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第三章 水泥 * 内容提要 3.1概述 3.2硅酸盐水泥 3.3掺有混合材料的硅酸盐水泥 第三章 水泥 第一节 概述 水泥：粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。 用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。 （1）通用水泥: 一般土木建筑工程通常采用的水泥。通用水泥主要是指：GB175—2007规定的六大类水泥，即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。 水泥按用途及性能分为： （2）专用水泥：专门用途的水泥。如：G级油井水泥，道路硅酸盐水泥。 （3）特性水泥：某种性能比较突出的水泥。如：快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、磷铝酸盐水泥和磷酸盐水泥。 第二节 硅酸盐水泥 凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，5%以下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，统称为硅酸盐水泥。 一、矿物组成 硅酸盐水泥的主要矿物组成是：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。硅酸三钙决定着硅酸盐水泥四个星期内的强度；硅酸二钙四星期后才发挥强度作用，约一年左右达到硅酸三钙四个星期的发挥强度；铝酸三钙强度发挥较快，但强度低，其对硅酸盐水泥在1至3天或稍长时间内的强度起到一定的作用；铁铝酸四钙的强度发挥也较快，但强度低，对硅酸盐水泥的强度贡献小。 二、基本性能 A、凝结硬化快，早期强度及后期强度高，适用于有早强要求的混凝土、冬季施工混凝土，地上、地下重要结构的高强混凝土和预应力混凝土工程。 B、抗冻性好，适用于严寒地区水位升降范围内遭受反复冻融循环的混凝土工程。 C、水化热大，不宜用于大体积混凝土工程，但可用于低温季节或冬期施工。 D、耐腐蚀性差，不宜用于经常与流动淡水或硫酸盐等腐蚀介质接触的工程，也不宜用于经常与海水、矿物水等腐蚀介质接触的工程。 E、耐热性差，不宜用于有耐热要求的混凝土工程。 F、抗碳化性能好，适用于空气中 CO2浓度较高的环境，如铸造车间等。 G、干缩小，可用于干燥环境下的混凝土工程。 H、耐磨性好，可用于路面与地面工程。 三、影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素： 水泥的凝结硬化过程，也就是水泥强度的发展过程。为了正确、科学、合理地使用水泥，并在生产中采取有效措施改善水泥的性能，必须了解影响水泥凝结硬化的因素。影响水泥凝结硬化的因素很多，归纳起来主要有以下方面。? ?1、 矿物组成的影响：水泥熟料中各种矿物组成的凝结硬化速度不同，当各矿物的相对含量不同时，水泥的凝结硬化速度就不同。当水泥熟料中的硅酸三钙、铝酸三钙相对含量较高时，水泥的水化反应速率快，则凝结硬化速度也快，同时水化热也比较大。 2、水泥细度的影响：试验充分证明：水泥颗粒的粗细直接影响水泥的水化、凝结硬化、强度及水化热等。这是因为水泥的颗粒越细，其总表面积越大，与水的接触面积也越大，因此水化反应迅速、凝结硬化也相应增快，早期强度也较高。但是，如果水泥的颗粒过细，容易与空气中的水分及二氧化碳反应，导致水泥不宜久存，过细的水泥硬化时产生的收缩也较大，水泥磨得越细，耗能多，成本就越高。 ? ?? 3、水灰比大小影响,水泥浆的水灰比，是指水泥浆中水与水泥的质量之比，这是水泥凝结硬化的重要影响因素。当水灰墩大时，由于水泥颗粒问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，所以水泥凝结较慢；而且水泥浆中多余水分蒸发后形成的孔隙较多，造成水泥石的强虽度较低。 ? ? 4、养护条件的影响,养护环境有足够的温度和湿度，这是水泥凝结硬化的必要条件。温度对水泥的凝结硬化有明显影响，温度越高，水泥凝结硬化速度越快；温度越低，水泥凝结硬化速度则减慢。特别是当温度低于O℃时，水泥凝结硬化停止，并有可能在冻融的作用下造成已硬化水泥石的破坏。因此，水泥混凝土工程冬季施工要采取一定的保温措施。 5、石膏掺量的影响,石膏是水泥中的缓凝剂，主要用于调节水泥的凝结时间，是水泥中不可缺少的组分，关键是掺加必须适量。如果石膏的掺量太少，缓凝效果不显著，起不到缓凝剂的作用．；如果石膏的掺量过多，石膏本身会生成一种促凝物质，反而使水泥快凝。 四、生产指标标准编辑 1、水泥主要技术指标 （1）比重与容重：标准水泥比重为3.1，容重通常采用3100公斤/立方米。 （2）细度：指水泥颗粒的粗细程度。颗粒越细，硬化得越快，早期强度也越高。 （3）标准稠度用水量（p22） （4）凝结时间：水泥加水搅拌到开始凝结所需的时间称初凝时间。从加水搅拌到凝结完成所