3 水硬性胶凝材料

3 水硬性胶凝材料 水硬性胶凝材料主要是水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。目前我 国水泥品种以硅酸盐水泥（六大通用硅酸盐水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅 酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤矿灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥）为主，其余为特 性和专用水泥，有中热、低热、快硬、油井、抗硫酸盐、道路、自应力、白色等硅酸盐水 泥系列；铝酸盐水泥，如高铝水泥；硫铝酸盐类水泥，如快硬硫铝酸盐水泥、?型低碱硫 铝酸盐水泥等。本章重点介绍硅酸盐类水泥。 1 1.1 凡由硅酸盐水泥熟料、0%～5%的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。未掺入混合材料的称为?型硅酸盐水泥代号为P?；掺入 .不超过5%的混合材料的称为?型硅酸盐水泥，代号为P?。 生产硅酸盐水泥的原料主要是石灰质原料、粘土质原料及化学成分校正料铁矿石等。 石灰质原料，如石灰石、白垩等，主要提供氧化钙；粘土质原料，如粘土、粉煤灰、页岩 等，主要提供氧化硅、氧化铝、氧化铁等。为调整硅酸盐水泥凝结时间，还要加入石膏等。 硅酸盐水泥生产的主要过程如下图所示。 石灰石 按比例 煅烧 磨细 粘 土 生 料 水泥成品 熟 料 混合磨细 1450? 铁矿石 石 膏 混合材 硅酸盐水泥熟料是以适当比例的石灰石、粘土、铁矿粉等原料经磨细制得生料，将生 料在窑内煅烧（1450?左右）而得，其矿物成分及其与水作用时的性质见表3-1。 由于各矿物性能不同，所以，在水泥熟料中，四种矿物的含量不同时，其相应水泥的 各种性能也不同，也即用途将不同。例如增加CS和CA的含量可生产出高强水泥和早强33水泥；增加CS、CAF的含量，同时降低CS和CA的含量可生产出低热硅酸盐水泥。2433目前，高性能水泥熟料中CS+CS的含量均在75%以上。 32 表3-1 熟料矿物组成及其与水作用时的性质 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙 性质 37%～60% 15%～37% 7%～15% 10%～18% 水化热 多 少 最多 中 凝结硬化速度 快 慢 最快 快 早期、 早期低、 低 中 强度 后期均高 后期高 低 低 耐蚀性 差 好 最差 中 1.2 硅酸盐水泥为干粉状，加适量水拌合后，水泥与水发生水化反应，形成可塑性浆体， 常温下会逐渐失去塑性、产生强度，并形成坚硬的水泥石。 （1） 硅酸盐水泥的水化 硅酸盐水泥加水拌合后，水泥颗粒立即分散于水中并与水发生化学反应，生成水化产 物并放出热量。其水化反应及水化产物如下： ，，23CaO,SiO，6HO3CaO,2SiO,3HO，3Ca，，OH,22322 水化硅酸钙凝胶氢氧化钙晶体 224323CaOSiOHOCaOSiOHOCaOH,，,,,,,，，，，，22222 3,，63,,6,CaOAlOHOCaOAlOHO232232 水化铝酸三钙晶体 4,,73,,6，,,,CaOAlOHOCaOAlOHOCaOFeOHO232232232 水化铁酸钙凝胶 为延缓凝结时间、方便施工而加入的石膏也参与反应，在凝结硬化初期与水化铝酸三 钙反应，生成3CaO,AlO,3CaSO,31HO，称为高硫型水化硫铝酸钙晶体，2342 又称钙矾石。