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建筑新技术概论 第1章 新型建筑材料 1.1 新型水泥 1824年英国工程师阿斯普丁（AsPdih）获得第一份水泥专利标志着水泥的发明。水泥的发明为建筑工程的发展提供了物质基 础，使其由陆地工程发展到水中、地下工程一。水泥发明至今已有一 百多年的历史，它始终是用途最广、用量最多的一种胶凝材料。 水泥与水混合后，经过物理化学过程能由可塑性浆体变成坚硬的石状体，并能将散粒材料胶结成整体，是一种良好的矿物胶凝材料。水泥可以在空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并发展强度，所以水泥属于水硬性胶凝材料。 水泥基础知识 按照水泥的主要水硬性物质分： 硅酸盐类水泥（主要水硬 性物质是硅酸钙） 铝酸盐类水泥（主要水硬性物质是铝酸钙） 硫铝酸盐水泥（主要水硬性物质是硫铝酸钙）等。 因为它们的水硬性 物质不同，它们的性质也各异。 按照水泥的用途分为： 通用水泥（用于一般的建筑工程，主 要是硅酸盐类的五种水泥） 专用水泥（是指适应于专门用途的水 泥，有大坝水泥、油井水泥、砌筑水泥等》 特种水泥（具有比较突出的某种性能的水泥，如膨胀水泥、低热水泥、彩色水泥、白水泥等）。 在诸多的水泥品种中，硅酸盐类水泥是最基本且用量最多的 一类水泥。 1.1.1 铝酸盐水泥 铝酸盐水泥是以铝矾土和石灰石为原料，经煅烧制得的以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约50%的熟料，再磨制成的水硬性胶凝材料。 铝酸盐水泥常为黄或褐色，也有呈灰色的。铝酸盐水泥的主要矿物成为铝酸一钙（CaO?Al2O3，简写CA）及其他的铝酸盐，以及少量的硅酸二钙（2CaO?SiO2）等。 铝酸盐水泥是一种块硬、高强、耐腐蚀、耐热水泥。 铝酸盐水泥的技术特性： 铝酸盐水泥凝结硬化速度快。1d强度可达最高强度的80%以上，主要用于工期紧急的工程，如国防、道路和特殊抢修工程等。 铝酸盐水泥水化热大，且放热量集中。1d内放出的水化热为总量的70%～80%，使混凝土内部温度上升较高，即使在－10℃下施工，铝酸盐水泥也能很快凝结硬化，可用于冬季施工的工程。 铝酸盐水泥的技术特性： 铝酸盐水泥在普通硬化条件下，由于水泥石中不含铝酸三钙和氢氧化钙，且密实度较大，因此具有很强的抗硫酸盐腐蚀作用。 铝酸盐水泥具有较高的耐热性。如采用耐火粗细骨料（如铬铁矿等）可制成使用温度达1300～1400℃的耐热混凝土。 但铝酸盐水泥的长期强度及其他性能有降低的趋势，长期强度约降低40%～50%左右，因此铝酸盐水泥不宜用于长期承重的结构及处在高温高湿环境的工程中，它只适用于紧急军事工程（筑路、桥）、抢修工程（堵漏等）、临时性工程，以及配制耐热混凝土等。 铝酸盐水泥的应用： 要求早强快硬的工程结构和临时性结构工程 可以用于高温环境的结构工程 可以用于腐蚀环境中 不适合用于长期承重的结构 避免高温季节施工，不能蒸汽养护 不能长期存放，注意防潮防水，不得混放 1.1.2 硫铝酸盐水泥 二十世纪70年代，在中国发明了硫铝酸盐水泥。80年代又首创了铁铝酸盐水泥的工业生产。如果说，我们把硅酸盐水泥系列产品通称为第一系列水泥，把铝酸盐水泥系列产品通称第二系列水泥。那么，我们可以把硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥以及它们派生的其它水泥品种通称为第三系列水泥。 第三系列水泥具有早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱和生产能耗低等基本特点。第三系列水泥在中国已得到广泛应用。 快硬硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥、低碱硫铝酸盐水泥等5个品种。 硫铝酸盐水泥的技术特性： 块硬早强 抗腐蚀（酸和盐类），抗冻性和抗渗性 耐热性差（高温下强度大幅下降） 硫铝酸盐水泥的应用 用于早强抗渗和抗硫酸盐侵蚀的混凝土 硫铝酸盐水泥碱度低易使钢筋锈蚀，不能用于普通钢筋混凝土 不适于夏季高温施工环境及高温结构 1.1.3 特殊品种硅酸盐水泥 1．白色硅酸盐水泥 简称白水泥。由白色硅酸盐熟料加入适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料。磨制水泥时，允许加入不超过水泥重量5%的石灰石或窑灰作为外加物。水泥粉磨时允许加入不损害水泥性能的助磨剂，加入量不超过水泥重量的1%。 1．白色硅酸盐水泥 白水泥白度分为特级、一级、二级、三级；强度等级分为325、425、525、625四个标号。综合白度及强度两指标白水泥产品分为优等品、一等品和合格品。 2．彩色硅酸盐水泥 彩色硅酸盐水泥简称彩色水泥。按生产方法分为：⑴ 在白水泥的生料中加少量金属氧化物，直接烧成彩色熟料，然后再加适量石膏磨细而成。⑵为白色水泥熟料、适量石膏和碱性颜料，共同磨细而成。后者所用颜料要求不溶于水且分散性好，耐碱性强，抗大气稳定性好，掺入水泥中不显著降低其强度，且不含可溶盐类。 3．道路硅酸盐水泥 道路硅酸盐水泥是专用于水泥混凝土路面工程的专用特