03 第3章 水泥.pptx

第1页：第3章水泥

第3章水泥

• 【教学目标】
• 本章介绍了硅酸盐水泥的生产、组成、水化硬化化过程、技术性质及应用，在此基础上，介绍了掺混合材的水泥及其它品种水泥。通过本章学习，要求：
• 1.了解硅酸盐水泥的生产工序及水化机理；
• 2.掌握硅酸盐水泥及掺混合材水泥的技术性质、特点及使用范围；
• 3.掌握水泥石腐蚀的种类及防止错施；
• 4.了解快硬水泥、铝酸盐水泥、白水泥等其他品种水泥的性能特点及应用。

第2页：本章教学要求

【教学要求】相关知识能力要求知识要点(1)硅酸盐水泥的生产、水化、技术性质、水泥石结构、硅酸盐水泥的腐蚀与防止(2)硅酸盐水泥性能特点及应用(1)能测定硅酸盐水泥的技术性质，包括细度、标准稠度用水量、凝结时间、体积安定性等；（2）会按标准方法制作胶砂试块，测定水泥胶砂强度，根据水泥胶砂的抗压及抗折强度度，依据相关标准，判定水泥强度等级；(3)懂得硅酸盐水泥的腐蚀防止；(4)会正确储存和使用硅酸盐水泥。硅酸盐水泥(1)活性混合材与非活性混合材概念；（2）掺混合材水泥（普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合水泥）的定义、性能特点及应用。（1）能鉴别活性混合材与非活性混合材；（2）能根据工程特点及所处环境，合理选用不同品种的水泥。掺混合材料的硅酸盐水泥快硬水泥、铝酸盐水泥、中热水泥、低热水泥、白水泥、彩色水泥、道路水泥、膨胀水泥、抗硫酸盐水泥、砌筑水泥的性能特点及应用。能根据不同的工程及使用环境，合理选用水泥品种其它品种水泥

第3页：3.1 硅酸盐水泥

3.1硅酸盐水泥

• 3.1.1硅酸盐水泥的生产及主要矿物组成
• 硅酸盐水泥属通用硅酸盐水泥之一。根据国家标准（GB175—2007）《通用硅酸盐水泥》的规定，硅酸盐水泥有两个品种，一种是不掺加混合材料，完全用硅酸盐水泥熟料和石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，用代号P·Ⅰ表示；另一种是掺加不大于5%的粒化高炉矿渣或石灰石与熟料和石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料，用代号P·Ⅱ表示。不论是P·Ⅰ型还是P·Ⅱ型硅酸盐水泥，其生产工艺基本相同。

第4页：3.1.2 硅酸盐水泥的水化与凝结硬化

3.1.2硅酸盐水泥的水化与凝结硬化

• 硅酸盐水泥加水后，其矿物与水作用，生成一系列新的化合物，称为水化。生成的新化合物称为水化产物。
• 硅酸盐水泥水化是一个复杂的物理、化学反应过程，生成水化产物的同时，产生水化热，不同的矿物成分产生的水化热量不同，释放热量的速度也不一样。但大部分（50%以上）热量集中在前3天以内，主要表现为凝结硬化初期的放热量最为明显。当C3A含量较高时，水泥在凝结硬化初期的水化热与水化速率较大，从而表现出凝结与硬化速度较快；而C2S含量较高或混合材料较多时，则水泥在凝结硬化初期的水化热和水化放热速率较小，从而也表现出凝结与硬化速度较慢。
• 1）硅酸三钙水化C3S与水作用，生成水化硅酸钙和氢氧化钙，反应式如下：硅酸三钙水化反应快，水化热高，硬化后的强度最高，但生成较多的氢氧化钙易溶于水、易与酸反应。所以硅酸三钙是保证强度的主要成分，但抗侵蚀能力较差。2）硅酸二钙水化C2S与水作用，生成水化硅酸钙和氢氧化钙，反应式如下：3）铝酸三钙水化C3A与水作用，生成水化铝酸钙，其反应式如下：

第5页：4)铁铝酸四钙水化C

因铝酸三钙与水反应迅速，造成水泥速凝，将影响施工。因此，在水泥磨细时加入适量石膏（一般占水泥成品量的3%～5%），石膏与水化铝酸钙反应生成难溶于水的水化硫铝酸钙针状晶体（简称钙矾石，常用符号AFt表示），沉积在水泥颗粒的表面，阻止水分向颗粒内部渗入，延缓水泥的凝结。4）铁铝酸四钙水化C4AF与水作用，生成水化铝酸钙和水化铁酸钙。其反应式如下铁铝酸四钙水化快，水化热较大，强度发展较快，但强度不高。

第6页：水泥矿物水化特性

水泥矿物水化特性：四种主要矿物水化特性汇于表3－2中。表3－2水泥矿物成分水化特征C4AFC3AC2SC3S矿物名称特性较快最快慢快凝结硬化速度较大最大小大水化热较快最快慢快强度发展快慢小小大最大强度值大小大小最大较小抗化学侵蚀性小大中中干燥收缩

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第7页：水灰比与水泥浆

图3.2水泥石结构A--未水化水泥颗粒；B—胶体粒子（C-S-H）；C—晶体粒子[Ca(OH)2等]；D—毛细孔（毛细孔水）；E—凝胶孔3.1.3水泥石的结构及影响其强度发展的因素1.水泥石的结构水泥石是由未水化的水泥颗粒A、水化产物B（凝胶体）、水化产物C（结晶体）、未被水泥颗粒和水化产物所填满的原充水空间D（毛细孔或毛细孔水）及凝胶体中的孔E（凝胶孔）所组成的多孔体系（如图3.2）。2.影响水泥石强度发展的主要因素1）水泥矿物组成水泥的组成成分及各组分的比例对水泥石强度发展有很大影响。当水泥熟料中C3S与C3A含量多时，水泥的凝结硬化加快，水泥石早期强度较高，同时早期水化热也较大。2）水灰比水泥加水拌和后的物质叫水泥浆，水泥浆中水与水泥用量的比值，称为水灰比（W/C）。理论上，水泥完全水化所需要的水灰比为0.15～0.25。但为了使水泥浆具有良好的塑性，往往要加更多的水（水灰比可达０.3～0.7），大部分多余的水最终要蒸发留下许多孔隙，可见，水灰比越大，水泥浆越稀，凝结硬化和强度发展越慢，且硬化后毛细孔含量越多，强度也越低。因此，实际工程中，为了提高水泥石的硬化速度和强度，应尽可能降低水灰比。

第8页：3)环境温、湿度

3）环境温、湿度

• 环境温、湿度对水泥石强度发展有明显影响。温度越高，水泥水化越激烈，水泥石强度发展越快；反之，温度越低，水泥水化越慢，水泥石强度发展也越慢。当温度低于00C时，水泥水化停止，并可能遭受冰冻破坏。因此，冬季施工应采取保温措施。
• 水泥水化及凝结硬化必须在足够的水分下进行。环境湿度大，水分蒸发慢，水泥浆体可保持水泥水化所需的水分。若环境干燥，水分蒸发快，水泥浆体因缺少水分而影响正常水化，水泥石强度发展也很慢，甚至停止增长。另外，干燥还会给水泥石带来其它诸多方面的危害。所以，水泥混凝土工程在浇筑后2～3周内应加强洒水养护，以保证水泥水化所需的水分，促进水泥充分水化。
• ４）龄期
• 水泥浆的凝结硬化是随着龄期（天数）的增加而发展的,随着时间的延长，水泥水化程度增加，凝胶体数量增加，毛细孔数量减少，强度也不断增增长。实难表明，常温（20℃）下，水泥混凝土强度的增长在28天以内较快,以后惭缓。

