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1、第三章 水 泥主要内容：本章以硅酸盐水泥为重点，阐述了常用六大品种水泥的组成、特性、质量标准及适用范围；并概要介绍了其它品种水泥。通过本章学习，应掌握常用水泥的基本技术性质和质量要求，并能根据工程要求合理地选用，同时，应一般了解其他品种水泥的特点。授课时数：3课时水泥，是一种水硬性胶凝材料硅酸盐系列水泥按其性能和用途，可分为：3.1 常用水泥3.1.1 常用水泥的生产3.1.1.1水泥熟料的烧成（1）生产过程原材料（适当比例） 磨细 煅烧 水泥熟料（2）硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸三钙：C3S 硅酸二钙：C2S 铝酸三钙：C3A 铁铝酸四钙：C4AF3.1.1.2 磨细水泥成品（1）原材料：水
2、泥熟料、石膏和混合材料（2）六大种常用水泥硅酸盐水泥(分I型、型，代号为P.I、P.)，硅酸盐水泥熟料05石灰石或粒化高炉矿渣适量石膏I型，代号为P.I不掺混合材型，代号为P.掺不超过水泥质量5石灰石或粒化高炉矿渣混合材料普通硅酸盐水泥(简称普通水泥，代号P.O)，硅酸盐水泥熟料615混合材料适量石膏矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣水泥，代号P.S)，硅酸盐水泥熟料2070粒化高炉矿渣适量石膏火山灰质硅酸盐水泥(简称火山灰水泥，代号P.P)，硅酸盐水泥熟料2050火山灰质混合材料适量石膏粉煤灰硅酸盐水泥(简称粉煤灰水泥，代号P.F)硅酸盐水泥熟料2040粉煤灰适量石膏复合硅酸盐水泥(简称复合水泥，代号
3、P.C)硅酸盐水泥熟料1650两种或两种以上混合材料适量石膏3.1.2 常用水泥的特性硅酸盐水泥熟料中各矿物单独与水作用，将发生如下水化反应：3.1.2.1 硅酸盐水泥（1）水化凝结硬化快，强度高，尤其早期强度适宜配置高强砼及早强砼（2）水化热大不宜在大体积工程中应用（3）耐腐蚀性差（为六大水泥中最差）不宜在有腐蚀性介质的环境中使用（4）抗冻性好，干缩小（5）耐热性能差3.1.2.2 普通水泥强度等级比硅酸盐水泥多了32.5和32.5R，少了62.5和62.5R与硅酸盐水泥相比，普通水泥的早期凝结硬化速度略微慢些，3d强度稍低，其他如抗冻性及耐磨性等也稍差些。3.1.2.3 矿渣水泥（1）水化
4、分两步进行，凝结硬化慢，早期（3d、7d）强度低，后期（28d）强度发展较快。（2）水化热较低可在大体积砼工程中优先选用。（3）水化产物Ca(OH)2含量少，碱度低，抗碳化能力较差，但抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力较强。（4）保水性较差，泌水性较大，干缩性较大，抗渗性、抗冻性和抗干湿交替作用的性能均较差不宜用于有抗渗要求的砼工程中。（5）耐热性能较好可以用于耐热砼工程中。（6）水化硬化过程中，对环境的温度，湿度条件较为敏感，适于采用蒸气养护。3.1.2.4 火山灰水泥与矿渣水泥在性能方面有许多共同点。不同之处：火山灰水泥颗粒较细，泌水性小，故具有较高抗渗性宜用于有抗渗要求的砼工程中。3.1.
