建筑材料与构造-C3- 水泥ZD

建筑材料与构造-C3- 水泥ZD：强度测定采用，胶砂法：水泥和中国ISO标准砂质量比1:3，水灰比0.5，标准试件40X40X160mm，温度20±1度，分别测3d和28d的抗压和抗折强度散装水泥应分库存放，袋装水泥（每袋净重50KG±1KG），堆放高度不应超过10袋，平均每立方米堆放1t，先存先用

建筑材料与构造-C3- 水泥ZD

其他水泥

白色和彩色硅酸盐水泥

白色硅酸盐水泥

成因：氧化铁含量少，故色白

原料：纯净高岭土、纯石英砂、纯石灰岩、白垩

技术要求

白度

白度分为1级和2级

细度

45um方孔筛筛余量应不超过30%

凝结时间

凝结时间初凝不小于45min,终凝不大于600min(10h)

强度

强度32.5、 42.5、 52.5共3个等级

放射性

放射性内照射指数不大于1.0,外照射指数不大于1.0

彩色硅酸盐水泥

掺入碱性矿物颜料或直接用颜料混合制成;所用颜料要求:不溶于水，分散性好，耐碱性强，抗大气稳定性好，不影响水泥的水化硬化，着色力强

快硬硅酸盐水泥

定义

主要成分:硅酸钙，强度等级按3d抗压强度值划分

提高水泥早期强度增进率的措施

提高熟料的铝酸三钙与硅酸三钙的含量

适当增加石膏掺量(达8%)

提高水泥的粉磨细度等

应用

配置早强混凝土，适用于紧急抢修工程与低温施工工程

存放

易吸收空气中的水蒸气，存放时应注意防潮，且存放期一般不超过一个月

膨胀水泥与自应力水泥

自应力

预先具有压应力是依靠水泥本身的水化而产生的，称为自应力，以“自应力值”表示所产生的压应力的大小

定义

自应力值大于或等于2MPa的称为自应力水泥;膨胀水泥的自应力值通常为0.5MPa

道路硅酸盐水泥

定义

由道路硅酸盐水泥熟料(硅酸盐为主要成分、铁铝酸四钙含量不小于16%)、不大于10%的活性混合材料及适 量石膏磨细而成

性能

具有较好的耐磨(磨损量不得大于3kg/m2) 和抗干缩性能(28d干缩率不得大于0.10%)

