04 第四章 水泥.pptx

第1页：水泥章节封面

水泥：本章封面，标示本章主题与内容框架。

• 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥
• 掺混合材料的硅酸盐系水泥
• 硅酸盐系特种水泥
• 铝酸盐水泥
• 硫铝酸盐水泥
• 思考题

第2页：本章内容

本章内容：本页列出本章的讲授顺序。

• 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥
• 掺混合材料的硅酸盐系水泥
• 硅酸盐系特种水泥
• 铝酸盐水泥
• 硫铝酸盐水泥
• 思考题

第3页：水泥的定义与分类

水泥是一种粉状矿物胶凝材料，它与水混合后形成浆体，经过一系列物理化学变化，由可塑性浆体变成坚硬的石状体，并能将散粒材料胶结成为整体。

水泥浆体不仅能在空气中凝结硬化，更能在水中凝结硬化，是一种水硬性胶凝材料。

水泥是土木工程最重要的材料，也是用量最大的材料，水泥混凝土已经成为了现代社会的基石，在经济社会发展中发挥着重要作用。

土木工程中应用的水泥品种众多，按其化学组成可分为硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥、硫铝酸盐系水泥、铁铝酸盐系水泥、磷酸盐系水泥、氟铝酸盐系水泥等系列。

按照国家标准GB/T 4131—1997《水泥的命名、定义和术语》规定，按水泥的性能及用途可分为三大类，即用于一般土木建筑工程的通用水泥，主要包括硅酸盐水泥、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等六大硅酸盐系水泥；具有专门用途的专用水泥，如道路水泥、砌筑水泥和油井水泥等；具有某种比较突出性能的特性水泥，如快硬硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥和膨胀水泥等。

第4页：硅酸盐水泥的标准规定

按国家标准GB 175—1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》规定，凡由硅酸盐水泥熟料、0%～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥(国外通称波特兰水泥)。

硅酸盐水泥分两类：不掺加混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P•Ⅰ；在水泥粉磨时掺入不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣的称Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P•Ⅱ。

凡由硅酸盐水泥熟料、6%～15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥(简称普通水泥)，代号P•O。

掺加活性混合材料时，最大掺量不得超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替。

掺非活性混合材料时最大掺量不得超过水泥质量的10%。

• 一、硅酸盐水泥的生产1.硅酸盐水泥熟料的组成由水泥原料经配比后煅烧得到的块状料即为水泥熟料，是水泥的主要组成部分。

水泥熟料的组成成分可分为化学成分和矿物成分两类。

硅酸盐水泥熟料的化学成分主要是氧化钙(CaO)、氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铁(Fe2O3)四种氧化物，占熟料质量的94%左右。

其中，CaO约占60%～67%，SiO2约占20%～24%，Al2O3约占4%～9%，Fe2O3约占2.5%～6%。

这几种氧化物经过高温煅烧后，反应生成多种具有水硬性的矿物，成为水泥熟料。

第5页：硅酸盐水泥

硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分是硅酸三钙(3CaO•SiO2)，简称为C3S，约占50%～60%；硅酸二钙(2CaO•SiO2)，简称为C2S，约占15%～37%；铝酸三钙(3CaO•Al2O3)，简称为C3A，约占7%～15%；铁铝酸四钙(4CaO•Al2O3•Fe2O3)，简称为C4AF，约占10%～18%。

• 2.硅酸盐水泥的原料及生产工艺生产硅酸盐水泥的原料主要是石灰石、粘土和铁矿石粉，煅烧一般用煤作燃料。

石灰石主要提供CaO，粘土主要提供SiO2、Al2O3和Fe2O3，铁矿石粉主要是补充Fe2O3的不足。

硅酸盐水泥的生产工艺流程可用图4.1表示。

图4.1硅酸盐水泥的生产工艺流程硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥1 450℃石灰石粘土铁矿石粉按比例配料粉磨机，磨细生料水泥窑，煅烧熟料加适量石膏和和混合材料粉磨机，磨细袋装水泥泥散装水泥

第6页：硅酸盐水泥

硅酸盐水泥的生产有三大主要环节，即生料制备、熟料烧成和水泥制成，这三大环节的主要设备是生料粉磨机、水泥熟料煅烧窑和水泥粉磨机，其生产过程常形象地概括为“两磨一烧”。

水泥生产工艺按生料制备时加水制成料浆的

湿法生产，干磨成粉料的称为干法生产；由于生料煅烧成熟料是水泥生产的关键环节，因此，水泥的生产工艺也常以煅烧窑的类型来划分。

生料在煅烧过程中要经过干燥、预热、分解、烧成和冷却五个环节，通过一系列物理、化学变化，生成水泥矿物，形成水泥熟料，为使生料能充分反应，窑内烧成温度要达到1 450℃。

目前，我国水泥熟料的煅烧主要有以悬浮预热和窑外分解技术为核心的新型干法生产工艺、回转窑生产工艺和立窑生产工艺等几种。

由于新型干法生产工艺具有规模大、质量好、消耗低、效率高的特点，已经成为发展方向和主流，而传统的回转窑和立窑生产工艺由于技术落后、消耗高、效率低正逐渐被淘汰。

硅酸盐水泥生产中，须加入适量石膏和混合材料，加入石膏的作用是延缓水泥的凝结时间，以满足使用的要求；加入混合材料则是为了改善其品种和性能，扩大其使用范围。

第7页：硅酸盐水泥

• 二、硅酸盐水泥的水化与硬化1.硅酸盐水泥熟料矿物的水化硅酸盐水泥熟料由四种主要矿物组成，这些矿物的水化硬化性质决定了水泥的性质。

因此，研究水泥的水化硬化，必须首先研究各种矿物的水化硬化。

对水泥水化硬化的研究主要关注四个方面的性质，即水化产物、水化速率、凝结硬化速率和硬化后强度。

因水泥强度随时间不断发展，研究其强度时，一般划分为早期强度和后期强度。

• 1)硅酸三钙的水化硅酸三钙是水泥熟料的主要矿物，其水化作用、产物和凝结硬化对水泥的性能有重要影响。

在常温下硅酸三钙的水化反应如下：3CaO•SiO2+nH2O=xCaO•SiO2•yH2O+(3-x)Ca(OH)2简写为C3S＋nH=C-S-H＋(3-x)CH其水化产物为水化硅酸钙和氢氧化钙。

水化硅酸钙为凝胶体，显微结构是纤维状，称为C-S-H凝胶，其组成的CaO/SiO2分子比(简写为C/S)和H2O/SiO2分子比(简写为H/S)都在较大范围内波动。

氢氧化钙为组成固定的晶体，易溶于水。

硅酸三钙水化速率很快，水化放热量大。

生成的C-S-H凝胶构成具有很高强度的空间网络结构，是水泥强度的主要来源，其凝结时间正常，早期和后期强度都较高。

• 2)硅酸二钙的水化硅酸二钙的水化与硅酸三钙相似，但水化速率慢很多，其水化反应如下：2CaO•SiO2+nH2O=xCaO•SiO2•yH2O+(2-x)Ca(OH)2

第8页：硅酸盐水泥

简写为C2S＋nH=C-S-H＋(2-x)CH其水化产物中水化硅酸钙在C/S和形貌方面都与C3S的水化产物无大的区别，也称为C-S-H凝胶。

而氢氧化钙的生成量较C3S的少，且结晶比较粗大。

在硅酸盐水泥熟料矿物质中，硅酸二钙水化速率最慢，但后期增长大，水化放热量小；其早期强度低，后期强度增长，可接近甚至超过硅酸三钙的强度，是保证水泥后期强度增长的主要因素。

• 3)铝酸三钙的水化铝酸三钙水化产物通称为水化铝酸钙，其组成和结构受液相中CaO浓度和温度的影响较大，在常温下生成介稳状态的水化铝酸钙，常温下典型的水化反应为：2(3CaO•Al2O3)+27H2O=4CaO•Al2O3•19H2O+ 2CaO•Al2O3•8H2O简写为2C3A＋27H=C4AH19＋C2AH8这些水化铝酸钙为片状晶体，最终会转化为等轴晶的水化铝酸三钙3CaO•Al2O3•6H2O (简写为C3AH6)。

当温度高于35℃时，C3A则会直接水化成C3AH6，因此，C3A的最终水化反应可表示为：3CaO•Al2O3+6H2O=3CaO•Al2O3•6H2O简写为C3A＋6H=C3AH6在硅酸盐水泥熟料矿物质中，铝酸三钙水化速率最快，水化放热量大且放热速率快。

其早期强度增长快，但强度值并不高，后期几乎不再增长，对水泥的早期(3d以内)强度有一定的影响。

由于C3AH6为立方体晶体，是水化铝酸钙中结合强度最低的产物，它甚至会使水泥后期强度下降。

水化铝酸钙凝结速率快，会使水泥产生快凝现象。

因此，在水泥生产时要加入缓凝剂——石膏，以使水泥凝结时间正常。

第9页：铁铝酸四钙

铁铝酸四钙的水化铁铝酸四钙是熟料中铁相固溶体的代表，氧化铁的作用与氧化铝的作用相似，可看作C3A中一部分氧化铝被氧化铁所取代。

其水化反应及产物与C3A相似，生成水化铝酸钙与水化铁酸钙的固溶体，其反应可表示为：4CaO•Al2O3•Fe2O3+7H2O=3CaO•Al2O3•6H2O+ CaO•Fe2O3•H2O简写为C4AF＋7H=C3AH6＋CFH铁铝酸四钙水化速率较快，仅次于C3A，水化热不高，凝结正常，其强度值较低，但抗折强度相对较高。

提高C4AF的含量，可降低水泥的脆性，有利于道路等有振动交变荷载作用的应用场合。

硅酸盐水泥熟料矿物的水化硬化特性见表4-1，熟料矿物的强度增长情况比较如。

表4-1熟料矿物的水化硬化特性硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥耐化学侵蚀性强度凝结硬化速率28d水化热水化速率矿物名称后期早期中高高快多快C3S良高低慢少慢C2S差低低最快最多最快C3A优低低快中快C4AF

第10页：硅酸盐水泥

硅酸盐水泥的水化硅酸盐水泥由熟料矿物和石膏组成，是一个多矿物的集合体，其水化硬化受到各组分的共同影响。

水泥加水拌合后，C3A、C4AF、C3S与水快速反应，石膏也迅速溶解于水；在石膏存在的条件下，C3A不再生成水化铝酸钙，而是与石膏反应生成为针状晶体的三硫型水化硫铝酸钙(又称钙矾石)，其反应式为：3CaO•Al2O3＋3(CaSO4•2H2O)＋24H2O～26H2O=3CaO•Al2O3•3CaSO4•30H2O～32H2O简写为图4.2各矿物强度增长曲线

第11页：石膏调节凝结的作用

若石膏消耗完毕而还有C3A时，则钙矾石会与C3A继续作用转化为单硫型水化硫铝酸钙，其反应式为：3CaO•Al2O3•3CaSO4•32H2O＋2(3CaO•Al2O3)＋4H2O=3(3CaO•Al2O3)•CaSO4•12H2O简写为水化硫铝酸钙具有正常的凝结时间，而且其强度高于水化铝酸钙。

石膏也会与C4AF反应生成水化硫铝(铁)酸钙，石膏的存在还可以加速C3S和C2S水化。

硅酸盐水泥水化的主要产物是C-S-H凝胶和水化铁酸钙凝胶，氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙等晶体。

