)護(hù)，測定其規(guī)定的齡期（齡期（3d3d和和28d28d）的抗壓和抗折強(qiáng)度。）的抗壓和抗折強(qiáng)度。 水泥強(qiáng)度等級(jí)：按水泥強(qiáng)度等級(jí)：按3d3d、28d28d齡期水泥膠砂抗壓強(qiáng)度和抗齡期水泥膠砂抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來劃分。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)有：折強(qiáng)度來劃分。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)有：42.542.5、42.5R42.5R、52.552.5、52.5R52.5R、62.562.5和和62.5R62.5R六個(gè)等級(jí)。各強(qiáng)度等級(jí)的水泥各六個(gè)等級(jí)。各強(qiáng)度等級(jí)的水泥各齡期強(qiáng)度不得低于下表的規(guī)定值。齡期強(qiáng)度不得低于下表的規(guī)定值。 強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)抗抗

30、壓壓 強(qiáng)強(qiáng) 度度 抗抗 折折 強(qiáng)強(qiáng) 度度 3 3 天天28 28 天天3 3 天天28 28 天天42.542.542.5R42.5R17.017.0 22.0 22.0 42.5 42.5 42.5 42.5 3.5 3.5 4.0 4.0 6.5 6.5 6.5 6.552.552.552.5R52.5R 23.0 23.0 27.0 27.0 52.5 52.5 52.5 52.5 4.0 4.0 5.0 5.0 7.0 7.0 7.0 7.062.562.562.5R62.5R 28.0 28.0 32.0 32.0 62.5 62.5 62.5 62.5 5.0 5.0 5.5 5.

31、5 8.0 8.0 8.0 8.0 附：水泥（膠砂）強(qiáng)度試驗(yàn)附：水泥（膠砂）強(qiáng)度試驗(yàn) （ISOISO法）法） 按水泥按水泥: :標(biāo)準(zhǔn)砂標(biāo)準(zhǔn)砂: :水水=450g:1350g:225g=450g:1350g:225g，制成三個(gè)，制成三個(gè)40mm40mm40mm40mm160mm160mm棱柱體試件棱柱體試件, , 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3d3d、28d28d，分別測，分別測定抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度。定抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度。 測定時(shí)，先測三個(gè)試件的抗折強(qiáng)度，取其平均值即為水泥測定時(shí)，先測三個(gè)試件的抗折強(qiáng)度，取其平均值即為水泥的抗折強(qiáng)度。再測折斷后六個(gè)試件的抗壓強(qiáng)度，取其平均值的抗折強(qiáng)度。再測折斷后六個(gè)試件的抗

32、壓強(qiáng)度，取其平均值即為水泥的抗壓強(qiáng)度。即為水泥的抗壓強(qiáng)度。 右圖為水泥膠砂成型用試模右圖為水泥膠砂成型用試模（也叫三聯(lián)模）（也叫三聯(lián)模）6.6.不溶物和燒失量不溶物和燒失量不溶物是指不溶物是指經(jīng)鹽酸處理后的殘?jiān)僖詺溲趸c溶液處理，經(jīng)鹽酸中和過濾經(jīng)鹽酸處理后的殘?jiān)?，再以氫氧化鈉溶液處理，經(jīng)鹽酸中和過濾后所得的殘?jiān)?jīng)高溫灼燒后所得的殘?jiān)?jīng)高溫灼燒（950950）所剩的物質(zhì)）所剩的物質(zhì) 。它是水泥中非活性組。它是水泥中非活性組分的反映。不溶物增加，水泥活性下降。國標(biāo)規(guī)定，分的反映。不溶物增加，水泥活性下降。國標(biāo)規(guī)定，PIPI中不溶物中不溶物不得超過不得超過0.75%0.75%，PIIPII中不得

