水泥的技術(shù)性質(zhì)課件

2.水泥水泥的特點(diǎn)水泥是一種粉末狀材料，加水后拌合均勻形成的漿體，不僅能夠在干燥環(huán)境中凝結(jié)硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或發(fā)展其強(qiáng)度，形成一種堅(jiān)硬的石狀體。水泥適用范圍不僅適合用于干燥環(huán)境中的工程部位，而且也適合用于潮濕環(huán)境及水中的工程部位。2.水泥水泥的特點(diǎn)1水泥的分類按性能和用途分水泥通用水泥專用水泥特性水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大壩水泥等如鋁酸鹽水泥、膨脹水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥等水泥的分類水泥通用水泥專用水泥特性水泥硅酸鹽水泥普通2一、硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝硅酸鹽水泥的原材料生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的原材料石灰質(zhì)原料天然石灰石。也可采用白堊、石灰質(zhì)凝灰?guī)r等。主要提供CaO.粘土質(zhì)原料主要為粘土，其主要化學(xué)成分為SiO2，其次為Al2O3和少量Fe2O3。鐵礦粉采用黃鐵礦渣，化學(xué)成分為Fe2O3。一、硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝硅酸鹽水泥的原材料3硅酸鹽水泥分為：Ⅰ型硅酸鹽水泥（不摻混合材料）代號為P·Ⅰ和Ⅱ型硅酸鹽水泥（摻不超過5%的?；郀t礦渣或石灰石）,代號為P·Ⅱ。生產(chǎn)水泥的方法主要有干法立窯生產(chǎn)和濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)兩種.石膏主要為天然石膏礦、無水硫酸鈣等?；旌喜牧习ɑ钚曰旌喜牧希；郀t礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料等）和非活性混合材料（石灰石粉、磨細(xì)石英砂等）。硅酸鹽水泥分為：Ⅰ型硅酸鹽水泥（不摻混合材料）代號為P·4硅酸鹽水泥生產(chǎn)流程示意圖石灰質(zhì)原料粘土質(zhì)原料校正原料生料按比例混合磨細(xì)煅燒熟料石膏石灰石或粒化高爐礦渣硅酸鹽水泥由上圖，硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝可以概括為：“兩磨一燒”（CaO）（SiO2、Al2O3、Fe2O3）（Fe2O3）Al2O3Fe2O3CaOSiO2磨細(xì)硅酸鹽水泥生產(chǎn)流程示意圖石灰質(zhì)原料粘土質(zhì)原料校正原料生料按比5二、熟料的礦物組成及其特性熟料的礦物組成水泥熟料礦物硅酸二鈣鐵鋁酸四鈣鋁酸三鈣硅酸三鈣2CaO?SiO2，C2S4CaO?Al2O3?Fe2O3，C4AF3CaO?Al2O3，C3A3CaO?SiO2，C3S二、熟料的礦物組成及其特性熟料的礦物組成水泥熟料礦物硅酸二鈣6水泥熟料主要礦物組成的性質(zhì)C3S是主要成分，含量50%左右，水化速度快，水化熱高，它對促進(jìn)水泥的凝結(jié)硬化、以及水泥3-7天的早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度起主要作用。C2S含量15—37%，水化速度慢，水化熱低，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高，耐化學(xué)侵蝕性和干縮性較好。它不影響水泥的凝結(jié)，對水泥的后期強(qiáng)度起主要作用。水泥熟料主要礦物組成的性質(zhì)7C3A含量在15%以下，水化速度最快，水化熱最高，耐化學(xué)侵蝕性差，干縮性大。鋁酸三鈣對水泥的凝結(jié)起主導(dǎo)作用，但其水化產(chǎn)物強(qiáng)度較低。C4AF含量10—18%，水化速度較快，水化熱較低，強(qiáng)度較低，但對于抗折強(qiáng)度起重要作用，耐化學(xué)侵蝕性好，干縮性小。C3A含量在15%以下，水化速度最快，水化熱最高，耐化學(xué)侵蝕8C3SC2SC3AC4AF與水反應(yīng)速度快慢最快中強(qiáng)度早期高后期高早期低后期高低中水化熱高最低最高中抗腐蝕性中好小最好干縮性中小大小水泥熟料主要礦物組成的性質(zhì)比較C3SC2SC3AC4AF與水反應(yīng)速度快慢最快中強(qiáng)度早期高早9

現(xiàn)有甲、乙兩廠生產(chǎn)的硅酸鹽水泥熟料，其礦物成分如下表，試估計(jì)和比較這兩廠所生產(chǎn)的硅酸鹽水泥的性能有何差異？由甲廠硅酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥的強(qiáng)度發(fā)展速度、水化熱均高于由乙廠硅酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥．但耐腐蝕性則低于由乙廠硅酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥?，F(xiàn)有甲、乙兩廠生產(chǎn)的硅酸鹽水泥熟料，其礦物成分10礦物組成對水泥性能的影響