在凝结硬化后期，因石膏的浓度减少，生成的产物为 3CaO,AlO,CaSO,12HO，称为低硫型水化硫铝酸钙晶体，二者合称为水化硫铝酸钙2342 晶体。 由此可见硅酸盐水泥在水化后，主要有五种水化产物，按形态又分有凝胶和晶体。凝 胶占水化产物的绝大多数，在水中几乎不溶。氢氧化钙晶体则微溶于水。 （2） 硅酸盐水泥的凝结硬化 a．凝结硬化过程 水泥在加水后即产生水化反应，随水化反应的进行，水泥浆逐 步变稠，最终因水化产物的增多而失去可塑性，即凝结。之后逐步产生强度，即硬化。水 泥在刚刚与水拌合时，水泥熟料颗粒与水充分接触，因而水化速度快，单位时间内产生的 水化产物多，故早期强度增长快。随着水化的进行，水化产物逐渐增多，这些水化产物对 未水化的水泥熟料内核与水的接触和水化反应起到了一定的阻碍作用，故后期的强度发展 逐步减慢。若温度、湿度适宜，则水泥石的强度在几年、甚至数十年后仍可缓慢增长，如 图3—1所示。 抗压强度（MPa） 图3—1硅酸盐水泥强度发展与龄期关系 b．影响水泥凝结硬化的主要因素 1）水泥熟料矿物组成及细度 水泥中各矿物的相对含量不同时，水泥的凝结硬化特 点就不同，见表3-1。水泥磨的愈细，水泥颗粒平均直径小，比表面积大，水化时与水接 触面积大，水化速度快，相应地水泥凝结硬化速度就快，早期强度就高。 2）水灰比 水灰比是指水泥浆中水与水泥质量之比。当水灰比较大时，水泥的初期 水化反应得以充分进行；但是水泥颗粒间由于被水隔开的距离较远，颗粒间相互连接形成 骨架结构所需的凝结时间长，所以水泥浆凝结较慢。 水泥完全水化所需的水灰比约为0.15~0.25，而实际工程中往往加入更多的水，以便利用水的润滑取得较好的塑性。当水泥浆的水灰比较大时，多余的水分蒸发后形成的孔隙较 多，造成水泥石的强度降低。 3）石膏的掺量 生产水泥时掺入石膏，主要是作为缓凝剂使用，以延缓水泥的凝结 硬化速度。掺入石膏后，由于钙矾石晶体的生成，还能改善水泥石的早期强度。但石膏的 掺量过多时，不仅不能缓凝，而且可能对水泥石的后期性能造成危害。 4）环境温度和湿度 水泥水化的速度与环境的温度和湿度有关，只有处于适当温度 下，水泥的水化、凝结和硬化才能进行，通常温度较高时，水化、凝结和硬化速度就快， 温度降低时水化、凝结硬化延缓，当环境温度低于0?时，水化反应停止。水泥也只有在环境潮湿的情况下，水化及凝结硬化才能保持足够的化学用水，保证强度的发挥。因此， 使用水泥时必须注意养护，使水泥在适宜的温度及湿度环境中进行凝结硬化，从而不断增 长其强度。 5）龄期 水泥的水化硬化是一个较长时期内不断进行的过程，随着水泥颗粒内各熟 料矿物水化程度的提高，凝胶体不断增加，毛细孔不断减少，使水泥石的强度随着龄期增 长而增加。实践证明，水泥一般在28d内强度发展较快，28d后增长缓慢。 6）外加剂 凡对硅酸三钙和铝酸三钙的水化能产生影响的外加剂，都能改变硅酸盐 水泥的水化及凝结硬化。如加入促凝剂就能促进水泥水化硬化；相反加入缓凝剂就会延缓 水泥的水化硬化，影响水泥早期强度的发展。 1.3 GB1751999 (1) 细度 水泥颗粒越细，凝结硬化越快，早期和后期强度越高，但硬化时的干缩增大。国标规 3定，硅酸盐水泥的比表面积应大于300m/kg（勃氏法测得值）。否则为不合格品。 (2) 凝结时间 国标规定硅酸盐水泥的初凝时间为不得早于45min，终凝时间为不得迟于390min。测定时需采用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 稠度的水泥浆，将该水泥浆所需要的水量称为标准稠度用水量（以水与水 泥质量的百分比表示）。 (3) 体积安定性 指水泥石在硬化过程中体积变化的均匀性，如产生不均匀变形，即会引起翘曲或开裂， 称为体积安定性不良。 