33、超過中不得超過1.5%1.5%。其它通用硅酸鹽水泥無要。其它通用硅酸鹽水泥無要求。求。燒失量是指水泥經(jīng)過高溫（燒失量是指水泥經(jīng)過高溫（950950）灼燒后的質(zhì)量損失率。灼燒后灼燒后的質(zhì)量損失率。灼燒后碳酸碳酸鹽分解出鹽分解出CO2，硫酸鹽分解出，硫酸鹽分解出SO3，以及有機(jī)雜質(zhì)分解均可造成水泥質(zhì)量，以及有機(jī)雜質(zhì)分解均可造成水泥質(zhì)量損失。損失。水泥煅燒不佳、水泥煅燒不佳、石膏和混合材中雜質(zhì)含量過多、水泥石膏和混合材中雜質(zhì)含量過多、水泥受潮后，均受潮后，均會(huì)導(dǎo)致燒失量增加。國標(biāo)規(guī)定，會(huì)導(dǎo)致燒失量增加。國標(biāo)規(guī)定，PIPI中燒失量不得超過中燒失量不得超過3.0%3.0%，PIIPII中不得超過中不得超

34、過3.5%3.5%。普通水泥中燒失量。普通水泥中燒失量5%，其它水泥無要求。，其它水泥無要求。7.7.氯離子含量氯離子含量水泥中氯離子會(huì)引起混凝土中鋼筋的銹蝕。國標(biāo)規(guī)定，通用水泥中氯水泥中氯離子會(huì)引起混凝土中鋼筋的銹蝕。國標(biāo)規(guī)定，通用水泥中氯離子含量不得超過離子含量不得超過0.06%0.06%。8.8.堿含量（選擇性指標(biāo)）堿含量（選擇性指標(biāo)）水泥中的堿含量按水泥中的堿含量按NaNa2 2O O0.658K0.658K2 2O O計(jì)算。國標(biāo)規(guī)定，若使用活性骨料，計(jì)算。國標(biāo)規(guī)定，若使用活性骨料，堿含量不得大于堿含量不得大于0.6%0.6%，以免發(fā)生堿，以免發(fā)生堿- -骨料反應(yīng)。骨料反應(yīng)。 9 9、

35、水化熱：、水化熱：水泥水化過程中放出的熱量稱為水水泥水化過程中放出的熱量稱為水泥水化熱。泥水化熱。 和其他通用水泥相比，硅酸鹽水泥的水化熱較大。當(dāng)和其他通用水泥相比，硅酸鹽水泥的水化熱較大。當(dāng)用硅酸鹽水泥澆筑大體積混凝土（如大型基礎(chǔ)、橋梁墩臺(tái)、用硅酸鹽水泥澆筑大體積混凝土（如大型基礎(chǔ)、橋梁墩臺(tái)、混凝土大壩等）時(shí)，要嚴(yán)格控制水泥的水化熱，同時(shí)在混混凝土大壩等）時(shí)，要嚴(yán)格控制水泥的水化熱，同時(shí)在混凝土施工時(shí)要采取相應(yīng)的溫控措施，如原材料降溫、使用凝土施工時(shí)要采取相應(yīng)的溫控措施，如原材料降溫、使用冰水作拌合用水、埋設(shè)冷卻管等。冰水作拌合用水、埋設(shè)冷卻管等。 國標(biāo)國標(biāo)通用硅酸鹽水泥通用硅酸鹽水泥GB1

36、75-2007GB175-2007規(guī)定：通用硅酸鹽水泥規(guī)定：通用硅酸鹽水泥中不熔物含量、燒失量、氯離子含量、氧化鎂含量、三氧中不熔物含量、燒失量、氯離子含量、氧化鎂含量、三氧化硫含量、初凝時(shí)間化硫含量、初凝時(shí)間 、終凝時(shí)間、安定性和強(qiáng)度中任何一、終凝時(shí)間、安定性和強(qiáng)度中任何一項(xiàng)不符合規(guī)定作為不合格品處理，不能出廠。項(xiàng)不符合規(guī)定作為不合格品處理，不能出廠。 硅酸鹽水泥石的腐蝕及防止硅酸鹽水泥石的腐蝕及防止 一一. .腐蝕的類型腐蝕的類型 在腐蝕性液體和氣體（統(tǒng)稱侵蝕性介質(zhì)）的作用下，水泥石會(huì)在腐蝕性液體和氣體（統(tǒng)稱侵蝕性介質(zhì)）的作用下，水泥石會(huì)逐漸遭到破壞，引起強(qiáng)度降低甚至造成建筑物結(jié)構(gòu)破壞，這