以上是單個(gè)礦物組成的性能，水泥是幾種熟料礦物的混合物，改變熟料礦物成分間的比例，水泥的性質(zhì)即發(fā)生相應(yīng)的變化。例如提高硅酸三鈣的含量，可以制得高強(qiáng)水泥；又如降低鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量，提高硅酸二鈣含量，可制得水化熱低的水泥，如大壩用水泥；提高鐵鋁酸四鈣含量，可獲得抗折強(qiáng)度較高的水泥，如道路水泥。礦物組成對水泥性能的影響11三、水泥的凝結(jié)和硬化凝結(jié)硬化的概念凝結(jié)：水泥加水拌合而成的漿體，經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化，漿體逐漸變稠失去流動性和可塑性而未具有強(qiáng)度的過程；硬化：水泥石強(qiáng)度逐漸發(fā)展的過程稱為硬化。三、水泥的凝結(jié)和硬化凝結(jié)硬化的概念12

硅酸三鈣 水 水化硅酸鈣氫氧化鈣

硅酸二鈣 水 水化硅酸鈣 氫氧化鈣

鋁酸三鈣水 水化鋁酸鈣鐵鋁酸四鈣水水化鋁酸鈣 水化鐵酸鈣1.硅酸鹽水泥的水化硅酸三鈣 水 水化硅酸鈣13序號水化產(chǎn)物名稱常用縮寫含量1水化硅酸鈣（凝膠體）C-S-H70%2氫氧化鈣（晶體）CH20%3三硫型水化硫鋁酸鈣（鈣礬石）(晶體)C3A3CS·H32

（或AFt）7%4單硫型水化硫鋁酸鈣（單硫鹽）(晶體)C3ACSH12（或AFm）5三硫型水化鐵鋁酸鈣C3（AF）3CSH32

小于3%6單硫型水化鐵鋁酸鈣C3（AF）CSH12

序號水化產(chǎn)物名稱常用縮寫含量1水化硅酸鈣（凝膠體）14水泥加水拌合后的劇烈水化反應(yīng)，一方面使水泥漿中起潤滑作用的自由水分逐漸減少；另一方面，水化產(chǎn)物在溶液中很快達(dá)飽和或過飽和狀態(tài)而不斷析出，水泥顆粒表面的新生物厚度逐漸增大，使水泥漿中固體顆粒間的間距逐漸減小，越來越多的顆粒相互連接形成了骨架結(jié)構(gòu)。此時(shí)，水泥漿便開始慢慢失去可塑性，表現(xiàn)為水泥的初凝。水泥加水拌合后的劇烈水化反應(yīng)，一方面使水泥漿中起潤滑15由于鋁酸三鈣水化極快，會使水泥很快凝結(jié)，為使工程使用時(shí)有足夠的操作時(shí)間，水泥中加入了適量的石膏。水泥加入石膏后，一旦鋁酸三鈣開始水化，石膏會與水化鋁酸三鈣反應(yīng)生成針狀的鈣礬石。鈣礬石很難溶解于水，可以形成一層保護(hù)膜覆蓋在水泥顆粒的表面，從而阻礙了鋁酸三鈣的水化，阻止了水泥顆粒表面水化產(chǎn)物的向外擴(kuò)散，降低了水泥的水化速度，使水泥的初凝時(shí)間得以延緩。由于鋁酸三鈣水化極快，會使水泥很快凝結(jié)，為使工程16當(dāng)摻入水泥的石膏消耗殆盡時(shí)，水泥顆粒表面的鈣礬石覆蓋層一旦被水泥水化物的積聚物所脹破，鋁酸三鈣等礦物的再次快速水化得以繼續(xù)進(jìn)行，水泥顆粒間逐漸相互靠近，直至連接形成骨架。水泥漿的塑性逐漸消失，直到終凝。當(dāng)摻入水泥的石膏消耗殆盡時(shí)，水泥顆粒表面的鈣礬石覆蓋層17隨著水化產(chǎn)物的不斷增加，水泥顆粒之間的毛細(xì)孔不斷被填實(shí)，加之水化產(chǎn)物中的氫氧化鈣晶體、水化鋁酸鈣晶體不斷貫穿于水化硅酸鈣等凝膠體之中，逐漸形成了具有一定強(qiáng)度的水泥石，從而進(jìn)入了硬化階段。水化產(chǎn)物的進(jìn)一步增加，水分的不斷喪失，使水泥石的強(qiáng)度不斷發(fā)展。隨著水化產(chǎn)物的不斷增加，水泥顆粒之間的毛細(xì)孔不斷18A——凝膠體（C－S－H凝膠，水化鐵酸鈣凝膠）；B——晶體（氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣）；C——孔隙（毛細(xì)孔、凝膠孔、氣孔等）；D——未水化的水泥顆粒水泥石的結(jié)構(gòu)水泥石主要由凝膠體、晶體、孔隙、水、空氣和未水化的水泥顆粒等組成，存在固相、液相和氣相。因此硬化后的水泥石是一種多相多孔體系。水泥石的結(jié)構(gòu)（水化產(chǎn)物的種類及相對含量、孔的結(jié)構(gòu)）對其性能影響最大。水泥石的結(jié)構(gòu)19（１）孰料礦物組成

