土木工程材料水泥

1、O HO AlO HO AlCaOO HO AlCaO2 3 2 2 3 22 3 238 2 11) ( 2 黑龙江八一农垦大学工程学院土木教研室第三章 水 泥第四讲第四讲 水泥水泥基本概念基本概念学习要点学习要点: : 了解水泥在建筑中的地位、水泥品种；了解水泥在建筑中的地位、水泥品种； 掌握硅酸盐水泥：生产过程、水泥熟料的矿物组掌握硅酸盐水泥：生产过程、水泥熟料的矿物组成及水化性能、水泥凝结硬化机理、技术性质及成及水化性能、水泥凝结硬化机理、技术性质及质量要求、使用和储运要求；质量要求、使用和储运要求；重点、难点重点、难点：六大水泥的特性与选用：六大水泥的特性与选用一、水泥的发展 自自1

2、824年波特兰水泥问世以来，水泥和水泥基年波特兰水泥问世以来，水泥和水泥基材料已成为当今世界最大宗的人造材料。至材料已成为当今世界最大宗的人造材料。至2005年，我国水泥总需求量达到了年，我国水泥总需求量达到了7亿吨亿吨左右，占世界左右，占世界水泥用量的水泥用量的1/3,水泥混凝土的总需求量也达到了水泥混凝土的总需求量也达到了50亿吨。亿吨。 1824年由英国建筑工人年由英国建筑工人阿斯普丁阿斯普丁发明发明,通过通过煅烧石灰石与粘土的混合料得出一种胶凝材料煅烧石灰石与粘土的混合料得出一种胶凝材料,它制成砖块很像由波特兰半岛采下来的波特兰石它制成砖块很像由波特兰半岛采下来的波特兰石,由此将这种胶

3、凝材料命名由此将这种胶凝材料命名波特兰水泥波特兰水泥 二、水泥的特点和适用范围二、水泥的特点和适用范围水泥的特点水泥的特点 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，形成具更好地在水中硬化，保持或发展其强度，形成具有堆聚结构的人造石材。有堆聚结构的人造石材。水泥适用范围水泥适用范围 不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适合用于潮湿环境及水中的工程部位。合用于潮湿环境及水中的工程部位。三、水

4、泥的分类三、水泥的分类1 1、按性能和用途分、按性能和用途分水水 泥泥通用水泥通用水泥专用水泥专用水泥特性水泥特性水泥硅酸盐水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥石灰石硅酸盐水泥石灰石硅酸盐水泥如砌筑水泥、油井水泥、如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等道路水泥、大坝水泥等如白色硅酸盐水泥、快凝如白色硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等快硬硅酸盐水泥等（占我国水泥产量的（占我国水泥产量的90）三、水泥的分类三、水泥的分类2 2、按主要水硬性物质分、按主要水硬性物质分水

5、泥种类水泥种类主要水硬性物质主要水硬性物质主主 要要 品品 种种硅酸盐水泥硅酸盐水泥硅酸钙硅酸钙绝大多数通用水泥、专用水泥和特绝大多数通用水泥、专用水泥和特性水泥性水泥铝酸盐水泥铝酸盐水泥铝酸钙铝酸钙高铝水泥、自应力铝酸盐水泥、快高铝水泥、自应力铝酸盐水泥、快硬高强铝酸盐水泥等。硬高强铝酸盐水泥等。硫铝酸盐水泥硫铝酸盐水泥无水硫铝酸钙无水硫铝酸钙硅酸二钙硅酸二钙有自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫有自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥等铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥等铁铝酸盐水泥铁铝酸盐水泥铁相、无水硫铝酸铁相、无水硫铝酸钙、硅酸二钙钙、硅酸二钙有自应力铁铝酸盐水泥、膨胀铁铝有自应

6、力铁铝酸盐水泥、膨胀铁铝酸盐水泥、快硬铁铝酸盐水泥等酸盐水泥、快硬铁铝酸盐水泥等氟铝酸盐水泥氟铝酸盐水泥氟铝酸钙、硅酸二氟铝酸钙、硅酸二钙钙氟铝酸盐水泥等氟铝酸盐水泥等以火山灰或潜在水硬性材以火山灰或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主料以及其他活性材料为主要组分的水泥要组分的水泥活性二氧化硅活性二氧化硅活性氧化铝活性氧化铝石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、低热钢渣矿渣水泥等低热钢渣矿渣水泥等31 硅酸盐水泥一、硅酸盐水泥的原材料一、硅酸盐水泥的原材料 硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料 石灰质原料石灰质原料 天然石灰石、白垩。天然石灰石、白垩。CaOCaO及少量及少量MgO