37、種現(xiàn)逐漸遭到破壞，引起強(qiáng)度降低甚至造成建筑物結(jié)構(gòu)破壞，這種現(xiàn)象叫水泥石的腐蝕。象叫水泥石的腐蝕。 產(chǎn)生水泥石腐蝕的主要原因有以下幾種：產(chǎn)生水泥石腐蝕的主要原因有以下幾種： 1. 1.軟水（如雨水、雪水、蒸餾水、江水、河水等）腐蝕：軟水（如雨水、雪水、蒸餾水、江水、河水等）腐蝕：軟水侵蝕水泥石的基本原理：水泥石中的水化產(chǎn)物須在一定濃度的軟水侵蝕水泥石的基本原理：水泥石中的水化產(chǎn)物須在一定濃度的氫氧化鈣環(huán)境中才能穩(wěn)定存在，如果水泥石中氫氧化鈣濃度小于氫氧化鈣環(huán)境中才能穩(wěn)定存在，如果水泥石中氫氧化鈣濃度小于水化產(chǎn)物所要求的最小濃度時(shí)，則水化產(chǎn)物將被溶解或分解，從水化產(chǎn)物所要求的最小濃度時(shí)，則水化產(chǎn)物

38、將被溶解或分解，從而造成水泥石結(jié)構(gòu)破壞。軟水而造成水泥石結(jié)構(gòu)破壞。軟水指的是不含或含較少可溶性鈣、鎂指的是不含或含較少可溶性鈣、鎂離子的水離子的水 。 在靜水無壓時(shí)，由于氫氧化鈣溶解度小，易達(dá)飽和，故溶出在靜水無壓時(shí)，由于氫氧化鈣溶解度小，易達(dá)飽和，故溶出僅限水泥石表層，影響不大。僅限水泥石表層，影響不大。在流動(dòng)水或壓力水作用時(shí)，氫氧化鈣會(huì)不斷溶解流失，使水在流動(dòng)水或壓力水作用時(shí)，氫氧化鈣會(huì)不斷溶解流失，使水泥石堿度不斷降低，從而引起其它水化產(chǎn)物的分解溶失，泥石堿度不斷降低，從而引起其它水化產(chǎn)物的分解溶失，使水泥石結(jié)構(gòu)遭受破壞。使水泥石結(jié)構(gòu)遭受破壞。當(dāng)環(huán)境水中含有重碳酸鹽時(shí)，則重碳酸鹽與水泥石

39、中的氫氧當(dāng)環(huán)境水中含有重碳酸鹽時(shí)，則重碳酸鹽與水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)，生成幾乎不溶于水的碳酸鈣，碳酸鈣沉積在水化鈣反應(yīng)，生成幾乎不溶于水的碳酸鈣，碳酸鈣沉積在水泥石的孔隙中起密實(shí)作用，從而可阻止水繼續(xù)滲入水泥石泥石的孔隙中起密實(shí)作用，從而可阻止水繼續(xù)滲入水泥石內(nèi)部及阻止內(nèi)部氫氧化鈣的析出，所以硬水不會(huì)對水泥石內(nèi)部及阻止內(nèi)部氫氧化鈣的析出，所以硬水不會(huì)對水泥石產(chǎn)生腐蝕。產(chǎn)生腐蝕。2.2.硫酸鹽的腐蝕硫酸鹽的腐蝕硫酸鹽與氫氧化鈣作用，在水泥石的孔隙中形成硫酸鹽與氫氧化鈣作用，在水泥石的孔隙中形成石膏石膏，石膏與，石膏與水水化鋁酸鈣化鋁酸鈣反應(yīng)，生成鈣礬石（反應(yīng)，生成鈣礬石（AFtAFt），體積增大