第9页：勃氏透气仪

勃氏透气仪：图3.3勃氏透气仪示意图1--U形压力计；2--平面镜；3--透气圆筒；4--活塞；5--背面接微型电磁泵；6--温度计；7--开关3.1.4硅酸盐水泥的主要技术性质1.密度与堆积密度硅酸盐水泥的密度，一般在3.1~3.2g/cm3之间（实际进行混凝土配合比设计时，通常取3.1g/cm3），松散状态时的堆积密度一般在900~1300kg/m3之间，紧密状态时可达1400~1700kg/ m3。2.细度（选择性指标）细度是指水泥颗粒的粗细程度，是检定水泥品质的主要指标之一。水泥细度可用筛析法和比表面积法来检测。筛析法，以80μm或45μm方孔筛的筛余量表示水泥细度；比表面积法，用1kg水泥所具有的总表面积㎡来表示水泥细度（㎡/kg）。为满足工程对水泥性能的要求，根据《通用硅酸盐水泥》（GB 175-2007）规定，矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥的细度以筛余量表示，其80um方孔筛余不大于10%或45um方孔筛余不大于30%；硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示，其值应不小于300m2/kg。比表面积测定方法是利用勃氏透气仪（如图3.3），按《水泥比表面积测定方法勃氏法》（GB/T8074-2008）规定进行操作3.标准稠度用水量由于加水量的多少，对水泥的一些技术性质（如凝结时间等）的测定值影响很大，故测定这些性质时，必须在一个规定的稠度下

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第10页：凝结时间

4.凝结时间

• 水泥的凝结时间有初凝与终凝之分。标准稠度的水
• 泥净浆自加水时起至水泥浆失去塑性所需的时间称为初
• 凝时间；自加水时起至水泥浆完全失去塑性，并开始产生强度所需的时间称为终凝时间。
• 水泥的凝结时间在施工中具有重要的意义。初凝时间不宜过快，以便有足够的时间在初凝之前完成混凝土各工序的施工操作；终凝也不宜过迟，以便使混凝土在浇捣完毕后，尽早完成凝结并硬化，具有一定的强度，以利于下一步施工工作的进行。
• 水泥凝结时间的测定，是以标准稠度的水泥净浆，在规定的温度和湿度下，用凝结时间测定仪来测定的（详见水泥试验部分）。我国水泥标准规定，硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不大于390min。凡初凝时间不符合规定的水泥，为废品；终凝时间不符合规定的水泥，为不合格产品。

第11页：体积安定性

5.体积安定性

• 水泥的体积安定性，是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。
• 造成水泥安定性不良的原因主要是由于其熟料矿物组分含有过多的游离氧化钙或游离氧化镁，以及水泥中石膏超量等因素造成的SO含量过多所致。它们通常要在水泥凝结硬化后一段时间后才开始慢慢水化，且水化时产生的体积膨胀导致硬化水泥石结构的不均匀体积变化而开裂，使结构遭到破坏。
• 水泥熟料中如果含有较多游离氧化钙，就会在凝结硬化时发生不均匀的体积变化。这是因为过火的游离氧化钙熟化很慢，当水泥已经凝结硬化后，才进行熟化作用，产生体积膨胀。
• 同时，游离氧化镁的水化作用比游离氧化钙更加缓慢，必须用压蒸法检验其危害作用。当水泥中石膏超量等因素造成SO含量过多时，需将试件经长期常温水浸泡后才能发现。由于氧化镁和过量硫酸盐的危害作用不易快速检验，故在水泥生产中必须严加控制。为此，国家标准GB175-2007规定，硅酸盐水泥中水泥中三氧化硫含量（质量分数）不得超过3.5%，游离氧化镁含量不得超过5.0%（如果水泥压蒸试验合格，则水泥中氧化镁的质量分数允许放宽到6.0%）。
• 对于由游离氧化钙引起的水泥安定性不良，可采用试饼法或雷氏法检验。其中，试饼法是将标准稠度的水泥净浆做成试饼经恒沸3h后，用肉眼观察其外观状态。若未发现裂纹，用直尺检查也没有弯曲现象时，则称为安定性合格；反之，则为不合格。雷氏法是测定水泥浆在雷氏夹中经硬化后的沸煮膨胀值，当两个试件经沸煮后的雷氏膨胀测定值的平均值不大于5mm时，即判为该水泥安定性合格；反之，则为不合格（检测方法见试验部分）。
• 国家标准规定，安定性不合格的水泥必须作废品处理，任何工程中不得使用。

第12页：表3-3 不同强度通用硅酸盐水泥的强度要求

表3-3 不同强度通用硅酸盐水泥的强度要求：表3－3不同强度通用硅酸盐水泥的强度要求（GB175-2007）抗折强度度(MPa),不小于抗压强度(MPa),不小于强度等级品种28d3d28d3d6.53.542.517.042.5硅酸盐水泥4.022.042.5R7.04.052.523.052.55.027.052.5R8.05.062.528.062.55.532.062.5R6.53.542.516.042.5普通硅酸盐水泥4.021.042.5R7.04.052.522.052.55.026.052.5R5.52.532.510.032.5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3.515.032.5R6.53.542.515.042.54.019.042.5R7.04.052.521.052.54.523.052.5R注：①该标准从2008年6月1日起实施

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第13页：水化热

7.水化热

• 水泥在水化过程中所放出的热量，称为水泥的水化热（kJ/kg）。水泥水化热的大部分是在水化初期（7d内）放出的，后期放热逐渐减少。
• 水泥水化热的大小及放热速率，主要决定于水泥熟料的矿物组成及细度等。通常强度等级高的水泥，水化热较大。凡起促凝作用的物质（如CaCl2）均可提高早期水化热；反之，凡能减慢水化反应的物质（如加入缓凝剂）,则能降低早期水化热。
• 水泥的这种放热特性，对大体积混凝土建筑物是不利的。它能使建筑物内部与表面产生较大的温差，引起局部拉应力，使混凝土发生裂缝。因此，大体积混凝土工程应采用放热量较低的水泥。

