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第二章 建筑材料 第二篇 建筑工程材料 第二章 无机胶凝材料 1.1无机胶凝材料的种类和特性 土木工程中常常需要将散粒材料（如砂和石子）或块状材料（如砖和石块）粘结成为整体，具有这种粘结作用的材料，统称为无机胶结材料或无机胶凝材料。 胶凝材料按其化学成分可分为有机和无机两大类。无机胶凝材料按其硬化时的条件又可分为：气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续提高其强度，如石灰、石膏、水玻璃等。水硬性胶凝材料不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化，保持并继续提高其强度，如各种水泥。 二、水泥的分类 按性能和用途分 1.2通用硅酸盐水泥 一、水泥的主要技术性质 1.密度与堆积密度: 2.细度:是指水泥颗粒的粗细程度。水泥的细度既可用筛余量表示，也可用比表面积来表示。凡水泥细度不符合规定者为不合格品。 3.标准稠度用水量 标准稠度用水量是指水泥拌制成特定的塑性状态（标准稠度）时所需的用水量（以占水泥重量的百分数表示），也称需水量。硅酸盐水泥的标准稠度需水量与矿物组成及细度有关，一般在21%～28%之间。 4.凝结时间: 初凝和终凝。初凝时间为自水泥加水拌合时起，到水泥浆（标准稠度）开始失去可塑性为止所需的时间。终凝时间为自水泥加水拌合时起，至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。初凝时间不宜过快，以便有足够的时间对混凝土进行搅拌、运输和浇注。当施工完毕之后，则要求混凝土尽快硬化，产生强度，以利下一步施工工作的进行。为此，水泥终凝时间又不宜过迟。 水泥凝结时间的测定，是以标准稠度的水泥净浆，在规定温度和温度条件下，用凝结时间测定仪进行。 硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于6.5小时。实际上，硅酸盐水泥的初凝时间一般为1～3小时，终凝 时间为5～8小时。凡初凝时间不符合规定者为废品，终凝时间不符合规定者为不合格品。 5.体积安定性: 水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。使用安定性不良的水泥，能使构件产生膨胀性裂缝，降低工程质量，甚至引起严重事故。 国家标准规定,水泥安定性必须合格。安定性不良的水泥应作废品处理,不得用于工程中。 6.强度: 目前我国是将水泥、标准砂及水按规定比例拌制成塑性水泥胶砂，并按规定方法制成40×40×160mm的水泥胶砂试件，在标准温度（20℃±1℃）的水中养护，测定其抗拉、抗折、抗压强度。抗压强度一般是抗拉强度的10--20倍。 强度主要取决熟料矿物的比例和水泥细度、还与试验方法、试验条件、养护龄期有关。 7.水化热: 水泥在水化过程中所放出的热量，称为水泥的水化热。冬季施工时，水化热有利于水泥的正常凝结硬化。但对大体积混凝土工程，如大型基础、大坝、桥墩等，水化热大是不利的。因积聚在内部的水化热不易散的。因积聚在内部的水化热不易散出，常使内部温度高达50～60℃。由于混凝土表面散热很快，内外温差引起的应力，可使混凝土产生裂缝。因此对大体积混凝土工程，应采用水化热较低的水泥。 二、硅酸盐水泥的特性 1.强度高 2.水化热高 3.抗冻性好 4.碱度高，抗碳化能力强 5.干缩小 6.耐磨性好 7.耐腐蚀性差 8.耐热性差 9.湿热养护效果差 三、普通硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料6％～15％混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥）。 普通水泥中混合材料掺加量按重量百分比计：掺活性混合材料时，不得超过15%，掺非活性混合材料时，最大掺量不得超过水泥质量10%。普通硅酸盐水泥强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5和52.5R等三个等级两种类型（普通型和早强型）。 普通水泥初凝不得早于45分钟，终凝不得迟于10小时。对体积安定性要求与硅酸盐水泥相同。 普通硅酸盐水泥中掺入少量混合材料的作用，主要是调节水泥强度等级。但普通硅酸盐水泥早期硬化速度稍慢，其3天强度较硅酸盐水泥稍低，抗冻性及耐磨性也较硅酸盐水泥稍差。普通硅酸盐水泥被广泛应用于各种混凝土工程中，是我国主要水泥品种之一。 四、矿渣硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥）。 特点： 1）早期强度低，后期强度高 2）具有较强的抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