水泥與水混合后，經(jīng)過物理化學(xué)反應(yīng)過程變成堅(jiān)硬的石狀體，并能將散粒狀材料膠結(jié)成為整體，所以水泥是一種良好的礦物膠凝材料。水泥屬于水硬性膠凝材料。

一、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥

1.定義與代號(hào)

（1）硅酸鹽水泥

凡由硅酸鹽水泥熟料、0-5%的石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（國(guó)外通稱為波特蘭水泥）。

硅酸鹽水泥分為兩種類型：不摻混合材料的稱為i型硅酸鹽水泥，代號(hào)p.i；在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻入不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的稱為ⅱ型硅酸鹽水泥，代號(hào)p·ⅱ。

（2）普通硅酸鹽水泥

由硅酸鹽水泥熟料、6%-15%的混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥，代號(hào)p.o.

2.硅酸鹽水泥熟料的組成

硅酸鹽水泥熟料主要礦物組成及其含量范圍和各種熟料單獨(dú)與水作用所表現(xiàn)特性。

3.硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化

水泥的凝結(jié)硬化是一個(gè)不可分割的連續(xù)而復(fù)雜的物理化學(xué)過程。其中包括化學(xué)反應(yīng)（水化）及物理化學(xué)作用（凝結(jié)硬化）。水泥的水化反應(yīng)過程是指水泥加水后，熟料礦物及摻入水泥熟料中的石膏與水發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)。水泥凝結(jié)硬化機(jī)理比較復(fù)雜，一般解釋為水化是水泥產(chǎn)生凝結(jié)硬化的必要條件，而凝結(jié)硬化是水泥水化的結(jié)果。

4.硅酸鹽水泥及普通水泥的技術(shù)性質(zhì)。

（1）細(xì)度

細(xì)度表示水泥顆粒的粗細(xì)程度。水泥的細(xì)度直接影響水泥的活性和強(qiáng)度。顆粒越細(xì)，水化速度快，早期強(qiáng)度高，但硬化收縮較大。而顆粒過粗，又不利于水泥活性的發(fā)揮，且強(qiáng)度低。

（2）凝結(jié)時(shí)間

凝結(jié)時(shí)間分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間為水泥加水拌合起，至水泥漿開始失去塑性所需的時(shí)間。終凝時(shí)間從水泥加水拌合起，至水泥漿完全失去塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。

硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于390min；普通水泥初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于600min.

水泥初凝時(shí)間不合要求，該水泥報(bào)廢；終凝時(shí)間不合要求，視為不合格。

（3）體積安定性

體積安定性是指水泥在硬化過程中，體積變化是否均勻的性能，簡(jiǎn)稱安定性。水泥安全性不良會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件（制品）產(chǎn)生膨脹性裂紋或翹曲變形，造成質(zhì)量事故。安定性不合格的水泥不可用于工程，應(yīng)廢棄。

（4）強(qiáng)度

水泥強(qiáng)度是指膠砂的強(qiáng)度，而不是凈漿的強(qiáng)度，它是評(píng)定水泥強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。按規(guī)定制成膠砂試件，在標(biāo)準(zhǔn)溫度的水中養(yǎng)護(hù)，測(cè)3d和28d的試件抗折和抗壓強(qiáng)度劃分強(qiáng)度等級(jí)。將硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、42.5r、52.5、52.5r、62.5、62，5r（帶“r”早強(qiáng)型，不帶“r”普通型）；將普通水泥分為32，5、32，5r、42，5、42.5r、52.5、52.5r.

（5）水化熱

水泥的水化熱是水化過程中放出的熱量。水泥的水化熱主要在早期釋放，后期逐漸減少。 對(duì)大型基礎(chǔ)、水壩、橋墩等大體積混凝土工程，由于水化熱積聚在內(nèi)部不易發(fā)散，使內(nèi)部溫度上升，內(nèi)外溫度差引起的應(yīng)力使混凝土可能產(chǎn)生裂縫，因此水化熱對(duì)大體積混凝土工程是不利的。

（6）水泥的堿含量將影響構(gòu)件（制品）的質(zhì)量或引起質(zhì)量事故

水泥中的堿含量按na20+0.658k2o計(jì)算值來表示，

5.硅酸鹽水泥、普通水泥的應(yīng)用。

在工程應(yīng)用的適應(yīng)范圍內(nèi)兩種水泥是一致的，主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：

（1）強(qiáng)度較高，主要用于重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程。

（2）凝結(jié)硬化較快、抗凍性好，適用于早期強(qiáng)度要求高、凝結(jié)快，冬期施工及嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的工程。

（3）不宜用于經(jīng)常與流動(dòng)的軟水接觸及有水壓作用的工程，也不宜用于受海水和礦物水等作用的工程。

（4）因水化過程放出大量的熱，故不宜用于大體積混凝土構(gòu)筑物。

（二）摻混合材料的硅酸鹽水泥

1.混合材料

按其性能分為活性（水硬性） 混合材料和非活性（填充性）混合材料兩類。

（1）活性混合材料

可以改善水泥性能、調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)、擴(kuò)大水泥使用范圍、提高水泥產(chǎn)量、利用工業(yè)廢料、降低成本，有利于環(huán)境保護(hù)。

（2）非活性混合材料

可以增加水泥產(chǎn)量、降低成本、降低強(qiáng)度、減少水化熱、改善混凝土及砂漿的和易性等。

2.定義與代號(hào)。

（1）礦渣硅酸鹽水泥

由硅酸鹽水泥熟料和?；郀t礦渣、適量的石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號(hào)p.s.水泥中?；郀t礦渣摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%～70%.

（2）火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥

由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號(hào)p.p.水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%～50%.

（3）粉煤灰硅酸鹽水泥

由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號(hào)p·f.水泥中粉煤灰摻量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%～40%.

3.五種水泥的主要特性及適用范圍見教材表2.1.4.此表很重要，結(jié)合技術(shù)性質(zhì)和組成對(duì)比理解記憶。

（責(zé)任編輯：liushengbao）

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