第14页：不溶物及烧失量

8.不溶物及烧失量

• 不溶物是指水泥经酸和碱处理后，不能被溶解的残余物。它是水泥中非活性组分的反映，主要由生料、混合料和石膏中的杂质产生。
• 烧失量是指水泥经高温灼烧处理后的质量损失率，主要由水泥中未煅烧组分产生，如未烧透的生料、石膏带入的杂质掺合料及存放过程中的风化等。
• GB175-2007标准规定：I型硅酸盐水泥中的不溶物含量不得超过0.75%，烧失量不得大于3.0%；II型硅酸盐水泥中的不溶物含量不得超过1.50%；烧失量不得大于3.5%。
• 凡不溶物和烧失量任一项不符合标准规定的水泥均为不合格品水泥。
• 9.碱含量（选择性指标）
• 硅酸盐水泥中除主要矿物成分外，还含少量其他化学成分，如钠和钾的氧化物（碱性物质）。水泥中的碱含量以Na2O+0.658K2O计算值来表示。拌制混凝土时，当水泥中的碱含量过高，骨料又有一些活性物质时,会在潮湿或有水环境中发生有害的碱----骨料反应，同时也影响水泥与外加剂的适应性。根据GB175-2007标准规定：若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量不得大于0.6%，或由供需双方商定。

第15页：3.1.5 水泥石的侵蚀和防止

3.1.5水泥石的侵蚀和防止

• 通常情况下，硬化后的硅酸盐水泥具有较强的耐久性。但在某些含侵蚀性物质（酸、强碱、盐类）的介质中，有害介质侵入水泥石内部，使已硬化的水泥石结构遭到破坏，强度降低，最终甚至造成建筑物的破坏，这种现象称为环境对水泥石的侵蚀。
• 1.水泥石的侵蚀
• 1)软水侵蚀（溶出性侵蚀）
• 氢氧化钙结晶体是构成水泥石结构的主要水化产物之一，水泥矿物的水化产物需在一定浓度的氢氧化钙溶液中才能稳定存在；如果水泥石结构所处环境的溶液（如软水）中氢氧化钙浓度低于其饱和浓度时，则其中的氢氧化钙将被溶解或分解，从而造成水泥石结构的破坏。
• 雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水及含碳酸盐很少的河水与湖水等都属于软水。当水泥石长期与这些水相接融时，其中的氢氧化钙会被溶出（每升水中能溶氢氧化钙1.3g以上）。在静水中或无压的情况下，由于氢氧化钙容易达到饱和，故溶出仅限于表层而对水泥石结构的危害不大。但在流水及压力水的作用下时，其中氢氧化钙会不断被溶解而流失，并使水泥石碱度降低，从而引起其他水化产物的分解与溶蚀，如高碱性的水化硅酸盐、水化铝酸盐等可分解成为胶结能力很差的低碱性水化产物，最后导致水泥石结构的破坏，这种现象称为溶析。

第16页：环境水中含有重碳酸盐时

当环境水中含有重碳酸盐时，则重碳酸盐可与水泥石中的氢氧化钙产生反应，并生成几乎不溶于水的碳酸钙。其反应式为：所生成的碳酸钙沉积在已硬化水泥石中的孔隙内起密实作用，从而可阻止外界水的继续侵入及内部氢氧化钙的扩散析出。因此，对需与软水接触的混凝土，若预先在空气中硬化和存放一段时间后，可使其碳化作用而形成碳酸钙外壳，这将对溶出性侵蚀起到一定的阻止效果。溶出性侵蚀的强弱程度，与水质的硬度有关。当环境水的水质较硬，即水中重碳酸盐含量较高时，氢氧化钙的溶解度较小，侵蚀性较弱；反之，水质越软，侵蚀性越强。

第17页：镁盐侵蚀

（2）镁盐侵蚀在海水、地下水及其它矿物水中，常含有大量的镁盐，主要有硫酸镁及氯化镁等。这些镁盐能与水泥石中的Ca(OH)2发生下列反应：在生成物中，氯化钙(CaCl2)易溶于水，氢氧化镁[Mg(OH)2]松软无胶结力，石膏则产生硫酸盐侵蚀，因此，硫酸镁对水泥石起着镁盐和硫酸盐双重腐蚀。3)酸性侵蚀（1）碳酸侵蚀某些工业污水及地下水中常含有较多的二氧化碳。二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙反应生成碳酸钙，碳酸钙与二氧化碳反应生成碳酸氢钙，反应式如下：由于碳酸氢钙易溶于水，若被流动的水带走，化学平衡遭到破坏，反应不断向右边进行，则水泥石中的石灰浓度不断降低，水泥石结构逐渐破坏。

第18页：一般酸的腐蚀

（2）一般酸的腐蚀在工业废水、地下水、沼泽水中常含有无机酸或有机酸，工业窑炉中的烟气常含有二氧化硫，遇水后生成亚硫酸，这些酸类物质将对水泥石产生不同程度的腐蚀作用。各种酸很容易与水泥石中的氢氧化钙产生中和反应，其作用后的生成物或者易溶于水而流失，或者体积膨胀而水泥石内造成内应力而导致结构破坏。腐蚀作用最快的无机酸有盐酸、氢氟酸、硝酸、硫酸；有机酸有醋酸、蚁酸和乳酸等。例如盐酸和硫酸分别与水泥石中的氢氧化钙作用，反应生成的氯化钙易溶于水，被水带走后，降低了水泥石的氢氧化钙浓度，生成的二水石膏在水泥石孔隙中结晶膨胀，使水泥石结构开裂，继而又起硫酸盐的腐蚀作用，其反应式如下：环境水中酸的氢离子浓度越大，即pH越小时，则侵蚀性越严重。

第19页：强碱的腐蚀

4）强碱的腐蚀低浓度或碱性不强的溶液一般对水泥石结构无害，但是，当水泥中铝酸盐含量较高时，遇到强碱（氢氧化钠、氢氧化钾）作用后也可能因被腐蚀而破坏。这是因为氢氧化钠与水泥熟料中未水化的铝酸盐作用时，可生成易溶的铝酸钠，当水泥石被氢氧化钠浸透后再经干燥时，容易与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠，从而在水泥石毛细孔中结晶沉积，最终导致水泥石结构被破胀裂。除上述四种侵蚀类型外，还有糖类、氨盐、酒石酸精、动物脂肪、含环烷酸的石油产品等物质对水泥石也有一定的侵蚀作用。实际上，水泥石的腐蚀是一个极为复杂的物理化学作用过程，在其遭受腐蚀时，很少仅为单一的侵蚀作用，往往是几种同时存在，互相影响。

第20页：2.水泥石侵蚀的防止综上所述

2．水泥石侵蚀的防止综上所述，造成其腐蚀的基本原因，一方面是水泥石中存在有易被腐蚀的组分（如其中的氢氧化钙、水化铝酸钙）；另一方面是水泥石本身的结构不密实，往往含有很多毛细孔通道，使得侵蚀性介质易于进出其内部结构。根据水泥石侵蚀的原因及侵蚀的类型，工程中可采取下列防止措施。1）根据环境介质的侵蚀特性，合理选择水泥的品种。如采用水化产物中氢氧化钙含量较少的水泥，可提高对各种侵蚀作用的抵抗能力；对于具有硫酸盐腐蚀的环境，可采用铝酸三钙含量低于5%的抗硫酸盐水泥；另外，掺入适当的混合材料，也可提高水泥对不同腐蚀介质的抵抗能力。2）提高水泥石的密实度。通过合理的材料配比设计降低水灰比、掺加某些可堵塞孔隙的物质、改善施工方法，加强振捣，均可以获得均匀密实的水泥石结构，避免或减缓水泥石的侵蚀。3）设置保护层。当环境介质的侵蚀作用较强，或难以利用水泥石结构本身抵抗其腐蚀作用时，可在其表面加做耐腐蚀性强且不易透水的保护层，隔绝侵蚀性介质，保护原有建筑结构，使之不遭受侵蚀。如耐酸石料、耐酸陶瓷、玻璃、塑料、沥青、涂料、不透水的水泥喷浆层及塑料薄膜防水层等。尽管这些措施的成本通常较高，但其效果却十分有效，均能起到保护作用。