在完全水化的水泥石中，C-S-H凝胶约占70%、氢氧化钙约占20%、水化硫铝酸钙(包括钙矾石和单硫型水化硫铝酸钙)约占7%。

• 3.硅酸盐水泥的凝结与硬化水泥的凝结指水泥加水后从流动状态到固体状态的变化，即水泥浆失去流动性而具有一定的强度。

凝结时间分为“初凝”和“终凝”，它直接影响工程的施工。

硬化则

水泥浆体固化后所建立的网状结构具有一定的机械强度，并不断发展的过程。

水泥的水化与凝结硬化是一个连续的过程。

水化是凝结硬化的前提，凝结硬化是水化的结果。

凝结与硬化是同一过程的不同阶段，但凝结硬化的各阶段是交错进行的，不能截然分开。

第12页：水泥石的组成与结构

关于水泥凝结硬化机理的研究，已经有100多年的历史，并有多种理论进行解释，随着现代测试技术的发展应用，其研究还在不断深入。

一般认为水泥浆体凝结硬化过程可分为早、中、后三个时期，分别相当于一般水泥在20℃温度环境中水化3h、20h～30h以及更长时间。

水泥凝结硬化过程如。

水泥加水后，水泥颗粒迅速分散于水中(如图4.3(a))。

在水化早期，大约是加水拌和到初凝时止，水泥颗粒表面迅速发生水化反应，几分钟内即在表面形成凝胶状膜层，并从中析出六方片状的氢氧化钙晶体，大约１h左右即在凝胶膜外及液相中形成粗短的棒状钙矾石晶体，如图4.3(b)所示。

这一阶段，由于晶体太小不足以在颗粒间搭接，使之连结成网状结构，水泥浆既有可塑性又有流动性。

(a)分散在水中的水泥颗粒(b)在水泥颗粒表面(c)膜层长大并互相(d)水泥产物进一步发展，形成水化物膜层连接(凝结)填充毛细孔(硬化)图4.3水泥凝结硬化过程示意图1.水泥颗粒；2.水；3.凝胶；4.晶体；5.未水化水泥内核；6.毛细孔

第13页：水泥水化的阶段划分

在水化中期，约有30%的水泥已经水化，以C-S-H、CH和钙矾石的快速形成为特征，由于颗粒间间隙较大，C-S-H呈长纤维状。

此时水泥颗粒被C-S-H形成的一层包裹膜完全包住，并不断向外增厚，逐渐在膜内沉积。

同时，膜的外侧生长出长针状钙矾石晶体，膜内侧则生成低硫型水化硫铝酸钙，CH晶体在原先充水的空间形成。

这期间膜层和长针状钙矾石晶体长大，将各颗粒连接起来，使水泥凝结。

同时，大量形成的C-S-H长纤维状晶体和钙矾石晶体一起，使水泥石网状结构不断致密，逐步发挥出强度。

水化后期大约是1d以后直到水化结束，水泥水化反应渐趋减缓，各种水化产物逐渐填满原来由水占据的空间，由于颗粒间间隙较小，C-S-H呈短纤维状。

水化产物不断填充水泥石网状结构，使之不断致密，渗透率降低，强度增加。

随着水化的进行，凝胶体膜层越来越厚，水泥颗粒内部的水化越来越困难，经过几个月甚至若干年的长时间水化后，多数颗粒仍剩余未水化的内核。

所以，硬化后的水泥浆体是由凝胶体、晶体、未水化的水泥颗粒内核、毛细孔及孔隙中的水与空气组成，是固－液－气三相多孔体系，具有一定的机械强度和孔隙率，外观和性能与天然石材相似，因而称之为水泥石。

其在不同时期的相对数量变化，影响着水泥石性质的变化。

水泥石中水化产物、强度、孔隙的发展情况如。

在水泥石中，水化硅酸钙凝胶是组成的主体，对水泥石的强度、凝结速率、水化热及其他主要性质起支配作用。

水泥石中凝胶之间、晶体与凝胶、未水化颗粒与凝胶之间产生粘结力是凝胶体具有强度的实质，至今尚无明确的结论。

一般认为范德华力、氢键、离子引力和表面能是产生粘结力的主要原因，也有认为存在化学键力的作用。

第14页：水泥的水化热

水泥熟料矿物的水化是放热反应。

水化放热量和放热速率不仅影响水泥的凝结硬化速率，还会由于热量的积蓄产生较大的内外温差，影响结构的稳定性。

大体积混凝土工程如大型基础、水库大坝和桥墩等，结构中的水泥水化热不易散发，积蓄在内部，可使内外温差达到60℃以上，引起较大的温度应力，产生温度裂缝，导致结构开裂，甚至引起严重的破坏。

所以，大体积混凝土宜采用低热水泥，并采取措施进行降温，以保证结构的稳定和安全。

在低温条件和冬季施工中，采用水化热高的水泥，则可促进水泥的水化和凝结硬化，提高早期强度。

图4.4水化产物、强度、孔隙发展示意图

第15页：影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素

影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素1)熟料矿物组成的影响由于各矿物的组成比例不同、性质不同(见表4-1，如)，对水泥性质的影响也不同。

如硅酸钙占熟料的比例最大，它是水泥的主导矿物，其比例决定了水泥的基本性质；C3A的水化和凝结硬化速率最快，是影响水泥凝结时间的主要因素，加入石膏可延缓水泥凝结，但石膏掺量不能过多，否则会引起安定性不良；当C3S和C3A含量较高时，水泥凝结硬化快、早期强度高，水化放热量大。

熟料矿物对水泥性质的影响是各矿物的综合作用，不是简单叠加，其组成比例是影响水泥性质的根本因素，调整比例结构可以改善水泥性质和产品结构。

• 2)水泥细度的影响水泥的细度并不改变其根本性质，但却直接影响水泥的水化速率、凝结硬化、强度、干缩和水化放热等性质。

因为，水泥的水化是从颗粒表面逐步向内部发展的，颗粒越细小，其表面积越大，与水的接触面积就越大，水化作用就越迅速越充分，使凝结硬化速率加快，早期强度越高。

但水泥颗粒过细时，在磨细时消耗的能量和成本会显著提高且水泥易与空气中的水分和二氧化碳反应，使之不易久存；另外，过细的水泥，达到相同稠度时的用水量增加，硬化时会产生较大的体积收缩，同时水分蒸发产生较多的孔隙，会使水泥石强度下降。

因此，水泥的细度要控制在一个合理的范围。

第16页：拌合用水量

拌合用水量的影响通常水泥水化时的理论需水量大约是水泥质量的23%左右，但为了使水泥浆体具有一定的流动性和可塑性，实际的加水量远高于理论需水量，如配制混凝土时的水灰比(水与水泥重量之比)一般在0.4～0.7之间。

不参加水化的“多余”水分，使水泥颗粒间距增大，会延缓水泥浆的凝结时间，并在硬化的水泥石中蒸发形成毛细孔，拌合用水量越多，水泥石中的毛细孔越多，孔隙率就越高，水泥的强度越低，硬化收缩越大，抗渗性、抗侵蚀性能就越差。

• 4)养护湿度、温度的影响硅酸盐水泥是水硬性胶凝材料，水化反应是水泥凝结硬化的前提。

因此，水泥加水拌合后，必须保持湿润状态，以保证水化进行和获得强度增长。

若水分不足，会使水化停止，同时导致较大的早期收缩，甚至使水泥石开裂。

提高养护温度，可加速水化反应，提高水泥的早期强度，但后期强度可能会有所下降。

原因是在较低温度(20℃以下)下虽水化硬化较慢，但生成的水化产物更加致密，可获得更高的后期强度。

当温度低于0℃时，由于水结冰而使水泥水化硬化停止，将影响其结构强度。

一般水泥石结构的硬化温度不得低于-5℃。

硅酸盐水泥的水化硬化较快，早期强度高，若采用较高温度养护，反而还会因水化产物生长过快，损坏其早期结构网络，造成强度下降。

因此，硅酸盐水泥不宜采用蒸汽养护等湿热方法养护。

• 5)养护龄期的影响水泥的水化硬化是一个长期不断进行的过程。

随着养护龄期的延长，水化产物不断积累，水泥石结构趋于致密，强度不断增长。

由于熟料矿物中对强度起主导作用的C3S早期强度发展快，使硅酸盐水泥强度在3d～14d内增长较快，28d后增长变慢，长期强度还有增长。

第17页：储存条件对水泥的影响

储存条件的影响水泥应该储存在干燥的环境里。

如果水泥受潮，其部分颗粒会因水化而结块，从而失去胶结能力，强度严重降低。

即使是在良好的干燥条件下，也不宜储存过久。

因为水泥会吸收空气中的水分和二氧化碳，发生缓慢水化和碳化现象，使强度下降。

通常，储存三个月的水泥，强度约下降10%～20%；储存六个月的水泥，强度下降约15%～30%；储存一年后，强度下降约25%～40%。

所以，水泥的储存期一般规定不超过三个月。

• 三、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的技术性质根据国家标准GB 175—1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》的规定，硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的主要技术性质如下所述。
• 1.不溶物Ⅰ型硅酸盐水泥中不溶物不得超过0.75%；Ⅱ型硅酸盐水泥中不溶物不得超过1.50%。

不溶物

经盐酸处理后的不溶残渣，再以氢氧化钠溶液处理，经盐酸中和、过滤后所得的残渣，再经高温灼烧所剩的物质。

不溶物含量高对水泥质量有不良影响。

• 2.氧化镁水泥中氧化镁的含量不宜超过5.0%。

如果水泥经压蒸安定性试验合格，则水泥中氧化镁的含量允许放宽到6.0%。

第18页：氧化镁结晶粗大

氧化镁结晶粗大，水化缓慢，且水化生成的Mg(OH)2体积膨胀达1.5倍，过量会引起水泥安定性不良。

需以压蒸的方法加快其水化，方可判断其安定性。

• 3.三氧化硫水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%。

三氧化硫过量会与铝酸钙矿物生成较多的钙矾石，产生较大的体积膨胀，引起水泥安定性不良。

• 4.烧失量Ⅰ型硅酸盐水泥中烧失量不得超过3.0%，Ⅱ型硅酸盐水泥中烧失量不得超过3.5%。

用烧失量来限制石膏和混合材料中杂质含量，以保证水泥质量。

• 5.细度细度是指水泥颗粒的粗细程度。

硅酸盐水泥的细度用比表面积来衡量，要求比表面积大于300m2/kg；普通水泥的细度可用筛余量来衡量，要求80μm方孔筛筛余不得超过10.0%。

• 6.凝结时间硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6h30min。

普通水泥初凝不得早于45min，终凝时间不得迟于10h。

初凝为水泥加水拌合时起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间；终凝为水泥加水拌和时起至标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。

水泥的标准稠度用水量和凝结时间的测定按国家标准GB 1346—2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》进行(详见实验部分)。

为使水泥混凝土和砂浆有充分的时间进行搅拌、运输、浇捣和砌筑，水泥初凝时间不能过短。

当施工完成，则要求尽快硬化，具有强度，故终凝时间不能太长。

第19页：安定性

安定性用沸煮法检验必须合格。

测试方法按国家标准GB 1346—2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》进行。

可以用试饼法也可用雷氏法，有争议时以雷氏法为准(详见实验部分)。

安定性

水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。

当水泥浆体硬化过程发生不均匀的体积变化，就会导致水泥石膨胀开裂、翘曲，甚至失去强度，这即是安定性不良。

安定性不良的水泥会降低建筑物质量，甚至引起严重事故。

引起水泥安定性不良主要是由于水泥熟料中游离氧化钙、游离氧化镁过多或是石膏掺量过多等因素造成的三氧化硫过多造成的，其原因如下：水泥熟料中的氧化钙是在约900℃时石灰石分解产生，大部分结合成熟料矿物，未形成熟料矿物的游离部分成为过烧的CaO，在水泥凝结硬化后，会缓慢与水生成Ca(OH)2。

该反应体积膨胀可达1.5倍～2倍左右，使水泥石发生不均匀体积变化。

游离氧化钙对安定性的影响不仅与其含量有关，还与水泥的煅烧温度有关，故难以定量。

沸煮可加速氧化钙的水化，故需用沸煮法检验水泥的体积安定性。

水泥中的氧化镁(MgO)呈过烧状态，结晶粗大，在水泥凝结硬化后，会与水生成Mg(OH)2。

该反应比过烧的氧化钙与水的反应更加缓慢，且体积膨胀，会在水泥硬化几个月后导致水泥石开裂。

当石膏掺量过多或水泥中SO3过多时，水泥硬化后，在有水存在的情况下，它还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙(钙矾石)，体积约增大1.5倍，引起水泥石开裂。