40、），體積增大1.51.5倍以上，從倍以上，從而使水泥石破壞。因而使水泥石破壞。因鈣礬石針狀晶體鈣礬石針狀晶體與桿菌外形相似，所以被與桿菌外形相似，所以被稱為稱為“水泥桿菌水泥桿菌”。 3CaO3CaOAlAl2 2O O3 36H6H2 2O+3(O+3(CaSOCaSO4 42H2H2 2O)O)+19H+19H2 2O=3CaOO=3CaO AlAl2 2O O3 3 3CaSO3CaSO4 431H31H2 2O O硫酸鹽會(huì)引起水泥石破壞，但生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏卻對水硫酸鹽會(huì)引起水泥石破壞，但生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏卻對水泥石沒有破壞作用，為什么？泥石沒有破壞作用，為什么？硫酸鹽對水

41、泥石的破壞是由于硫酸鹽與水泥石中的氫氧化鈣、水硫酸鹽對水泥石的破壞是由于硫酸鹽與水泥石中的氫氧化鈣、水化鋁酸鈣反應(yīng)生成鈣礬石，體積膨脹化鋁酸鈣反應(yīng)生成鈣礬石，體積膨脹1.51.5倍以上。由于這一反倍以上。由于這一反應(yīng)發(fā)生在變形能力很小的水泥石內(nèi)部，因而膨脹的體積會(huì)造成應(yīng)發(fā)生在變形能力很小的水泥石內(nèi)部，因而膨脹的體積會(huì)造成水泥石破壞。水泥石破壞。生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏在水泥水化時(shí)也會(huì)與水化鋁酸鈣反應(yīng)生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏在水泥水化時(shí)也會(huì)與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成鈣礬石，體積膨脹生成鈣礬石，體積膨脹1.51.5倍以上。但該反應(yīng)在水泥漿體硬化倍以上。但該反應(yīng)在水泥漿體硬化前就已基本完成，此時(shí)水泥漿還具

42、有可塑性，因而膨脹的體積前就已基本完成，此時(shí)水泥漿還具有可塑性，因而膨脹的體積對水泥漿體無破壞作用。對水泥漿體無破壞作用。3.3.鎂鹽的腐蝕鎂鹽的腐蝕 MgSO MgSO4 4+Ca(OH) +Ca(OH) 2 2+H+H2 2O = CaSOO = CaSO4 42H2H2 2O+Mg(OH) O+Mg(OH) 2 2 MgCl MgCl2 2+ Ca(OH) + Ca(OH) 2 2= CaCl= CaCl2 2 + Mg (OH) + Mg (OH) 2 2 4.4.碳酸腐蝕碳酸腐蝕 Ca(OH) Ca(OH) 2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O=CaCOO=CaCO3 3+2H+

43、2H2 2O O； CaCO CaCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=Ca(HCOO=Ca(HCO3 3) )2 25.5.強(qiáng)堿的腐蝕強(qiáng)堿的腐蝕 3CaO 3CaOAlAl2 2O O3 3+6NaOH= 3NaO+6NaOH= 3NaOAlAl2 2O O3 3 +3Ca(OH) +3Ca(OH) 2 26.6.一般酸的腐蝕一般酸的腐蝕( (均會(huì)產(chǎn)生不同程度的腐蝕均會(huì)產(chǎn)生不同程度的腐蝕) )二、腐蝕的防止二、腐蝕的防止腐蝕的原因：腐蝕的原因：有腐蝕介質(zhì)的存在。有腐蝕介質(zhì)的存在。水泥石本身不密實(shí)，腐蝕性介質(zhì)容易侵入。水泥石本身不密實(shí)，腐蝕性介質(zhì)容易侵入。水泥石中有易被腐蝕成分。主要是

44、氫氧化鈣和水化鋁酸鈣。水泥石中有易被腐蝕成分。主要是氫氧化鈣和水化鋁酸鈣。防止的方法：防止的方法：根據(jù)水泥石所處的環(huán)境，選用適當(dāng)?shù)乃?；根?jù)水泥石所處的環(huán)境，選用適當(dāng)?shù)乃?；提高水泥石本身的密?shí)度，減少侵蝕介質(zhì)的滲透；提高水泥石本身的密實(shí)度，減少侵蝕介質(zhì)的滲透；當(dāng)侵蝕作用很強(qiáng)時(shí)，在水泥結(jié)構(gòu)物表面加做防護(hù)層，如涂當(dāng)侵蝕作用很強(qiáng)時(shí)，在水泥結(jié)構(gòu)物表面加做防護(hù)層，如涂刷瀝青、粘貼瓷磚刷瀝青、粘貼瓷磚、玻璃、塑料等。玻璃、塑料等。5.1.6硅酸鹽水泥的特性（與其它通用水泥比）及應(yīng)用硅酸鹽水泥的特性（與其它通用水泥比）及應(yīng)用與熟料的水化活性比，混合材料的水化活性要小很多，其活性是與熟料的水化活性比，混合材