第21页：3.1.6 硅酸盐水泥的特性及应用

3.1.6硅酸盐水泥的特性及应用

• 1.水化、凝结与硬化速度快、强度高，尤其是早期强度更高。
• 由于硅酸水泥中，C3A和C3S含量大，使硅酸盐水泥水化、凝结速度快，强度（主要是早期强度）发展也快，这对要求早强的结构工程，大跨度、高强度、预应力结构等重要结构的混凝土工程有利。
• 2.水化热大，且放热较集中。
• 硅酸盐水泥早期水化放热量大，放热持续时间也较长，其3d持内的水化放热量约占其总放热量的50%，有利于冬季施工，但硅酸盐水泥不适宜在大体积混凝土等工程中使用。
• 3.抗冻性好、干缩性小、耐磨性好。
• 由于硅酸盐水泥能够形成较致密的早期硬化结构，使其表现出较好的抗冻性和耐磨性；只要得到适当的早期养护，可以获得较为稳定的结构，从而表现出较小的干缩。这些特性使其更适合于有抗冻、耐磨要求或干燥环境中的结构工程。
• 4.抗碳化能力强
• 空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙反应生成碳酸钙的过程叫碳化。硅酸盐水泥硬化后的水泥石显示强碱性，埋于其中的钢筋在碱性环境中表面生成一层灰色钝化膜，保护钢筋不生锈。碳化使氢氧化钙浓度降低，水泥石逐渐由碱性变成中性，当中性化深度达钢筋附近时，钢筋就会失去碱性保护而生锈，体积膨胀造成钢筋混凝土结构开裂。而硅酸盐水泥碱性强，密实度高，因而抗碳化能力强，适用于重要的钢筋混凝土结构及预应力混凝土工程。

第22页：3.1.7 硅酸盐水泥的验收与储运

3.1.7硅酸盐水泥的验收与储运

• 1.废品水泥与不合格品水泥
• 国家标准规定：硅酸盐水泥性能中，凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、体积安定性中，任一项不符合标准规定时均为废品。废品水泥不得在工程中使用。
• 凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项不符合标准规定或混合料掺加量超过最大限量和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、强度等级、工厂名称和出厂编号不清楚的也属不合格品。
• 2.水泥储运
• 水泥厂生产的水泥分散装水泥和袋装水泥。散装水泥出厂运输用专用的散装水泥运输车进行，入专用的水泥罐贮存。发展散装水泥有较好的社会和经济效益，国家鼓励使用散装水泥。
• 袋装水泥运输、贮存方便，但堆放时应注意防水防潮，堆放高度一般不超过10袋。
• 不论散装水泥还是袋装水泥，运输和保管时，不得混入杂质；不同品种、不同强度等级及出厂日期的水泥应分别存放，并加以标识，不得混杂。使用时应考虑先存先用的原则。存放期一般不超过3个月。袋装水泥储存3个月后，强度降低约10%～20%，6个月后约降低15%～30%，故贮存超过6个月的水泥应重新进行试验才能使用。

第23页：掺混合材的硅酸盐水泥

3. 2掺混合材的硅酸盐水泥

• 凡在硅酸盐水泥熟料中，掺入一定量的混合材料（简称混合材），和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料，称作掺混合材料的硅酸盐水泥（简称掺混合材水泥）。在硅酸盐水泥熟料中，掺加一定量混合材，有以下几方面好处：
• 1.改善水泥性能。如增加抗腐蚀性差、降低水化热等；
• 2.增加水泥品种。由于混合材的种类多，不同品种的混合材，呈现不同的性能，从而生产出不同品种的水泥，为适应不同的工程需要提供了方便；
• 3.降低水泥成本。由于混合材大多是工业副产品或天然矿物质，价格便宜，掺入硅酸盐水泥中，代替部分水泥，可增加水泥产量，降低水泥成本。

第24页：3.2.1 混合材

3.2.1混合材

• 混合材是生产水泥时为改善水泥的性能、调节水泥的强度等级而掺入的人工或天然矿物材料。混合材料按照在水泥中的性能表现不同，可分为活性材和非活性混合材两大类。
• 1．活性混合材
• 活性混合材是具有火山灰性或潜在的水硬性，或兼有火山灰性和潜在水硬性的矿物质材料。
• 火山灰性，是指磨细的矿物质材料和水拌和成浆后，单独不具有水硬性，但在常温下与外加的石灰水拌和后的浆体，能形成具有水硬性化合物的性能，如火山灰、粉煤灰、硅藻土等。
• 潜在水硬性，是指该类矿物质材料只需在少量外加剂的激发条件下，即可利用自身溶出的化学成分，生成具有水硬性的化合物，如粒化高炉矿渣等。
• 水泥中，常用的活性混合材有：
• 1）粒化高炉矿渣
• 高炉冶炼生铁时，浮在铁水表面的熔融物（主要成分是硅酸钙和铝酸钙），经急冷处理而成的粒径为0.5~5mm的疏松颗粒材料，称为粒化高炉矿渣。由于多采用水淬方法进行急冷处理，故又称为水淬矿渣。
• 水淬矿渣是以玻璃体为主的矿物，其中，玻璃体含量达80%以上；其主要化学成分为CaO，SiO2和Al2O3等，另外还有少量的MgO，Fe2O3及其他杂质。由于粒化高炉矿渣具有较高的化学潜能而表现为在激发条件下较强的化学活性。它们的活性主要来自玻璃体结构中的活性SiO2和Al2O3，其活性通常表现为在水泥水化后形成的饱和石灰或石膏溶液中产生明显的二次水化反应，从而生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等新的水化产物。这些新的水化物可改善水泥的某些性能。

第25页：2.非活性混合材料

2．非活性混合材料

• 凡不具有活性或活性很低的人工或天然矿质材料经粉磨而成的细粉，且掺入后对水泥无不利影响的材料称为非活性混合材料。水泥中掺加非活性混合材料主要是起调节水泥强度等级、降低水化热、增加水泥产量等作用。常用的非活性混合材有活性指标较低的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料；石灰石和砂岩等磨成的细粉（其中石灰石中的三氧化二铝含量不应大于2.5%）。