7、MgO 粘土质原料粘土质原料 主要成分主要成分SiOSiO2 2，其次，其次AlAl2 2O O3 3和少量和少量FeFe2 2O O3 3。 铁铁 矿矿 粉粉 采用赤铁矿，化学成分为采用赤铁矿，化学成分为FeFe2 2O O3 3。 石膏石膏混合材料混合材料 活性混合材料活性混合材料 粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料等粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料等 非活性混合材料非活性混合材料 石灰石粉、磨细石英砂等石灰石粉、磨细石英砂等主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等主要为天然石膏矿、无水硫酸钙等 。石灰石灰粘土粘土压碎机压碎机混合器混合器窑窑磨粉机磨粉机水泥粉末水泥粉末加入石膏加入石膏二、

8、硅酸盐水泥的生产工艺二、硅酸盐水泥的生产工艺石灰石石灰石粘粘 土土铁矿粉铁矿粉生生 料料石石 膏膏成品水泥成品水泥混合材料混合材料熟熟 料料按比例混合磨细13501450煅烧磨细三、熟料的矿物组成及其特性三、熟料的矿物组成及其特性熟料的矿物组成熟料的矿物组成水泥熟料矿物水泥熟料矿物硅酸二钙硅酸二钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙游离氧化钙和氧化游离氧化钙和氧化镁镁铝酸三钙铝酸三钙硅酸三钙硅酸三钙碱类及杂质碱类及杂质2CaOSiO2，C2S4CaOAl2O3Fe2O3，C4AFfCaO和fMgO3CaOAl2O3，C3A3CaOSiO2，C3SNa2O和K2O三、熟料的矿物组成及其特性三、熟料的矿物组成及其

9、特性水泥熟料矿物的主要特性水泥熟料矿物的主要特性 熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反应熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反应矿物名称矿物名称C C3 3S SC C2 2S SC C3 3A AC C4 4AFAF含量范围含量范围（质量）（质量）37376767151530307 7151510101818水化水化反应速度反应速度快快慢慢最快最快快快强强 度度高高早期低，早期低，后期高后期高低低低（含量多时低（含量多时对抗折强度有对抗折强度有利）利）水水 化化 热热较高较高低低最高最高中中四、硅酸盐水泥的水化及其产物四、硅酸盐水泥的水化及其产物硅酸三钙硅酸三钙C C3 3S S2（3

10、CaOSiO2）6H2O = 3CaO2SiO23H2O3Ca（OH）2硅酸二钙硅酸二钙C C2 2S S2（2CaOSiO2）4H2O = 3CaO2SiO23H2OCa（OH）2 铝酸三钙铝酸三钙C C3 3A A3CaOAl2O3H2O = 3CaOAl2O36H2O3CaOAl2O36H2O3（CaSO42H2O）19H2O = 3CaOAl2O33CaSO431H2O（Aft) Aft +CaOAl2O36H2O= Afm铁铝酸四钙铁铝酸四钙C C4 4AFAF4CaOAl2O3Fe2O37H2O = 3CaOAl2O36H2OCaOFe2O3H2O五、硅酸盐水泥的凝结、硬化五、硅酸

11、盐水泥的凝结、硬化 六、水泥石的结构六、水泥石的结构A凝胶体（水化硅酸钙凝胶，水化铁酸钙）凝胶体（水化硅酸钙凝胶，水化铁酸钙）B晶体（氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙）晶体（氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙）C孔隙（毛细孔、凝胶孔、气孔等）孔隙（毛细孔、凝胶孔、气孔等）D未水化的水泥颗粒未水化的水泥颗粒七、影响水泥凝结硬化的因素七、影响水泥凝结硬化的因素 矿物组成；矿物组成； 水泥的细度；水泥的细度； 养护温度与湿度；养护温度与湿度； 加水量。加水量。石膏石膏小结学习要求学习要求: : 水泥是本课程的重点章节内容，需要掌握的知水泥是本课程的重点章节内容，需要掌握的知识内容较多；识内容较多；

