水泥基础知识(企业实验室检测人员上岗培训)

检测人员应遵循的原则坚持检测标准；规范检测行为；保证检测质量；检测工作必须要有程序、有了程序必须要执行、执行过的必须要有记录；写我所做、做我所写、记我所写、改我所错；不能不做而写、也不能做而不写；别把习惯当成标准、要把标准变成习惯；第一页，共62页。检测质量意识、风险意识有无检测质量意识、风险意识？不是看我们说了什么？（口头重视质量）；而是看我们做了什么、做了多少？（检测过程中注重规范、按规范要求去做）；思维决定行动，行动是最好的验证（思想有多远、我们就能走多远）。检测质量安全：风险意识、风险识别、风险控制（检测三关：入口关、过程关、出口关每个关口都不能疏忽）。第二页，共62页。胶凝材料胶凝材料：在物理化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其它物料而有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料。它分为无机和有机两大类。无机胶凝材料又按照硬化条件，又可分为水硬性和气硬性两种。1）水硬性胶凝材料指在拌水后既能在空气中又能在水中硬化的材料，这种材料统称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。

2）气硬性胶凝材料不能在水中硬化，而只能在空气中硬化，故称为气硬性胶凝材料，如石灰、石膏、镁质胶凝材料等。第三页，共62页。胶凝材料分类胶凝材料的分类无机非水硬性胶凝材料水硬性水泥沥青和各种树脂石膏、石灰、水玻璃、菱苦土有机拌水后只能在空气中硬化而不能在水中硬化。拌水后既能在空气中硬化又能在水中硬化。第四页，共62页。硅酸盐水泥的生产水泥生产工艺水泥生产的“两磨一烧”工艺流程生料校正原料(铝矾土)钙质(石灰石)校正原料(铁矿粉)生料粉磨水泥粉磨熟料煅烧硅质(粘土)1450℃石膏熟料混合材燃料水泥助磨剂第五页，共62页。混合材料分类混合材料分类：火山灰性或潜在水硬性的材料（一般含活性Al2O3和SiO2)不具有潜在水硬性砂岩、石灰石、块状的高炉矿渣粉煤灰火山灰质混合材粒化高炉矿渣活性指标不符合要求粉煤灰火山灰质混合材料粒化高炉矿渣活性混合材料非活性混合材料混合材料的分类水泥胶砂28d抗压强度比大于和等于75％的为活性混合材料；小于75％的为非活性混合材料。第六页，共62页。活性材料与非活性材料1、活性混合材料：在常温条件下，能与Ca（OH）2或水泥发生水化反应并生成相应的具有水硬性水化产物的混合材料称为活性混合材料。活性混合材料除具有非活性混合材料的作用外，还能产生一定的强度，并能明显改善水泥的性能。2、非活性混合材料：在常温条件下，不能与Ca（OH）2或水泥发生水化反应的混合材料称为非活性混合材料。将非活性混合材料掺入水泥中可提高水泥产量，降低水泥成本，调节水泥强度等级，也可以减少水化热，改善耐腐蚀性。第七页，共62页。硅酸盐水泥的组成硅酸盐水泥熟料的矿物成分水泥熟料是结晶体细小的多种矿物的集合体。化合物名称氧化物成分缩写符号含量%

附注硅酸三钙3CaO.SiO2

C3S

36～60

75

硅酸盐矿物

硅酸二钙2CaO.SiO2

C2S

15～37

铝酸三钙3CaO.Al2O3

C3A

7～15

22

熔剂矿物铁铝酸四钙4CaO.Al2O3.Fe2O3

C4AF

10～18

第八页，共62页。硅酸盐水泥熟料中的

主要矿物组成熟料中的主要矿物有以下四种：C3S、C2S、C3A、C4AF，另外还有少量的f-CaO、方镁石、含碱矿物、玻璃体。通常，熟料中C3S+C2S含量75%左右，C3A+C4AF含量22%左右。1、硅酸三钙C3S：含量通常占熟料的36-60%,水化较快，早期强度高，对促进水泥的凝结硬化，特别是对水泥３～７天内的早期强度以及后期强度都起主要作用。C3S形成需要较高的烧成温度和较长的烧成时间，含量过高，烧成困难，易导致f-CaO增多，熟料质量下降。2、硅酸二钙C2S：含量通常占熟料的15-37%,水化较慢，早期强度低，水化热低，体积干缩小，它不影响水泥的凝结，对水泥的后期强度起主要作用。第九页，共62页。硅酸盐水泥熟料中的