第26页：3.2.2 掺混合材料的硅酸盐水泥

3.2.2掺混合材料的硅酸盐水泥

• 工程中常用的掺混合材的水泥有：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥等。
• 1．普通硅酸盐水泥
• 普通硅酸盐水泥简称为普通水泥。根据国家标准GB175-2007《通用硅酸盐水泥》规定，普通硅酸盐水泥是指（熟料和石膏）组分≥80%且＜95%，掺加＞5%且≤20%的粉煤灰、粒化高炉矿渣或火山灰等活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%的非活性混合材料或不超过水泥质量5%的窑灰来代替活性混合材料，共同磨细制成的水硬性凝材料，代号P·O。
• 普通硅酸盐水泥的成分中，绝大部分仍是硅酸盐水泥熟料，故其基本特征与硅酸盐水泥相近。但由于普通硅酸盐水泥中掺入了少量混合材料，故某些性能与硅酸盐水泥稍有些差异。
• 普通硅酸盐水泥的细度同硅酸盐水泥一样，用比表面积表示，根据规定应不小于300m2/kg；初凝时间不小于45min，终凝不大于600min；体积安定性必须合格。
• 普通硅酸盐水泥被子广泛用于各种混凝土或钢筋混凝土工程，是我国目前主要的水泥品种之一。

第27页：2.矿渣硅酸盐水泥

2．矿渣硅酸盐水泥

• 矿渣硅酸盐水泥简称为矿渣水泥。根据国家标准GB175-2007《通用硅酸盐水泥》规定，矿渣硅酸盐水泥有两个品种，一种是（熟料和石膏）组分≥50%且＜85%，掺加＞20%且≤50%的活性混合材料粒化高炉矿渣，其中允许用不超过水泥质量8%的其它活性混合材、非活性混合材或窑灰中的任一种代替，代号为P·S·A；另一种是（熟料和石膏）组分≥30%且＜50%，掺加＞50%且≤70%的活性混合材料粒化高炉矿渣，其中允许用不超过水泥质量8%的其它活性混合材、非活性混合材或窑灰中的任一种代替，代号为P·S·B。
• 矿渣水泥加水后，首先是水泥熟料颗粒开始水化，然后矿渣受熟料水化时所析出的Ca(OH)2的激发，活性SiO2、Al2O3即与Ca(OH)2作用形成具有胶凝性能的水化硅酸钙和水化铝酸钙。
• 矿渣水泥中加入的石膏，一方面可调节水泥的凝结时间；另一方面又是矿渣的激发剂。因此，石膏的掺量一般可比硅酸盐水泥中稍多一些。但若掺量太多，也会降低水泥的质量。国家标准中规定，矿渣水泥中的SO3含量不得超过4.0%。
• 矿渣水泥的密度一般为2.8~3.0g/cm3，较硅酸盐水泥略小，颜色也较淡。矿渣水泥与硅酸盐水泥及普通水泥相比较，主要有以下特点：

第28页：矿渣水泥的抗侵蚀性

1）具有较强的抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力。由于矿渣水泥中掺加了大量矿渣，熟料相对减少，C3S及C3A的含量也相对减少；又因水化过程中所析出的Ca(OH)2与矿渣作用，生成较稳定的水化硅酸钙及水化铝酸钙。这样，在硬化后的水泥石中，游离Ca(OH)2及易受硫酸盐侵蚀的水化铝酸钙都大为减少，从而提高了抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力。故矿渣水泥较适用于受溶出性或硫酸盐侵蚀的水工建筑工程、海港工程及地下工程。但在酸性水（包括碳酸）及含镁盐的水中，矿渣水泥的抗侵蚀性能却较硅酸盐水泥及普通水泥为差。

• 2）水化热低。在矿渣水泥中，由于熟料减少，使发热量高的C3S和C3A含量相对减少故其水化热较低，宜用于大体积工程中。
• 3）早期强度低，后期强度增长率大。矿渣水泥中活性SiO2、Al2O3与Ca(OH)2的化合反应在常温下进行得较为缓慢，故矿渣水泥早期硬化较慢，其早期（28d以前）强度较同强度等级的硅酸盐水泥及普通水泥为低（参看表3-3）；而28d以后的强度发展将超过硅酸盐水泥及普通水泥。
• 4）环境温度对凝结硬化的影响较大。矿渣水泥在较低温度下，凝结硬化较硅酸盐水泥及普通水泥缓慢，故冬季施工时，更需加强保温养护措施。但在湿热条件下，矿渣水泥的强度发展却较以上两种水泥为快，故矿渣水泥适于蒸汽养护。

第29页：5)保水性差

5）保水性差，泌水性较大。水泥加水拌和后，水泥浆体能够保持一定量的水分而不析出的性能，称为保水性。当加水量超过其保水能力时，在凝结过程中将有部分水从泥浆中析出，这种析出水分的性能，称为泌水性或析水性。因此，保水性和泌水性这两个名称实际上是表述同一事物的两个方面。

• 由于矿渣在与熟料共同粉磨过程中，颗粒难于磨得很细，且矿渣玻璃质结构亲水性较弱，因而矿渣水泥的保水性较差，泌水性较大。这是一个缺点，它易使混凝土内形成毛细管通道，当水分蒸发后，便形成孔隙，降低混凝土的密实性、均匀性及抗渗性。
• 6）干缩性较大。水泥在空气中硬化时，随着水分的蒸发，体积会有微小的收缩，称为干缩。水泥干缩是一种不良的性质，它将直接引起混凝土产生干缩，易使混凝土表面的发生很多微细裂缝，从而降低混凝土的耐久性和力学性能。
• 矿渣水泥的干缩性较硅酸盐水泥及普通水泥大。因此，使用矿渣水泥时，应注意加强养护。
• 7）抗冻性较差，耐磨性较差。水泥抗冻性及耐磨性的强弱，是影响混凝土抗冻性及耐磨性的重要因素。矿渣水泥抗冻性及耐磨性均较硅酸盐水泥及普通水泥差。因此，矿渣水泥不宜用于严寒地区水位经常变动的部位；也不宜用于高速挟沙水流冲刷或其它具有耐磨要求的工程。
• 8）碳化速度较快、深度较大。用矿渣水泥拌制的砂浆及混凝土，由于水泥石中Ca(OH)2浓度（碱度）较硅酸盐水泥及普通水泥低，因而表层的碳化作用进行得较快，碳化深度也较大。这对钢筋混凝土是不利的，当碳化深入到达钢筋表面时，就会导致钢筋锈蚀。
• 9）耐热较强。矿渣水泥的耐热性较强，因此，较其它品种水泥更适用于高温车间、高炉基础等耐热工程。

第30页：3.火山灰质硅酸水泥

3．火山灰质硅酸水泥

• 火山灰质硅酸水泥简称为火山灰水泥。根据国家标准GB175-2007《通用硅酸盐水泥》规定，火山灰质硅酸盐水泥是指（熟料和石膏）组分≥60%且＜80%，掺加＞20%且≤40%的火山灰质活性混合材料磨细制成的水硬性胶凝材料，代号为P·P。
• 火山灰水泥的许多性能，如抗侵蚀性、水化时的发热量、强度及其增进率、环境温度对凝结硬化的影响、碳化速度等，都与矿渣水泥有相同的特点。
• 火山灰水泥的抗冻性及耐磨性比矿渣水泥还要差一些。故应避免用于有抗冻及耐磨要求的部位。它在硬化过程中的干缩现象较矿渣水泥更为显著，因此，使用时，须特别注意加强养护，使之较长时间保持潮湿状态，以避免产生干缩裂缝。处于干热环境施工的工程，不宜使用火山灰水泥。
• 火山灰表面粗糙、多孔，所以火山灰水泥的标准稠度用水量比一般水泥都大，泌水性较小。此外，火山灰质混合材料在石灰溶液中会产生膨胀现象，使拌制的混凝土较为密实，故抗渗性较高。