5、2.5 粉煤灰水泥实际上就是一种火山灰水泥，性能与火山灰水泥极为相似。不同之处：干缩性较小，抗裂性较好，需水量小，配制成的砼和易性较好。3.1.2.6 复合水泥总体上与矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥有不同程度的相似之处。3.1.3 影响常用水泥性能的因素(1)水泥组成成分的影响(2)水泥细度的影响(3)养护条件(温度、湿度)的影响(4)龄期的影响(5)拌和用水量的影响(6)贮存条件的影响3.1.4 常用水泥的选用根据六大水泥的特性，针对工程的具体情况，按照表3.3进行选用。3.1.5 常用水泥的技术要求（评定水泥质量的指标）（1）细度GB规定；硅酸盐水泥的细度用透气式比表面积仪测定，要求其比
6、表面积大于300m2kg；其它五类水泥的细度用筛析法（干筛、水筛、负压筛），要求在0.080mm方孔筛上的筛余不得超过10。（2）凝结时间GB规定：六大常用水泥的初凝时间均不得早于45min；硅酸盐水泥的终凝时间不得迟于6.5h；其它五类水泥的终凝时间不得迟于10h。（3）体积安定性GB规定：由CaO引起的沸煮法：试饼法 雷氏法：当两者结论有矛盾时，以雷氏法为准由MgO引起的压蒸法GB规定：水泥中：MgO含量不得超过5.0；SO3含量矿渣水泥不得超过4.0，其他水泥不得超过3.5。（4）强度及强度等级GB规定：用胶砂法测定水泥的强度。【水泥和标准砂按1：3混合，用水灰比为0.5，按规定方法制成
7、40mm40mm160mm试件，带模在湿气中养护24h后，脱模在标准温度的水中养护，分别测定3d和28d的抗压强度和抗折强度】GB规定：硅酸盐水泥的强度等级有：42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R六个（5）碱含量（Na2O和K2O）GB规定：水泥中的碱含量不得大于0.60或由供需双方商定。3.1.6 评定对于以上五项水泥的主要技术质量要求，国家标准还规定，凡氧化镁、三氧化硫、安定性(即CaO)、初凝时间中任一项不符合标准规定时，均为废品。其它要求任一项不符合标准规定时为不合格品。3.2 其它品种水泥3.2.1 高铝水泥（又称矾土水泥，含Al2O350%）（1）概念高
8、铝水泥又称矾土水泥，是以铝矾土和石灰石为原料，经高温燃烧得到以铝酸钙为主要成分的熟料，经磨细而成的水硬性胶凝材料，属于铝酸盐系列的水泥。（2）主要矿物成分铝酸一钙（CA）、二铝酸一钙（CA2）、少量的硅酸二钙和其它铝酸盐（3）主要特性快凝早强，ld强度可达最高强度的80以上，后期强度增长不显著。水化热大，且放热量集中，1d内即可放出水化热总量的70一80。抗硫酸盐性能很强，但抗碱性极差。耐热性好，高铝水泥混凝土在1300还能保持约53的强度。长期强度略有降低的趋势。（4）应用主要用于紧急军事工程，也可用于配制耐热混凝土。不宜用于大体积混凝土工程，不能用于长期承重结构及高温高湿环境中的工程。3.
9、2.2 膨胀水泥（1）概念：硬化过程中不仅不收缩反而有一定数量的膨胀。（2）品种硅酸盐膨胀水泥铝酸盐膨胀水泥硫铝酸盐膨胀水泥铁铝酸钙膨胀水泥 （3）应用膨胀水泥适用于配制收缩补偿混凝土，用于构件的接缝及管道接头，混凝土结构的加固和修补，防渗堵漏工程，机器底座及地脚螺丝的固定等。 3.2.3 白色和彩色硅酸盐水泥3.2.3.1白色水泥（1）主要矿物组成：白色水泥的主要矿物组成仍是硅酸盐，只是水泥中着色物质(氧化铁、氧化据、氧化钦、氧化铬等)的含量极少。（2）技术要求：GB规定白色水泥的细度要求为0.080mm方孔筛筛余量不得超过l0；其初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于12h；强度符合表3.6要求。3.2.3.2 彩色硅酸盐水泥生产彩色硅酸盐水泥有三种方法：一是在水泥生料中混入着色物质，烧成彩色熟料再粉磨成彩色水泥；二是将白水泥熟料或硅酸盐水泥熟料、适量石膏和碱性着色物质共同磨细制成彩色水泥；三是将干燥状态的着色物质掺入白水泥或硅酸盐水泥中。3.2.3.3 应用白色和彩色硅酸盐水泥在装饰工程中，常用于配制各类彩色水泥浆、砂浆和混凝土，用以制造各种水磨石、水刷石、斩假石等饰面及雕塑和装饰部件等制品。课后作业：1