12、 了解水泥的原料与生产，同时应掌握水泥熟料了解水泥的原料与生产，同时应掌握水泥熟料的各方面内容（包括熟料的主要矿物组成、及的各方面内容（包括熟料的主要矿物组成、及其特点，以及对水泥性能的影响）；其特点，以及对水泥性能的影响）； 理解石膏所起的缓凝剂作用理解石膏所起的缓凝剂作用。观察与讨论：观察与讨论：某工地使用某厂生产的硅酸盐水泥，加水某工地使用某厂生产的硅酸盐水泥，加水拌和后，水泥浆体在短时间内迅速凝结。拌和后，水泥浆体在短时间内迅速凝结。后经剧烈搅拌，水泥浆体又恢复塑性，随后经剧烈搅拌，水泥浆体又恢复塑性，随后过后过3小时才凝结。请讨论形成这种现象小时才凝结。请讨论形成这种现象的原因。的原

13、因。假凝现象假凝现象第五讲第五讲 水泥水泥基本性质（一）基本性质（一）学习要点学习要点: 掌握硅酸盐水泥的主要技术性质：掌握硅酸盐水泥的主要技术性质： 细度细度 凝结时间凝结时间 体积安定性体积安定性 强度及强度等级强度及强度等级 掌握硅酸盐水泥的主要质量标准、检验方法掌握硅酸盐水泥的主要质量标准、检验方法.掌握硅酸盐水泥的特性及应用掌握硅酸盐水泥的特性及应用. 掌握水泥石的腐蚀与防止方法掌握水泥石的腐蚀与防止方法.一、硅酸盐水泥的主要技术性质一、硅酸盐水泥的主要技术性质1.密度、堆积密度和各成分含量密度、堆积密度和各成分含量技术性质技术性质质质 量量 标标 准准密度，密度，kg/mkg/m3

14、 33100310032003200堆积密度，堆积密度，kg/mkg/m3 31300130016001600不溶物不溶物型：不溶物不得超过型：不溶物不得超过0.750.75；型：不溶物不得超型：不溶物不得超过过1.501.50氧化镁氧化镁水泥中氧化镁含量不宜超过水泥中氧化镁含量不宜超过5.05.0。如果水泥经压蒸法。如果水泥经压蒸法检验安定性合格，则水泥中氧化镁含量可放宽至检验安定性合格，则水泥中氧化镁含量可放宽至6.06.0三氧化硫三氧化硫3.53.5碱含量碱含量水泥中碱含量按水泥中碱含量按NaNa2 2O O0.658K0.658K2 2O O计算值来表示。若使用计算值来表示。若使用活性

15、集料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不活性集料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于得大于0.600.60或由供需双方商定或由供需双方商定注：表中百分数均为质量百分数注：表中百分数均为质量百分数。一、硅酸盐水泥的主要技术性质一、硅酸盐水泥的主要技术性质2.细度细度 细度是指水泥颗粒的粗细程度。细度是指水泥颗粒的粗细程度。方法一：比表面积法方法一：比表面积法（适合硅酸盐水泥） 以以1kg水泥所具有的总的表面积（水泥所具有的总的表面积（m2/kg)表示；表示；（一般（一般硅酸盐水泥硅酸盐水泥300 m2/kg）方法二：筛析法方法二：筛析法（适合其他种类水泥（适合其他种类水泥） 包括包

16、括负压筛析法负压筛析法（0.045mm筛筛)、水筛法、水筛法(0.08mm筛筛)和手工干筛法和手工干筛法(0.08mm筛筛) 。一、硅酸盐水泥的主要技术性质一、硅酸盐水泥的主要技术性质3.凝结时间凝结时间 是指水泥从加水开始到失去流动性所用的时间，是指水泥从加水开始到失去流动性所用的时间，即从可塑状态到固体状态所需要的时间，分初凝即从可塑状态到固体状态所需要的时间，分初凝时间、终凝时间；时间、终凝时间；初凝时间：初凝时间：是指水泥从加水到水泥浆开始失去流动性所用的时间；终凝时间：终凝时间：是指水泥从加水到水泥浆完全失去流动性所用的时间；国家标准规定：硅酸盐水泥的国家标准规定：硅酸盐水泥的初凝时

17、间不得早初凝时间不得早于于45min,终凝时间不得迟于终凝时间不得迟于6.5h； 原因原因：初凝时间过早，下一道工序无充足的施：初凝时间过早，下一道工序无充足的施工时间，终凝时间过迟，会拖延整个工程的施工时间，终凝时间过迟，会拖延整个工程的施工工期；工工期；水泥凝结时间的测定：凝结时间测定仪水泥凝结时间的测定：凝结时间测定仪一、硅酸盐水泥的主要技术性质一、硅酸盐水泥的主要技术性质一、硅酸盐水泥的主要技术性质一、硅酸盐水泥的主要技术性质4.体积安定性体积安定性水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。引起体积安定性不良原因：引起体积安定性不良原因： 熟料中含有过

