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1、建筑材料与检测课程教案模块二 无机胶凝材料及其性能检测单元一 水硬性胶凝材料二、 专用水泥【知识目标】了解几种常用的专用水泥的技术特点及工程应用专用水泥适应某些专门用途的水泥。如砌筑水泥、大坝水泥、道路水泥、油井水泥等。（一）砌筑水泥（GB/T 31832003）1、定义 由一种或一种以上的水泥混合材料（矿渣、粉煤灰、煤矸石、沸腾炉渣和沸石等），加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，经磨细制成的工作性能较好的水硬性胶凝材料，代号为M。2、技术要求按国家标准砌筑水泥（GB/T 3183-2003）规定，砌筑水泥的技术要求如下：（1）三氧化硫：不大于4.0%。（2）细度：80m方孔筛筛余量不大于10%。（
2、3）凝结时间：初凝时间不早于60min，终凝时间不迟于12h。（4）体积安定性：用沸煮法检验必须合格。（5）保水率：保水率不低于80%。（6）强度：分12.5级和22.5级两个等级。3、性能及应用强度低、硬化慢，和易性好。用于砌筑砂浆、内墙抹面砂浆和基础垫层的混凝土。（二）大坝水泥 1、定义低水化热的硅酸盐水泥，专门用于要求水化热较低的大坝和大体积混凝土工程的水泥品种。（1） 中热硅酸盐水泥中热水泥，由硅酸盐水泥熟料+适量石膏磨细制成。代号PMH。（2） 低热硅酸盐水泥低热水泥，硅酸盐水泥熟料+适量石膏磨细制成。代号为PLH。（3）低热矿渣硅酸盐水泥低热矿渣水泥，硅酸盐水泥熟料+粒化高炉矿渣+
3、适量石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料。代号PSLH。2、技术要求（1）MgO和SO3含量MgO不宜大于5%，如安定性合格，放宽到6.0%；SO3含量不得超过3.5%。（2）细度、凝结时间比表面积不应低于250/，初凝不早于60min,终凝不迟于12h。（3）安定性三种水泥的安定性用沸煮法检验必须合格。（4）水化热和强度氧化镁、三氧化硫、初凝时间和安定性中有一项不符合国家标准的为不合格品。3、技术特性及工程应用（1）中热水泥水化热低，抗硫酸盐性能强，干缩率低，耐磨性能好等优点（2）低热水泥绝热温升比中热硅酸盐水泥混凝土低35；干缩小，自生体积变形为微膨胀。可以减少大坝混凝土的裂缝，提
4、高其抗裂性及耐久性。（3）低热矿渣水泥低热矿渣水泥具有水化热低，抗硫酸盐性能良好，干缩小的性能。主要适用于大坝或大体积混凝土建筑物内部及水下工程。（三）道路硅酸盐水泥1、定义以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分和较多量铁铝酸盐的硅酸盐水泥熟料称为道路硅酸盐水泥熟料。以道路硅酸盐水泥熟料，010% 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，代号为PR。2、矿物组成道路硅酸盐水泥熟料应占90%以上，活性材料010% ；水泥熟料中C4AF含量不得小于16.0%，C3A含量不得大于5.0%。3、技术标准凡是氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任
5、一项不符合本标准规定时，均为废品。凡比表面积、终凝时间、烧失量、干缩率和耐磨性任一项不符合本标准规定，或强度低于商品等级规定的指标时，均为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、等级、出厂名称和出厂编号不全的，也属于不合格品。4、技术性质耐磨性好 与同强度等级的硅酸盐水泥相比，其磨耗率低20%40% 。强度高，特别是抗折强度高 干缩率低道路水泥干缩率低于硅酸盐水泥约10% 以上。干缩稳定期短，施工时可减少路面预留缝的数量，从而提高了路面平整度和行车舒适度。水化热低，耐久性好水化热可以达到中热硅酸盐水泥的要求，在冻融交替环境下，具有良好的耐久性。抗硫酸盐腐蚀能力较强 由于熟料中C3A含量较少，因此抗硫
6、酸盐腐蚀能力较强。5、工程应用适用于公路路面、机场道面、车站及城市广场等工程的面层混凝土，可减少混凝土路面的裂缝和磨耗等病害，减少维修费用，延长路面的使用年限。 三、 特性水泥【学习目标】了解特性水泥的含义；掌握工程中常用的几种特性水泥的性质及应用。（一）快硬硅酸盐水泥1、定义凡是以硅酸盐水泥熟料和适量石膏磨细制成的、以3d抗压强度表示标号的水硬性胶凝材料，称为快硬硅酸盐水泥（简称快硬水泥）。2、矿物组成熟料中C3A和C3S的含量较高，其C3S含量约为50%60%，C3A含量约为8%14%；石膏含量较硅酸盐水泥增多。3、技术指标（1）细度 比表面积在330450/Kg。采用80微米方孔筛筛余量
7、不得大于10%。（2）凝结时间 初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于10h。（3）体积安定性 熟料中MgO含量不得大于5.0%，如压蒸实验安定性合格，MgO含量允许放宽至6.0%；SO3含量不得超过4.0%。（4）强度 以3d强度表示强度等级。各龄期强度不得低于表2-16规定的强度值。4、技术特性及工程应用（1）技术特性快硬硅酸盐水泥具有凝结硬化快、早期强度高的特点，3d强度可达到强度等级，后期强度有一定程度增长，28d强度只作为供需双方参考指标。不透水性和抗冻性优于硅酸盐水泥。（2）工程适用性快硬硅酸盐水泥主要用于早期强度要求高的工程，如紧急抢修工程、军事工程、冬季施工及预应力钢筋混