第31页：5.复合硅酸盐水泥

5．复合硅酸盐水泥

• 复合硅酸盐水泥简称为复合水泥。根据国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175-2007规定，复合硅酸盐水泥是指（熟料和石膏）组分≥50%且＜80%，掺加两种（或两种以上）的活性或非活性混合材料，掺加量＞20%且≤50%，其中，允许用不超过水泥质量8%的窑灰代替，磨细制成的水硬性胶凝材料，代号为P·C。掺矿渣时，混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。
• 用于掺入复合水泥的混合材料有多种。除符合国家标准的粒化高炉矿渣、粉煤灰及火山灰质混合材料外，还可掺用符合标准的粒化精炼铁渣、粒化增钙液态渣及各种新开辟的活性混合性材料以及各种非活性混合性材料。因此，复合水泥更加扩大了混合材料的使用范围，既利用了混合材料资源，缓解了工业废渣的污染问题，又大大降低了水泥的生产成本。
• 复合硅酸盐水泥同时掺入两种或两种以上的混合材料，它们在水泥中不是每种混合材料作用的简单叠加，而是相互补充。如矿渣与石灰石复掺，使水泥既有较高的早期强度，又有较高的后期强度增进率；又如火山灰与矿渣复掺，可有效地减少水泥的需水性。水泥中同时掺入两种或多种混合材料，可更好地发挥混合材料各自的优良特性，使水泥性能得到全面改善。
• 矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥的凝结时间要求与普通水泥一样；但细度以筛余量表示，根据国家标准规定，80μm或45μm方孔筛筛余应不大于10%或30%；火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥和掺火山灰质混合材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；其强度要求见表3-3。

第32页：通用水泥的选用原则

通用水泥的选用原则：不同品种的通用硅酸盐系水泥适用环境与选用原则见表3－4。表3—4不同品种的通用硅酸盐系水泥适用环境与选用原则不宜选用可以选用优先选用工程特点及所处土环境—矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥普通水泥在一般气候环境中混凝土1普通混凝土火山灰水泥矿渣水泥普通水泥在干燥环境中混凝土2—普通水泥矿渣水泥、火山灰水泥粉煤灰水泥、复合水泥在高湿环境中或长期处于水中的混凝土3硅酸盐水泥、普通水泥—矿渣水泥、火山灰水泥粉煤灰水泥、复合水泥大体积混凝土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、高强的混凝土1有特殊要求的混凝土火山灰水泥矿渣水泥(强度等级>32.5)普通水泥严寒地区的露天混凝土，寒冷地区处于水位升降范围内的混凝土2矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥—普通水泥(强度等级>42.5)严寒地区处于水位升降范围内的混凝土3矿渣水泥普通水泥有抗渗要求的混凝土4火山灰水泥、粉煤灰水泥矿渣水泥(强度等级>32.5)硅酸盐水泥普通水泥有耐磨性要求的混凝土5硅酸盐水泥、普通水泥—矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥受侵蚀性介质作用的混凝土6

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第33页：3.3 其他品种水泥

3.3 其他品种水泥：3.3其他品种水泥 3.3.1快硬硅酸盐水泥 快硬硅酸盐水泥简称为快硬水泥，是以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石膏，磨细制成的一种早强快硬的水硬性胶凝材料。 根据国家标准GB199规定，快硬水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h.。按3d胶砂抗压强度，划分为32.5、37.5、42.5三个强度等级，各强度等级1d、3d、28d强度要求见表3—5。表3—5快硬硅酸盐水泥各龄期强度值（GB199）抗折强度度（MPa）抗压强度(MPa)强度等级28d3d1d28d3d1d7.25.03.552.532.515.032.57.66.04.057.537.517.037.58.06.44.562.542.519.042.5

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第34页：1)早期强度高

1)早期强度高：（1）CA—50成型时，水灰比按0.44和胶砂流动度达到130～150mm来确定。当用0.44水灰比制成的胶砂流动度正好在130～150mm时，即用0.44水灰比；当胶砂流动度超出该流动度范围时，应在0.44基数上以0.01的整倍数增加或减少水灰比，使制成的胶砂流动度达到130～140mm。 （2）CA—60、CA—70、CA—80成型时，水灰比按0.40和胶砂流动度达到130～150mm来确定，若用0.40水灰比制成胶砂的流动度超出上述范围时，按CA—50的方法进行调整。各类型6h、1d、3d、28d强度值不得低于表3—7规定的数值。 3.性能特点 1）早期强度高，后期强度增长不明显 铝酸盐水泥的水化产物主要是含水铝酸一钙（CaO·Al2O3·10H2O，简写为CAH10）、表3—7铝酸盐水泥胶砂强度（GB201--2000）抗折强度度（MPa）抗压强度(MPa)水泥类型28d3d1d28d3d1d6h--6.55.53.0①--504020①CA—5010.05.02.5--854520--CA—60--6.05.0----4030--CA—70--5.04.0----3025--CA—80①当用户需要时，生产厂应提供结果

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第35页：2)水化热大

含水铝酸二钙（C2AH8）、和铝胶（AH3）。水化产物CAH10与C2AH8为针状或板状结晶,能相互交织成坚固的结晶共生体,析出的氢氧化铝凝胶(Al2O3·3H2O)难溶于水,填充于晶体骨架的空隙中,形成比较致密的结构,使水泥石获得很高的强度，经5~7天后，水化物的数量很少增加，因此，铝酸盐水泥的早期强度增长很快，24h即可达到极限强度的80%左右，但后期强度则长不显著。尤其是在高于300C湿热环境下，强度下降的更快。

• 2）水化热大
• 铝酸盐水泥主要成分是铝酸钙，故水化放热量大，且集中在水化初期，1d内即可放出水化热总量的70%~80%。
• 3）抗硫酸盐侵蚀性强
• 由于铝酸盐水泥水化产物中没有Ca(OH)2,所以，铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀性强，但抗碱性差。
• 4）耐热性好
• 因为高温下产生固相反应，烧结代替水化，使得铝酸盐水泥在高温下仍能保持较高的强度。
• 4.应用
• 铝酸盐水泥宜用于要求早期强度高的紧急抢修工程及寒冷地区冬季施工的混凝土工程；如用耐火的粗、细骨料，可制成使用温度高达1300~14000C的耐火混凝土等。
• 铝酸盐水泥不适合用蒸汽养护；严禁与硅酸盐水泥或石灰混杂在一起，也不得与尚未硬化的硅酸盐水泥混凝土接触使用。