18、量的（熟料中含有过量的（fCaO）或（）或（fMgO） 生产水泥时掺入的石膏过量。生产水泥时掺入的石膏过量。 水泥生水泥生产中控制产中控制沸煮法沸煮法（雷氏法）（雷氏法）一、硅酸盐水泥的主要技术性质一、硅酸盐水泥的主要技术性质5.强度及强度等级强度及强度等级（1）胶砂强度胶砂强度 国家标准规定，水泥和标准砂按国家标准规定，水泥和标准砂按1：3混合，混合，用水灰比为用水灰比为0.50，经标准试验方法搅拌成型。制，经标准试验方法搅拌成型。制成成40mm40mm160mm的标准试件，在标准的标准试件，在标准条件下养护。根据水泥品种不同，分别测定条件下养护。根据水泥品种不同，分别测定3d、28d的抗折

19、强度和抗压强度，根据测定结果，查的抗折强度和抗压强度，根据测定结果，查表表课本表课本表3.4规定，可确定该水泥的强度等级。规定，可确定该水泥的强度等级。一、硅酸盐水泥的主要技术性质一、硅酸盐水泥的主要技术性质（2 2）强度等级）强度等级 强度等级强度等级抗压强度，抗压强度，MPaMPa抗折强度，抗折强度，MPaMPa3d3d28d28d3d3d28d28d42.542.542.5R42.5R52.552.552.5R52.5R62.562.562.5R62.5R17.017.022.022.023.023.027.027.028.028.032.032.042.542.542.542.552.

20、552.552.552.562.562.562.562.53.53.54.04.04.04.05.05.05.05.05.55.56.56.56.56.57.07.07.07.08.08.08.08.0注：注：R型为早强型，主要是型为早强型，主要是3d强度较高强度较高。一、硅酸盐水泥的主要技术性质一、硅酸盐水泥的主要技术性质6.碱含量碱含量 是指水泥中是指水泥中NaNa2 2O O和和K K2 2O O的含量。的含量。 废品水泥：废品水泥： 氧化镁、三氧化硫、安定性、初凝时间任一项不符合氧化镁、三氧化硫、安定性、初凝时间任一项不符合标准。标准。 不合格水泥：不合格水泥： 细度、凝结时间、强度、

21、碱含量任一项不符合标准。细度、凝结时间、强度、碱含量任一项不符合标准。一、硅酸盐水泥的主要技术性质一、硅酸盐水泥的主要技术性质7.水化热水化热水泥的水化热是指在水化过程中的放热量，单水泥的水化热是指在水化过程中的放热量，单位为位为kJ/kgkJ/kg。C C3 3A A 、 C C3 3S S的水化热高，而的水化热高，而C C4 4AF AF 、 C C2 2S S的水的水化热较低。化热较低。水化热主要对大体积混凝土工程有影响。对于水化热主要对大体积混凝土工程有影响。对于大体积混凝土工程，应选择水化热较低的水大体积混凝土工程，应选择水化热较低的水泥，或者采取特殊措施降低水化热的危害。泥，或者采

22、取特殊措施降低水化热的危害。 二、水泥石的腐蚀及防止二、水泥石的腐蚀及防止水泥石腐蚀的方式水泥石腐蚀的方式1 1、软水侵蚀（溶出性侵蚀）软水侵蚀（溶出性侵蚀）2 2、酸类的腐蚀（溶解性化学腐蚀）酸类的腐蚀（溶解性化学腐蚀） 一般酸的腐蚀一般酸的腐蚀 碳酸水的腐蚀碳酸水的腐蚀3 3、盐类腐蚀（膨胀性化学腐蚀）盐类腐蚀（膨胀性化学腐蚀）4 4、强碱腐蚀强碱腐蚀二、水泥石的腐蚀及防止二、水泥石的腐蚀及防止防止水泥石腐蚀的措施防止水泥石腐蚀的措施1 1、根据工程的环境特点，合理选择水泥品种。根据工程的环境特点，合理选择水泥品种。2 2、提高混凝土的密实度。提高混凝土的密实度。3 3、在水泥石结构的表面