不同礦物成分和水起反應(yīng)時(shí)所表現(xiàn)出來的特點(diǎn)是不同的，如C3A水化速率最快，放熱量最大而強(qiáng)度不高；C2S水化速率最慢，放熱量最少，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長迅速等。因此，改變水泥的礦物組成，其凝結(jié)硬化情況將產(chǎn)生明顯變化。2.影響水泥凝結(jié)硬化的主要因素（２）水泥的細(xì)度

在礦物組成相同的條件下，水泥的細(xì)度越細(xì)，則水化越快越完全。凝結(jié)硬化快，水化產(chǎn)物較多，強(qiáng)度高。（１）孰料礦物組成2.影響水泥凝結(jié)硬化的主要因素（２）水泥的20（3）石膏摻量石膏起緩凝作用：阻礙鋁酸三鈣的水化反應(yīng)，控制了水泥的水化反應(yīng)速度，延緩了凝結(jié)時(shí)間。

（4）環(huán)境溫度和濕度環(huán)境溫度高，水泥水化快，溫度低，則水化反應(yīng)減慢，強(qiáng)度增長變緩，當(dāng)降到零度以下，水泥的水化反應(yīng)停止。水的存在是水泥水化的必備條件，只有在潮濕環(huán)境中，水泥才能正常地凝結(jié)硬化。因此，在施工過程中，應(yīng)十分注意保溫保濕養(yǎng)護(hù)。（3）石膏摻量21

（5）時(shí)間（齡期）水泥的強(qiáng)度隨齡期增長而逐漸增長。硅酸鹽水泥加水后3-7天內(nèi)強(qiáng)度增長較快，約28天后顯著放慢，保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸龋鄰?qiáng)度隨齡期的增長而繼續(xù)提高。（6）加水量加水量多，使得水泥的初期水化反應(yīng)得以充分進(jìn)行，但凝結(jié)時(shí)間變長，多余的水分蒸發(fā)后形成的孔隙較多，強(qiáng)度下降，干燥時(shí)收縮。若加水量太小，無法滿足施工成型工藝要求。摻入減水劑可提高水泥強(qiáng)度。（5）時(shí)間（齡期）22（7）外加劑的影響選擇適當(dāng)外加劑，如減水劑、早強(qiáng)劑、引氣劑、膨脹劑等，可改善水泥的性能。（7）外加劑的影響23例1.試說明生產(chǎn)硅酸鹽水泥時(shí)為什么必須摻入適量石膏？水泥熟料中的鋁酸三鈣遇水后，水化反應(yīng)的速度最快，會使水泥發(fā)生瞬凝或急凝。為了延長凝結(jié)時(shí)間，方便施工，必須摻入適量石膏。在有石膏存在的條件下，水泥水化時(shí)，石膏能很快與水化鋁酸鈣作用生成鈣礬石，鈣礬石很難溶解于水，它沉淀在水泥顆粒表面上形成保護(hù)膜，從而阻礙了鋁酸三鈣的水化反應(yīng)，控制了水泥的水化反應(yīng)速度，延緩了凝結(jié)時(shí)間。當(dāng)石膏摻量過多時(shí)，在水泥硬化后，殘余石膏與水化鋁酸鈣繼續(xù)反應(yīng)生成鈣礬石，體積增大約1.5倍，也導(dǎo)致水泥石開裂。例1.試說明生產(chǎn)硅酸鹽水泥時(shí)為什么必須摻入適量石膏？24例2.影響硅酸鹽水泥水化熱的因素有那些？水化熱的大小對水泥的應(yīng)用有何影響？影響硅酸鹽水泥水化熱的因素主要有硅酸三鈣Ｃ3S、鋁酸三鈣C3Ａ的含量及水泥的細(xì)度。硅酸三鈣Ｃ3S、鋁酸三鈣C3Ａ的含量越高，水泥的水化熱越高；水泥的細(xì)度越細(xì)，水化放熱速度越快。水化熱大的水泥不得在大體積混凝土工程中使用。在大體積混凝土工程中由于水化熱積聚在內(nèi)部不易散發(fā)而使混凝土的內(nèi)部溫度急劇升高，混凝土內(nèi)外溫差過大，以致造成明顯的溫度應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生裂縫。嚴(yán)重降低混凝土的強(qiáng)度和其它性能。但水化熱對冬季施工的混凝土工程較為有利，能加快早期強(qiáng)度增長，使抵御初期受凍的能力提高。