45、料的水化活性要小很多，其活性是一個(gè)緩慢發(fā)揮的過程。水泥中混合材料含量越少（相應(yīng)的孰一個(gè)緩慢發(fā)揮的過程。水泥中混合材料含量越少（相應(yīng)的孰料含量含量越多），則水泥水化速度越快。料含量含量越多），則水泥水化速度越快。1.1.硬化速度快，早期、后期強(qiáng)度均高。硬化速度快，早期、后期強(qiáng)度均高。因?yàn)樵缙趶?qiáng)度高的因?yàn)樵缙趶?qiáng)度高的C C3 3S S含含量多，同時(shí)對水泥早期強(qiáng)度有利的量多，同時(shí)對水泥早期強(qiáng)度有利的C C3 3A A含量也較高。適用于含量也較高。適用于現(xiàn)澆混凝土、高強(qiáng)混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程?，F(xiàn)澆混凝土、高強(qiáng)混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程。2.2.抗凍性好?？箖鲂院谩＿m用于嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的工程。適用

46、于嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的工程。3.3.水化熱大。水化熱大。這是水化熱大的這是水化熱大的C C3 3S S和和C C3 3A A含量高所致。適用于冬季含量高所致。適用于冬季施工施工, ,不適宜于大體積混凝土工程。不適宜于大體積混凝土工程。4.4.耐軟水和耐化學(xué)腐蝕性較差。耐軟水和耐化學(xué)腐蝕性較差。這是因?yàn)樗嗨笊闪撕芏噙@是因?yàn)樗嗨笊闪撕芏嗟臍溲趸}和較多的水化鋁酸鈣，這兩種水化產(chǎn)物都不耐腐蝕。的氫氧化鈣和較多的水化鋁酸鈣，這兩種水化產(chǎn)物都不耐腐蝕。不適宜于有流動(dòng)軟水或壓力軟水作用的工程和有耐腐蝕性要求的不適宜于有流動(dòng)軟水或壓力軟水作用的工程和有耐腐蝕性要求的工程如海水中工程。工程如

47、海水中工程。5.5.耐熱性差。耐熱性差。當(dāng)溫度為當(dāng)溫度為200200300300時(shí)，水化產(chǎn)物開始分解，水泥時(shí)，水化產(chǎn)物開始分解，水泥石強(qiáng)度開始降低。不適宜于耐熱要求高的工程。石強(qiáng)度開始降低。不適宜于耐熱要求高的工程。6.6.抗碳化性能好?？固蓟阅芎谩＿@是因?yàn)樗嗍袣溲趸}含量多。適宜于高這是因?yàn)樗嗍袣溲趸}含量多。適宜于高濃度濃度COCO2 2中的混凝土工程。中的混凝土工程。 碳化：碳化： Ca(OH) 2+CO2+H2O=CaCO3+2H2O；碳化會(huì)使混凝；碳化會(huì)使混凝土堿度降低，使混凝土中鋼筋表面的鈍化膜破壞，從而加速鋼筋土堿度降低，使混凝土中鋼筋表面的鈍化膜破壞，從而加速鋼筋銹蝕

48、。銹蝕。7.7.干縮小，不易產(chǎn)生干縮裂紋。干縮小，不易產(chǎn)生干縮裂紋。適用于干燥環(huán)境中。適用于干燥環(huán)境中。 水泥很容易吸收空氣中的水分，發(fā)生水化作用凝結(jié)成塊水泥很容易吸收空氣中的水分，發(fā)生水化作用凝結(jié)成塊狀，從而失去膠結(jié)能力。因此水泥在運(yùn)輸和保管中應(yīng)特別狀，從而失去膠結(jié)能力。因此水泥在運(yùn)輸和保管中應(yīng)特別注意防水，防潮。注意防水，防潮。 工地存儲(chǔ)水泥應(yīng)有專用倉庫，庫房要干燥。存放袋裝水工地存儲(chǔ)水泥應(yīng)有專用倉庫，庫房要干燥。存放袋裝水泥時(shí)，地面墊板要離地泥時(shí)，地面墊板要離地30cm30cm，四周離墻，四周離墻 30cm 30cm，堆放高度，堆放高度一般以一般以1010袋為宜，水泥的儲(chǔ)存應(yīng)按照到貨先后