氧化镁和三氧化硫已在国家标准中作了定量限制，以保证水泥安定性良好。

第20页：水泥的强度与强度等级

强度水泥强度是水泥的主要技术性质，是评定其质量的主要指标。

水泥强度测定按国家标准GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行(详见实验部分)。

强度等级按3d和28d的抗压强度和抗折强度来划分，分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R六个等级，有代号R的为早强型水泥。

各等级的强度值不得低于国家标准GB 175的规定(如表4-2所示)。

表4-2硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥各龄期的强度值硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)强度等级28d3d28d3d6.53.542.517.042.5硅酸盐水泥6.54.042.522.042.5R7.04.052.523.052.57.05.052.527.052.5R8.05.062.528.062.58.05.562.532.062.5R5.52.532.511.032.5普通水泥5.53.532.516.032.5R6.53.542.516.042.56.54.042.521.042.5R7.04.052.522.052.57.05.052.526.052.5R

第21页：水泥的碱含量

碱水泥中碱含量按Na2O＋0.658K2O计算值来表示。

若使用活性骨料，要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于0.60%或由供需双方商定。

当混凝土骨料中含有活性二氧化硅时，会与水泥中的碱相互作用形成碱的硅酸盐凝胶，由于后者体积膨胀可引起混凝土开裂，造成结构的破坏，这种现象称为“碱－骨料反应”(详见第5.5.5节)。

它是影响混凝土耐久性的一个重要因素。

碱－骨料反应与混凝土中的总碱量、骨料及使用环境等有关。

为防止碱－骨料反应，标准对碱含量做出了相应规定。

国家标准GB 175—1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》还规定：凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合标准规定时，均为废品。

凡细度和终凝时间中的任一项不符合标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。

水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。

• 四、水泥石的腐蚀与防止硬化水泥石在通常条件下具有较好的耐久性，但在流动的淡水和某些侵蚀介质存在的环境中，其结构会受到侵蚀，直至破坏，这种现象称为水泥石的腐蚀。

它对水泥耐久性影响较大，必须采取有效措施予以防止。

第22页：水泥石

水泥石的主要腐蚀类型1)软水腐蚀(溶出性腐蚀)Ca(OH)2晶体是水泥的主要水化产物之一，水泥的其他水化产物也须在一定浓度的Ca(OH)2溶液中才能稳定存在，而Ca(OH)2又是易溶于水的。

若水泥石中的Ca(OH)2被溶解流失，其浓度低于水化产物所需要的最低要求时，水泥的水化产物就会被溶解或分解，从而造成水泥石的破坏。

所以软水腐蚀是一种溶出性的腐蚀。

雨水、雪水、蒸馏水、冷凝水、含碳酸盐较少的河水和湖水等都是软水，当水泥石长期与这些水接触时，Ca(OH)2会被溶出，每升水中可溶解Ca(OH)21.3克以上。

在静水无压或水量不多情况下，由于Ca(OH)2的溶解度较小，溶液易达到饱和，故溶出作用仅限于表面，并很快停止，其影响不大。

但在流水、压力水或大量水的情况下，Ca(OH)2会不断地被溶解流失。

一方面使水泥石孔隙率增大，密实度和强度下降，水更易向内部渗透；另一方面，水泥石的碱度不断降低，引起水化产物分解，最终变成胶结能力很差的产物，使水泥石结构受到破坏。

软水腐蚀的程度与水的暂时硬度(水中重碳酸盐即碳酸氢钙和碳酸氢镁的含量)有关，碳酸氢钙和碳酸氢镁能与水泥石中的Ca(OH)2反应生成不溶于水的碳酸钙，其反应式如下：Ca(OH)2＋Ca(HCO3)2=2CaCO3↓＋2H2O生成的碳酸钙沉淀在水泥石的孔隙内而提高其密实度，并在水泥石表面形成紧密不透水层，从而可以阻止外界水的侵入和内部Ca(OH)2的扩散析出。

所以，水的暂时硬度越高，腐蚀作用越小。

应用这一性质，对须与软水接触的混凝土制品或构件，可先在空气中硬化，再进行表面碳化，形成碳酸钙外壳，可起到一定的保护作用。

第23页：软水腐蚀

盐类腐蚀(1)硫酸盐腐蚀(膨胀腐蚀)

在海水、湖水、盐沼水、地下水、某些工业污水、流经高炉矿渣或煤渣的水中，常含钾、钠和氨等的硫酸盐。

它们与水泥石中的Ca(OH)2发生置换反应，生成硫酸钙。

硫酸钙与水泥石中的水化铝酸钙作用会生成高硫型水化硫铝酸钙(钙矾石)，其反应式为：Ca(OH)2＋Na2SO4＋2H2O=CaSO4•2H2O＋2NaOH4CaO•Al2O3•19H2O＋3(CaSO4•2H2O)＋7H2O=3CaO•Al2O3•3CaSO4•31H2O＋Ca(OH)23CaO•Al2O3•6H2O＋3(CaSO4•2H2O)＋19H2O=3CaO•Al2O3•3CaSO4•31H2O生成的高硫型水化硫铝酸钙晶体比原有水化铝酸钙体积增大1倍～1.5倍，硫酸盐浓度高时还会在孔隙中直接结晶成二水石膏，比Ca(OH)2的体积增大1.2倍以上。

由此引起水泥石内部膨胀，致使结构胀裂、强度下降而遭到破坏。

因为，生成的高硫型水化硫铝酸钙晶体呈针状，又形象地称为“水泥杆菌”，如。

图4.5水化硫铝酸钙晶体——水泥杆菌

第24页：镁盐腐蚀

• (2)镁盐腐蚀是指在海水及地下水中，常含有大量的镁盐。

主要是硫酸镁和氯化镁，它们可与水泥石中的Ca(OH)2发生如下反应。

MgSO4＋Ca(OH)2＋2H2O=CaSO4•2H2O＋Mg(OH)2MgCl2＋Ca(OH)2=CaCl2＋Mg(OH)2所生成的Mg(OH)2松软而无胶凝性，CaCl2易溶于水，会引起溶出性腐蚀，二水石膏又会引起膨胀腐蚀。

所以硫酸镁对水泥起硫酸盐和镁盐的双重腐蚀作用，危害更严重。

• 3)酸类腐蚀(1)碳酸腐蚀是指在工业污水、地下水中常溶解有较多的二氧化碳，形成碳酸水，这种水对水泥石有较强的腐蚀作用。

首先，二氧化碳与水泥石中的Ca(OH)2反应，生成碳酸钙。

Ca(OH)2＋CO2＋H2O=CaCO3＋2H2O生成的碳酸钙是固体，但它在含碳酸的水中是不稳定的，会发生可逆反应，转变成重碳酸钙，反应式如下：CaCO3＋CO2＋H2O Ca(HCO3)2所生成的重碳酸钙易溶于水。

当水中含有较多的碳酸，且超过平衡浓度时，上式反应就向右进行，将导致水泥石中的Ca(OH)2转变成为重碳酸盐而溶失，发生溶出性的腐蚀。

当水的暂时硬度较大时，所含重碳酸盐较多，上式平衡所需的碳酸就要越多，因而，可以减轻腐蚀的影响。

第25页：一般酸的腐蚀

• (2)一般酸的腐蚀是指水泥水化生成大量Ca(OH)2，因而呈碱性，一般酸都会对它有不同的腐蚀作用。

主要原因是一般酸都会与Ca(OH)2发生中和反应，其反应的产物或者易溶于水，或者体积膨胀，使水泥石性能下降，甚至导致破坏；无机强酸还会与水泥石中的水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化产物反应，使之分解，而导致腐蚀破坏。

一般来说，有机酸的腐蚀作用较无机酸弱；酸的浓度越大，腐蚀作用越强。

例如：Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2OCa(OH)2＋2H2SO4=CaSO4•2H2O2CaO•SiO2＋4HCl=2CaCl2＋SiO2•2H2O3CaO•Al2O3＋6HCl=3CaCl2＋Al2O3•3H2O腐蚀作用较强的是无机酸中的盐酸(HCl)、氢氟酸(HF)、硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)和有机酸中的醋酸(即乙酸CH3COOH)、蚁酸(即甲酸HCOOH)和乳酸［CH3CH(OH)COOH］等。

氢氟酸能侵蚀水泥石中的硅酸盐和硅质骨料，腐蚀作用非常强烈；而草酸(即乙二酸HOOCCOOH•2H2O)与Ca(OH)2反应生成的草酸钙为不溶性盐，可在水泥石表面形成保护层，所以腐蚀作用很小。

• 3)强碱的腐蚀浓度不高的碱类溶液，一般对水泥石无害。

但若长期处于较高浓度(大于10%)的含碱溶液中也能发性缓慢腐蚀，主要是化学腐蚀和结晶腐蚀。

第26页：化学腐蚀

化学腐蚀：如氢氧化钠与水化产物反应，生成胶结力不强，易溶析的产物。

2CaO•SiO2•nH2O＋2NaOH=2Ca(OH)2＋Na2O•SiO2＋(n―1)H2O3CaO•Al2O3•6H2O＋2NaOH=3Ca(OH)2＋Na2O•Al2O3＋4H2O结晶腐蚀：如氢氧化钠渗入水泥石后，与空气中的二氧化碳反应生成含结晶水的碳酸钠，碳酸钠在毛细孔中结晶体积膨胀，而使水泥石开裂破坏。

• 4)其他腐蚀除了上述四种主要的腐蚀类型外，一些其他物质也对水泥石有腐蚀作用，如糖、氨盐、酒精、动物脂肪、含环烷酸的石油产品及碱－骨料反应等。

它们或是影响水泥的水化、或是影响水泥的凝结、或是体积变化引起开裂、或是影响水泥的强度，从不同的方面造成水泥石的性能下降甚至破坏。

实际工程中水泥石的腐蚀是一个复杂的物理化学作用过程，腐蚀的作用往往不是单一的，而是几种同时存在，相互影响的。

• 2.腐蚀的防止水泥石腐蚀的产生，主要有三个基本原因：一是水泥石中存在易被腐蚀的组分，主要是Ca(OH)2和水化铝酸钙；二是有能产生腐蚀的介质和环境条件；三是水泥石本身不密实，有许多毛细孔，使侵蚀介质能进入其内部。

防止水泥石的腐蚀，一般可采取以下措施。

第27页：合理选用水泥品种

• (1)合理选用水泥品种。

水泥品种不同，其矿物组成也不同，对腐蚀的抵抗能力不同。

水泥生产时，调整矿物的组成，掺加相应耐腐蚀性强的混合材料，就可制成具有相应耐腐蚀性能的特性水泥。

水泥使用时必须根据腐蚀环境的特点，合理地选择品种。

如硅酸盐水泥水化时产生大量Ca(OH)2，易受各种腐蚀的作用，抵抗腐蚀能力较差；而掺加活性混合材料的水泥，其熟料比例降低，水化时Ca(OH)2较少，抵抗各种腐蚀的能力较强；铝酸钙含量低的水泥，其抗硫酸盐、抗碱腐蚀性能较强。

• (2)提高水泥石的密实度，改善孔隙结构。

水泥石的构造是一个多孔体系，因多余水分蒸发形成的毛细孔隙，是连通的孔隙，介质能渗入其内部，造成腐蚀。

提高水泥石的密实度，减少孔隙，能有效地阻止或减少腐蚀介质的侵入，提高耐腐蚀能力；改善水泥石的孔隙结构，引入密闭孔隙，减少毛细孔连通孔，可提高抗渗性，是提高耐腐蚀能力的有效措施。