例2.影響硅酸鹽水泥水化熱的因素有那些？水化熱的大小對水泥的25四、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.技術(shù)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不溶物Ⅰ型：不溶物不得超過0.75％；Ⅱ型：不溶物不得超過1.50％燒失量Ⅰ型：燒失量不得大于3.0％；Ⅱ型：燒失量不得大于3.5％氧化鎂含量水泥中氧化鎂含量不宜超過5.0％。如果水泥經(jīng)壓蒸法檢驗(yàn)安定性合格，則水泥中氧化鎂含量可放寬至6.0％三氧化硫含量不大于3.5％氯離子不大于0.06%堿含量水泥中堿含量按Na2O＋0.658K2O計(jì)算值來表示。若使用活性集料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，水泥中堿含量不得大于0.60％或由供需雙方商定四、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.技術(shù)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)物理性26物理性質(zhì)1.細(xì)度細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度。一般，水泥顆粒越細(xì)，其總表面積越大，與水反應(yīng)時(shí)接觸的面積也越大，水化反應(yīng)速度就越快，所以相同礦物組成的水泥，細(xì)度越大，凝結(jié)硬化速度越快，早期強(qiáng)度越高。但水泥顆粒太細(xì)，在空氣中的硬化收縮也較大，使混凝土發(fā)生裂縫的可能性增加。為充分發(fā)揮水泥熟料的活性，改善水泥性能，同時(shí)考慮能耗的節(jié)約，要合理控制水泥細(xì)度。物理性質(zhì)1.細(xì)度27標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：硅酸鹽水泥的細(xì)度為：其比表面積大于300m2/kg。普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥在80μm方孔篩篩余量百分率不得超過10.0%標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：282.水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度為使水泥的凝結(jié)時(shí)間和體積安定性的測定結(jié)果具有可比性，必須用標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以標(biāo)準(zhǔn)試桿沉入凈漿并距底板6mm1mm（標(biāo)準(zhǔn)法）或以水泥凈漿稠度儀的試錐沉入深度為28mm2mm（代用法）時(shí)的凈漿為“標(biāo)準(zhǔn)稠度”，此時(shí)所需的拌合用水量為該水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。2.水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度29水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量受水泥的細(xì)度、水泥礦物組成等因素影響，水泥越細(xì)，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越大。礦物組成中，C3A需水量最大，C3S最小。水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量受水泥的細(xì)度、水泥礦物組成等因素影響30水泥凈漿攪拌機(jī)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度及凝結(jié)時(shí)間測定儀水泥凈漿攪拌機(jī)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度及凝結(jié)時(shí)間測定儀313.凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間：分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間是從加水至水泥漿開始失去塑性的時(shí)間；終凝時(shí)間是從加水至水泥漿完全失去塑性的時(shí)間。水泥的凝結(jié)時(shí)間是在規(guī)定溫度及濕度環(huán)境下用水泥凈漿凝結(jié)時(shí)間測定儀以試針沉入標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿至一定深度所需的時(shí)間表示。初凝時(shí)間試針沉入距底板：4mm±1mm終凝時(shí)間試針沉入試樣：0.5mm3.凝結(jié)時(shí)間32國家標(biāo)準(zhǔn)GB175－2007規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝不得早于45min，終凝不得遲于6.5h；普通硅酸鹽水泥初凝不得早于45min，終凝不得遲于10h。水泥混凝土的拌和、運(yùn)輸、澆灌、振搗等一系列工藝均要在水泥的初凝之前完成，故水泥初凝不能過早?；炷脸尚秃螅瑸榱瞬煌涎庸て?，要求盡快硬化，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以利下一工序盡早進(jìn)行，所以終凝時(shí)間不能太遲。國家標(biāo)準(zhǔn)GB175－2007規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝不得早于45334.體積安定性體積安定性是指水泥漿凝結(jié)硬化后體積變化的均勻程度。水泥在硬化過程中體積變化不均勻，即為體積安定性不良。水泥安定性不良的原因：熟料中含有過量的游離氧化鈣（f－CaO），或含有過量的游離氧化鎂（f－MgO）；生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的石膏過量；水泥中三氧化硫含量超標(biāo)。體積安定性不良的水泥是廢品，嚴(yán)禁用于工程中。4.體積安定性34國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥的安定性測定當(dāng)用雷氏法檢驗(yàn)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥凈漿試件沸煮至規(guī)定時(shí)間后膨脹值不超過5mm為體積安定性合格；當(dāng)用試餅煮沸法檢驗(yàn)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿試餅沸煮至規(guī)定時(shí)間后，經(jīng)肉眼觀察未發(fā)現(xiàn)裂紋，用直尺檢查試餅底面沒有彎曲安定性合格，反之為不合格。當(dāng)用兩種方法檢驗(yàn)結(jié)果相矛盾時(shí)，以雷氏夾法結(jié)論為準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥的安定性測定當(dāng)用雷氏法檢驗(yàn)時(shí)35