49、依次堆放，袋為宜，水泥的儲(chǔ)存應(yīng)按照到貨先后依次堆放，盡量作到先到先用，防止存放過久。不同品種不同標(biāo)號(hào)的盡量作到先到先用，防止存放過久。不同品種不同標(biāo)號(hào)的水泥要分別存放，不得混雜，并要防止其他雜物混入。水泥要分別存放，不得混雜，并要防止其他雜物混入。 一般水泥的儲(chǔ)存期為三個(gè)月，三個(gè)月后強(qiáng)度降低約一般水泥的儲(chǔ)存期為三個(gè)月，三個(gè)月后強(qiáng)度降低約101020%20%，儲(chǔ)存時(shí)間越長，強(qiáng)度降低越多，使用存放三個(gè)，儲(chǔ)存時(shí)間越長，強(qiáng)度降低越多，使用存放三個(gè)月以上的水泥，必須重新檢驗(yàn)其強(qiáng)度，否則不得使用。對月以上的水泥，必須重新檢驗(yàn)其強(qiáng)度，否則不得使用。對于受潮水泥可以進(jìn)行處理，然后再使用。于受潮水泥可以進(jìn)行處理

50、，然后再使用。 5.1.75.1.7水泥的運(yùn)輸及保管水泥的運(yùn)輸及保管 六大通用水泥中，除了硅酸鹽水泥外，根據(jù)水六大通用水泥中，除了硅酸鹽水泥外，根據(jù)水泥中摻入的混合材料的數(shù)量和品種的不同還有：泥中摻入的混合材料的數(shù)量和品種的不同還有：普通硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥，火山灰質(zhì)硅普通硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。 一、定義：在水泥生產(chǎn)過程中，加入的天然或人工礦物材料，一、定義：在水泥生產(chǎn)過程中，加入的天然或人工礦物材料，稱為水泥混合材料。根據(jù)其性能分為活性混合材料和非活性稱為水泥混合材料。根據(jù)其性能分為

51、活性混合材料和非活性混合材料?；旌喜牧?。二、非活性混合材料二、非活性混合材料定義：常溫下不能與氫氧化鈣和水發(fā)生水化反應(yīng)或水化反應(yīng)定義：常溫下不能與氫氧化鈣和水發(fā)生水化反應(yīng)或水化反應(yīng)很微弱，不能凝結(jié)硬化即不能起膠凝作用的混合材料稱為非很微弱，不能凝結(jié)硬化即不能起膠凝作用的混合材料稱為非活性混合材料。活性混合材料。作用：主要起填充作用，能調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，增加產(chǎn)量，作用：主要起填充作用，能調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，增加產(chǎn)量，降低水化熱等作用。降低水化熱等作用。常用品種：磨細(xì)石英砂，石灰石、黏土、慢冷礦渣等，以及常用品種：磨細(xì)石英砂，石灰石、黏土、慢冷礦渣等，以及活性指標(biāo)低于要求的活性指標(biāo)低于要求的?；郀t

52、礦渣、粉煤灰、火山灰?；郀t礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合質(zhì)混合材料。材料。三三. .活性混合材料活性混合材料定義：常溫下能與氫氧化鈣和水發(fā)生水化反應(yīng)生成水硬定義：常溫下能與氫氧化鈣和水發(fā)生水化反應(yīng)生成水硬性物質(zhì)，并能逐漸凝結(jié)硬化即能起膠凝作用的混合材料稱性物質(zhì)，并能逐漸凝結(jié)硬化即能起膠凝作用的混合材料稱為活性混合材料。其主要活性成分是活性為活性混合材料。其主要活性成分是活性SiOSiO2 2和活性和活性AlAl2 2O O3 3。作用：除了填充作用外，還能與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣作用：除了填充作用外，還能與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣起水化反應(yīng)，生成水硬性膠凝材料水化硅酸鈣和水化鋁酸起水化反應(yīng)，生成水硬性