• (3)通过表面处理，形成保护层。

当腐蚀作用较强时，应在水泥石表面加做不透水的保护层，隔断腐蚀介质的接触，保护层材料选用耐腐蚀性强的石料、陶瓷、玻璃、塑料、沥青和涂料等。

也可用化学方法进行表面处理，形成保护层，如表面碳化形成致密的碳酸钙、表面涂刷草酸形成不溶的草酸钙等。

对于特殊抗腐蚀的要求，则可采用抗蚀性强的聚合物混凝土。

第28页：硅酸盐水泥

• 五、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的特性、应用与存储硅酸盐水泥和普通水泥是混合材料不掺或掺量较少的水泥品种，熟料占主要部分。

它们的主要性质和应用特点是相同或相似的。

• 1.特性凝结硬化快，强度高，尤其是早期强度高，水泥强度等级高；抗冻性好、耐磨性好，且硅酸盐水泥优于普通水泥；所含C3S和C3A较高，其水泥放热大，放热速率快；水泥水化产生较多Ca(OH)2和水化铝酸钙，其耐软水、酸、碱、盐等腐蚀的能力较差；由于含有较多的Ca(OH)2，使其碳化后内部碱度下降不明显，故其抗碳化性较好；由于水化中形成较多的C-S-H凝胶体，使水泥石密实，游离水分较少，硬化时不易产生干缩裂纹，其干缩值较小；不耐高温，虽然水泥石在短时受热时不会破坏，但在高温或长时受热情况下，水泥石中的一些重要组分，在高温下发生脱水或分解，使强度下降甚至破坏。

一般当受热达到300℃时，水化产物开始脱水，体积收缩强度下降，温度达700℃～1 000℃时，强度下降很大，甚至完全破坏。

普通硅酸盐水泥相对于硅酸盐水泥，由于掺入了少量混合材料，其早期强度、水化热、抗冻性、耐磨性和抗碳化性略有降低，耐腐蚀性和耐热性略有提高。

第29页：硅酸盐水泥的应用与存放

应用适用于配制重要结构用的高强度混凝土和预应力混凝土；适用于有高早期强度要求的工程及冬季施工的工程；适用于严寒地区遭受反复冻融的工程及干湿交替的部位；适用于一般地上工程和不受侵蚀的地下工程、无腐蚀性水中的受冻工程；不宜用于海水和有腐蚀介质存在的工程、大体积工程和高温环境工程。

• 3.存储为了便于识别，避免错用，国家标准对水泥的包装标识作了详细规定。

包装水泥袋上应清楚标明产品名称、代号、净含量、强度等级、生产许可证编号、生产者名称、产地、出厂编号、执行标准和包装时间等。

掺火山灰质混合材料的普通水泥还要标明“掺火山灰”字样。

包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级。

包装不合格的水泥是不合格水泥。

水泥在运输和储存过程中，应按不同品种、强度等级及出厂日期分别贮运，不得混杂，并注意防水防潮。

袋装水泥的堆放高度不得超过10袋。

工地存储水泥应有专用仓库，库房要干燥。

存放袋装水泥时，地面垫板要离地30cm，四周离墙30cm。

水泥的储存应按照到货先后依次堆放，尽量作到先到先用，防止存放过久。

一般水泥的储存期为三个月，使用存放三个月以上的水泥，必须重新检验其强度，否则不得使用。

第30页：混合材料

• 一、混合材料在磨制水泥时加入的天然或人工矿物材料称为混合材料。

混合材料的加入可以改善水泥的某些性能，拓宽水泥强度等级，扩大应用范围，并能降低水泥生产成本；掺加工业废料作为混合材料，能有效减少污染，有利于环境保护和可持续发展。

水泥混合材料包括非活性混合材料、活性混合材料和窑灰，其中活性混合材料的应用量最大。

为确保工程质量，凡国家标准中没有规定的混合材料品种，严格禁止使用。

• 1.非活性混合材料在常温下，加水拌合后不能与水泥、石灰或石膏发生化学反应的混合材料称为非活性混合材料，又称填充性混合材料。

非活性混合材料加入水泥中的作用是提高水泥产量，降低生产成本，降低强度等级，减少水化热，改善耐腐蚀性和和易性等。

这类材料有磨细的石灰石、石英砂、慢冷矿渣、粘土和各种符合要求的工业废渣等。

由于非活性混合材料加入会降低水泥强度，其加入量一般较少。

• 2.活性混合材料在常温下，加水拌合后能与水泥、石灰或石膏发生化学反应，生成具有一定水硬性的胶凝产物的混合材料称为活性混合材料。

活性混合材料的加入可起同非活性混合材料相同的作用。

因活性混合材料的掺加量较大，改善水泥性质的作用更加显著，而且当其活性激发后可使水泥后期强度大大提高，甚至赶上同等级的硅酸盐水泥。

常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质材料和粉煤灰等。

第31页：粒化高炉矿渣

粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣是高炉冶炼生铁时，将浮在铁水表面的熔融物经水淬等急冷处理而成的松散颗粒，又称为水淬矿渣。

粒化高炉矿渣的主要化学成分是CaO、SiO2、Al2O3和少量MgO、Fe2O3。

急冷的矿渣结构为不稳定的玻璃体，具有较大的化学潜能，其主要活性成分是活性SiO2和活性Al2O3。

常温下能与Ca(OH)2反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等具有水硬性的产物，从而产生强度。

在用石灰石做熔剂的矿渣中，含有少量C2S，本身就具有一定的水硬性，加入激发剂磨细就可制得无熟料水泥。

• 2)火山灰质混合材料天然火山灰材料是火山喷发时形成的一系列矿物，如火山灰、凝灰岩、浮石、沸石和硅藻土等；人工火山灰是与天然火山灰成分和性质相似的人造矿物或工业废渣，如烧粘土、粉煤灰、煤矸石渣和煤渣等。

火山灰的主要活性成分是活性SiO2和活性Al2O3，在激发剂作用下，可发挥出水硬性。

粉煤灰是火力发电厂以煤粉作燃料，燃烧后收集下来的极细的灰渣颗粒，为球状玻璃体结构，也是一种火山灰质材料。

• 3.窑灰窑灰是水泥回转窑窑尾废气中收集下的粉尘，活性较低，一般作为非活性混合材料加入，以减少污染，保护环境。

第32页：掺混合材料的硅酸盐水泥

• 二、掺混合材料的硅酸盐水泥的水化硬化1.活性混合材料的水化活性混合材料具有潜在水化活性，但在常温下与水拌合时，本身不会水化或水化硬化极为缓慢，基本没有强度。

但在Ca(OH)2溶液中，会发生显著的水化作用，在Ca(OH)2饱和溶液中反应更快。

混合材料中的活性SiO2和活性Al2O3与溶液中的Ca(OH)2反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，其反应可表示为：xCa(OH)2＋SiO2＋nH2O=xCaO•SiO2•(x＋n)H2OyCa(OH)2＋Al2O3＋mH2O=yCaO•Al2O3•(y＋m)H2O当有石膏存在时，混合材料中活性Al2O3生成的水化铝酸钙会与石膏反应，生成水化硫铝酸钙，其反应可表示为：Al2O3＋3Ca(OH)2＋3(CaSO4•2H2O)＋23H2O=3CaO•Al2O3•3CaSO4•32H2O上述水化反应中的x、y值随混合材料的种类、Ca(OH)2与活性SiO2活性Al2O3的比例、环境温度及作用时间的不同而变化，一般为１或稍大；n、m值一般为1～1.25。

Ca(OH)2或石膏的存在是活性混合材料潜在活性发挥的必要条件，这类能激发活性的物质称之为激发剂。

Ca(OH)2为碱性激发剂，石膏为硫酸盐激发剂。

活性混合材料水化较水泥熟料慢，其温度敏感性较高，低温下反应缓慢，高温下水化速率迅速加快，适合于在高温湿热条件下养护。

第33页：掺混合材料硅酸盐水泥

掺混合材料硅酸盐水泥的水化硬化掺混合材料硅酸盐水泥加水拌合后，水泥熟料矿物首先与水作用，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙和Ca(OH)2等，其反应与硅酸盐水泥水化大致相同。

然后，在溶液中Ca(OH)2的激发下，混合材料中的活性成分开始水化(也称为二次水化)，生成以水化硅酸钙为主的水化产物。

熟料与混合材料的水化相互影响，相互促进，二次水化消耗大量Ca(OH)2，水泥的碱度下降，促使熟料加速水化，又保证了混合材料的继续水化。

掺混合材料硅酸盐水泥的早期强度主要由水泥熟料提供。

随着二次水化的进行，混合材料的活性发挥，强度逐步提高，后期强度增长可达到甚至超过同等级的硅酸盐水泥(如)。

掺混合材料的水泥的水化产物主要是水化硅酸钙凝胶、水化硫铝酸钙和水化铝酸钙及其固溶体、氢氧化钙等。

由于混合材料水化的消耗，最终Ca(OH)2的含量远低于硅酸盐水泥；当熟料比例较小时，最终产物中可能会没有Ca(OH)2。

由于混合材料品种、掺入量、熟料质量及硬化条件的不同，不同品种的水泥的水化硬化又有不同的特点。

• 三、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥的质量技术要求由国家标准GB 1344—1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥》规定。

第34页：矿渣硅酸盐水泥的定义与组成

定义与组成1)矿渣硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣水泥)，代号P•S。

水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质量百分比计为20%～70%。

允许用石灰石、窑灰、粉煤灰和火山灰质混合材料中的一种材料代替矿渣，代替数量不得超过水泥质量的8%，替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20%。

• 2)火山灰质硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质酸盐水泥(简称火山灰水泥)，代号P •P。

水泥中火山灰质混合材料掺加量按质量百分比计为20%～50%。

• 3)粉煤灰硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰酸盐水泥(简称粉煤灰水泥)，代号P•F。

水泥中粉煤灰掺加量按质量百分比计为20%～40%。

• 2.技术性质1)细度、凝结时间和体积安定性要求与普通硅酸盐水泥相同。
• 2)氧化镁熟料中氧化镁的含量不宜超过5.0%。

如水泥经压蒸安定性试验合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6.0%。

熟料中氧化镁的含量为5.0%～6.0%时，如矿渣水泥中混合材料总掺量大于40%或火山灰水泥和粉煤灰水泥中混合材料掺加量大于30%，制成的水泥可不做压蒸试验。

第35页：三氧化硫

三氧化硫矿渣水泥中三氧化硫的含量不得超过4.0%；火山灰水泥和粉煤灰水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%。

• 4)强度水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分，分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。

各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表4-3的数值。

表4-3矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥各龄期的强度值掺混合材料的硅酸盐系水泥抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)强度等级28d3d28d3d5.52.532.510.032.55.53.532.515.032.5R6.53.542.515.042.56.54.042.519.042.5R7.04.052.521.052.57.04.552.523.052.5R

第36页：掺混合材料水泥的化学指标

碱水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值来表示。

若使用活性骨料要限制水泥中的碱含量时，由供需双方商定。

• 3.特性与应用硅酸盐系水泥的主要性质相同或相似。

掺混合材料的水泥与硅酸盐水泥相比，又有其自身的特点。

• 1)三种水泥的共性特点与应用(1)凝结硬化慢、早期强度低和后期强度增长快。

因为水泥中熟料比例较低，而混合材料的二次水化较慢，所以其早期强度低，后期二次水化的产物不断增多，水泥强度发展较快，达到甚至超过同等级的硅酸盐水泥。

因此，这三种水泥不宜用于早期强度要求高的工程、冬季施工工程和预应力混凝土等工程，且应加强早期养护。

掺混合材料水泥的强度增长与硅酸盐水泥的比较如。

图4.6不同品种水泥强度发展对比1.硅酸盐水泥；2.矿渣水泥18

第37页：温度敏感性高

• (2)温度敏感性高，适宜高温湿热养护。

这三种水泥在低温下水化速率和强度发展较慢，而在高温养护时水化速率大大提高，强度发展加快，可得到较高的早期强度和后期强度。

因此，适合采用高温湿热养护，如蒸汽养护和蒸压养护。

养护温度对掺混合材料水泥和硅酸盐水泥的强度增长比较如。

掺混合材料的硅酸盐系水泥(a)硅酸盐水泥(b)矿渣水泥图4.7养护温度对掺混合材料水泥和硅酸盐水泥的强度增长比较

第38页：水化热低

• (3)水化热低，适合大体积混凝土工程。

由于熟料用量少，水化放热量大的矿物C3S和C3A较少，水泥的水化热大大降低，适合用于大体积混凝土工程，如大型基础和水坝等。

适当调整组成比例就可生产出大坝专用的低热水泥品种。

• (4)耐腐蚀性能强。

由于熟料用量少，水化生成的Ca(OH)2少，且二次水化还要消耗大量Ca(OH)2，使水泥石中易腐蚀的成分减少，水泥石的耐软水腐蚀、耐硫酸盐腐蚀、耐酸性腐蚀等能力大大提高，可用于有耐腐蚀要求的工程中。