主要矿物组成3、铝酸三钙C3A：含量通常占熟料的7-15%,水化速度、凝结硬化很快，放热多，硬化快，主要对水泥的早期强度有所贡献。后期几乎不再增长，甚至倒缩，C3A干缩变形大，抗硫酸盐性能差，脆性大，耐磨性差。4、铁铝酸四钙C4AF：含量通常占熟料的10-18%,水化速度早期介于C3A与C3S之间，早期强度类似于C3A但后期还能不断增长，水化热低，对水泥石的抗压强度贡献不大，主要对抗折强度贡献较大。干缩变形小，耐磨、抗冲击、抗硫酸盐浸蚀能力强。

第十页，共62页。

矿物组成对水泥性能的影响水泥是几种熟料矿物的混合物，改变熟料矿物成分间的比例，水泥的性质即发生相应的变化。

例如:提高硅酸三钙的含量，可以制得高强水泥；降低铝酸三钙和硅酸三钙含量，提高硅酸二钙含量，可制得水化热低的水泥，如大坝用水泥;提高铁铝酸四钙含量，可获得抗折强度较高的水泥，如道路水泥。第十一页，共62页。硅酸盐水泥中各矿物

对强度的影响硅酸盐水泥熟料各矿物的水化速度为：

C3A＞C4AF＞C3S＞C2SC3S主要起强度作用C2S主要起后期强度作用C3A主要起早期强度作用C4AF主要起耐久性作用水泥安定性的主要影响因素为游离CaO、MgO。第十二页，共62页。硅酸盐水泥的组成熟料矿物对水泥性质的影响矿物名称特性水化速度强度发展凝结时间水化热耐腐蚀能力干缩早期

后期

C3S较快大大正常中中中C2S较慢小大缓慢小大小C3A迅速大小很快大小大C4AF<C3A后期慢小中正常小大小第十三页，共62页。有害的水泥熟料矿物

除了上述四种主要熟料矿物外，水泥熟料中还含有少量的游离CaO,MgO,K2O,Na2O和SO3有害成分。（1）游离CaO,MgO过量将导致水泥体积安定性不良；（2）

K2O,

Na2O则能与某些作为混凝土骨料的岩石发生“碱-骨料反应”，使水泥浆胀裂，危害极大；（3）

SO3掺量过多，可能引起假凝，强度下降或导致水泥石开裂，甚至导致水泥体积安定性不良。第十四页，共62页。氧化镁

熟料中MgO主要由石灰石原料带入。在1400℃高温下发展成粗大、结构致密的方镁石。方镁石的水化速度更慢，一般10个月之后还在水化。故要经过较长时间才会显露其危害性。它水化生成Mg（OH）2时，体积膨胀148%。

检验时用100℃沸煮法不能使其大量水化，所以要在高温高压条件下的压蒸釜法。第十五页，共62页。化学物质对混凝土的影响氯化钙15%硫酸铵20%第十六页，共62页。化学物质对混凝土的影响硫酸钠25%硫酸钠25%第十七页，共62页。化学物质对混凝土的影响硫酸钠10%硫酸钠40%第十八页，共62页。碱含量

碱集料反应：碱与集料中的活性二氧化硅相作用，形成碱的硅酸盐凝胶，其体积大于反应前的二氧化硅，凝胶吸水肿胀引起混凝土开裂。可能造成快凝、假凝。因石膏会和碱反应消耗一部分，破坏了石膏的缓凝作用。混凝土表面起白斑造成水泥同一些外加剂不匹配:一般认为随着水泥中可溶性碱含量增大，减水剂与水泥的适应性变差，减水剂的塑化效果降低，混凝土坍落度经时损失增大。第十九页，共62页。化学物质对混凝土的影响典型的碱集料反应氢氧化钠10%氢氧化钠10%第二十页，共62页。硅酸盐水泥的水化与凝结硬化水化物质由无水状态变为有水状态，由低含水变为高含水，统称为水化。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称为凝结。硬化此后，浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体（水泥石），这一过程称为硬化。水泥＋水（流体）→可塑性浆体（塑性体）→固体水化是水泥产生凝结硬化的前提，而凝结硬化则是水泥水化的结果。