体积安定性不良的原因是：?水泥中含有过多的游离氧化钙和游离氧化镁（均为严重 过火），两者后期逐步水化产生体积膨胀，致使已硬化的水泥石开裂；?石膏掺量过多， 在硬化后的水泥石中，继续产生膨胀性产物高硫型水化硫铝酸钙，引起水泥石开裂。 体积安定性用沸煮法（试饼法或雷氏夹法）来检验。该法仅能测定游离氧化钙的危害， 对游离MgO和石膏不做检验，一般在生产中限制它们的含量。即：硅酸盐水泥中MgO含量不得超过5.0%，如经压蒸安定性检验合格，允许放宽到6.0%。硅酸盐水泥中SO 的含3量不得超过3.5%。 体积安定性不合格的水泥不得使用。 (4) 强度等级 水泥的强度是由水泥胶砂试件测定的即将水泥、标准砂和水按规定的比例（1：3：0.5）搅拌、成型，制作为40mm×40mm×160mm的试件。在标准养护条件下（在20?1?的水中。）养护，测定3天、28天的抗压强度和抗折强度。以此强度值（4个值）将硅酸盐水泥划分为普通型和早强型，前者分为42.5、52.5、62.5三个强度等级，后者分有42.5R、52.5R、62.5R三个强度等级。各强度等级硅酸盐水泥的各龄期强度不得低于表3-2是的数值。 此外对水泥中的不溶物、烧失量、碱含量等也作了要求。 1.4 （1） 软水侵蚀（溶出性侵蚀） 不含或仅含少量重碳酸盐的水称为；软水，如雨水、雪水、淡水及多数江水、湖水等。 当水泥石与静止或无压力的软水接触时，水泥石中的氢氧化钙微溶于水，水溶液迅速饱和。 因而对水泥石性能的影响不大。但在流动的或有压力的软水中，由于水不断地将水泥石内 的氢氧化钙溶解，使水泥石的孔隙率增加，同时由于氢氧化钙浓度的降低，部分水化产物 分解从而引起水泥石强度下降。 （2） 盐类腐蚀 a．硫酸盐腐蚀 在海水、某些湖水和沼泽水及地下水以及某些工业废水或流经高炉 矿渣或炉渣的水中常常含有钠、钾、铵等硫酸盐。这些硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙作用CAHCAH或作用，生成具有膨胀性的高41236 生成硫酸盐，进而与水泥石中的水化铝酸钙硫型水化硫铝酸钙，使水泥石开裂。 b．镁盐腐蚀 海水、某些地下水或某些沼泽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氢氧化钙产生如下反应： ，，，，MgCl，CaOH,CaCl，MgOH2222 ，，，，MgSO，CaOH,CaSO，MgOH4422生成的氢氧化镁松软而无胶凝能力，氯化钙则极易溶于水使孔隙率大大增加，生成的 硫酸钙则又可发生上述的硫酸盐腐蚀，同时由于碱度降低，造成部分水化产物分解。因此， 镁盐腐蚀属于双重腐蚀，故特别严重。 (3) 酸类腐蚀 a．碳酸腐蚀 在工业废水和某些地下水中常溶解有较多的CO，当与水泥石接触时，2即产生下述反应： ，，CO，HO，CaOH,CaCO，HO22322 CaCO生成的可以继续与碳酸反应，即有： 3 CO，HO，CaCO,Ca，，HCO 22332 Ca，，HCOCO生成的易溶于水。当水中含有较多的，并超过上述平衡浓度时，上述232 反应向右进行，即将水泥石中微溶于水的Ca，，OHCa，，HCO转换为易溶于水的，从而加322 剧溶失，使孔隙率增加。 b．一般酸腐蚀 工业废水，某些地下水、沼泽水中常含有一定量的无机酸和有机酸。 它们都对水泥石具有腐蚀作用，即它们都可以和水泥石中的Ca，，OH反应，产物或是易溶2的，或是膨胀性的产物，并且由于Ca，，OH被大量消耗，引起的碱度降低，促使水化产物2 大量分解，从而引起水泥石强度急剧降低。腐蚀作用最快的是无机酸中的盐酸、氢氟酸、 硝酸、硫酸和有机酸中的醋酸、蚁酸和乳酸。 (4) 强碱腐蚀 碱类溶液在浓度不大时，一般对水泥石没有大的腐蚀作用，右以认为是无害的。但铝 酸盐含量较高的硅酸盐水泥在遇到强碱（或）时也会受到腐蚀并破坏。这是KOHNaOH 因为发生了下述反应： ，， 3CaO,AlO，NaOH,3NaO,AlO，CaOH232232 3NaO,AlO生成的铝酸钠易溶于水。当水泥受到干湿交替作用时，水泥石中的NaOH23 CO与空气中的按下式反应： 2 NaOH，CO，HO,NaCO，HO22232 NaCO生成的在毛细孔中结晶析出，使水泥石被胀裂。 23 此外，糖、氨盐、动物脂肪、含烷酸的石油产品对水泥石也有一定的腐蚀作用。 (5) 腐蚀的原因与防止 a．水泥石易受腐蚀的基本原因 1）水泥石中含有易受腐蚀的成分，即氢氧化钙和水化铝酸钙等； 2）水泥石本身不密实含有大量的毛细孔隙。 b．加速腐蚀的因素 液态的腐蚀介质较固体状态引起的腐蚀更为严重，较高的温度、 较快的流速或较高的压力及干湿交替等均可加速腐蚀过程。 c．腐蚀的防止 1）根据环境特点，选择适宜的水泥品种或掺入活性混合材料。其目的是减少易受腐 蚀成分。 2）减小水泥石的孔隙率，提高密实度。通过降低水灰比，采用质量好的骨料、加减 水剂或引气剂、改善施工操作 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 等。 3）设置隔离层或保护层。采用耐腐蚀的涂料或板材保护水泥砂浆或混凝土不与腐蚀 物接触。如采用花岗岩板材、耐酸陶瓷板、塑料、沥青、环氧树脂等保护层或隔离层。 1.5 (1) 硅酸盐水泥的性质与应用 a．早期及后期强度均高 适合早强要求高的工程（如冬季施工、预制、现浇等工程） 和高强度混凝土（如预应力钢筋混凝土）。 b．抗冻性好 适合严寒地区受反复冻融作用的混凝土工程。 c．抗碳化性好 适合用于空气中二氧化碳浓度高的环境。 d．耐磨性好 适合于道路、地面工程。 e．干缩小 可用于干燥环境的混凝土工程。 f．水化热高 不得用于大体积混凝土工程。但有利于低温季节蓄热法施工。 g．耐热性差 因水化后氢氧化钙含量高。不适合耐热混凝土工程。 h．耐腐蚀性差 不宜用于受流动水、压力水、酸类和硫酸盐侵蚀的工程。 i．湿热养护效果差 硅酸盐水泥在常规养护条件下硬化快、强度高。但经过蒸汽养 护后，再经自然养护至28d测得的抗压强度往往低于未经蒸汽养护的28d抗压强度。 (2) 硅酸盐水泥的存放 水泥在存放时，会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，发生水化和碳化作用，因而对水 泥的强度不利。因此水泥在干燥条件下存放。正常条件存放的水泥按水泥标号、品种、出 厂日期分别堆放，并应先存先用。 2 2.1 掺入到水泥或混凝土中的人工或天然矿物材料称为混合材料。 (1) 非活性混合材料 常温下不能与氢氧化钙和水反应，也不能产生凝结硬化的混合材料，称为非活性混合 材料。在水泥中主要起到调节标号、降低水化热、增加水泥产量、降低成本等作用。主要 使用的有石灰石、石英砂、缓慢冷却的矿渣等。 (2) 活性混合材料 常温下可与氢氧化钙反应生成具有水硬性的水化产物，凝结硬化后产生强度的混合材 料，称为活性混合材料。它们在水泥中的主要作用是调整水泥标号、增加水泥产量、改善 某些性能、降低水化热和成本等。常用活性混合材料有： a．粒化高炉矿渣 又称水淬高炉矿渣。其活性来自非晶态的（即玻璃态的）氧化硅 和氧化铝，称为活性氧化硅和活性氧化铝。 b．火山灰质混合材料 1）含水硅酸质混合材料 主要有硅藻土、硅藻石、蛋白石和硅质渣等。其活性来源 为活性氧化硅。 