第36页：中、低热硅酸盐水泥

3.3.3中、低热硅酸盐水泥及低热矿渣硅酸盐水泥

• 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性材料，称为中热硅酸盐水泥（简称中热水泥），代号为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性材料，称为低热硅酸盐水泥（简称低热水泥），代号为P·LH。
• 以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料，称为低热矿渣硅酸盐水泥（简称低热矿渣水泥），代号为P·SLH。水泥中矿渣掺量为20%~60%（质量百分比）。允许用不超过混合材料总量50%的磷渣或粉煤灰代替部分矿渣。
• 为了减少水泥的水化热及降低放热速率，特限制中热水泥熟料中C3A的含量不得超过6%，C3S的含量不得超过55%，低热矿渣水泥熟料中C3A的含量不得超过8%。在细度要求上，80μm方孔筛上的筛余不得超过12%；初凝时间不得早于60min，终凝时间不得迟于12h；水泥安定性必须合格。中、低热水泥及低热矿渣水泥的标号及各龄期强度指标见表3－8；各龄期水化热上限值见表3－9。

第37页：表3－8中、低热水泥及低热矿渣水泥各龄期

表3－8中、低热水泥及低热矿渣水泥各龄期：表3－8中、低热水泥及低热矿渣水泥各龄期强度值（GB200—2003）抗折强度度（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低热矿渣水泥表3－9中、低热水泥各龄期水化热值（kJ/kg）水化热强度等级品种7d3d29325142.5中热水泥26023042.5低热水泥23019732.5低热矿渣水泥注：水化热的测定按GB2022进行。中、低热水泥主要用于大坝溢流面或大体积建筑物的面层和水位变动区等部位，要求较低水化热和较高耐磨性、抗冻性的工程；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等要求低水化热的工程。

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第38页：3.3.4 白水泥和彩色水泥

3.3.4白水泥和彩色水泥1.白色硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥中通常含有较多的氧化铁而多呈灰色，随着氧化铁含量的增加而颜色变深，水泥中含铁量与水泥颜色的关系见表3－10。表3－10水泥中铁含量与水泥的颜色的关系0.35~0.40.45~0.73~4氧化铁含量(%)白色淡绿色暗灰色水泥颜色根据《白色硅酸盐水泥》（GB/T2015-2005）规定，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，氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏及0~10%的石灰石或窑灰，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。水泥粉磨时，允许加入不损害水泥性能的助磨剂，加入量不超过水泥质量的1%。

第39页：2)白水泥的技术性质

2）白水泥的技术性质

• 根据国家标准《白色硅酸盐水泥》（GB/T2015-2005）规定，白色硅酸盐水泥三氧化硫含量应不超过3.5%；80um方孔筛余应不超过10%；初凝时间应不早于45min，终凝时间应不迟于10h；压蒸安定性必须合格。
• 根据抗压及抗折强度度值，白水泥分为32.5，42.5、52.5等三个强度等级。各龄期强度值见表3—11。表3—11白水泥各龄期强度值（GB/T2015--2005）抗折强度度（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白度是反映水泥颜色白色程度的技术参数。白度的检测方法是将白色水泥样品装入压样器中压成表面平整的白板，置于白度仪中所测定的技术指标，以色品指数和明度指数为基数，采用享特公式计算出白度。根据GB2015—2005规定，白色硅酸盐水泥白度应不低于87。根据规定，凡三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合标准规定或强度低于最低等级的指标时为废品；凡细度、终凝时间、强度和白度任一项不符合规定的为不合格品，水泥包装标志中水泥品种、生产者名称和出厂编号不全的，也属不合格品。

第40页：2.彩色硅酸盐水泥

2．彩色硅酸盐水泥

• 彩色硅酸盐水泥是指除灰色的通用水泥及白色水泥之外的硅酸盐水泥。为获得所期望的色彩，可采用烧成法或染色法生产彩色水泥。其中烧成法是通过调整水泥生料的成分，使其烧成后生成所需要的彩色水泥；染色法是将硅酸盐水泥熟料（白水泥熟料或普通水泥熟料）、适量石膏和碱性颜料共同磨细而制成的彩色水泥，也可将矿物颜料直接与水泥粉混合而配制成彩色水泥。
• 彩色水泥中加入的颜料必须具有良好的大气稳定性和耐久性，不溶于水，分散性好，抗碱性强，不参与水泥水化反应，对水泥的组成和特性无破坏性。常用的颜料有氧化铁（黑、红、褐、黄色）、二氧化锰（黑、褐色）、氧化铬（绿色）、钴蓝（蓝色）等。
• 白水泥和彩色水泥主要用于建筑物内外面的装饰，如地面、楼面、墙柱、台阶；建筑立面的线条、装饰图案、雕塑等。白色水泥和彩色水泥配以彩色大理石、白云石石子和石英砂作粗细骨煤油骨料，可拌制出彩色砂浆和彩色混凝土，做成水磨石英钟、水刷石、斩假石等饰面，实乃物美价谦。

第41页：3.3.5 膨胀水泥和自应力水泥

3.3.5膨胀水泥和自应力水泥

• 一般硅酸盐水泥在空气中硬化时，体积会发生收缩。收缩会导致水泥石结构内部产生微裂缝，降低了水泥石结构的密实性，影响结构的抗渗、抗冻、耐腐蚀等性能。膨胀水泥在硬化过程中体积不会发生收缩，而是略有膨胀，可以解决由于收缩带来的不利后果。
• 根据在约束条件下产生的膨胀量和用途，分为收缩补偿型膨胀水泥（简称膨胀水泥）及自应力型膨胀水泥（简称自应力水泥）两大类。前者表示水泥水化硬化过程中的体积膨胀，在实用上具有补偿因普通水泥在水化时所产生的收缩，其自应力值小于2.0MPa，一般为0.5MPa，其线膨胀率一般在1%以下，相当或稍大于一般水泥的收缩；后者表示水泥水化硬化后的体积膨胀，能使砂浆或混凝土在受约束条件下产生可应用的预应力（常称自应力）值不小于2.0MPa，线膨胀率一般在1%~3%。
• 根据膨胀水泥基本组成，可分为以下几类：
• 1.以硅酸盐水泥为基础的膨胀水泥
• 以硅酸盐水泥为主，外加铝酸盐水泥和石膏等膨胀组分配制而成。如膨胀硅酸盐水泥和自应力硅酸盐水泥等。
• 2.明矾石膨胀水泥
• 以硅酸盐水泥熟料为主，外加天然明矾石、石膏和粒化高炉矿渣（或粉煤灰）配制而成。
• 3.以铝酸盐水泥为基础的膨胀水泥
• 由铝酸盐水泥熟料和适量石膏配制而成。如石膏矾土膨胀水泥、自应力铝酸盐水泥等。

