第四章水泥
建筑材料第4章水泥复习题及答案.
第4章水泥复习思考题参考答案一、填空题1.建筑工程中通用水泥主要包括硅酸盐水泥、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六大品种。
2. 硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、规定的混合材料、适量石膏经磨细制成的水硬性胶凝材料。
按是否掺入混合材料分为I型硅酸盐水泥和Ⅱ型硅酸盐水泥，代号分别为P·I和P·Ⅱ。
3. 硅酸盐水泥熟料的矿物主要有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。
其中决定水泥强度的主要矿物是硅酸三钙和硅酸二钙。
4. 国家标准规定，硅酸盐水泥的初凝不早于45 min，终凝不迟于390 min。
5. 硅酸盐水泥的强度等级有42.5 、42.5R 、52.5 、52.5R 、62.5和62.5R六个级别。
其中R型为早强型，主要是其3 d强度较高。
6．硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示，其值应不小于300m2/kg。
7. 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的性能，国家标准规定：（1）细度：通过80µm的方孔筛，筛余量不超过10％；（2）凝结时间：初凝不早于45min ，终凝不迟于600min；（3）体积安定性：经过雷氏夹法法检验必须合格。
8．矿渣水泥与普通水泥相比，其早期强度较低，后期强度的增长较快，抗冻性较差，抗硫酸盐腐蚀性较好，水化热较低，耐热性较好。
9．普通水泥中由于掺入少量混合材料，其性质与硅酸盐水泥稍有区别，具体表现为：（1）早期强度较低；（2）水化热较大；（3）耐腐蚀性稍差；（4）耐热性较差；（5）抗冻性、抗碳化性能好。
10．混合材料按照其参与水化的程度，分为活性混合材料和和非活性混合材料。
二、选择题1. 有硫酸盐腐蚀的混凝土工程应优先选择（C）水泥A硅酸盐 B 普通 C 矿渣 D 高铝2. 有耐热要求的混凝土工程，应优先选择（B）水泥。
A硅酸盐 B 矿渣 C 火山灰 D 粉煤灰3. 有抗渗要求的混凝土工程，应优先选择（C）水泥。
第4章 水泥
➢ 凝结期：随着水化继续进行，自由水分逐渐减少， 水化产物不断增加，水泥颗粒表面的新生物厚度逐 渐增大，使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐减小， 越来越多的颗粒相互连接形成网架结构，使水泥浆 体逐渐变稠，慢慢失去可塑性。
➢ 硬化期：水化反应进一步进行，水化产物不断生成 ，水泥颗粒之间的毛细孔不断被填实，使结构更加 致密，水泥浆体逐渐硬化，形成具有一定强度的水 泥石，且强度随时间不断增长。水泥的硬化期可以 延续至很长时间，但28天基本表现出大部分强度。
• 工程意义 水泥初凝时间不宜过短，终凝时间不宜过长。
水泥的初凝时间太短，则在施工前即已失去流动 性和可塑性而无法施工；水泥的终凝时间过长， 则将延长施工进度和模板周转期。
（4）体积安定性 水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积
变化的均匀程度。如果这种体积变化是轻微的均匀 的，则对建筑物的质量没什么影响，但是如果混凝 土硬化后，由于水泥中某些有害成分的作用，在水 泥石内部产生了剧烈的、不均匀的体积变化，则会 在建筑物内部产生破坏应力，导致建筑物的强度降 低。若破坏应力发展到超过建筑物的强度，则会引 起建筑物开裂、崩塌等严重质量事故，这种现象称
>5且≤20
—
P·S·A ≥50且<80 >20且≤50
—
—
—
矿渣硅酸盐水泥
P·S·B ≥30且<50 >50且≤70
—
—
—
火山灰质硅酸盐 水泥
P·P ≥60且<80
—
>20且≤40
—
—
粉煤灰硅酸盐水泥 P·F ≥60且<80
—
—
>20且≤40
—
复合硅酸盐水泥 P·C ≥50且<80
第四章：水泥
第四章：水泥一、填空：1、水泥按其矿物组成，可分为水泥、水泥及水泥等；按水泥的特性和用途，又分为、和。
建筑工程中使用最多的水泥为类水泥，属于。
2、生产硅酸盐水泥的主要原料是和，有时为调整化学成分还需加入少量。
为调节凝结时间，熟料粉磨时还要掺入适量的。
3、硅酸盐水泥分为两种类型，未掺加混合材料的称型硅酸盐水泥，代号为；掺加不超过5%的混合材料的称型硅酸盐水泥，代号为。
4、硅酸盐水泥的生产工艺可概括为四个字，即。
5、硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成的分子式是、、及；它们相应的简写式是、、及。
6、硅酸盐水泥的主要水化产物是、、、及；它们的结构相应为体、体、体、体及体；7、水泥加水拌合后，最初是具有可塑性浆体经过一定时间，水泥逐渐变稠失去可塑性，这一过程称为；随着时间的增长产生强度，强度逐渐提高并形成坚硬的石状物体，这一过程称为。
8、硅酸盐水泥熟料矿物组成中，是决定水泥早期强度的组分，是保证水泥后期强度的组分，矿物凝结硬化速度最快。
9、水泥浆越稀，水灰比，凝结硬化和强度发展，且硬化后的水泥石中毛细孔含量越多，强度。
10、生产硅酸盐水泥时，必须掺入适量石膏，其目的是，当石膏掺量过多时，会造成，同时易导致。
11、引起水泥体积安定性不良的原因，一般是由于熟料中所含的游离过多，也可能是由于熟料中含的游离过多或掺入的过多。
体积安定性不合格的水泥属于，不得使用。