第二十一页，共62页。硅酸盐水泥的水化与凝结硬化硅酸盐水泥熟料矿物的硬化初始5～10min基本保持塑性初始反应期放热速率剧增然后降至很低潜伏期凝结期硬化期约1～2h水化24h后渗透作用水化十分缓慢继续水化放热增大放热速率降到最低逐渐失去塑性产生强度水化的水泥只是极少的一部分第二十二页，共62页。硅酸盐水泥的水化与凝结硬化硅酸盐水泥的凝结硬化过程⑴初凝：失去塑性，尚无强度。⑵终凝：开始具有强度时。⑶硬化：强度发展形成水泥石。凝结硬化过程第二十三页，共62页。水泥的分类2、水泥的品种和分类对水泥的分类通常有两种方法：一是按用途及性能分类，二是按其主要水硬性物质名称分类。1）、按水泥用途分为：通用水泥、专用水泥、特性水泥三大类。通用水泥：是指适用于大多数工业、民用建筑工程的硅酸盐系列品种水泥。主要有硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。第二十四页，共62页。通用水泥分类：按混合材种类及数量进行分类普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥火山灰酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥通用水泥复合硅酸盐水泥水泥的分类矿渣硅酸盐水泥第二十五页，共62页。水泥的分类专用水泥:是指有专门用途的水泥，如油井水泥、砌筑水泥、道路水泥、中热硅酸盐水泥等。特性水泥：是指某种性能较突出的一类水泥。如：快硬水泥系列、膨胀水泥系列、抗硫酸盐硅酸盐水泥等。2）、按其主要水硬性物质名称分为:硅酸盐水泥系列、硫铝酸盐水泥系列、铝酸盐水泥系列、铁铝酸盐水泥系列、氟铝酸盐水泥系列、以火山灰或潜在水硬性材料及其他活性材料为主要组分的水泥系列

共六大类。第二十六页，共62页。快硬性水泥水化热水泥耐高温型水泥低碱水泥抗硫酸盐水泥膨胀水泥特种水泥分类特种水泥水泥的分类第二十七页，共62页。用途及性能的划分通用水泥专用水泥特性水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥

粉煤灰硅酸盐水泥

复合硅酸盐水泥油井水泥

中热硅酸盐水泥砌筑水泥

快硬水泥系列膨胀水泥系列抗硫酸盐硅酸盐水泥

水泥的分类第二十八页，共62页。彩色水泥第二十九页，共62页。JC/T452-2009通用水泥

质量等级第三十页，共62页。1、范围

本标准规定了通用水泥质量等级的评定原则和划分，水泥实物质量等级的技术要求和水泥质量等级评定。本标准适用于符合GB175《通用硅酸盐水泥》规定的各品种水泥和采用本标准的其他品种水泥的产品质量等级评定和质量认证。第三十一页，共62页。2、规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB175通用硅酸盐水泥第三十二页，共62页。3、质量等级的评定原则3.1、评定水泥质量等级的依据是产品标准和实物质量。3.2、为使产品质量水平达到相应的等级要求，企业应具有生产相应等级产品的质量保证能力。第三十三页，共62页。4、质量等级的划分4.1、优等品水泥产品标准必须达到国际先进水平，且水泥实物质量水平与国外同类产品相比达到近5年内的先进水平。4.2、一等品水泥产品标准必须达到国际一般水平，且水泥实物质量水平达到国际同类产品的一般水平。4.3、合格品按我国现行水泥产品标准组织生产，水泥实物质量水平必须达到现行产品标准的要求。第三十四页，共62页。5、质量等级的技术要求5.1、水泥实物质量在符合相应标准的技术要求基础上，进行实物质量水平的分等。5.2、通用水泥的实物质量水平根据3d抗压强度、28d抗压强度、终凝时间、氯离子含量进行分等。5.3、通用水泥的实物质量应符合表1的要求。第三十五页，共62页。5、通用水泥的实物质量表1通用水泥的实物质量第三十六页，共62页。6、水泥质量等级评定6.1、水泥企业可按本标准实物质量等级的要求，以出厂水泥试验结果确定相应的产品等级。结果符合5.3表1中相应等级所有指标要求的判为相应等级品。任一项不符合要求的降为下一等级品。6.2、当水泥企业确定产品为优等品、一等品或合格品，并在包装袋上印有相应质量等级时，质量管理部门（即第三方机构）应按企业确定等级进行考核、监督。不合格者不得在产品包装或其他形式上标识。6.3、水泥产品实物质量水平的验证由省级或省级以上国家认可的水泥质量检验机构负责进行。6.4、水泥产品的质量管理、认证、统计、监督按照有关规定进行。第三十七页，共62页。GB175-2007通用硅酸盐水泥第三十八页，共62页。范围