雷氏夾雷氏夾36水泥沸煮箱水泥沸煮箱37國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥熟料中游離氧化鎂含量不得超過5.0%。水泥中三氧化硫含量不得超過3.5%，以控制水泥的體積安定性。問：某水泥經(jīng)檢測表明安定性不合格，該水泥存放一段時(shí)間再進(jìn)行檢測時(shí)，安定性合格了，試解釋這一現(xiàn)象？

這樣的水泥在重新檢驗(yàn)并確認(rèn)體積安定性合格后也必須重新標(biāo)定水泥的標(biāo)號，按標(biāo)定的標(biāo)號值使用。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥熟料中游離氧化鎂含量不得超過5.0385.強(qiáng)度及強(qiáng)度等級強(qiáng)度是確定水泥強(qiáng)度等級的指標(biāo)，也是選用水泥的主要依據(jù)。強(qiáng)度高、承受荷載的能力強(qiáng)，水泥的膠結(jié)能力也大。根據(jù)我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》，以水泥3d、28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度劃分硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級。5.強(qiáng)度及強(qiáng)度等級39水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)方法：將水泥：ISO標(biāo)準(zhǔn)砂：水按1：3：0.5混合后，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法攪拌成型，制成40mm×40mm×160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件（1d溫度為20±1℃，相對濕度90％以上的空氣中帶模養(yǎng)護(hù)；1d以后拆模，放入20±1℃的水中養(yǎng)護(hù)）下養(yǎng)護(hù)，測定3d、28d的抗折、抗壓強(qiáng)度，且強(qiáng)度值不得低于規(guī)范規(guī)定的強(qiáng)度指標(biāo)。水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)方法：40硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級劃分為42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六個(gè)等級。各等級硅酸鹽水泥在不同齡期的強(qiáng)度指標(biāo)見表2-10兩種型號：普通型和早強(qiáng)型(也稱R型)。早強(qiáng)型水泥早期強(qiáng)度發(fā)展較快，3d強(qiáng)度可達(dá)到28d強(qiáng)度的50％，可用于早期強(qiáng)度要求高的工程中，有利于縮短水泥的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。影響硅酸鹽水泥強(qiáng)度的主要因素是熟料中的礦物成分和細(xì)度，石膏的摻量、齡期、環(huán)境溫度和濕度、加水量、試驗(yàn)條件（攪拌時(shí)間，振搗程度等）及試驗(yàn)方法等均對其強(qiáng)度有影響。硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級劃分為42.5，42.5R，52.5，41計(jì)算水泥試樣的抗折強(qiáng)度時(shí)，以３個(gè)試件的強(qiáng)度平均值作為測定結(jié)果（精確至0.1MPa）。當(dāng)3個(gè)試件的強(qiáng)度值中有超過平均值±１０％時(shí)，應(yīng)刪除后再取平均值作為抗折強(qiáng)度的測定結(jié)果。計(jì)算水泥試樣的抗壓強(qiáng)度時(shí)，以６個(gè)半截試件的平均值作為測定結(jié)果（精確至0.1MPa）。如６個(gè)測定值中有１個(gè)超出平均值的±10％，應(yīng)刪除，以其余５個(gè)測定值的平均值作為測定結(jié)果。如果５個(gè)測定值中仍有再超過它們平均值±１０％的數(shù)據(jù)，則該試驗(yàn)結(jié)果作廢。計(jì)算水泥試樣的抗折強(qiáng)度時(shí)，以３個(gè)試件的強(qiáng)度平均值作為測定結(jié)42例：建筑材料試驗(yàn)室對一普通硅酸鹽水泥試樣進(jìn)行了檢測，試驗(yàn)結(jié)果如下表，試確定其強(qiáng)度等級。