强度

强度等级有32.5、42.5、 52.5共3个等级

砌筑水泥M

应用

主要用于砌筑砂浆、抹面砂浆和垫层混凝土

强度

等级有12.5、22.5、32.5 3个等级

初凝≥60min，终凝≤720min（9h），保水率≥80%

石棉水泥制品

石棉水泥波形瓦等级

优等品（分等级依据：抗折力、吸水率与外观质量）

一等品

合格品

优缺点

优点

重量轻

强度高

防火性能好

耐久

施工方便

缺点

性脆

吸水后强度低

易于翘曲变形

铝酸盐水泥CA

定义

可根据需要在磨制Al2O3含量大于68%的水泥时掺入适量AI2O3粉

矿物组成

主要矿物组成:铝酸一钙(CaO—2AI2O3, 简式CA)，含量占70%、 二铝酸一钙及少量硅酸二钙和其他铝酸盐

铝酸一钙CA具有很高的水硬活性，凝结不快，但硬化迅速，是铝酸盐水泥强度的主要来源

铝酸盐水泥硬化初期强度增长较快，后期强度则增长不显著

技术性质

细度

比表面积≥300m2/kg或0.045mm筛余≤20%

凝结时间

CA-50、70、80初凝≥30min，终凝≤6h

CA-60初凝≥60min，终凝≤18h

强度（胶砂）

特性与应用

长期强度有降低的趋势

早强增长快

水化热大（不宜大体积）

最适宜硬度温度15°

耐热性较高

抗硫酸盐侵蚀性强

铝酸盐水泥与硅酸盐水泥、石灰。尚未硬化的硅酸盐水泥接触使用（反应、闪凝）

水泥的分类

按照用途和性能

通用水泥

硅酸盐水泥 P·I P·II

普通硅酸盐水泥 P·O

矿渣硅酸盐水泥 P·S

火山灰质硅酸盐水泥 P·P

粉煤灰硅酸盐水泥 P·F

复合硅酸盐水泥P·C

专用水泥

道路水泥

砌筑水泥

大坝水泥

特种水泥

快硬水泥

膨胀水泥

白色水泥

彩色水泥

铝酸盐水泥

按照水泥熟料矿物（主要水硬物质）

硅酸盐水泥（建筑工程应用最广）

铝酸盐水泥

硫酸盐水泥

硅酸盐水泥P·I P·II

硅酸盐水泥定义

硅酸盐水泥熟料（XCaO·SiO2）

水泥熟料矿物的特性

硅酸三钙含量高：快硬高强水泥

硅酸二钙含量高：低热水泥

熟料组成：硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙

0~5%石灰石（CaCO3）或粒化高炉矿渣（通称混合材料）

适量石膏（CaSO4·1/2H2O）磨细制成的三者磨细制成的水硬性胶凝材料

硅酸盐水泥分类

I型硅酸盐水泥（不掺混合材料）

II型硅酸盐水泥（掺5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料）

硅酸盐水泥水化凝结硬化

三者关系：水化是凝结硬化的前提，凝结硬化是水化的结果。凝结和硬化是同一过程的不同阶段。

水化

石膏：缓凝作用

水化产物

水化硅酸钙凝胶70%

氢氧化钙20%

水化硫铝酸钙7%

凝结硬化

凝结：失流动性和可塑性

硬化：形成水泥石，建立强度

影响因素

水泥矿物组成（熟料中铝酸三钙含量高，使水泥快凝）

水泥的细度（水泥细度越细，水化作用越快，凝结越快）

拌合水量

硬化环境温度

温度越高，水化速度越快，强度越强；（水灰比越小，凝结时温度越高，凝结越快）

低于0度，基本停止水化；

硬化环境湿度

硬化时间（养护时间）

石膏掺量

混合材料掺量大，水泥过粗等都会使水泥凝结缓慢

硅酸盐水泥的侵蚀与防止

引起侵蚀的原因

水泥石本身成分存在有引起腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙

本身不密实（通道）

腐蚀和通道相互作用

防止侵蚀的措施

根据工程所处环境，选择适当品种水泥

提高水泥石的密实度

加耐侵蚀且不透水的保护层：耐酸石料、塑料、沥青等

通用硅酸盐水泥的技术性质

十项技术要求

不溶物、氧化镁、SO3、烧失量、细度、凝结时间、安定性、强度、碱含量、氯离子含量。

碱含量Na2O+0.658K2O不大于0.6%的水泥为低碱水泥，氯离子含量不大于0.6%

细度

硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥细度表示用比表面积，300m2/kg ≤ 细度 ≤ 400m2/kg

其他硅酸盐水泥（矿渣、粉煤灰、火山灰质、复合）细度以筛余表示，80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%

