水泥

水泥思维导图：包含通用硅酸盐水泥，定义：以硅酸盐水泥熟料和适量石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料，分类，硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥等等

水泥

• 通用硅酸盐水泥
  • 定义：以硅酸盐水泥熟料和适量石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料
  • 分类
    • 硅酸盐水泥
    • 普通硅酸盐水泥
      • • 技术指标
          • 凝结时间
          • 强度等级
          • 细度，体积安定性，氧化镁含量，三氧化硫含量，氯离子含量要求与硅酸盐水泥完全相同
        • 性能与应用
          • 用量最大的水泥
    • 矿渣硅酸盐水泥
      • • 技术指标
        • 水化特点
          • 二次水化，首先是水泥熟料的水化，其次是活性混合材开始水化。二次水化是掺混合材水泥的共同特点
        • 性能及应用
          • 早期强度发展慢，后期强度增长快
          • 水化热低
          • 耐热性好
          • 抗腐蚀性好，可用于海港、水工等受硫酸盐和软水腐蚀的混凝土工程
          • 硬化时对湿热度敏感性强，特别适用于蒸汽养护的混凝土预制构件
          • 抗碳化能力差，一般用于热处理车间的修建
          • 抗冻性差，不宜用于严寒地区
          • 抗渗性差，干缩较大，故使用中要严格控制用水量，加强早期养护
    • 火山灰硅酸盐水泥
      • • 性能及应用
          • 火山灰质硅酸盐水泥抗渗性好，火山灰颗粒较细，比表面积大
    • 粉煤灰硅酸盐水泥
      • • 粉煤灰硅酸盐水泥干缩较小，抗裂性高
    • 复合硅酸盐水泥
      • • 复合硅酸盐水泥综合性质较好
  • 具体
    • 4.1.1硅酸盐水泥
      • 生产
        • 两磨一烧（在煅烧的时候加入少量的矿化剂（如萤石CaF2))
      • 矿物组成及特性
        • 矿物组成
          • 硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙组成
            • 硅酸三钙（36%-60%）
            • 硅酸二钙（15%-36%）
            • 铝酸三钙（7%-15%）
            • 铁铝酸三钙（10%-18%）
        • 矿物特性，见P53 表4.3
      • 水化
        • ps：钙矾石AFm表示、延缓水化、起到缓凝作用
      • 凝结硬化
        • 凝结：硅酸盐水泥加水拌合后成为可塑性的浆体，随着时间推移，塑性降低，直至失去塑性，这个过程成为凝结
        • 硬化：随着水化的深入进行，水化产物不断增多，形成的空间网状结构更加紧实，水泥浆体产生强度，达到硬化。
        • 过程
          • 初始反应期
          • 潜伏期
          • 凝结期
          • 硬化期
          • 减速期
          • 稳定期
        • 影响凝结的因素
          • 水泥矿物组成的影响
          • 水泥细度
          • 拌和加水量
          • 养护时间的影响
            • 水泥凝结硬化的时间成为龄期
          • 养护条件的影响
            • 通常，水泥的养护温度在5~20℃有利于强度增长
      • 技术性质
        • 细度
          • 通常粒径为7~200微米。
          • 硅酸盐随你的细度采用比表面测定仪，即勃氏法检验
          • 水泥的比表面积应大于300m2/kg
        • 标准稠度用水量
          • 定义：水泥加水调制到某一规定稠度净浆时所需拌和用水量占水泥质量的百分数
          • 标准稠度用水量一般为24%~30%
        • 凝结时间
          • 初凝时间：自加水起至水泥浆开始失去塑性所需的时间，初凝时间不宜太短
          • 终凝时间：自加水起至水泥浆完全失去塑性、开始有一定结构强度所需的时间。终凝时间不宜太长
          • 国标规定：硅酸盐水泥初凝时间不得小于45min，终凝时间不得大于390min。
        • 体积安定性
          • 定义：水泥在凝结硬化过程中体积变化是否均匀的性能
          • 原因：1.熟料中含有过多的游离氧化钙，游离氧化镁 2.石膏掺量过多
          • 注意事项：沸煮可加速游离氧化钙的水化
        • 强度等级
          • ISO法测定强度：将水泥、标准砂和水以规定的质量比例（水泥：标准砂：水=1:3:0.5）按规定方法搅拌均匀并成型为40mm*40mm*160mm的试件，在温度为（20正负1）℃的水中，养护到一定龄期（3d，28d），测试其抗折强度、抗压强度。
          • 类别：42.5,42.5R，52.5,52.5R,62.5,62.5R(R表示早强型）
        • 水化热
          • 相关：水化热的多少取决于矿物组成及水泥细度、混合材掺量
        • 碱含量
          • 定义：水泥中氧化钾，氧化钠含量
          • 注意事项：当骨料中含有活性二氧化硅时，若碱含量过高，将发生碱骨料反应，使得混凝土产生不均匀的体积变化，甚至导致混凝土产生膨胀破坏。一般而言，水泥中碱含量不得大于0.6%
        • 氯离子含量
          • 硅酸盐中氯离子含量过高将促进锈蚀反应，破坏保护膜并加速钢筋锈蚀。
          • 国标规定：硅酸盐水泥中氯离子含量应不大于0.06%
      • 腐蚀
        • 类型及原因
          • 软水腐蚀
          • 盐类腐蚀
            • 硫酸盐腐蚀
            • 镁盐腐蚀
          • 酸类腐蚀
            • 碳酸腐蚀
            • 一般酸的腐蚀
          • 碱类腐蚀
        • 防止腐蚀的措施
          • 合理选用水泥品种
          • 提高水泥石的密实度
          • 在水泥石的表面涂抹或辐射保护层
      • 性能及应用
        • 早期强度与后期强度高
        • 水化热大
        • 抗冻性好
        • 干缩小，耐磨性好
        • 抗碳化性好
        • 不耐高温
        • 耐腐蚀性差
    • 4.1.2 其他通用硅酸盐水泥
      • 混合材料
        • 活性混合材：本身与水反应很慢，但当磨细与石膏、石灰或硅酸盐水泥熟料混合，加水拌和后能发生化学反应，在常温下能缓慢生成具有水硬性胶凝物质的矿物材料
          • 粒化高炉矿渣
          • 火山灰质混合材料
          • 粉煤灰
        • 非活性混合材：不与水泥成分发生化学作用，加入水泥为降低水泥强度等级、提高产量、降低成本、减小水化热。常见的有石灰石，石英砂，黏土，慢冷矿渣，窑灰等
      • 水泥的应用与储运
        • 水泥在储存和运输中不得受潮和混入杂物
        • 水泥在运输和储存中，不同品种不同强度等级的水泥不能混装
        • P65 表4.6