2）铝硅玻璃质混合材料 主要有火山灰、浮石、凝灰岩等。其活性来源为活性氧化 硅和活性氧化铝。 3）烧粘土质混合材料 主要有烧粘土、炉渣、煅烧的煤矸石等。其活性来源主要为 活性氧化铝和少量活性氧化硅。掺此类活性混合材料的水泥的耐硫酸盐腐蚀性差，因水化 后，水化铝酸钙含量较高。 c．粉煤灰 粉煤灰是煤粉锅炉吸尘器所吸收的微细粉尘。灰分经熔融、急冷成为富 含玻璃体的球状体。其活性来源主要为活性氧化铝和少量活性氧化硅。 （3） 掺活性混合材料的硅酸盐水泥的水化特点 掺活性混合材料的硅酸盐水泥在与水拌合后，首先是水泥熟料矿物水化，之后，水泥 熟料矿物的水化产物氢氧化钙与活性混合材料发生水化（亦称二次反应）产生水化产物。 由水化过程可知，掺活性混合材料的硅酸盐水泥的早期强度较硅酸盐水泥低。 2.2 普通硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、（6%～15%）活性混合材料和适量石膏组成。其 中非活性混合材料的掺量不得大于10%，窑灰不得大于5%。代号为P?O。 普通硅酸盐水泥的技术要求为： （1）细度 筛孔尺寸为 80,m的方孔筛的筛余不得超过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）强度与强度等级 根据抗压和抗折强度，将普通水泥划分为32.5、42.5、52.5 及32.5R 、42.5R、52.5R等6个强度等级。各龄期强度不得低于表3-3中的数值。 其它技术要求与硅酸盐水泥相同。 由于混合材料的掺入量较小，故普通硅酸盐水泥的性质和用途与硅酸盐水泥基本相 同，略有差异。其主要差别表现为： （1）早期强度略低； （2）耐腐蚀性稍好； （3）水化热略低； （4）抗冻性及抗渗性较好； （5）抗碳化性略差； （6）耐热性较好； （7）耐磨性略差。 2.3 （1） 定义 a．矿渣硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、（20%～70%）粒化高炉矿渣、适量石膏组成。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粒化高炉矿渣，代替 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小于20%，代号P?S。 b．火山灰质硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、（20%～50%）火山灰质混合材料和适量石膏共同磨细制成。代号P?P。 c．粉煤灰硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、（20%～40%）粉煤灰和适量石膏共同磨细制成。代号P?F。 (2) 技术要求 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的强度等级划分有32.5、 42.5、52.5及32.5R、42.5R、52.5R六个等级。各龄期的抗压强度和抗折强度应不低于表 3-4中的数值。 矿渣硅酸盐水泥的三氧化硫含量不得超过4.0%，火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥不得超过3.5%。细度、凝结时间、体积 安定性、氧化镁含量的要求与普通硅酸盐水泥相同。 （3） 性质与应用 对比这三种水泥可以看出三者的化学组成或化学活性基本相同，因而这三种水泥的大 多数性质相同或接近。同时由于三种活性混合材料的物理性质和表面特征等有些差异，又 使得这三种水泥分别具有某些特性。