8、凝土构件制作等工程。（3）工程不适用性快硬硅酸盐水泥不适用于蒸汽养护、蒸压养护的混凝土工程，不适用于大体积混凝土和耐腐蚀要求高的工程。 （二）膨胀水泥1、 定义及分类膨胀水泥是硬化过程中能产生一定程度体积膨胀的水泥。 按胶凝材料分 硅酸盐膨胀水泥 由适当比例的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、高铝水泥和二水石膏共同磨细制成的，硬化后具有体积膨胀性的水硬性胶凝材料。 铝酸盐膨胀水泥 按膨胀值分 收缩补偿水泥 收缩补偿水泥是膨胀性能较弱，膨胀时所产生的压应力能大致抵消干缩时引起的拉应力，可防止混凝土产生干缩裂缝的膨胀性水泥。 自应力水泥 自应力水泥指膨胀值较大，用其所配制的混凝土膨胀变形稳定后的自应力不
9、小于2Mpa的膨胀水泥。3、技术特性及工程应用（1）膨胀水泥在硬化过程中，形成大量膨胀性物质，如水化硫铝酸钙等，使水泥石结构密实，抗渗性强。适用于制作砂浆防水层和防水抗渗混凝土、加固结构、填塞孔洞、修补缝隙等工程；适应于浇筑机器底座或固结地脚螺栓、浇注装配式构件的接头或建筑物之间的连接等。（2）自应力水泥膨胀过程中，产生较大的自应力，有效地改善混凝土抗拉强度差的性能。用于制造自应力钢筋混凝土压力管道及其配件。四、 水泥的验收、运输及保管（一）水泥的验收一）检验报告水泥进场时，必须提供检验报告。报告内容包括出厂检验项目、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
10、同约定的其他技术要求。二）外观包装验收1、袋装水泥 （1）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；掺火山灰质混合材料的矿渣水泥还应注明“掺火山灰”字样。（2）袋两侧应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。2、散装水泥 散装水泥发运时应提交与袋装标志相同内容的卡片。三）数量验收水泥可以散装或袋装，通用硅酸盐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1
11、000kg。四）质量验收现场交货需进行质量验收。一是采取抽取实物试样的检验结果为依据，二是以生产者同编号水泥的检验报告为依据。1、以抽取实物试样的检验结果为验收依据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，一份由买方按标准规定的项目和方法进行检验。2、以生产者同编号水泥的检验报告为验收依据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。（二）运输和保
12、管1、水泥在运输和保管期间，应注意防雨、防潮，避免混入杂质，避免水泥受潮风化而结块失效。2、袋装水泥应按品种、强度等级（标号）、出厂日期及生产厂家等分别堆放，不得混杂，先到先用。散装水泥应按品种、强度等级及出厂日期分库存放，同时应密封良好，严格防潮。3、袋装水泥码垛时，地面垫板要离地30cm左右，四周离墙30cm左右；堆放高度以10袋为宜，最多不得超过15袋。4、一般情况下，袋装水泥不宜露天堆放。确因受库房限制需库外堆放时，下面应有防潮垫板，上有防雨蓬布。5、水泥储存期不宜过长，以免受潮强度降低。自出厂日期算起，通用水泥有效的储存期为3个月，快硬硅酸盐水泥的储存期为1个月，高铝水泥的储存期为2
13、个月。（三）使用注意事项1、安定性不合格的水泥在放置一段时间后可能变为合格。安定性不合格的水泥，如果存放一段时间后，游离CaO会吸收空气中的水分消解，使其含量减少，安定性有可能变为合格了。2、新出厂的水泥不能立即使用。新出厂的水泥，出厂后存放10天左右方可使用，存放的这段时间称为“水泥安定期”。3、水泥会产生“假凝”现象 水泥在加水搅拌后不久，水泥浆即出现凝结固化现象，但通过强烈搅拌凝结固化现象消失，水泥浆重新具有流动性能的现象称为水泥假凝。4、复检按照混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 502042002）以及工程质量管理的有关规定，用于承重结构的水泥，用于试验部位有强度等级要求的混凝土用水泥，或水泥出厂超过3个月（砌筑水泥为2个月，快硬硅酸盐水泥为1个月），在使用前必须进行复检，复检抽样应符合建筑材料见证取样送检的相关规定。水泥复检的项目包括不溶物、氧化镁、三氧化硫、烧失量、碱含量、细度或比表面积、凝结时间、安定性、抗折和抗压强度。实际工程中，通常主要复检凝结时间、安定性和水泥胶砂抗折抗压强度。5、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。6、不合格水泥的处理不合格的水泥可以根据不合格的项目具体分析，也可以按复试结果使用或降级使用。 7、过期水泥以及虽未过期但有受潮结块现象的水泥必须重新试验，确定其实际强度后方可使用。受潮水泥的鉴别和处理见表2-17。6