53、膠凝材料水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。因而除了能調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，增加產(chǎn)量，降低水化鈣。因而除了能調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，增加產(chǎn)量，降低水化熱等作用外，還能改善水泥的某些性能如抗腐蝕性、抗?jié)B熱等作用外，還能改善水泥的某些性能如抗腐蝕性、抗?jié)B性等。性等。常用品種：常用的有粒化高爐礦渣，火山灰質(zhì)混合材料常用品種：常用的有?；郀t礦渣，火山灰質(zhì)混合材料和粉煤灰。它們中的主要活性成分都是活性和粉煤灰。它們中的主要活性成分都是活性SiOSiO2 2和活性和活性AlAl2 2O O3 3。 ?；郀t礦渣：粒化高爐礦渣：高爐煉鐵時(shí)，浮在鐵水表面的熔融礦渣經(jīng)高爐煉鐵時(shí)，浮在鐵水表面的熔融礦渣經(jīng)水淬急冷成粒后即為?；郀t礦

54、渣。急冷的目的是阻止礦水淬急冷成粒后即為?；郀t礦渣。急冷的目的是阻止礦渣結(jié)晶，使礦渣形成一種化學(xué)性質(zhì)較晶體活潑的玻璃體。渣結(jié)晶，使礦渣形成一種化學(xué)性質(zhì)較晶體活潑的玻璃體。如礦渣緩慢冷卻則會(huì)形成活性很小的結(jié)晶體。如礦渣緩慢冷卻則會(huì)形成活性很小的結(jié)晶體。 ?；郀t礦渣的活性大小用質(zhì)量系數(shù)?；郀t礦渣的活性大小用質(zhì)量系數(shù)K K表示。表示。 K= K=（CaOCaOMgOMgOAlAl2 2O O3 3）/ /（SiOSiO2 2MnOMnOTiOTiO2 2） K K越大，活性越高。用于水泥中的礦渣越大，活性越高。用于水泥中的礦渣K K不得小于不得小于1.21.2。粉煤灰：粉煤灰：從燃煤的火力發(fā)電

55、廠的煙囪中收集到的粉塵，又從燃煤的火力發(fā)電廠的煙囪中收集到的粉塵，又稱飛灰。粉煤灰一般為實(shí)心或空心玻璃態(tài)球狀顆粒，表面稱飛灰。粉煤灰一般為實(shí)心或空心玻璃態(tài)球狀顆粒，表面致密。顆粒越細(xì)，球狀玻璃體越多，粉煤灰活性越大。致密。顆粒越細(xì)，球狀玻璃體越多，粉煤灰活性越大?；鹕交屹|(zhì)混合材料：火山灰質(zhì)混合材料：廣義地說，泛指以活性廣義地說，泛指以活性SiOSiO2 2 和活性和活性AlAl2 2O O3 3為主要成分的混合材料。天然的有火山灰、凝灰?guī)r、為主要成分的混合材料。天然的有火山灰、凝灰?guī)r、浮石、硅藻土、沸石等，人工的有燒頁巖、燒粘土、煤渣、浮石、硅藻土、沸石等，人工的有燒頁巖、燒粘土、煤渣、煤矸石

56、、硅灰等。狹義地說，就是指天然的火山灰?；鹕矫喉肥⒐杌业?。狹義地說，就是指天然的火山灰。火山噴發(fā)時(shí)，隨同熔巖一起噴發(fā)的大量碎屑沉積在地面或水中噴發(fā)時(shí)，隨同熔巖一起噴發(fā)的大量碎屑沉積在地面或水中形成的松軟物質(zhì)就是火山灰。形成的松軟物質(zhì)就是火山灰。四四. .活性混合材料的水化活性混合材料的水化在在Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液中的水化反應(yīng)：溶液中的水化反應(yīng)： x Ca(OH) x Ca(OH)2 2SiOSiO2 2mHmH2 2O=xCaO SiOO=xCaO SiO2 2(x(xm) Hm) H2 2O O（凝膠）（凝膠） y Ca(OH) y Ca(OH)2 2AlAl2 2O O3