23、设置保护层在水泥石结构的表面设置保护层。三、硅酸盐水泥的特性及应用三、硅酸盐水泥的特性及应用1 1、凝结硬化快凝结硬化快，早期及后期强度均高，适用，早期及后期强度均高，适用于有早强要求的工程。于有早强要求的工程。2 2、抗冻性好抗冻性好，适合水工混凝土和抗冻性要求，适合水工混凝土和抗冻性要求高的工程。高的工程。3 3、耐腐蚀性差耐腐蚀性差，因水化后，因水化后氢氧化钙和水化铝氢氧化钙和水化铝酸钙酸钙的含量较多。的含量较多。4 4、水化热高水化热高，不宜用于大体积混凝土工程。，不宜用于大体积混凝土工程。但有利于低温季节蓄热法施工。但有利于低温季节蓄热法施工。三、硅酸盐水泥的特性及应用三、硅酸盐水泥

24、的特性及应用5 5、抗碳化性好抗碳化性好。因水化后氢氧化钙含量较多，。因水化后氢氧化钙含量较多，故水泥石的碱度不易降低，对钢筋的保护作故水泥石的碱度不易降低，对钢筋的保护作用强。适用于空气中二氧化碳浓度高的环境。用强。适用于空气中二氧化碳浓度高的环境。6 6、耐热性差耐热性差。因水化后氢氧化钙含量高。不。因水化后氢氧化钙含量高。不适用于承受高温作用的混凝土工程。适用于承受高温作用的混凝土工程。7 7、耐磨性好耐磨性好，适用于高速公路、道路和地面，适用于高速公路、道路和地面工程。工程。第四讲 其它通用水泥品种（自学）学习要点： 掌握其他通用水泥品种的主要技术性质及质量标准规定、检测方法； 理解通

25、用水泥的特性与应用之间的关系，会正确选择水泥品种； 了解水泥中所掺入的混合材料的基本情况。32 掺混合材料的硅酸盐水泥（自学）混合材料及其分类 混合材料混合材料 为了改善水泥性能、提高水泥的产量，为了改善水泥性能、提高水泥的产量，在生产时掺入的天然或人工矿物质材料。在生产时掺入的天然或人工矿物质材料。活性混合材料活性混合材料 具有潜在水硬性或火山灰特性，或者兼具有潜在水硬性具有潜在水硬性或火山灰特性，或者兼具有潜在水硬性和火山灰特性的混合材料。和火山灰特性的混合材料。 粒化高炉矿渣；粒化高炉矿渣； 粉煤灰；粉煤灰； 火山灰质混合材料火山灰质混合材料非活性混合材料非活性混合材料 不具有潜在水硬性

26、或质量活性指标不能达到规定要求不具有潜在水硬性或质量活性指标不能达到规定要求的混合材料。如磨细石灰石粉、磨细石英砂等。的混合材料。如磨细石灰石粉、磨细石英砂等。一、普通硅酸盐水泥（代号PO）定义定义硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料61的混合材料适量石膏的混合材料适量石膏技术性质要求（与硅酸盐水泥相比）技术性质要求（与硅酸盐水泥相比）相同点相同点 MgO含量、含量、SO3含量、初凝时间、安定性的技术要求相同。含量、初凝时间、安定性的技术要求相同。不同点不同点 细度：细度：80m方孔筛筛余量不超过方孔筛筛余量不超过10.0%； 终凝时间：不迟于终凝时间：不迟于10h； 烧失量：不得大于烧失量：不得大于

27、5.0%；一、普通硅酸盐水泥 强度等级：普通硅酸盐水泥分为强度等级：普通硅酸盐水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级。各龄期六个强度等级。各龄期的强度不低于下表的规定。的强度不低于下表的规定。强度等级强度等级抗压强度，抗压强度，MPa抗折强度，抗折强度，MPa3d28d3d28d32.532.5R42.542.5R52.552.5R11.016.016.021.022.026.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.05.05.55.56.56.57.07.0一、普通硅酸盐水泥主要特性主要特性（1）早期强度略低

28、，后期强度高。）早期强度略低，后期强度高。（2）水化热略低。）水化热略低。（3）抗渗性好，抗冻性好，抗碳化能力强。）抗渗性好，抗冻性好，抗碳化能力强。（4）抗侵蚀、抗腐蚀能力稍好。）抗侵蚀、抗腐蚀能力稍好。（5）耐磨性较好；耐热性能较好。）耐磨性较好；耐热性能较好。应用应用普通硅酸盐水泥的应用范围和硅酸盐水泥相同。普通硅酸盐水泥的应用范围和硅酸盐水泥相同。二、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥定义技术性质要求（与普通水泥相比）相同点相同点 MgO含量、细度、凝结时间、安定性的技术要求相同。含量、细度、凝结时间、安定性的技术要求相同。不同点不同点熟料熟料适量石膏适量石膏20%70%粒粒化高炉矿渣化