但如果火山灰水泥掺加的是以Al2O3为主要成分的烧粘土类混合材料时，因水化后生成水化铝酸钙较多，其耐硫酸盐腐蚀的能力较差，不宜用于有耐硫酸盐腐蚀要求的场合。

• (5)抗冻性差，耐磨性差。

由于加入较多的混合材料，水泥的需水性增加，用水量较多，易形成较多的毛细孔或粗大孔隙，且水泥早期强度较低，使抗冻性和耐磨性下降。

因此，不宜用于严寒地区水位升降范围内的混凝土工程和有耐磨性要求的工程。

• (6)抗碳化能力差。

由于水化产物中Ca(OH)2少，水泥石的碱度较低，遇有碳化的环境时，表面碳化较快，碳化深度较深，对钢筋的保护不利。

若碳化深度达到钢筋表面，会导致钢筋锈蚀，使钢筋混凝土产生顺筋裂缝，降低耐久性。

不过，在一般环境中，这三种水泥对钢筋都具有良好的保护作用。

第39页：三种水泥的个别特性

三种水泥的个别特性(1)矿渣硅酸盐水泥。

由于矿渣是在高温下形成的材料，所以矿渣水泥具有较强的耐热性。

可用于温度不高于200℃的混凝土工程，如轧钢、铸造、锻造、热处理等高温车间及热工窑炉的基础等；也可用于温度达300℃～400℃的热气体通道等耐热工程。

粒化高炉矿渣玻璃体对水的吸附力差，导致矿渣水泥的保水性差，易泌水产生较多的连通孔隙，水分的蒸发增加，使矿渣水泥的抗渗性差，干燥收缩较大，易在表面产生较多的细微裂缝，影响其强度和耐久性。

• (2)火山灰质硅酸盐水泥。

火山灰水泥具有较好的抗渗性和耐水性。

因为，火山灰质混合材料的颗粒有大量的细微孔隙，保水性良好，泌水性低，并且水化中形成的水化硅酸钙凝胶较多，水泥石结构比较致密，具有较好的抗渗性和抗淡水溶淅的能力，可优先用于有抗渗性要求的工程。

火山灰水泥的干燥收缩比矿渣水泥更加显著，在长期干燥的环境中，其水化反应会停止，已经形成的凝胶还会脱水收缩，形成细微裂缝，影响水泥石的强度和耐久性。

因此，火山灰水泥施工时要加强养护，较长时间保持潮湿状态，且不宜用于干热环境中。

• (3)粉煤灰水泥。

粉煤灰水泥的干缩性较小，甚至优于硅酸盐水泥和普通水泥，具有较好的抗裂性。

因为，粉煤灰颗粒呈球形，较为致密，吸水性差，加水拌合时的内摩擦阻力小，需水性小，所以其干缩小，抗裂性好，同时配制的混凝土、砂浆和易性好。

由于粉煤灰吸水性差，水泥易泌水，形成较多连通孔隙，干燥时易产生细微裂缝，抗渗性较差，不宜用于干燥环境和抗渗要求高的工程。

第40页：复合硅酸盐水泥

• 四、复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥由国家标准GB 12958—1999《复合硅酸盐水泥》规定。

凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为复合硅酸盐水泥(简称复合水泥)，代号P•C。

水泥中混合材料总掺加量按质量百分比计为15%～50%。

允许用不超过8%的窑灰代替部分混合材料，掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣水泥重复。

复合水泥的水化、凝结硬化机理与掺混合材料的其他硅酸盐系水泥相同。

复合水泥强度等级的数值与普通水泥相同，各龄期强度不得低于表4-4的数值；其他技术要求与火山灰水泥相同。

表4-4复合硅酸盐水泥各龄期的强度值掺混合材料的硅酸盐系水泥抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)强度等级28d3d28d3d5.52.532.511.032.55.53.532.516.032.5R6.53.542.516.042.56.54.042.521.042.5R7.04.052.522.052.57.05.052.526.052.5R

第41页：复合水泥

复合水泥的早期强度接近于普通水泥，性能略优于其他掺混合材料的水泥，适用范围较广。

它掺加了两种或两种以的混合材料，有利于发挥各种材料的优点，为充分利用混合材料生产水泥，扩大水泥应用范围，提供了广阔的途径。

硅酸盐系水泥的技术要求比较见表4-5；硅酸盐系水泥的性能比较见表4-6；硅酸盐系水泥的选用见表4-5。

表4-5硅酸盐系水泥的技术要求比较掺混合材料的硅酸盐系水泥火山灰水泥P·P粉煤灰水泥P·F复合水泥P·C矿渣水泥P·S普通水泥P·O硅酸盐水泥项目P·ⅡP·Ⅰ－≤1.50%≤0.75%不溶物含量－≤5.0%≤3.5%≤3.0%烧失量80 μm方孔筛的筛余量<10%比表面积>300 m2/kg细度>45 min初凝时间<10 h<390 min终凝时间水泥中,≤5.0%,蒸压安定性试验合格≤6.0%熟料中,≤5.0%,蒸压安定性试验合格≤6.0%MgO含量≤3.5%≤4.0%≤3.5%SO3含量沸煮法合格安定性各强度等级水泥的各龄期强度不得低于各标准规定的数值。

强度商定≤0.60%或商定碱含量

第42页：复合硅酸盐水泥的组成

表4-6硅酸盐系水泥的性能比较表掺混合材料的硅酸盐系水泥复合水泥粉煤：下表列出相关数据。

表4-6硅酸盐系水泥的性能比较表掺混合材料的硅酸盐系水泥复合水泥粉煤

说明：本页表格在源文件中为线性化文本（表头与数据粘连、行优先与列优先混排），未做自动切分，表格结构待人工核对后还原。

灰水泥火山灰水泥矿渣水泥普通水泥硅酸盐水泥项目熟料15%～50%混合材料石膏熟料20%～40%粉煤灰石膏熟料20%～50%火山灰石膏熟料20%～70%矿渣石膏熟料6%～15%混合材料石膏熟料0%～5%混合材料石膏组成组成多量混合材料多量活性混合材料少量混合材料无或很少混合材料区别二种或二种以上粉煤灰火山灰矿渣早期强度较高凝结硬化较慢，早期强度低，后期强度高基本同硅酸盐水泥。

早期强度、水化热、抗冻性耐耐磨性和抗碳化性略有降低，耐腐蚀性、耐热性略有提高。

凝结硬化快早期、后期强度高水化热大、放热快抗冻性好耐磨性好抗碳化性好干缩小耐腐蚀性差耐热性差性能温度敏感性好、水化热低、耐腐蚀性好、抗冻性差、耐磨性差、抗碳化性差与掺入种类比例有关干缩小抗裂性好泌水性大抗渗较好保水性好抗渗性好干缩大耐热性好泌水性大抗渗性差干缩较大

第43页：表4-7硅酸盐系水泥的选用掺混合材料

表4-7硅酸盐系水泥的选用掺混合材料的硅酸盐系水泥不宜选用可以选用优：下表列出相关数据。

表4-7硅酸盐系水泥的选用掺混合材料的硅酸盐系水泥不宜选用可以选用优

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先选用工程特点及所处环境条件矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥普通水泥一般气候环境1普通混凝土火山灰水泥、粉煤灰水泥矿渣水泥普通水泥干燥环境2矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥高温或长期处于水中3硅酸盐水泥、普通水泥厚大体积4矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥普通水泥硅酸盐水泥要求快硬、高强(＞C40)、预应力1有特殊要求的混凝土硅酸盐水泥严寒地区冻融条件2普通水泥强度等级＞42.5严寒地区水位升降范围3硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥蒸汽养护4矿渣水泥有耐热要求5矿渣水泥火山灰水泥普通水泥有抗渗要求6硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥受腐蚀作用7

第44页：通用硅酸盐水泥的选用

通用硅酸盐系水泥品种不多，但用量却是最大的。

除此之外水泥品种的大部分是特性水泥和专用水泥，又称为特种水泥，其用量虽然不大，但用途却很重要且很广泛。

特种水泥中又以硅酸系水泥为主。

• 一、白色与彩色硅酸盐水泥1.白色硅酸盐水泥白色硅酸盐水泥熟料是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、氧化铁含量少的熟料。

由氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料，适量石膏及标准规定的混合材料，磨细制成的水硬性胶凝材料称为白色硅酸盐水泥，简称白水泥，代号P•W。

硅酸盐水泥的颜色主要由氧化铁引起。

当氧化铁含量在3%～4%时，熟料呈暗灰色；在0.45%～0.7%时，带淡绿色；而降低到0.35%～0.40%后，接近白色。

因此，白色硅酸盐水泥的生产主要是降低氧化铁含量。

此外，氧化锰、氧化铬、氧化钴和氧化钛等也对白水泥的白度有显著影响，故其含量也应尽量减少。

白水泥的国家标准为GB/T 2015—2005《白色硅酸盐水泥》。

白水泥的细度要求为80μm方孔筛筛余不得超过10.0%；凝结时间初凝不早于45min，终凝不迟于10h；体积安定性用沸煮法检验必须合格；水泥中三氧化硫含量不得超过3.5%。

第45页：白水泥

白水泥的强度分为32.5、42.5、52.5三个等级，各龄期的强度不得低于表4-9的规定。

表4-9白水泥各龄期强度值白水泥的白度用样品与氧化镁标准白板反射率的比例衡量，要求白度值不得低于87。

白水泥主要用于建筑物的装饰，如地面、楼梯、外墙饰面，彩色水刷石和水磨石制造，大理石及瓷砖镶贴，混凝土雕塑工艺制品等。

还用于与彩色颜料配成彩色水泥，配制彩色砂浆或混凝土，用于装饰工程。

硅酸盐系特种水泥抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)强度等级28d3d28d3d6.03.032.512.032.56.53.542.517.042.57.04.052.522.052.5

第46页：彩色硅酸盐水泥

彩色硅酸盐水泥彩色硅酸盐水泥简称彩色水泥，主要有两种生产方法，即染色法和烧成法。

染色法是将碱性颜料、白色水泥熟料和石膏共同磨细制成，其产品标准为JC/T870—2000《彩色硅酸盐水泥》；也可将颜料直接与白水泥混合配制而成，这种方法灵活简单，但颜料消耗大，色泽不易均匀。

烧成法是将着色剂加入水泥生料中，经过煅烧使熟料具有所需的颜色，再与石膏混合磨细而成。

烧成法制得的彩色水泥，色泽均匀，颜色保持持久，但生产成本较高；染色法制得的彩色水泥，色泽不易均匀，长期使用易出现褪色，但生产成本较低。

目前彩色水泥以染色法较常用。

染色法使用的颜料多为无机矿物颜料，要求不溶于水、分散性好、大气稳定性好、抗碱性强、着色力强，并不得显著影响水泥的强度和其他性质。

有机颜料易老化，只能作为辅助用途使用，通常只加入少量，以提高水泥色彩的鲜艳度。

彩色水泥主要是配制彩色砂浆或混凝土，用于制造人工石材和装饰工程。

• 二、快硬硅酸盐水泥凡以硅酸盐水泥熟料和适量石膏磨细制成的，以三天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)。