这三种水泥与硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥相比具有 以下特点： a．三种水泥的共性 1）早期强度低、后期强度高 其原因是水泥熟料相对较少，且活性混合材料水化慢、 故早期强度低，后期由于二次反应的不断进行和水泥熟料的不断水化，水化产物不断增多， 强度可赶上或超过同强度等级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥 这三种水泥不适合早期强度要求高的混凝土工程，如冬季施工、要求早期强度的现浇 工程等。 2）对温度敏感，适合高温养护 这三种水泥在低温下水化明显减慢，强度低；采用 高温养护时可大加速活性混合材料的水化，并可加速水泥熟料的水化，故可大大提高早期 强度，且不影响常温下后期强度的发展（见图3—3）。而硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，利用高温养护虽可提高早期强度，但后期强度的发展受到影响，即比一直在常温下养护的 混凝土强度低。这是因为在高温下这二种水泥的水化速度很快，短时间内即生成大量的水 化产物，这些产物对水泥熟料的后期水化后期起到了阻碍作用。因此硅酸盐水泥和普通硅3）耐腐蚀性好 水泥熟料少及活性混合材料的水化（即二次次反应）使水泥石中的酸盐水泥不适合高温养护 易受腐蚀成分水化铝酸钙，特别是氢氧化钙的含量大为降低。因此耐腐蚀性好，适合于耐 腐蚀性要求较高的工程如水工、海港、码头等工程。 4）水化热少 水泥中熟料相对含量少，因而水化放热量少，尤其早期水化放热速度 慢，适合用于大体积混凝土工程中。 5）抗碳化性较差 因水泥石中氢氧化钙含量少。不适用于二氧化碳浓度高的工业区 厂房，如翻砂车间。 6）抗冻性较差 矿渣及粉煤灰易泌水形成连通孔隙，火山灰一般需水量大，会增加 内部孔隙含量，故这三种水泥的抗冻性较差。但矿渣硅酸盐水泥较其它二种稍好。 b．三种水泥的特性 1）矿渣硅酸盐水泥 泌水性大，抗渗性差，干缩较大，但耐热性较好。泌水性大造 成了较多的连通孔隙，从而使抗渗性降低。矿渣本身耐热性高且矿渣水泥水化后氢氧化钙 的含量少，故耐热性较好。 适合于有耐热要求的混凝土工程，不适合于有抗渗要求的混凝土工程。 2）火山灰质硅酸盐水泥 保水性好、抗渗性好，但干缩大、易开裂和起粉、耐磨性 较差。这主要是因为火山灰质混合材料内部含大量微细孔隙。 适用于有抗渗要求的混凝土工程，但不宜用于干燥环境。 3）粉煤灰硅酸盐水泥 泌水性大，易产生失水裂纹、抗渗性差、干缩小、抗裂性较 高。这是由于粉煤灰的比表面积小，对水的吸附力较小，拌合需水量少的缘故。 不宜用于干燥环境和抗渗要求的混凝土，常用五种水泥组成、性质及应用的异同见表 3-5。 表3-5 五种常用水泥的组成、性质及异同点 火山灰 粉煤灰 项目 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 硅酸盐水泥 硅酸盐水泥 硅酸盐水泥 硅酸盐水泥熟硅酸盐水泥熟 硅酸盐水泥熟硅酸盐水泥熟熟料、多量 料、很少量料、多量 料、少量（6%～料、多量（20%～（20%～ （0%～5%）混（20%～50%）组成 15%）混合材料、70%）粒化高炉40%）粉煤 合材料、适量石火山灰质混合 适量石膏 矿渣、适量石膏 灰、适量石 膏 材料、适量石膏 膏 组 共同成 硅酸盐水泥熟料、适量石膏 点 多量活性混合材料（化学组成或化学活性基本相 同） 不同无或很少量的 少量混合材料 点 混合材料 火山灰质混合材 粒化高炉矿渣 粉煤灰 料 1.早期强度稍1.早期强度低，后期强度高；2.对温度敏感，适合 1.