本标准规定了通用硅酸盐水泥的组成、材料要求、强度等级、技术要求、检验规则和包装、标志、运输与贮存等。本标准适用于通用硅酸盐水泥。第三十九页，共62页。术语和定义术语和定义：通用硅酸盐水泥：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。

第四十页，共62页。分类分类：通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。各品种的组分和代号应符合5.1的规定。组分：通用硅酸盐水泥的组分应符合表1的规定。第四十一页，共62页。组分与材料品种代号组分（质量分数）%熟料+石膏粒化高炉矿渣火山灰质混合材料粉煤灰石灰石硅酸盐水泥P.Ⅰ100————————P.Ⅱ≥95≤5——————≥95——————≤5普通硅酸盐水泥P.O≥80且＜95＞5且≤20——矿渣硅酸盐水泥P.S.A≥50且＜80＞20且≤50——————P.S.B≥30且＜50＞50且≤70——————火山灰质硅酸盐水泥P.P≥60且＜80——＞20且≤40————粉煤灰硅酸盐水泥P.F≥60且＜80————＞20且≤40——复合硅酸盐水泥P.C≥50且＜80＞20且≤50表1单位为百分数（%）第四十二页，共62页。强度等级硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级（没有最低，只有最高）。普通硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级（没有最低，没有最高）

。矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级（只有最低，没有最高）。第四十三页，共62页。技术要求化学指标:应符合表2的规定。品种代号不溶物烧失量三氧化硫氧化镁氯离子（%）（%）（%）（%）（%）硅酸盐水泥P·I≤0.75≤3.0≤3.5≤5.0a≤0.06cP·Ⅱ≤1.50≤3.5普通硅酸盐水泥P·O-≤5.0矿渣硅酸盐水泥P·S·A--≤4.0≤6.0bP·S·B---火山灰质硅酸盐水泥P·P--≤3.5≤6.0b粉煤灰硅酸盐水泥P·F--复合硅酸盐水泥P·C--1、如果水泥压蒸试验合格，则水泥中氧化镁的含量（质量分数）允许放宽至6.0%。2、如果水泥中氧化镁的含量（质量分数）大于6.0%时，需进行水泥压蒸安定性试验并合格。3、当有更低要求时，该指标由买卖双方协商确定。第四十四页，共62页。技术要求物理指标凝结时间：硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min；普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min。第四十五页，共62页。技术要求碱含量：（选择性指标）水泥中碱含量按Na2O+0.658k2O计算值表示。一般不应大于0.60%。安定性：沸煮法合格。（雷氏法、饼法）细度（选择性指标）

硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示，不小于300m2/kg；

矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示，80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。第四十六页，共62页。技术要求

强度应符合表3的规定（R型水泥为早强型）品

种强度等级抗

压

强

度抗

折

强

度3d28d3d28d硅酸盐水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥5.062.5≥28.0≥62.5≥5.0≥8.062.5R≥32.0≥5.5普通硅酸盐水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥5.0

矿渣硅酸盐水泥32.5≥10.0≥32.5≥2.5≥5.5火山灰硅酸盐水泥32.5R≥15.0≥3.5粉煤灰硅酸盐水泥42.5≥15.0≥42.5≥3.5≥6.5复合硅酸盐水泥42.5R≥19.0≥4.0