29、高炉矿渣20%40%粉粉煤灰煤灰20%50%火火山灰质混合材山灰质混合材料料矿渣水泥矿渣水泥（PO）粉煤灰水泥粉煤灰水泥（PS）火山灰水泥火山灰水泥（PP）磨细磨细磨细二、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥 三氧化硫含量：矿渣水泥不超过三氧化硫含量：矿渣水泥不超过4.0；火山灰质水泥、粉；火山灰质水泥、粉煤灰水泥不得超过煤灰水泥不得超过3.5。 强度等级：强度等级划分为强度等级：强度等级划分为32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R共六个等级。各龄期的强度要求见下表。共六个等级。各龄期的强度要求见下表。 密度：水泥的密度为密度：水泥的密度为28003000kg/m3。强度

30、等级抗压强度，MPa）抗折强度，MPa3d28d3d28d32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.0二、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥主要特性（与硅酸盐水泥、普通水泥相比）主要特性（与硅酸盐水泥、普通水泥相比）三种水泥的共同特性三种水泥的共同特性 凝结硬化较慢，早强强度较低，后期强度增长较快；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；水化热较低，放热速度慢； 抗硫酸盐腐蚀和抗水性较好；

31、抗硫酸盐腐蚀和抗水性较好； 蒸汽养护适应性好；蒸汽养护适应性好； 抗冻性、耐磨性及抗碳化性能较差。抗冻性、耐磨性及抗碳化性能较差。三种水泥各自特性三种水泥各自特性 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。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。干燥环境中的混凝土工程。 粉煤灰水泥干缩小，抗裂性好。粉煤灰水泥干缩小，抗裂性好。 三、复合硅酸盐水泥和石灰石硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥（复合硅酸盐水泥（PC） 与硅酸盐水

32、泥相比，由于掺入了两种或两种以上与硅酸盐水泥相比，由于掺入了两种或两种以上的混合材料，复合水泥的水化热较低；早期强度较的混合材料，复合水泥的水化热较低；早期强度较高，其强度要求与普通水泥的强度要求相同。高，其强度要求与普通水泥的强度要求相同。 石灰石硅酸盐水泥（石灰石硅酸盐水泥（PL）凡由硅酸盐水泥熟料和石灰石、适量石膏磨细制成凡由硅酸盐水泥熟料和石灰石、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为石灰石硅酸盐水泥。的水硬性胶凝材料称为石灰石硅酸盐水泥。石灰石硅酸盐水泥的技术要求应符合相应标准的规石灰石硅酸盐水泥的技术要求应符合相应标准的规定。定。第六讲 通用水泥的验收与保管学习要点： 掌握通用水泥的

33、验收内容，同时对水泥的保管原则要掌握； 掌握水泥的质量等级及不合格品与废品水泥的规定。33 通用水泥的验收和保管一、通用水泥的验收包装标志和数量的验收包装标志和数量的验收 包装标志的验收包装标志的验收 包装有袋装和散装两种包装有袋装和散装两种 袋装水泥在包装袋上应清楚地标明产品名称、代号、净含袋装水泥在包装袋上应清楚地标明产品名称、代号、净含量、强度等级、生产许可证编号、生产者名称和地址、出量、强度等级、生产许可证编号、生产者名称和地址、出厂编号、执行标准号、包装年月日等主要包装标志。厂编号、执行标准号、包装年月日等主要包装标志。 掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥，必须在包装上标掺火山灰质混

34、合材料的普通硅酸盐水泥，必须在包装上标上上“掺火山灰掺火山灰”字样。字样。 包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级。包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级。 印刷字体颜色：印刷字体颜色： 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥红色；红色； 矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥绿色；绿色； 火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥黑色黑色 。 散装水泥供应时须提交与袋装水泥标志内容相同的卡片散装水泥供应时须提交与袋装水泥标志内容相同的卡片。一、通用水泥的验收数量的验收数量的验收 袋装水泥每袋净含量为袋装水泥每袋净含量为50kg，且不得少于标志质量，且不得少于标志质量