第47页：快硬硅酸盐水泥

快硬硅酸盐水泥的生产与普通水泥相似，主要是提高熟料中的快硬高强成分C3S和C3A的含量并适当多掺石膏，但要求更严格的生产工艺条件，原料有害杂质要少，生料均匀性要好，熟料冷却速率要高等。

我国现行的快硬硅酸盐水泥标准主要是GB 199－1990《快硬硅酸盐水泥》、JC/T 741－1988(1996)《无收缩快硬硅酸盐水泥》和JC/T 314—1982(1996)《快凝快硬硅酸盐水泥》。

标准代号中(1996)表示该标准在1996年进行了确认，但未重新出版。

快硬硅酸盐水泥和无收缩快硬硅酸盐水泥的主要技术要求见表4-10。

表4-10快硬硅酸盐水泥和无收缩快硬硅酸盐水泥的主要技术要求硅酸盐系特种水泥抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)凝结时间细度强度等级品种28d①3d1d28d①3d1d终凝初凝7.25.03.552.532.515.0≤10h≥45min0.08mm方孔筛余≤10%325快硬硅酸盐水泥7.66.04.057.537.517.03758.66.44.562.542.519.04257.15.43.451.528.413.7≤6h≥30min0.08mm方孔筛余≤10%525无收缩快硬硅酸盐水泥7.85.93.961.334.317.26258.66.44.471.141.720.6725注：①是供需双方参考指标。

第48页：快硬硅酸盐水泥的早期强度

提高水泥细度可提高水化硬化速率，一般快硬硅酸盐水泥的比表面积达320m2/kg～450m2/kg，无收缩快硬硅酸盐水泥的比表面积达400m2/kg～500m2/kg。

快硬水泥主要用于抢修工程、军事工程、预应力钢筋混凝土构件制造等，适用于配制干硬混凝土，水灰比可控制在0.40以下；无收缩快硬水泥主要用于装配式框架节点的后浇混凝土和各种现浇混凝土工程的接缝工程、机器设备安装的灌浆等要求快硬、高强和无收缩的混凝土工程。

快凝快硬硅酸盐水泥(双快水泥)的强度要求见表4-11。

表4-11快凝快硬硅酸盐水泥强度要求快凝快硬硅酸盐水泥的三氧化硫的含量不得超过9.5%，主要适用于机场道面、桥梁、隧道和涵洞等紧急抢修工程，以及冬季施工和堵漏等工程。

硅酸盐系特种水泥抗折强度kg/cm2抗压强度kg/cm2凝结时间比表面积m2/kg强度等级28d1d4h28d1d4h终凝初凝553528325190150≤60min≥10min≥450双快—150644634425250200双快—200

第49页：道路硅酸盐水泥

• 三、道路硅酸盐水泥依据国家标准GB 13693－2005《道路硅酸盐水泥》的规定，由道路硅酸盐水泥熟料，适量石膏，可加入标准规定的混合材料，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P•R。

对道路水泥的性能要求是耐磨性好、收缩小、抗冻性好、抗冲击性好，有高的抗折强度和良好的耐久性。

道路水泥的上述特性，主要依靠改变水泥熟料的矿物组成、粉磨细度、石膏加入量及外加剂来达到。

一般适当提高熟料中C3S和C4AF含量，限制C3A和游离氧化钙的含量。

C4AF的脆性小，抗冲击性强，体积收缩最小，提高C4AF的含量，可以提高水泥的抗折强度及耐磨性。

水泥的粉磨细度增加，虽可提高强度，但水泥的细度增加，收缩增加很快，从而易产生微细裂缝，使道路易于破坏。

研究表明，当细度从2 720cm2/g增至3 250 cm2/g时，收缩增加不大，因此，生产道路水泥时，水泥的比表面积一般可控制在3 000cm2/g～3 200cm2/g，0.08mm方孔筛筛余宜控制在5%～10%。

适当提高水泥中的石膏加入量，可提高水泥的强度和降低收缩，对制造道路水泥是有利的。

另外，为了提高道路混凝土的耐磨性，可加入5%以下的石英砂。

第50页：道路水泥

道路水泥的熟料矿物组成要求C3A<5%，C4AF>16%；f-Ca0旋窑生产的不得大于1.0%，立窑生产的不得大于1.8%。

道路水泥中氧化镁含量不得超过5.0%，三氧化硫不得超过3.5%，烧失量不得大于3.0%，碱含量不得大于0.6%或供需双方协商；比表面积为300m2/kg～450m2/kg，初凝不早于1.5 h，终凝不迟于10 h，沸煮法安定性必须合格，28 d干缩率不大于0.10%，28d磨耗量应不大于3.00kg/m2。

道路水泥的各龄期强度不得低于表4-12的数值。

表4-12道路水泥各龄期强度表道路水泥可以较好的承受高速车辆的车轮摩擦、循环负荷、冲击和震荡、货物起卸时的骤然负荷，较好的抵抗路面与路基的温差和干湿度差产生的膨胀应力，抵抗冬季的冻融循环。

使用道路水泥铺筑路面，可减少路面裂缝和磨耗，减小维修量，延长使用寿命。

道路水泥主要用于道路路面、机场跑道路面和城市广场等工程。

硅酸盐系特种水泥抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)强度等级28d3d28d3d6.53.532.516.032.57.04.042.521.042.57.55.052.526.052.5

第51页：膨胀硅酸盐水泥与自应力水泥

• 四、膨胀硅酸盐水泥与自应力硅酸盐水泥膨胀水泥和自应力水泥都是硬化时具有一定体积膨胀的水泥品种。

通用硅酸盐水泥在空气中硬化，一般都表现为体积收缩，平均收缩率为0.02%～0.035%。

混凝土成型后，7d～60d的收缩率较大，以后趋向缓慢。

收缩使水泥石内部产生细微裂缝，导致其强度、抗渗性、抗冻性下降；用于装配式构件接头、建筑连接部位和堵漏补缝时，水泥收缩会使结合不牢，达不到预期效果。

而使用膨胀水泥就能改善或克服上述的不足。

另外，在钢筋混凝土中，利用混凝土与钢筋的握裹力，使钢筋在水泥硬化发生膨胀时被拉伸，而混凝土内测产生压应力，钢筋混凝土内由组成材料(水泥)膨胀而产生的压应力称为自应力。

自应力的存在使混凝土抗裂性提高。

膨胀水泥膨胀值较小，主要用于补偿收缩；自动水泥膨胀值较大，用于产生预应力混凝土。

使水泥产生膨胀主要有三种途径，即氧化钙水化生成Ca(OH)2，氧化镁水化生成Mg(OH)2，铝酸盐矿物生成钙矾石。

因前二种反应不易控制，一般多采用以钙矾石为膨胀组分生产各种膨胀水泥。

常用硅酸盐系膨胀水泥主要是明矾石膨胀水泥(标准代号为JC/T 311—1997)、低热微膨胀水泥(标准代号为GB 2938—1997)和自应力硅酸盐水泥(标准代号为JC/T218—1995)。

第52页：明矾石膨胀水泥

明矾石膨胀水泥是以一定比例的硅酸盐水泥熟料、天然明矾石、无水石膏和矿渣(或粉煤灰)共同粉磨制成。

矿渣作为膨胀稳定剂，明矾石作为铝质原料，其含量要求Al2O3≥16%，SiO2≥15%，在Ca(OH)2和硫酸盐激发下水化形成钙矾石，产生适度膨胀。

其膨胀值要求是：水中养护净浆自由膨胀时线膨胀率1d≥0.15%，28d≥0.35%，但不得大于1.20%。

胶砂试体水中养护3d后，在1.0MPa水压下恒压8h，应不透水。

强度要求见表4-13。

表4-13明矾石膨胀水泥、低热微膨胀水泥各龄期强度值硅酸盐系特种水泥抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)强度等级品种28d7d3d28d7d3d6.54.53.542.526.517.5425明矾石膨胀水泥JC/T 311—19978.05.54.052.534.524.55259.06.05.062.543.029.56256.54.5—32.517.0—325低热微膨胀水泥GB 2938—19978.06.0—42.526.0—425

第53页：明矾石膨胀水泥的适用范围

明矾石膨胀水泥适用于收缩补偿混凝土结构、防渗混凝土、补强和防渗抹面工程，接缝和接头，设备底座和地脚螺栓固结等。

凡以粒化高炉矿渣为主要组分，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，磨细制成的具有低水化热和微膨胀性能的水硬性胶凝材料，称为低热微膨胀水泥，代号LHEC。

低热微膨胀水泥的水化热要求见表4-14，强度要求见表4-13。

水泥净浆试体水中养护至各龄期的线膨胀率要求：ld≥0.05%；7d≥0.10%，28d不得大于0.60%。

表4-14低热微膨胀水泥的水化热要求硅酸盐系特种水泥水化热kJ/kg强度等级7d3d190170325205185425注：在特殊情况下，水化热指标允许由生产单位和使用单位商定。

第54页：低热微膨胀水泥的性能

低热微膨胀水泥主要用于要求低水化热和要求补偿收缩的混凝土、大体积混凝土工程，也可用于要求抗渗和抗硫酸盐腐蚀的工程。

自应力硅酸盐水泥是以适当比例的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、高铝水泥和天然二水石膏磨制而成的膨胀性的水硬性胶凝材料。

硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥强度等级不低于42.5，高铝水泥强度不低于425。

自应力水泥的自应力值指水泥水化硬化后体积膨胀能使砂浆或混凝土在限制条件下产生可资应用的化学预应力，自应力值是通过测定水泥砂浆的限制膨胀率计算得到的。

要求其28d自由膨胀率不得大于3%，膨胀稳定期不得迟于28d。

自应力硅酸盐水泥按其自应力值分为S1、S2、S3、S4四个能级，对应的自应力值见表4-15。

表4-15自应力硅酸盐水泥的能级自应力硅酸盐水泥适用于制造自应力钢筋混凝土压力管及其配件，制造一般口径和压力的自应力水管和城市煤气管。

硅酸盐系特种水泥S4S3S2S1能级4.0≤S4＜5.03.0≤S3＜4.02.0≤S2＜3.01.0≤S1＜2.0自应力值(MPa)

第55页：低水化热硅酸盐水泥

• 五、低水化热硅酸盐水泥低水化热硅酸盐水泥原称大坝水泥，是专门用于要求水化热较低的大坝和大体积工程的水泥品种。

主要品种有三种，国家标准GB 200—2003《中热硅酸盐水泥低热硅酸盐水泥低热矿渣硅酸盐水泥》对这三种水泥做出了规定。

以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，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(简称中热水泥)，代号P•MH。

以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，称为低热硅酸盐水泥(简称低热水泥)，代号P•LH。

以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入粒化高炉矿渣、适量石膏，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)，代号P•SLH。

生产低水化热水泥，主要是降低水泥熟料中的高水化热组分C3S、C3A和f-CaO的含量。

中热水泥熟料中C3S不超过55%，C3A不超过6%，f-CaO不超过1%；低热水泥熟料中C2S不低于40%，C3A不超过6%，f-CaO不超过1%；低热矿渣水泥熟料中C3A不超过8%，f-CaO不超过1.2%。

低热矿渣水泥中矿渣掺量为20%～60%，允许用不超过混合材料总量50%粒化电炉磷渣或粉煤灰代替部分矿渣。

各水泥的强度不得低于表4-16要求；水化热不得高于表4-17要求。

第56页：表4-16低水化热水泥

表4-16低水化热水泥：下表列出相关数据。

表4-16低水化热水泥各龄期强度硅酸盐系特种水泥表4-17低水化热水泥

说明：本页表格在源文件中为线性化文本（表头与数据粘连、行优先与列优先混排），未做自动切分，表格结构待人工核对后还原。

各龄期水化热中热水泥主要适用于大坝溢流面的面层和水位变动区等要求较高耐磨性和抗冻性的工程，低热水泥和低热矿渣水泥主要适用于大坝或大体积建筑物内部及水下工程。

抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)强度等级品种28d7d3d28d7d3d6.54.53.042.522.012.042.5中热水泥6.53.5—42.513.0—42.5低热水泥5.53.0—32.512.0—32.5低热矿渣水泥水化热(不高于) kJ·kg-1强度等级品种28d7d3d—29325142.5中热水泥31026023042.5低热水泥—23019732.5低热矿渣水泥