52.5≥21.0≥52.5≥4.0≥7.0

52.5R≥23.0≥4.5第四十七页，共62页。试验方法强度：按GB/T17671进行试验。但火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥在进行胶砂强度检验时，其用水量按0.50水灰比和胶砂流动度不小于180mm来确定。当流动度小于180mm时，须以0.01的整倍数递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于180mm。

胶砂流动度试验按GB/T2419进行，其中胶砂制备按GB/T17671进行。比表面积：按GB/T8074进行试验。80μm和45μm筛余：按GB/T1345进行试验。第四十八页，共62页。检验规则编号及取样：水泥出厂前按同品种、同强度等级编号和取样。袋装水泥和散装水泥应分别进行编号和取样。每一编号为一取样单位。水泥出厂编号按年生产能力规定为：200×104t以上，不超过4000t为一编号；120×104t～200×104t，不超过2400t为一编号；60×104t～120×104t，不超过1000t为一编号；30×104t～60×104t，不超过600t为一编号；10×104t～30×104t，不超过400t为一编号；10×104t以下，不超过200t为一编号。取样方法按GB12573进行。可连续取，亦可从20个以上不同部位取等量样品，总量至少12kg。当散装水泥运输工具的容量超过该厂规定出厂编号吨数时，允许该编号的数量超过取样规定吨数。第四十九页，共62页。检验规则水泥出厂

经确认水泥各项技术指标及包装质量符合要求时方可出厂。出厂检验出厂检验项目为7.1、7.3.1、7.3.2、7.3.3条。判定规则检验结果符合本标准7.1、、、条为合格品。（指不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子含量、）、凝结时间、安定性、强度。检验结果不符合本标准7.1、7.3.1、7.3.2、7.3.3条中的任何一项技术要求为不合格品。第五十页，共62页。检验规则检验报告检验报告内容应包括出厂检验项目、细度、混合材料品种和掺加量、石膏和助磨剂的品种及掺加量、属旋窑或立窑生产及合同约定的其他技术要求。当用户需要时，生产者应在水泥发出之日起7d内寄发除28d强度以外的各项检验结果，32d内补报28d强度的检验结果。第五十一页，共62页。交货与验收交货时水泥的质量验收可抽取实物试样以其检验结果为依据，也可以生产者同编号水泥的检验报告为依据。采取何种方法验收由买卖双方商定，并在合同或协议中注明。卖方有告知买方验收方法的责任。当无书面合同或协议，或未在合同、协议中注明验收方法的，卖方应在发货票上注明“以本厂同编号水泥的检验报告为验收依据”字样。以抽取实物试样的检验结果为验收依据时，买卖双方应在发货前或交货地共同取样和签封。取样方法按GB12573进行，取样数量为20kg，缩分为二等份。一份由卖方保存40d，一份由买方按本标准规定的项目和方法进行检验。袋装/散装水泥取样器

第五十二页，共62页。交货与验收在40d以内，买方检验认为产品质量不符合本标准要求，而卖方又有异议时，则双方应将卖方保存的另一份试样送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。水泥安定性仲裁检验时，应在取样之日起10d以内完成。9.6.3、以生产者同编号水泥的检验报告为验收依据时，在发货前或交货时买方在同编号水泥中取样，双方共同签封后由卖方保存90d，或认可卖方自行取样、签封并保存90d的同编号水泥的封存样。在90d内，买方对水泥质量有疑问时，则买卖双方应将共同认可的试样送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。第五十三页，共62页。包装、标志、运输与贮存包装水泥可以散装或袋装，袋装水泥每袋净含量为50kg，且应不少于标志质量的99%；随机抽取20袋总质量（含包装袋）应不少于1000kg。其它包装形式由供需双方协商确定，但有关袋装质量要求，应符合上述规定。水泥包装袋应符合GB9774的规定。标志水泥包装袋上应清楚标明：执行标准、水泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可证标志（QS）及编号、出厂编号、包装日期、净含量。包装袋两侧应根据水泥的品种采用不同的颜色印刷水泥名称和强度等级，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥采用红色，矿渣硅酸盐水泥采用绿色；火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥采用黑色或蓝色。第五十四页，共62页。包装、标志、运输与贮存