第42页：铁铝酸盐膨胀水泥

4.以铁铝酸盐水泥为基础的膨胀水泥

• 由铁铝酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细而成。有膨胀与自应力铁铝酸盐水泥。
• 5.以硫铝酸盐水泥为基础的膨胀水泥
• 由硫铝酸盐水泥熟料，加入适量石膏磨细而成。包括膨胀与自应力硫铝酸盐水泥。
• 膨胀水泥在硬化过程中具有体积膨胀的特点。其膨胀作用是由于水化过程形成大量膨胀性的物质（如水化硫铝酸钙等）所造成的。由于这一过程是在水泥硬化初期进行的。因此，水化硫铝酸钙等晶体的长大不致引起有害内应力，而仅使硬化的水泥体积膨胀。
• 膨胀水泥在硬化过程中，形成比较密实的水泥石结构，故抗渗性较高。因此，膨胀水泥又是一种不透水的水泥。
• 膨胀水泥适用于补偿收缩混凝土结构工程、防渗层及防渗混凝土，构件的接缝及管道接头、结构的加固与补修、固结机器底座和地脚螺栓等。自应力水泥适用于制造自应力钢筋混凝土压力管等。

第43页：3.3.6 抗硫酸盐硅酸盐水泥

3.3.6抗硫酸盐硅酸盐水泥（简称抗硫酸盐水泥）

• 这种水泥的熟料矿物组成，主要是限制C3A及C3S的含量。按照抗硫酸盐的性能分为中抗硫水泥（C3A＜5%，C3S＜55%）及高抗硫水泥（C3A＜3%，C3S＜55%）两大类。两类水泥按强度分为32.5、42.5两个强度等级。根据国家标准《抗硫酸盐硅酸盐水泥》(GB748-2005)的规定各龄期强度值要求见表3—12。表3—12抗硫酸盐水泥各龄期强度值（GB748--2005）抗折强度度（MPa）抗压强度(MPa)强度等级28d3d28d3d6.02.532.510.032.56.53.042.515.042.5抗硫酸盐侵蚀的能力很强，同时也具有较强的抗冻性及较低的水化热。适用于同时受硫酸盐侵蚀、冻融和干湿作用的海港工程、水利及地下等工程。

第44页：3.3.7 砌筑水泥

3.3.7砌筑水泥

• 砌筑水泥是以活性混合材料或具有水硬性的工业废料为主要原料，加入少量硅酸盐水泥熟料和石膏，经磨细制成的水硬性胶凝材料。代号M。其混合材掺加量按质量百分比计应大于50%，允许掺入适量的石灰石或窑灰。
• 根据国家标准《砌筑水泥》GB3183-2003的规定，水泥中三氧化硫含量应不大于4.0%；80um方孔筛筛余量不大于10.0%；初凝不早于60min，终凝不迟于12h；用沸煮法检验，应合格；保水率应不低于80%；强度分为12.5、22.5两个等级，各等级水泥7d、28d龄期强度应不低于表3—13数值。
• 砌筑水泥的强度较低，，主要用于工业与民用建筑的砌筑砂浆和内墙抹面砂浆、垫层混凝土等，不能用于钢筋混凝土中。表3—13砌筑水泥各龄期强度值（GB/T3183--2003）抗折强度度（MPa）抗压强度(MPa)强度等级28d7d28d7d3.01.512.57.012.54.02.022.510.022.5

第45页：道路水泥的强度等级

道路水泥的强度等级：根据抗压及抗折强度度，道路水泥分为32.5、42.5和52.5三个强度等级，各龄期的强度值见表3—14。 道路水泥抗折强度度高，干缩小，耐磨性好，适用于修筑道路路面和飞机场跑道，也可用于一般土木工程。表3—14道路水泥各龄期强度值（GB13693--2005）抗折强度度（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

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第46页：本章小结

本章小结

• 水泥是本课程的重点之一，它是水泥混凝土最重要的组成材料。
• 1.水泥的品种繁多，按用途和性能不同，分通用水泥（如硅酸盐水泥、普通水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、复合水泥等）、特性水泥（快硬水泥、白水泥、膨胀水泥、中、低热水泥等）和专用水泥（如砌筑水泥、道路水泥等）三大类；
• 2.各种水泥均是以硅酸盐水泥为基础生产出来的。硅酸盐水泥的矿物成分有四种：C3S、C3A、C2S、C4AF；水化产物有水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙、水化硫铝酸钙和氢氧化钙；硅酸盐水泥的技术性质包括密度与堆积密度、细度、标准稠度用水量、凝结时间、体积安定性、强度、水化热、不溶物和烧失量、碱含量等；硅酸盐水泥储存应分别存放，并注意防潮，不宜久存；硅酸盐水泥如使用不当，会受到腐蚀，腐蚀种类有软水腐蚀、盐类腐蚀、酸类腐蚀和强碱腐蚀等，防止水泥石腐蚀方法有三种：合理选用水泥品种、提高水泥石密实度、制作保护层。
• 3.混合材有活性混合材和非活性混合材。和硅酸盐水泥相比，掺混合材的硅酸盐水泥具有早期强度低（但后期强度增长较快）、水化热小、抗腐蚀性强、对温湿度比较敏感等特点；所谓通用水泥即是指硅酸盐水泥和五种掺混合材的硅酸盐水泥，他们矿物成分比例不同，性能特点各异，适用于不同要求的混凝土和钢筋混凝土工程。使用时，应加强养护。
• 4.特性水泥和专用水泥中，快硬水泥和铝酸盐水泥适用于要求早强快硬的紧急修工程。要注意的是，铝酸盐水泥不适合用蒸气养护，且后期强度不增长，甚至会下降。但铝酸盐水泥可配制耐热混凝土；白水泥和彩色水泥更适合有装饰要求的易受潮的结构或部位；中、低热水泥、低热矿渣水泥及掺混合材的硅酸盐水泥均适合用于大体积混凝土工程；膨胀水泥如使用恰当，不会引起水泥水化硬化后收缩，可避免混凝土出现收缩裂缝；砌筑水泥强度低，不适合用于钢筋混凝土结构工程。

第47页：思考与练习

思考与练习

• 1.硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有哪些？
• 2.什么叫水泥石？影响水泥石强度的因素有那些?
• 3.试说明下述三种情况是否合适？为什么？
• 1)磨细水泥熟料时掺入适量的石膏；
• 2）水泥混凝土工程长期处于含硫酸盐的地下水环境中；
• 3）工地现场施工时，在水泥中掺入一定量石膏。
• 4.硅酸盐水泥的技术技术包括哪些？如何测定？
• 5.何谓水泥体积安定性？引起定定性不良的原因是什么？安定性不良的水泥为什么不能用于工程中？
• 6.什么是混合材？在硅酸盐水泥中掺入混合材有何作用？
• 7.试分析硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥各有哪些性能特点？各适用于哪些工程？
• 8.仓库内有三种白色胶凝材料，分别是生石灰粉、建筑石膏和白水泥，请用简易方法加以辨别。
• 9.现有下列工程和构件的生产任务，试优先选用水泥品种，并说明理由。
• 1）现浇楼板、梁、柱工程，且为冬季施工；
• 2）采用蒸气养护的预制构件；
• 3）紧急抢修工程；
• 4）大体积工程；
• 5）有硫酸盐腐蚀的地下混凝土工程；
• 6）高温车间及其它有耐热要求的混凝土工程；
• 7）有抗冻、抗渗要求的混凝土工程；
• 8）修补建筑物裂缝；
• 9）制作输水管道；
• 10）路面混凝土工程。