35、的的98；随机抽取随机抽取20袋总质量不得少于袋总质量不得少于1000kg。质量的验收质量的验收 检查出厂合格证和试验报告检查出厂合格证和试验报告 ；复验复验 ；仲裁检验仲裁检验 。一、通用水泥的验收废品及不合格品的规定废品及不合格品的规定 废品废品 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合相应标准规定的通用水泥，均为废品。相应标准规定的通用水泥，均为废品。 不合格品不合格品 对于通用水泥，凡有下列情况之一者，均为不合格品。对于通用水泥，凡有下列情况之一者，均为不合格品。 硅酸盐水泥，普通水泥：凡不溶物、烧失量、细度、终凝时间中硅

36、酸盐水泥，普通水泥：凡不溶物、烧失量、细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者；矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、任一项不符合标准规定者；矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥：凡细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者。复合水泥：凡细度、终凝时间中任一项不符合标准规定者。 掺混合材料硅酸盐水泥混合材料掺量超过最大限值或强度低于商掺混合材料硅酸盐水泥混合材料掺量超过最大限值或强度低于商品强度等级规定的指标者。品强度等级规定的指标者。 水泥出厂的主要包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出水泥出厂的主要包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全者。厂编号不全者。 二、通用水泥的保管不

37、同品种和不同强度等级的水泥要分别存放，不同品种和不同强度等级的水泥要分别存放，不得混杂。不得混杂。防水防潮，做到防水防潮，做到“上盖下垫上盖下垫”。堆垛不宜过高，一般不超过堆垛不宜过高，一般不超过10袋，场地狭窄时袋，场地狭窄时最多不超过最多不超过15袋。袋。储存期不能过长，通用水泥不超过三个月。水储存期不能过长，通用水泥不超过三个月。水泥储存期超过三个月，水泥会受潮结块，强度泥储存期超过三个月，水泥会受潮结块，强度大幅度降低，会影响水泥的使用大幅度降低，会影响水泥的使用 。34 其它品种水泥（选学）一、铝酸盐水泥定义定义 以石灰岩和矾土为主要原料，配制成适当成分的生料，烧至以石灰岩和矾土为主

38、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，代号的水硬性胶凝材料，代号CA。主要矿物成分主要矿物成分 铝酸一钙（铝酸一钙（CaOAl2O3简写简写 CA）凝结正常，硬化迅速，为铝酸）凝结正常，硬化迅速，为铝酸盐水泥强度的主要来源。盐水泥强度的主要来源。 二铝酸一钙（二铝酸一钙（CaO2Al2O3简写简写 CA2），其特点是凝结硬化慢，），其特点是凝结硬化慢，早期强度较低，后期强度高。早期强度较低，后期强度高。 此外还有少量水化极快、凝结迅速而强度不高的七铝酸十二钙此外还有少量水化

39、极快、凝结迅速而强度不高的七铝酸十二钙（127）以及胶凝性极差的铝方柱石（）以及胶凝性极差的铝方柱石（C2AS）、六铝酸一钙）、六铝酸一钙（CA6）等矿物。）等矿物。一、铝酸盐水泥铝酸盐水泥的水化与硬化铝酸盐水泥的水化与硬化 当温度低于当温度低于30时，水化生成水化铝酸钙（时，水化生成水化铝酸钙（CAH10）、水化铝）、水化铝酸二钙（酸二钙（C2AH8）、氢氧化铝凝胶（）、氢氧化铝凝胶（AH3）。铝酸盐水泥的硬）。铝酸盐水泥的硬化过程与硅酸盐水泥基本相似。化过程与硅酸盐水泥基本相似。CAH10、C2AH8都属六方晶系，都属六方晶系，其晶体呈片状或针状，互相交错攀附，重叠结合，可形成坚强其晶体呈

40、片状或针状，互相交错攀附，重叠结合，可形成坚强的结晶共生体，使水泥获得很高的强度。氢氧化铝凝胶又填充的结晶共生体，使水泥获得很高的强度。氢氧化铝凝胶又填充于晶体骨架的空隙，所以能形成比较致密的结构。于晶体骨架的空隙，所以能形成比较致密的结构。 当温度高于当温度高于30时，水化生成立方晶系的水化铝酸三钙时，水化生成立方晶系的水化铝酸三钙（C3AH6）、氢氧化铝凝胶（）、氢氧化铝凝胶（AH3）。此时形成的水泥石孔隙）。此时形成的水泥石孔隙率很大，强度较低。因而铝酸盐水泥不宜在高于率很大，强度较低。因而铝酸盐水泥不宜在高于30的条件下的条件下养护养护。水化铝酸二钙 氢氧化铝凝胶一、铝酸盐水泥铝酸盐水