第57页：抗硫酸盐硅酸盐水泥

• 六、抗硫酸盐硅酸盐水泥国家标准GB 748—2005《抗硫酸盐硅酸盐水泥》按抵抗硫酸盐腐蚀的程度分成中抗硫酸盐硅酸盐水泥和高抗硫酸盐硅酸盐水泥两大类。

以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有抵抗中等浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料，称为中抗硫酸盐硅酸盐水泥，简称中抗硫水泥，代号P•MSR。

具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀的，称为高抗硫酸盐硅酸盐水泥，简称高抗硫水泥，代号P•HSR。

水泥石中的Ca(OH)2和水化铝酸钙是硫酸盐腐蚀的内在原因，水泥的抗硫酸盐性能就决定于水泥熟矿物中这些成分的相对含量。

降低熟料中C3S和C3A的含量，相应增加耐蚀性较好的C2S替代C3S，增加C4AF替代C3A，是提高耐硫酸盐腐蚀的主要措施之一。

抗硫酸盐硅酸盐水泥的成分要求、耐蚀程度和强度等级见表4-18。

表4-18抗硫酸盐水泥成分、耐蚀程度、强度等级表硅酸盐系特种水泥中抗硫、高抗硫水泥强度等级耐蚀SO42-浓度mg·l-1C3AC3S名称抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)28d3d28d3d≤2 500≤5.0≤55.O中抗硫水泥6.02.532.510.032.5≤8 000≤3.0≤50.0高抗硫水泥6.53.042.515.042.5

第58页：砌筑水泥

• 七、砌筑水泥目前，我国建筑，尤其住宅建筑中，砖混结构仍占很大比例，砌筑砂浆成为需要量很大的建筑材料。

通常，在施工配制砌筑砂浆时，会采用最低强度即32.5级或42.5级的通用水泥，而常用砂浆的强度仅为2.5MPa、5.0MPa，水泥强度与砂浆强度的比值大大超过了4～5倍的经济比例，为了满足砂浆和易性的要求，又需要用较多的水泥，造成砌筑砂浆强度等级超高，形成较大浪费。

因此，生产专为砌筑用的低强度水泥非常必要。

GB/T 3183—2003《砌筑水泥》规定：凡由一种或一种以上的水泥混合材料，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，称为砌筑水泥，代号M。

砌筑水泥用混合材料可采用矿渣、粉煤灰、煤矸石、沸腾炉渣和沸石等，掺加量应大于50%，允许掺入适量石灰石或窑灰。

凝结时间要求初凝不早于60min，终凝不迟于12h；按砂浆吸水后保留的水分计，保水率应不低于80%。

砌筑水泥的各龄期强度应不低于表4-19的要求。

第59页：表4-19砌筑水泥的各龄期强度

表4-19砌筑水泥的各龄期强度值硅酸盐系特种水泥砌筑水泥适用于砌筑砂浆：下表列出相关数据。

表4-19砌筑水泥的各龄期强度值硅酸盐系特种水泥砌筑水泥适用于砌筑砂浆

说明：本页表格在源文件中为线性化文本（表头与数据粘连、行优先与列优先混排），未做自动切分，表格结构待人工核对后还原。

、内墙抹面砂浆及基础垫层；允许用于生产砌块及瓦等制品。

砌筑水泥一般不得用于配制混凝土，通过试验，允许用于低强度等级混凝土，但不得用于钢筋混凝土等承重结构。

抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)强度等级28d7d28d7d3.01.512.57.012.54.02.022.510.022.5

第60页：铝酸盐系水泥

铝酸盐系水泥是应用较多的非硅酸盐系水泥，是具有快硬早强性能和较好耐高温性能的胶凝材料，还是膨胀水泥的主要组分，在军事工程、抢修工程、严寒工程、耐高温工程和自应力混凝土等方面应用广泛，是重要的水泥系列之一。

• 一、铝酸盐水泥的原料与组成依据国家标准GB 201—2000《铝酸盐水泥》的规定，凡以铝酸钙为主的铝酸盐水泥熟料，磨细制成的水硬性胶凝材料称为铝酸盐水泥(又称高铝水泥、矾土水泥)，代号CA。

我国铝酸盐水泥按Al2O3含量分为四类，分类及化学成分范围见表4-20。

表4-20铝酸盐水泥类型及化学成分范围铝酸盐水泥ClS①R2OFe2O3SiO2Al2O3类型≤0.1≤0.1≤0.4≤2.5≤8.0≥50，＜60CA—50≤2.0≤2.0≥60，＜68CA—60≤0.7≤1.0≥68，＜77CA—70≤0.5≤0.5≥77CA—80①当用户需要时，生产厂应提供结果和测定方法

第61页：铝酸盐水泥的原料与生产

的主要原料是矾土(铝土矿)和石灰石，矾土提供Al2O3，石灰石提供CaO。

主要化学成分是CaO、Al2O3、SiO2；主要矿物成分是铝酸一钙(CaO•Al2O3简写为CA)、二铝酸一钙(CaO•2Al2O3简写为CA2)、七铝酸十二钙(C12Ａ7)，此外还有少量的其他铝酸盐和硅酸二钙。

铝酸一钙是铝酸盐水泥的最主要矿物，约占40%～50%，具有很高的活性，其特点是凝结正常、硬化迅速，是铝酸盐水泥强度的主要来源。

二铝酸一钙约占20%～35%，凝结硬化慢，早期强度低，但后期强度较高。

铝酸盐水泥熟料的煅烧有熔融法和烧结法两种。

熔融法采用电弧炉、高炉、化铁炉和射炉等煅烧设备；烧结法采用通用水泥的煅烧设备。

我国多采用回转窑烧结法生产，熟料具有正常的凝结时间，磨制水泥时不用掺加石膏等缓凝剂。

• 二、铝酸盐水泥水化与硬化铝酸一钙是铝酸盐水泥的主要矿物成分，其水化硬化情况对水泥的性质起着主导作用。

铝酸一钙水化极快，其水化反应及产物随温度变化很大。

一般研究认为不同温度下，铝酸一钙水化反应有以下形式。

第62页：铝酸盐水泥的水化与晶型转变

当温度在＜20℃时，CaO•Al2O3＋10H2O═CaO•Al2O3•10H2O简写为CA＋10H ═CAH10当温度在20℃～30℃时，3(CaO•Al2O3)＋21H2O═CaO•Al2O3•10H2O＋2CaO•Al2O3•8H2O＋Al2O3•3H2O简写为3CA＋21H ═CAH10＋C2AH8＋AH3当温度＞30℃时，3(CaO•Al2O3)＋12 H2O═3CaO•Al2O3•6H2O＋2(Al2O3•3H2O)简写为3CA＋12H=C3AH6＋2 AH3二铝酸一钙的水化反应产物与铝酸一钙相同。

常温下，CAH10和C2AH8同时形成，一起共存，其相对比例随温度上升而减小。

铝酸盐水泥的硬化机理与硅酸盐水泥基本相同。

水化铝酸钙是多组分的共溶体，呈晶体结构，其组成与熟料成分、水化条件和环境温度等因素相关。

CAH10和C2AH8都属六方晶系，结晶形态为片状、针状，硬化时互相交错搭接，重叠结合，形成坚固的网状骨架，产生较高的机械强度。

水化生成的氢氧化铝(AH3)凝胶又填充于晶体骨架，形成比较致密的结构。

铝酸盐水泥的水化主要集中在早期，5天～7天后水化产物数量就很少增加，所以其早期强度增长很快，后期增长不显著。

第63页：铝酸盐水泥的使用注意事项

要注意的是，CAH10和C2AH8等水化铝酸钙晶体都是亚稳相，会自发地转化为最终稳定产物C3AH6，析出大量游离水，转化随温度提高而加速。

C3AH6晶体属立方晶系，为等尺寸的晶体，结构强度远低于CAH10和C2AH8。

同时水分的析出使内部孔隙增加，结构强度下降。

所以，铝酸盐水泥的长期强度会有所下降，一般降低40%～50%，湿热环境下影响更严重，甚至引起结构破坏。

一般情况下，限制铝酸盐水泥用于结构工程。

• 三、铝酸盐水泥的性能与用途铝酸盐水泥的密度为3.0g/cm3～3.2g/cm3，疏松状态的体积密度为1.0g/cm3～1.3 g/cm3，紧密状态的体积密度为1.6g/cm3～1.8 g/cm3。

国家标准GB 201—2000《铝酸盐水泥》规定的细度、凝结时间和强度等级要求见表4-21。

第64页：铝酸盐水泥

表4-21铝酸盐水泥的细度、凝结时间、强度要求铝酸盐水泥水泥类型项目C：下表列出相关数据。

表4-21铝酸盐水泥的细度、凝结时间、强度要求铝酸盐水泥水泥类型项目CA—80CA—70CA—60CA—50比表面积不小于300m2g-1或0.045mm筛筛余不得超过20%细度30306030初凝，min，不早于凝结时间66186终凝，h，不迟于———3.0①6h抗折强度(MPa)4.05.02.55.51d5.06.05.06.53d——10.0—28d———20①6h抗压强度(MPa)253020401d304045503d——85—28d①

说明：本页表格在源文件中为线性化文本（表头与数据粘连、行优先与列优先混排），未做自动切分，表格结构待人工核对后还原。

当用户需要时，生产厂应提供结果。

第65页：铝酸盐水泥的性能与应用

的性能与应用归纳如下：(1)具有早强快硬的特性，1d强度可达本等级强度的80%以上。

适用于工期紧急的工程，如军事、桥梁、道路、机场跑道、码头和堤坝的紧急施工与抢修等。

• (2)放热速率快，早期放热量大，1d放热可达水化热总量的70%～80%，在低温下也能很好地硬化。

适用于冬季及低温环境下施工，不宜用于大体积混凝土工程。

• (3)抗硫酸盐腐蚀性强。

由于铝酸盐水泥的矿物主要是低钙铝酸盐，不含C3A，水化时不产生Ca(OH)2，所以具有强的抗硫酸盐性，甚至超过抗硫酸盐水泥。

另外，铝酸盐水泥水化时产生铝胶(AH3)使水泥石结构极为密实，并能形成保护性薄膜，对其他类腐蚀也有很好的抵抗性。

耐磨性良好。

适用于耐磨性要求较高的工程，受软水、海水、酸性水和受硫酸盐腐蚀的工程。

• (4)耐热性好。

在高温下，铝酸盐水泥会发生固相反应，烧结结合逐步代替水化结合，不会使强度过分降低。

如采用耐火骨料时，可制成使用温度达1 300℃～1 400℃的耐热混凝土。

适用于制作各种锅炉、窑炉用的耐热和隔热混凝土和砂浆。

• (5)抗碱性差。

铝酸盐水泥是不耐碱的，在碱性溶液中水化铝酸钙会与碱金属的碳酸盐反应而分解，使水泥石会很快被破坏。

所以，铝酸盐水泥不得用于与碱溶液相接触的工程，也不得与硅酸盐水泥、石灰等能析出Ca(OH)2的胶凝材料混合使用。

铝酸盐水泥与石膏等材料配合，可以制成膨胀水泥和自应力水泥，还可用于制作防中子辐射的特殊混凝土。

由于铝酸盐水泥的后期强度倒缩，因而，不宜用于长期承重的结构及处于高温高湿环境的工程。

第66页：其他铝酸盐水泥

• 四、其他铝酸盐水泥1.特快硬调凝铝酸盐水泥以铝酸一钙为主要成分的水泥熟料，加入适量硬石膏和促硬剂，经磨细制成的，凝结时间可调节、小时强度增长迅速、以硫铝酸钙盐为主要水化物的水硬性胶凝材料，称为特快硬调凝铝酸盐水泥。