例：建筑材料試驗(yàn)室對一普通硅酸鹽水泥試樣進(jìn)行了檢測，試驗(yàn)結(jié)果432.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：廢品水泥：氧化鎂、三氧化硫含量、初凝時(shí)間、體積安定性中的任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；不合格品水泥：初、終凝時(shí)間、不溶物、燒失量、氯離子和混合材料摻加量中的任一項(xiàng)不符合規(guī)定，或強(qiáng)度低于商品強(qiáng)度規(guī)定的指標(biāo)；水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、強(qiáng)度等級、生產(chǎn)者名稱和出廠編號不全的也屬于不合格品。2.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：44問：硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)是其具體應(yīng)用的依據(jù)，請判斷下列有關(guān)硅酸鹽水泥性質(zhì)的表述是否正確：（1）水泥的終凝時(shí)間是指從加水拌和到水泥漿達(dá)到其強(qiáng)度指標(biāo)所需的時(shí)間。（2）體積安定性是指水泥在硬化過程中體積不收縮的特性。（3）水泥的凈漿強(qiáng)度是評定水泥強(qiáng)度等級的依據(jù)。（4）某硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間是40min，則該水泥應(yīng)報(bào)廢。（5）水泥中的堿含量越多越好。問：硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)是其具體應(yīng)用的依據(jù)，請判斷下列有關(guān)硅45五、硅酸鹽水泥石的腐蝕和防止硅酸鹽水泥硬化后形成的水泥石，在正常環(huán)境下強(qiáng)度不斷增長。但在某些腐蝕性液體或氣體的長期作用下，水泥石就會受到不同程度的腐蝕，嚴(yán)重時(shí)會使水泥石強(qiáng)度明顯降低，甚至完全破壞。這種現(xiàn)象稱為水泥石的腐蝕。五、硅酸鹽水泥石的腐蝕和防止硅酸鹽水泥硬化后形461.水泥石的腐蝕類型及原因2.防止水泥石腐蝕的措施1.水泥石的腐蝕類型及原因47淡水侵蝕硫酸鹽侵蝕鎂鹽侵蝕碳酸鹽侵蝕淡水侵蝕48（１）淡水侵蝕又稱溶析性侵蝕，是指硬化后混凝土中的水泥水化產(chǎn)物被淡水溶解而帶走，從而造成混凝土孔隙率增大、強(qiáng)度降低的一種侵蝕現(xiàn)象。水泥石中的氫氧化鈣不斷被溶出，當(dāng)水泥石中游離的氫氧化鈣減少到一定程度時(shí)，水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣也可能分解和溶出，從而導(dǎo)致水泥石結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度降低，甚至破壞。在靜水或無水壓的情況下，由于周圍的水會被Ca(OH)2所飽和，使溶出作用停止，因此，溶出僅限于表層，對整體水泥石影響不大。當(dāng)水泥石處于流動水環(huán)境中時(shí)，被侵蝕的速度加快。（１）淡水侵蝕49（2）硫酸鹽的腐蝕含有硫酸鹽類物質(zhì)的水，能與氫氧化鈣起置換作用，生成硫酸鈣，它能進(jìn)一步與水泥石中的固態(tài)水化鋁酸鈣作用，生成高硫型水化硫鋁酸鈣（鈣礬石）而比原來的體積增加1.5倍以上。由于是在已經(jīng)硬化的水泥石中進(jìn)行，因此對水泥石起著極大的破壞作用。（2）硫酸鹽的腐蝕50（3）鎂鹽侵蝕在海水及地下水中，常含有大量的鎂鹽，主要是MgSO4和MgCl2。它們與水泥石中的氫氧化鈣起作用：生成的Mg(OH)2松軟而無膠凝能力，氯化鈣易溶于水，二水石膏則引起硫酸鹽的破壞作用。因此，硫酸鎂對水泥石起鎂鹽和硫酸鹽的雙重腐蝕作用。（3）鎂鹽侵蝕51（4）碳酸侵蝕在工業(yè)污水、地下水中常溶解有較多的CO2，當(dāng)其與水泥石接觸時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：CaCO3與含碳酸的水再次反應(yīng)：Ca(HCO3)2極易溶于水，因而導(dǎo)致水泥石的腐蝕。但上式是可逆的，當(dāng)水中CO2不超過平衡濃度時(shí)，反應(yīng)不會向右進(jìn)行。（4）碳酸侵蝕52（5）一般酸的腐蝕工程結(jié)構(gòu)處于各種酸性介質(zhì)中時(shí)，酸性介質(zhì)易與水泥石中的氫氧化鈣反應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物可能溶于水中而流失，或發(fā)生體積膨脹造成結(jié)構(gòu)物的局部被脹裂，破壞了水泥石的結(jié)構(gòu)。其基本化學(xué)反應(yīng)式為： 2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2OH2SO4+Ca(OH)2=CaSO4·2H2O（5）一般酸的腐蝕53防止水泥石腐蝕的措施：（1）根據(jù)工程的環(huán)境特點(diǎn)，合理選擇水泥品種（2）提高水泥石的密實(shí)度（3）在水泥石結(jié)構(gòu)的表面設(shè)置保護(hù)層防止水泥石腐蝕的措施：54

根據(jù)工程的環(huán)境特點(diǎn)，合理選擇水泥品種，或適當(dāng)摻加混合材料，減少可腐蝕物質(zhì)的濃度，防止或延緩水泥的腐蝕。如處于淡水環(huán)境的工程，常選用摻混合材料的礦渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥，因?yàn)檫@些水泥的水泥石中氫氧化鈣含量低，對淡水侵蝕的抵抗能力強(qiáng)；若水泥石遭受硫酸鹽的腐蝕，可選擇C3A含量小的水泥；根據(jù)工程的環(huán)境特點(diǎn)，合理選擇水泥品55采取措施減少水泥石結(jié)構(gòu)的孔隙率，特別是提高表面的密實(shí)度，阻塞腐蝕介質(zhì)滲入水泥石的通道。