41、泥的技术要求铝酸盐水泥的技术要求 细度细度 比表面积不小于比表面积不小于300 m2/kg或或0.045mm筛余不大于筛余不大于20%。 凝结时间凝结时间 按按GB201-2000规定的标准稠度胶砂测得的凝结时间应符合如规定的标准稠度胶砂测得的凝结时间应符合如下要求：下要求：CA-50、CA-70、CA-80铝酸盐水泥的初凝时间不早于铝酸盐水泥的初凝时间不早于30min，终凝时间应不迟于，终凝时间应不迟于6；CA-60铝酸盐水泥的初凝时间不铝酸盐水泥的初凝时间不早于早于60min，终凝时间应不迟于，终凝时间应不迟于18。 强度强度 铝酸盐水泥按照铝酸盐水泥按照Al2O3含量分为四类。各类型铝酸

42、盐水泥的不含量分为四类。各类型铝酸盐水泥的不同龄期强度值不得低于同龄期强度值不得低于GB201-2000的规定。的规定。 铝酸盐水泥受到高温作用时，由于产生了固相反应，烧结结合铝酸盐水泥受到高温作用时，由于产生了固相反应，烧结结合代替了水化结合，因而具有良好的耐高温性能。代替了水化结合，因而具有良好的耐高温性能。一、铝酸盐水泥铝酸盐水泥的特性与应用铝酸盐水泥的特性与应用早期强度很高，故适用于工期紧急的工程。早期强度很高，故适用于工期紧急的工程。抗渗性、抗冻性好。抗渗性、抗冻性好。抗硫酸盐腐蚀性好。抗硫酸盐腐蚀性好。水化放热极快且放热量大，不得应用于大体积混凝水化放热极快且放热量大，不得应用于大

43、体积混凝土工程。土工程。耐热性好。高温下产生烧结作用，具有良好的耐高耐热性好。高温下产生烧结作用，具有良好的耐高温性能，较高的强度，故适合耐热工程。温性能，较高的强度，故适合耐热工程。长期强度降低较大，不适合长期承载结构。长期强度降低较大，不适合长期承载结构。二、道路硅酸盐水泥定义定义 以道路硅酸盐水泥熟料，活性混合材料和适量石以道路硅酸盐水泥熟料，活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为道路硅酸盐水泥，简称道路水泥。膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为道路硅酸盐水泥，简称道路水泥。技术要求技术要求 道路水泥中铝酸三钙含量不大于道路水泥中铝酸三钙含量不大于5.0，铁铝酸四钙含量不小，铁铝酸

44、四钙含量不小于于16.0，游离，游离CaO含量不大于含量不大于1.0 。特性特性 道路硅酸盐水泥强度较高，特别是抗折强度高、耐磨性好、干道路硅酸盐水泥强度较高，特别是抗折强度高、耐磨性好、干缩率低，抗冲击性、抗冻性和抗硫酸盐侵蚀能力比较好。缩率低，抗冲击性、抗冻性和抗硫酸盐侵蚀能力比较好。应用应用 适用于水泥混凝土路面、机场跑道、车站及公共广场等工程的适用于水泥混凝土路面、机场跑道、车站及公共广场等工程的面层混凝土中应用。面层混凝土中应用。三、中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥中热硅酸盐水泥中热硅酸盐水泥 由适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，由适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细

45、制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料，称磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料，称为中热硅酸盐水泥。为中热硅酸盐水泥。低热矿渣硅酸盐水泥低热矿渣硅酸盐水泥 由适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入矿渣、适由适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入矿渣、适量石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材量石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，称为低热矿渣硅酸盐水泥，简称低热矿渣水泥。料，称为低热矿渣硅酸盐水泥，简称低热矿渣水泥。四、白色硅酸盐水泥和彩色硅酸盐水泥白色硅酸盐水泥的组成、性质与硅酸盐水泥基本相白色硅酸盐水泥的组成、性质与硅酸盐水泥基本相同，所不同的是在配料和生产过程中严格控制着色同，所不同的是在配料和生产过程中严格控制着色氧化物（氧化物（Fe2O3、MnO、Cr2O3、TiO2等）的含量。等）的含量。彩色硅酸盐水泥简称彩色水泥。它是用白水泥熟料，彩色硅酸盐水泥简称彩色水泥。它是用白水泥熟料，适量石膏和耐碱矿物颜料共同磨细而制成的。适量石