主要用于抢建、抢修、堵漏以及喷射、负温施工等工程。

特快硬调凝铝酸盐水泥的标准代号为JC/T 736—1985(1996)。

标准规定特快硬调凝铝酸盐水泥的初凝不得早于2min，终凝不得迟于10min；加入水泥重量0.2%酒石酸钠作缓凝剂时，初凝不得早于15min，终凝不得迟于40min；强度标号按2h抗压强度表示，各龄期不得低于表4-22的强度值。

表4-22特快硬调凝铝酸盐水泥的强度铝酸盐水泥抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)水泥标号28d①1d2h28d①1d2h2257.355.393.4353.9234.3122.06注：①28d强度在用户要求时才检测。

第67页：快硬高强铝酸盐水泥

快硬高强铝酸盐水泥凡以铝酸钙为主要成分的熟料，加入适量的硬石膏，磨细制成具有快硬高强性能的水硬性胶凝材料，称为快硬高强铝酸盐水泥。

主要适用于早强、高强、抗渗、抗硫酸盐及抢修等特殊工程。

快硬高强铝酸盐水泥的标准代号为JC/T 416—1991(1996)。

标准规定快硬高强铝酸盐水泥的初凝不得早于25min，终凝不得迟于3h。

经供需双方协商，初凝时间可以小于25min。

各龄期强度不得低于表4-23的强度值。

表4-23快硬高强铝酸盐水泥的强度铝酸盐水泥抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)水泥标号28d1d28d1d7.85.562.535.06258.66.072.540.07259.46.582.545.082510.26.792.547.5925注：若用户需要小时(h)强度,则6h抗压强度不得低于20MPa。

第68页：铝酸盐自应力水泥

铝酸盐自应力水泥铝酸盐自应力水泥是一定量的铝酸盐水泥熟料和二水石膏粉磨而成的大膨胀率的胶凝材料，主要应用于自应力钢筋(钢丝网)混凝土(砂浆)压力管，标准代号为JC 214—1991(1996)。

按1∶2标准砂浆28d自应力值分为三个级别，各级别自应力值不得低于表4-24的规定。

表4-24铝酸盐自应力水泥自应力值铝酸盐自应力水泥初凝不早于30 min，终凝不迟于4h；自由膨胀度，7d龄期≮1.0%，28d龄期≮2.0%；抗压强度，7d龄期≮28.0MPa，28d龄期≮34.0MPa。

铝酸盐水泥6.04.03.0能级3.82.82.07d6.04.53.028d

第69页：硫铝酸盐水泥的组成

是我国发明的组成不同于硅酸盐水泥和铝酸盐水泥的水泥系列。

20世纪70年代，我国发明了普通硫铝酸盐水泥。

20世纪80年代又首创了高铁硫铝酸盐水泥(又称铁铝酸盐水泥)，也已形成了系列。

硫铝酸盐水泥具有早强、高强、抗冻、抗渗、耐蚀和低碱性等优良特性，应用前景广阔。

• 一、硫铝酸盐水泥的组成与水化硫铝酸盐水泥的主要原料是矾土、石灰石和石膏，用烟煤作为燃料。

矾土主要提供Al2O3，其中Fe2O3含量小于5%的称为铝矾土，Fe2O3含量大于5%的称为铁矾土。

对矾土所含SiO2也有一定的限制。

石灰石主要提供CaO，要求与硅酸盐水泥一样。

石膏主要提供SO3，可用二水泥石膏(CaSO4•H2O)或硬石膏(CaSO4)。

硫铝酸盐水泥的主要矿物成分是无水硫铝酸钙(3CaO•3Al2O3•CaSO4)、硅酸二钙(2CaO•SiO2)和含铁相固溶体。

普通硫铝酸盐水泥的含铁相为4CaO•Al2O3•Fe2O3，高铁硫铝酸盐水泥为6CaO•Al2O3•2Fe2O3。

3CaO•3Al2O3•CaSO4水化速率较快，力学强度较高，是早期水化活性高的矿物。

含铁相早期水化快，强度较高。

硅酸二钙与硅酸盐水泥中的不同，主要是在1 250℃～1 280℃时由硫铝酸钙的过渡相分解生成，水化速率有所提高。

无水硫铝酸钙的水化反应可用下式表示。

3CaO•3Al2O3•CaSO4＋18H2O=3CaO•Al2O3•CaSO4•12H2O＋2(Al2O3•3 H2O)6CaO•Al2O3•2Fe2O3的水化反应可表示为：6CaO•Al2O3•2Fe2O3＋15H2O=2｛3CaO•［xAl2O3、(1－x)Fe2O3］•6H2O｝＋4xFe(OH)3＋(2－4x)Al(OH)3

第70页：硫铝酸盐水泥的水化

水化时，各矿物的水化反应均较快。

无水硫铝酸钙在水泥浆失去塑性前就形成了大量的钙矾石和氢氧化铝凝胶，硅酸二钙水化又形成C-S-H凝胶，铁相反应生成水化铁铝酸钙及氢氧化铝、氢氧化铁凝胶。

各种凝胶体快速地不断填充由钙矾石晶体构成的空间网络骨架，逐渐形成致密的水泥石结构，获得很高的早期强度，后期强度还有增长。

硫铝酸盐水泥具有显著的快硬早强特性，与铝酸盐水泥相比，其后期强度不倒缩，性能更优良。

• 二、硫铝酸盐水泥的特性与应用硫铝酸盐水泥是现代水泥中的新型系列，与其他系列水泥相比，有其自身的特点和优势，目前应用推广已显示出良好的发展前景。

其主要特性如下：(1)水化硬化快，早期强度高，是快硬早强水泥的主要品种。

• (2)结构致密，干缩小，抗冻性抗渗性良好。
• (3)抗腐蚀性强，对于大部分酸和盐类都有较强的抵抗能力。
• (4)碱度低，与玻璃纤维等增强材料具有很好的结合能力，但对钢筋的锈蚀有一定影响。
• (5)耐热性较差。

钙矾石在150℃高温下易脱水发生晶形转变，引起强度大幅下降。

• (6)高硫型水化硫铝酸钙的膨胀值较大，且易控制，可制成膨胀水泥和自应力水泥。

硫铝酸盐水泥主要应用是有高早强要求的工程，如抢修、接缝堵漏和喷锚支护等；冬季施工工程；高强度混凝土工程；有抗渗要求、抗腐蚀性要求的工程，如地下工程和抗硫酸盐腐蚀工程等；与玻璃纤维配合，生产耐久性好的玻璃纤维增强水泥制品，制作喷射混凝土和薄壳结构构件；由于耐热性较差，不宜用于高温施工及高温结构中。

目前，我国生产的硫铝酸盐水泥，已经在房屋建筑工程、市政建筑工程、防水建筑工程、海洋建筑工程和混凝土制品等领域应用，取得了较好的效果。

第71页：硫铝酸盐水泥

• 三、硫铝酸盐水泥的主要品种1.普通硫铝酸盐水泥1)快硬硫铝酸盐水泥以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，加入适量石膏和0～10%石灰石，磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料，称为快硬硫铝酸盐水泥，代号R•SAC。

快硬硫铝酸盐水泥的标准代号为JC 714—1996。

其凝结时间初凝不早于25min，终凝不迟于180min；比表面积不小于350m2/㎏；强度要求不小于表4-25的规定。

表4-25快硬硫铝酸盐水泥、快硬铁铝酸盐水泥的强度硫铝酸盐水泥抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)标号28d3d1d28d3d1d7.57.06.548.042.534.54258.07.57.058.052.544.05258.58.07.568.062.552.56259.08.58.078.072.559.0725

第72页：膨胀硫铝酸盐水泥

膨胀硫铝酸盐水泥以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，加入适量石膏磨细制成的具有可调膨胀性能的水硬性胶凝材料，称为膨胀硫铝酸盐水泥。

膨胀硫铝酸盐水泥的标准代号为JC/T 739—1987(1996)。

按水泥的自由膨胀值分为微膨胀硫铝酸盐水泥和膨胀硫铝酸盐水泥两类，其凝结时间初凝不早于30min，终凝不迟于180min；比表面积不小于400 m2/㎏；强度标号为525，要求不小于表4-26的规定。

表4-26膨胀硫铝酸盐水泥、膨胀铁铝酸盐水泥的膨胀率、强度要求硫铝酸盐水泥抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)自由膨胀率%分类28d3d1d28d3d1d28d1d6.95.94.952.541.031.5≤0.5≥0.05微膨胀水泥6.45.44.452.539.027.5≤1.00≥0.10膨胀水泥

第73页：低碱度硫铝酸盐水泥

低碱度硫铝酸盐水泥以无水硫铝酸钙为主要矿物成分的熟料，加入适量石膏和20%～50%石灰石磨细制成的具有低碱度、自由膨胀较小的水硬性胶凝材料，称作低碱度硫铝酸盐水泥，代号L•SAC。

低碱度硫铝酸盐水泥的标准代号为JC/T 659—1997。

其凝结时间初凝不早于25min，终凝不迟于180min；比表面积不小于430 m2/㎏；强度要求不小于表4-27的规定。

表4-27低碱度硫铝酸盐水泥强度要求2.高铁硫铝酸盐水泥1)快硬铁铝酸盐水泥以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙、铁相和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，加入适量石膏和0～10%石灰石，磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料，称为快硬铁铝酸盐水泥，代号R•FAC。

硫铝酸盐水泥抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)标号7d1d7d1d6.04.542.532.04256.55.052.539.0525

第74页：快硬硫铝酸盐水泥标准

快硬硫铝酸盐水泥的标准代号为JC 435—1996。

其凝结时间初凝不早于25min，终凝不迟于180min；比表面积不小于350 m2/㎏；强度要求不小于表4-27的规定。

• 2)膨胀铁铝酸盐水泥以适当成分的生料，经煅烧所得以铁相、无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，加入适量石灰石和石膏，磨细制成的具有可调膨胀性能的水硬性胶凝材料，称为膨胀铁铝酸盐水泥。

膨胀硫铝酸盐水泥的标准代号为JC 436—1991(1996)。

按水泥的自由膨胀值分为微膨胀铁铝酸盐水泥和膨胀铁铝酸盐水泥两类，其凝结时间初凝不早于30min，终凝不迟于180min；比表面积不小于400 m2/㎏；强度标号为525，要求不小于表4-28的规定。

第75页：思考题

思考题：本页列出本章复习思考题。

1. 2.硅酸盐水泥熟料的主要矿物是什么，各有什么水化硬化特性？
2. 3.什么是非活性混合材料和活性混合材料？
3. 4.硅酸盐水泥中加入石膏的作用是什么？
4. 5.通用水泥有那些品种，各有什么性质和特点？
5. 6.水泥的体积安定性是什么含义，如何检验水泥的安定性？
6. 7.简述硅酸盐水泥凝结硬化的机理。影响水泥凝结硬化的主要因素是什么？
7. 8.硅酸盐水泥的强度如何测定，其强度等级如何评定？

第76页：思考题

思考题：本页列出本章复习思考题。

1. 10.什么样的水泥产品是合格品、不合格品、废品？
2. 11.硅酸盐水泥的腐蚀有那些类型，如何防止水泥石的腐蚀？
3. 12.白色硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥在组成成分、生产方法上有什么差异？
4. 13.如何提高硅酸盐水泥的快硬早强性质？
5. 14.道路水泥的组成有何特点，应用性质如何？
6. 15.膨胀水泥膨胀原理是什么？

第77页：思考题

思考题：本页列出本章复习思考题。

1. 17.砌筑水泥的特点是什么，有什么技术经济意义？
2. 18.铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的组成有什么区别？
3. 19.下列混凝土工程中宜选用哪种水泥，不宜使用哪种水泥，为什么？