在施工過程中，合理選擇水泥混凝土的配合比，降低水灰比，改善集料級配，摻加外加劑等措施均可使水泥石的密實(shí)度提高。另外，在水泥石表面進(jìn)行碳化處理或采取其他的表面密實(shí)措施，也可以提高水泥石的表面密實(shí)度，從而減少腐蝕介質(zhì)進(jìn)入水泥石內(nèi)部，起到防腐作用。采取措施減少水泥石結(jié)構(gòu)的孔隙率，特別是提高表面的密實(shí)56

當(dāng)侵蝕作用較強(qiáng)時(shí)，水泥石表面可加耐腐蝕性而且不透水的保護(hù)層，一般用耐酸石料、塑料、瀝青等，可以隔斷腐蝕介質(zhì)與水泥石接觸，保護(hù)水泥石不受腐蝕。當(dāng)水泥石處于多種介質(zhì)同時(shí)侵蝕時(shí)，應(yīng)分析清楚對水泥石侵蝕最嚴(yán)重的介質(zhì)，采取相應(yīng)措施，提高水泥石的耐腐蝕性。當(dāng)侵蝕作用較強(qiáng)時(shí)，水泥石表面可加耐57摻混合材料的硅酸鹽水泥

混合材料：為了改善水泥性能、提高水泥的產(chǎn)量，在生產(chǎn)時(shí)摻入的天然或人工礦物質(zhì)材料?；钚曰旌喜牧希簩⑵淠コ杉?xì)粉摻入水泥中，起化學(xué)反應(yīng)，生成具有膠凝能力的水化產(chǎn)物，且既能在水中又能在空氣中硬化。粒化高爐礦渣（粉）粉煤灰火山灰質(zhì)混合材料非活性混合材料不具有或只具有微弱的化學(xué)活性，在水泥水化中基本不參加化學(xué)反應(yīng)。如磨細(xì)石灰石粉、磨細(xì)石英砂等。主要起填充作用，可調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度，降低水化熱及增加水泥產(chǎn)量等。摻混合材料的硅酸鹽水泥混合材料：為了改善水泥性能、提高水泥58名稱熟料+石膏活性混合材料P·Ⅰ（Ⅰ型硅酸鹽水泥）97%+3%0％P·Ⅱ（Ⅱ型硅酸鹽水泥）95%≤5%P·O（普通硅酸鹽水泥）80%～95%5%～20%P·S（礦渣水泥）30%～80%20%～70%P·P（火山灰水泥）60%～80%20%～40%P·F（粉煤灰水泥）60%～80%20%～40%P·C（復(fù)合硅酸鹽水泥）50%～80%20%～50%名稱熟料+石膏活性混合材料P·Ⅰ（Ⅰ型硅酸鹽水泥）97%+3591.普通硅酸鹽水泥（P·O）混合材料的摻入：活性混合材料的最大摻量不得超過水泥質(zhì)量的20%，其中容許用不超過水泥質(zhì)量5%的窯灰或不超過水泥質(zhì)量8%的非活性混合材料來代替。技術(shù)性質(zhì)要求（與硅酸鹽水泥相比）不同點(diǎn)：細(xì)度：80μm方孔篩篩余量不超過10.0%；終凝時(shí)間：不遲于10h；燒失量：不得大于5.0%；強(qiáng)度：42.5、42.5R、52.5、52.5R四個(gè)強(qiáng)度等級1.普通硅酸鹽水泥（P·O）混合材料的摻入：60主要性能和用途普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥基本相同。主要性能和用途612.礦渣硅酸鹽水泥（P·S）粒化高爐礦渣是煉鐵高爐的熔融礦渣經(jīng)急速冷卻而成的松軟顆粒，其主要化學(xué)成分為CaO、SiO2和Al2O3，總量一般在90%以上，自身具有一定的水硬性。?；郀t礦渣的摻量：允許用不得超過水泥重量的8%的石灰石、窯灰、粉煤灰和火山灰質(zhì)混合材料中的一種材料代替礦渣，替代后水泥中粒化高爐礦渣的含量不得少于20%。2.礦渣硅酸鹽水泥（P·S）粒化高爐礦渣是煉鐵高爐的62礦渣水泥的水化、硬化過程1）首先是水泥熟料水化成為水化物2）礦渣中的活性SiO2、Al2O3再與水化產(chǎn)物Ca（OH）2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，此時(shí)熟料水化產(chǎn)物Ca（OH）2是礦渣的堿性激發(fā)劑。石膏的作用:緩凝、激發(fā)劑礦渣水泥的水化、硬化過程石膏的作用:緩凝、激發(fā)劑633.火山灰水泥（P·P）由硅酸鹽水泥熟料、火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（簡稱火山灰水泥），代號P.P?；鹕交屹|(zhì)混合材料摻量：20%～40%。凡是天然或人工的以氧化硅、氧化鋁為主要成分，具有火山灰性的礦物材料，稱為火山灰質(zhì)混合材料。3.火山灰水泥（P·P）由硅酸鹽水泥熟料、火山灰質(zhì)混合材644.粉煤灰水泥（P·F）粉煤灰是以煤粉為燃料的火電廠從其鍋爐煙氣中收集下來的粉末，又稱飛灰。粉煤灰屬火山灰質(zhì)混合材料的一種。其中含有較多的SiO2、Al2O3、Ca(OH)2。粉煤灰摻量：20%～40%