凝结时间

初凝和终凝时间

硅酸盐水泥：初凝≥45min，终凝≤390min（6.5h）

其他通用硅酸盐水泥：初凝≥45min，终凝≤600min（10h）

配置标准稠度的水泥净浆:需测出达到标准稠度时所需要的拌合水量，以水泥质量的百分率表示即标准稠度用水量；硅酸盐水泥的标准稠度用水量一般在24%-30%之间

以标准稠度的水泥净浆（试杆沉入净浆并局底板6mm±1mm），用标准维卡仪测定

体积安定性

定义：水泥凝结硬化过程中体积变化的均匀性

原因

熟料中游离氧化钙或游离氧化镁过多

水泥粉磨时掺入石膏过量

检测方法

游离氧化钙：沸煮法

游离氧化镁：压蒸法

国家规定

游离氧化镁含量不超过5%，三氧化硫不超过3.5%

强度

普通和复合硅酸盐水泥强度等级4种，其他6种

强度测定采用，胶砂法：水泥和中国ISO标准砂质量比1:3，水灰比0.5，标准试件40X40X160mm，温度20±1度，分别测3d和28d的抗压和抗折强度

硅酸盐水泥的特性及应用

强度较高（重要结构高强度混凝土和预应力混泥土）

凝结硬化快，硬度高

抗冻性好（冬季施工和严寒地区遭反复冻融）

耐侵蚀性差（不适用流动水、水压、海水、矿物水、硫酸盐）

耐热性差

耐磨性好

水化放热量多（不宜大体积混凝土工程）

掺混合料的硅酸盐水泥

混合材料分类（按性能）

活性混合材料 （水硬性）

成分：符合标准的粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料（火山灰、硅藻土、沸石、凝灰岩、烧黏土、煅烧煤矸石、煤渣与粉煤灰）

作用：生成胶凝性水化物

非活性混合材料（填充性）

成分：石英砂、黏土、石灰岩及慢冷矿渣。

作用：仅起到填充作用（提高水泥产量、降低水泥强度和减少水化热）

普通硅酸盐水泥P·O

定义

硅酸盐水泥熟料

6%~20%混合材料

适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料

活性混合材料最大掺量不得超过20%，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%的非活性混合材料代替;非活性混合材料最大掺量不得超过水泥质量的10%

初凝≥45min，终凝≤600min（10h）

强度：强度等级根据测3d和28d的抗压和抗折强度分别为42.5、42.5R、52.5、52.5R共4个等级（R为早强型水泥）

对比硅酸盐水泥：硬化稍慢，早强稍低，水化热稍小，抗冻性与耐磨性也稍差

应用

广泛应用于各种混凝土与钢筋混凝土工程

大体积混凝土工程不宜选用：硅酸盐混凝土和普通硅酸盐混凝土

制作喷射混凝土

早起强度要求较高且受冻

掺混合料较多的水泥

矿渣硅酸盐水泥P·S

定义

硅酸盐水泥熟料

粒化高炉矿渣20~70%

适量石膏磨细

特性

耐热性较强，保水性较差，需水量较大，抗渗性较差

其他

三氧化硫含量不超过4%

火山灰质硅酸盐水泥P·P

定义

火山灰质混合材料掺加量按质量分数百分比的20~40%

特性

保水性好，抗渗性好，硬化干缩显著

应用

抗渗要求

高层建筑基础工程

耐磨性要求较高

粉煤灰硅酸盐水泥P·F

定义

粉煤灰混合材料掺加量按质量分数百分比的20~40%

特性

干缩行小，抗裂性好，流动性较好，配置的混凝土拌合物和易性好

复合硅酸盐水泥P·C

定义

混合材料掺加量按质量分数百分比的20~50%

强度

四个等级

水泥特性

四种水泥共同特性

早起强度低，后期强度增长较快

环境温、湿度对水泥凝结硬化的影响较大，故适合蒸汽养护

水化热较低，放热速度慢

抗软水及硫酸盐侵蚀的能力较强

抗冻性、抗碳化性与耐磨性较差

特性对比

通用水泥选用与贮存、质量等级

选用

贮存

贮存期

通用硅酸盐水泥3个月（3个月后强度降低10~20%）；快硬水泥1个月

鉴别受潮严重

用手捏碾，硬块不动

温度影响

-1℃下，水泥水化反应基本停止

要求

不同品种和强度等级的水泥应分别贮存，水泥贮存期不应过长

3个月后强度降低10~20%

散装水泥应分库存放，袋装水泥（每袋净重50KG±1KG），堆放高度不应超过10袋，平均每立方米堆放1t，先存先用

通用水泥的质量等级

优等品（依据产品标准和实物质量）

一等品

合格品