57、3nHnH2 2O=yCaO AlO=yCaO Al2 2O O3 3 (y (yn) Hn) H2 2O O（晶體）（晶體）當(dāng)液相中有石膏存在時(shí)，當(dāng)液相中有石膏存在時(shí)，yCaO AlyCaO Al2 2O O3 3 (y (yn) Hn) H2 2O O還會(huì)與石膏發(fā)生還會(huì)與石膏發(fā)生反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣晶體。反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣晶體。Ca(OH)Ca(OH)2 2為常用的堿性激發(fā)劑，為常用的堿性激發(fā)劑，石膏石膏為常用的硫酸鹽激發(fā)劑。在混合材為常用的硫酸鹽激發(fā)劑。在混合材料水化時(shí)，硫酸鹽激發(fā)劑要在堿性激發(fā)劑存在時(shí)才起作用。料水化時(shí)，硫酸鹽激發(fā)劑要在堿性激發(fā)劑存在時(shí)才起作用。與水泥水化產(chǎn)物的水化反

58、應(yīng)（也稱二次水化反應(yīng)）：與水泥水化產(chǎn)物的水化反應(yīng)（也稱二次水化反應(yīng)）：摻活性混合材料的水泥水化時(shí)，熟料水化，然后熟料的水化產(chǎn)物摻活性混合材料的水泥水化時(shí)，熟料水化，然后熟料的水化產(chǎn)物Ca(OH)Ca(OH)2 2與活性混合材料中的活性成分（與活性混合材料中的活性成分（ 活性活性SiOSiO2 2 ，活性，活性AlAl2 2O O3 3 ）發(fā)生水化反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)稱為二次水化反應(yīng)。發(fā)生水化反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)稱為二次水化反應(yīng)。二次水化反應(yīng)的特點(diǎn)：二次水化反應(yīng)的特點(diǎn)：與熟料的水化活性比，混合材料的水化活性與熟料的水化活性比，混合材料的水化活性要小很多，其活性是一個(gè)緩慢發(fā)揮的過程。與熟料的水化反應(yīng)相比，要小

59、很多，其活性是一個(gè)緩慢發(fā)揮的過程。與熟料的水化反應(yīng)相比，二次水化反應(yīng)的速度要慢，水化放熱速度也要慢很多。故硅酸鹽水二次水化反應(yīng)的速度要慢，水化放熱速度也要慢很多。故硅酸鹽水泥中混合材料摻量越多，水泥水化速度越慢，早期水化熱越少，水泥中混合材料摻量越多，水泥水化速度越慢，早期水化熱越少，水泥早期強(qiáng)度越低。泥早期強(qiáng)度越低。一一. .定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、5 520%20%的混合材料、適量的石膏的混合材料、適量的石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱普通水泥。磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱普通水泥。 PO PO和硅酸鹽水泥在和硅酸鹽水泥在包裝袋兩側(cè)都用用紅色字體印刷。包裝袋兩側(cè)都用

60、用紅色字體印刷。二二. .技術(shù)要求（根據(jù)技術(shù)要求（根據(jù)GB175-2007GB175-2007的規(guī)定）的規(guī)定）細(xì)度：同硅酸鹽水泥，比表面積細(xì)度：同硅酸鹽水泥，比表面積300300/ /。凝結(jié)時(shí)間：初凝時(shí)間不得早于凝結(jié)時(shí)間：初凝時(shí)間不得早于45min45min，終凝時(shí)間不得遲于，終凝時(shí)間不得遲于10h10h。強(qiáng)度等級(jí)：按水泥膠砂強(qiáng)度等級(jí)：按水泥膠砂3d3d和和28d28d齡期的抗壓和抗折強(qiáng)度來劃分。齡期的抗壓和抗折強(qiáng)度來劃分。分別有分別有42.542.5、42.5R42.5R、52.552.5、52.5R52.5R四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，見下表。四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，見下表。體積安定性：沸煮法合格，體積安定性：沸