早期、后期强 性质 低，后期强度高温养护；3.耐腐蚀性好；4.水化热小；5.抗冻性 度高； 高； 较差；6.抗碳化性较差 2.耐腐蚀性差； 2.耐腐蚀性稍1.泌水性大 好； 3.水化热大； （快）、易产 3.水化热略小； 4.抗碳化性好； 1.泌水性大、抗1.保水性好、抗生失水裂 4.抗碳化性好； 渗性差； 渗性差； 纹；抗渗性5.抗冻性好； 差； 5.抗冻性好； 2.耐热性较好； 2.干缩大； 6.耐磨性好； 2.干缩小、抗6.耐磨性较好； 3.干缩较大 3.耐磨性差 7.耐热性差 裂性好； 7.耐热性稍好； 3.耐磨性差 8.抗渗性好 早期强度要求高的混凝土，有耐 磨要求的混凝土，严寒地区反复 水下混凝土，海港混凝土，大体积混凝土，耐腐 遭受冻融作用的混凝土，抗碳化 蚀性要求较高的混凝土，高温下养护的混凝土 性能要求高的混凝土，掺混合材 料的混凝土 优先 使用 普通气候及干 燥环境中的混 有耐热要求的有抗菌素渗要受载较晚的应高强度混凝土 凝土，受干湿交 混凝土 求的混凝土 混凝土 用 替作用的混凝 土 普通气候环境中的混凝土 高强度混凝土， 抗冻性要求较可以水下混凝土，高 一般工程 高的混凝土，有使用 温养护混凝土，— — 耐磨性要求的耐热混凝土 混凝土 早期强度要求高的混凝土，抗碳化性要求高的混 大体积混凝土，耐腐蚀性要求高 凝土，抗冻性要求高的混凝土，掺混合材料的混 的混凝土 凝土，低温或冬季施工混凝土 不宜 干燥环境中的混或不 得使凝土，有耐磨要 耐热混凝土 抗渗性要求高用 求的混凝土 高温养护混凝— 的混凝土 土 有抗渗要求 — 的混凝土 （4） 复合硅酸盐水泥的性质及应用 由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上混合材料（16%~50%）、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥（简称为复合水泥）。允许用不超过8%的窑灰代替部分混合材料。掺粒化高炉矿渣时混合材料的掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。 活性混合材料除前述三大类外（GB/T203的粒化高炉矿渣，GB/T1596的粉煤灰，GB/T2847的火山灰质混合材），还可以使用粒化精炼铬铁渣（JC/T417）、粒化增钙液态渣（JC/T454）；非活性混合材料可使用石灰石、砂岩、钛渣等。 复合硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于10h；强度等级有32.5、42.5、52.5、和32.5R、42.5R、52.5R，各强度等级各龄期的强度见表3—6。 复合硅酸盐水泥的早期强度高于矿渣硅酸盐水泥（或火山灰质硅酸盐水泥或粉煤灰硅 酸盐水泥），接近普通硅酸盐水泥。、其余性质与矿渣硅酸盐水泥（或火山灰质硅酸盐水泥、 粉煤灰硅酸盐水泥）基本相同，应用范围也基本相同。 3 3.1 CaO,AlO（简写为），CACA23高铝水泥属铝酸盐水泥，其主要矿物成分为铝酸一钙 CaO,AlO,10HO水化硬化速度快，当温度低于25?时，生成水化铝酸一钙晶体或水化232铝酸二钙晶体2CaO,AlO,8HOAlO,3HO和氢氧化铝凝胶等。由它们组成的水泥石232232非常实心实意强度很高。当温度高于30?时，生成水化铝酸三钙3CaO,AlO,6HO晶体232 和氢氧化铝凝胶，或CaO,AlO,10HO2CaO,AlO,8HO和晶型转变为2322323CaO,AlO,6HO（高温、高湿下转变迅速），并放出大量水。由此组成的水泥石孔隙232 率很大（达50%以上），强度很低。 