4.粉煤灰水泥（P·F）粉煤灰是以煤粉為燃料的火電廠65“粉煤灰效應(yīng)”A、活性效應(yīng)：因含SiO2、Al2O3具有活性，與Ca(OH)2反應(yīng)，生成生成類似水泥水化產(chǎn)物中的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，可作為膠凝材料的一部分而起增強(qiáng)作用。B、顆粒形態(tài)效應(yīng)：煤粉在高溫燃燒過程中形成的煤粉炭顆粒，絕大部分為玻璃微珠，摻入混凝土中可減小內(nèi)摩擦力，從而可減少混凝土的用水量，起減水作用。C、微細(xì)料效應(yīng)：粉煤灰中微細(xì)顆粒均勻分布在水泥漿內(nèi)，充填孔隙和毛細(xì)孔，改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)和增大密度?！胺勖夯倚?yīng)”66共同特性凝結(jié)硬化較慢，早強(qiáng)強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長較快；水化熱較低，放熱速度慢；抗硫酸鹽腐蝕和抗淡水性較好；適合蒸汽養(yǎng)護(hù)；抗凍性、耐磨性及抗碳化性能較差。三種水泥的特性（與硅酸鹽水泥、普通水泥相比）共同特性三種水泥的特性（與硅酸鹽水泥、普通水泥相比）67各自特性：礦渣水泥的抗?jié)B性較差，但耐熱性好，可用于溫度不高于200℃的混凝土工程中?；鹕交宜嗟目?jié)B性好，但干縮較大，不適用于長期處于干燥環(huán)境中的混凝土工程。粉煤灰水泥干縮小，抗裂性好，保水性差。各自特性：685.復(fù)合水泥（P·C）與硅酸鹽水泥相比，由于摻入了兩種或兩種以上的混合材料，復(fù)合水泥的水化熱較低；早期強(qiáng)度較高，其強(qiáng)度要求與普通水泥的強(qiáng)度要求相同?；旌喜牧系膿饺肓浚核嘀谢旌喜牧峡倱郊恿堪促|(zhì)量百分比應(yīng)大于20％，不超過50％。允許用不超過水泥質(zhì)量8％的窯灰代替部分混合材料；摻礦渣時(shí)混合材料摻量不得與礦渣硅酸鹽水泥重復(fù)。5.復(fù)合水泥（P·C）69礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和復(fù)合水泥的強(qiáng)度等級

分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、六個(gè)強(qiáng)度等級。各等級水泥在不同齡期的強(qiáng)度要求和技術(shù)指標(biāo)見書中表2-14,2-15礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和復(fù)合水泥的強(qiáng)度等級70（補(bǔ)充內(nèi)容

）水泥的選用、驗(yàn)收、儲存及保管一、水泥的選用1.按環(huán)境條件選擇水泥品種2.按工程特點(diǎn)選擇水泥品種二、水泥的驗(yàn)收包裝標(biāo)志的驗(yàn)收：包裝有袋裝和散裝兩種。包裝袋上應(yīng)清楚標(biāo)明產(chǎn)品名稱、代號、凈含量、強(qiáng)度等級、生產(chǎn)許可證編號、生產(chǎn)地址、日期等主要包裝標(biāo)志。（補(bǔ)充內(nèi)容）水泥的選用、驗(yàn)收、儲存及保管一、水泥的選用71質(zhì)量的驗(yàn)收：檢查出廠合格證和試驗(yàn)報(bào)告數(shù)量的驗(yàn)收袋裝水泥每袋凈含量為50kg，且不得少于標(biāo)志質(zhì)量的98％。廢品及不合格品的規(guī)定

廢品凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中的任一項(xiàng)不符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的通用水泥，均為廢品。廢品嚴(yán)禁用于工程中。質(zhì)量的驗(yàn)收：檢查出廠合格證和試驗(yàn)報(bào)告72不合格品對于通用水泥，凡有下列情況之一者，均為不合格品。硅酸鹽水泥，普通水泥：凡不溶物、燒失量、細(xì)度、終凝時(shí)間中任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定者；礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥：凡細(xì)度、終凝時(shí)間中任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定者。摻混合材料硅酸鹽水泥混合材料摻量超過最大限值或強(qiáng)度