3.2 细度要求为0.08mm方孔筛的筛余小于10%，初凝不得早于30min、终凝不得迟于6h、各龄期的强度值不得低于表3-7中的数值。 表3-7 高铝水泥各标号各龄期强度数值（GB201—2000） 抗压强度，MPa 抗折强度，MPa 水泥标号 1d 3d 1d 3d 40 50 5.5 6.5 CA—50 20 45 2.5 5.0 CA—60 30 40 5.0 6.0 CA—70 25 30 4.0 5.0 CA—80 3.3 高铝水泥的性质和应用主要有以下特点： （1）强度高，特别是早期强度很高 其一天强度可达到最高强度的80%以上，故适用于紧急抢修工程。 （2）抗渗性、抗冻性好 高铝水泥拌合需水量少，而水化需水量大，故硬化后水泥 石的孔隙率很小。 （3）抗硫酸盐腐蚀性好 因水化产物中不含有氢氧化钙，并且氢氧化铝凝胶包裹其 它水化产物起到保护作用以及水泥石的孔隙率很小，故适合抗硫酸盐腐蚀工程但不耐碱。 （4）水化放热极快且放热量大 不适合大体积混凝土工程。 （5）耐热性高 高温时产生了固相反应，烧结结合代替了水化结合，使得高铝水泥 在高温下仍具有较高的强度，故适合耐热工程（＜1400?）。 （6）长期强度降低较大 不适合长期承载结构。 （7）高温、高湿下强度显著降低 不宜在高温、高湿环境中施工、使用。 4.1 白色硅酸盐水泥的组成、性质与硅酸盐水泥基本相同，所不同的是在配料和生产过程 中忌铁质等着色物质，所以具有白颜色。 白色水泥的细度要求为0.08mm方孔筛的筛余小于10%；初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于12h；体积安定性（沸煮法）合格；划分有32.5、42.5、52.5、62.5四个标号，各标号各龄期的强度不得低于表3-8中的数值；白度分为特级、一级、二级、三级， 各等级白度不得低于表3-9中的数值。此外还根据标号和白度等级将产品划分为优等品、 一等品、合格品，各级应满足表3-10的要求。 表3-9 白色硅酸盐水泥白度等级（GB2015-1991） 等级 特级 一级 二级 三级 86 84 80 75 白度（%） 表3-10 白色硅酸盐水泥产品等级（GB2015-1991） 白度 白水泥等级 标号 级别 优等品 特级 62.5、52.5 一级 52.5、42.5 一等品 二级 52.5、42.5 32.5 二级 合格品 三级 42.5、32.5 白色硅酸盐水泥中加适量耐碱颜料即得彩色硅酸盐水泥。二者均用于装饰用白色或彩 色灰浆、砂浆和混凝土，如人造大理石、水磨石、斩假石等。 4.2 该水泥的组成特点是 CACS和含量高、石膏掺量较多、故该水泥快硬、早强。 332快硬硅酸盐水泥的细度要求为比表面积在330~450m/kg左右；初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于10h；划分有32.5、37.5、42.5三个标号，各标号各龄期强度不 低于表3-11中的数值。 快硬硅酸盐水泥的早期、后期强度均高、抗渗性及抗冻性高、水化热大、耐腐蚀性差， 适合早强、高强混凝土及抗震混凝土工程以及紧急抢修、冬季施工等工程。 4.3 膨胀水泥在凝结硬化的过程中生成适量膨胀性水化产物，故在凝结硬化时体积不收缩 或微膨胀。 膨胀水泥由强度组分和膨胀组分组成。按水泥的主要组成（强度组分）分为硅酸盐型 膨胀水泥、铝酸盐型膨胀水泥和硫铝酸盐型膨胀水泥。膨胀值大的又称为自应力水泥。 膨胀水泥主要用于收缩补偿混凝土工程、防水砂浆和防水混凝土、构件的接缝、接头、 结构的修补、设备机座的固定等。自应力水泥主要用于自应力钢筋混凝土压力管。