12、硅酸盐水泥中矿物含量高时，水泥水化及凝结硬化快，且早期强度高，而矿物含量高时，则水化热小，但后期强度高。
13、硅酸盐水泥的水化热，主要由其和矿物产生，其中矿物的单位放热量最大。
14、硅酸盐水泥根据其强度大小分为、、、、、六个强度等级。
15、影响硅酸水泥凝结硬化的主要因素有、、、、等。
16、硅酸盐水泥的凝结硬化过程，按水化反应速度和水泥浆体结构的变化特征，可分为、、、四个阶段。
17、硅酸盐水泥硬化后的水泥石的结构是由、、等组成。
18、硅酸盐水泥的技术要求主要包括、、、、等。
建筑材料 第四章 水泥 教案
章节名称 第四章 水泥授课目标了解水泥的分类、矿物成分及性能教学过程设计新课教学要点第一节硅酸碱水泥和普通水泥硅酸盐水泥（波特兰水泥）定义及代号熟料 →P •Ⅰ 组成 石膏掺料 （0-5%）石灰石或粒化高炉矿渣→P •Ⅱ （6-15%）混合材料→P ·0一、硅酸盐水泥的生产石灰石 原料 粘 土 −−−−→安比例混合磨细生料−−−→煅烧熟料−−−→磨细水泥成品（二磨一烧） 铁矿石石 膏石灰石 CaO; 粘土Al 2O 3和SiO 2 ;铁矿石 Fe 2O 3 ;石膏 CaSO 4水泥性能−−−→取决熟料−−−→取决矿物成分及含量比例 二、熟料的矿物成分及特性水化 凝结 硬化 产生强度 发展强度 保护强度水化热 初凝、终凝 护养：温度、湿度 水化速度 凝结硬化速度 强度发展速度 C 3A>C 3S>C 4AF>C 2S水化热初凝、终凝早期、后期强度性质C3S C2S C3A C4AF凝结硬化速度快慢最快较快水化时放热量高低最高中高低高早期低、后期高低中强度发展快慢快较快水化速度：C3A>C4AF>C3S>C2S三、凝结硬化过程调节水泥凝结----适量石膏过少：起不到缓凝作用过多：水泥腐蚀水化产物：水化硅酸钙、水化铁酸钙、氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。
凝结标志着水泥浆市区流动性而具有一定的塑性强度，硬化则表示水泥浆固化后所建立的网状结构具有一定的机械强度。
四、技术性质决定水泥能否使用的条件：合格品、不合格品、废品含义、标准、意义（为什么、目的）过细能耗大、硬化收缩大、易开裂可能性小1.细度：粗细程度--- 适中不得大于某粒径过粗能耗小、使用受影响可能性大*细:表面积↑与水基础面积↑水化反应↑早期强度↑*国标规定：硅酸盐水泥细度--比表面积大于300m2/kg;普通水泥细度---0.08mm方孔筛筛余量不得超过10.0%否则为不合格品2.标准稠度用水量--------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）。
硅酸盐水泥的特性介绍及应用(ppt 91页)
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水泥的应用
土木工程
海洋工程
能源电力 水利电力
房屋建筑、道路、桥梁、隧 道、机场。 港口、码头、水下建筑、石 油钻井平台。 石油钻井、热电站、核电站。 大坝、水电站、水工建筑。
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输 水 管
内
径 6.6 m
外
径 7.5 m
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如砌筑水泥、油井水泥、 道路水泥、大坝水泥等
如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等
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第二节 硅酸盐水泥
一、硅酸盐水泥生产及其矿物组成 凡由硅酸盐水泥熟料，0～5％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，称为硅酸盐水泥(也称波特兰水泥)。
不掺混合材料的，称为Ⅰ型硅酸盐水泥， 代号P.Ⅰ；掺入不超过水泥质量5%的混合材料 的，称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P.Ⅱ。
氟铝酸盐水泥等
活性二氧化硅 活性氧化铝
石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、 低热钢渣矿渣水泥等
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按性能和用途分 通用水泥
水泥
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专用水泥 特性水泥
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) 粉煤灰硅酸盐水泥(P.F) 火山灰质硅酸盐水泥(P.P) 复合硅酸盐水泥(P.C)
CaO·Fe2O3·H2O
与C3A的水化相似，主要水化产物为水化铝酸三 钙C3AH6晶体、水化铁酸一钙。
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水泥熟料的主要水化产物有：水化硅酸钙 和水化铁酸钙胶凝、氢氧化钙、水化铝酸 钙和水化硫铝酸钙晶体。在充分水化的水 泥石中，C-S-H约占70%，CH约占20%，钙 矾石和单硫型水化硫铝酸钙约占7%。
第四章 水泥
f压＝6.25×10-4Ｐ
式中
f压－－抗压强度，MPa; P－－破坏荷载，Ｎ。
（六）碱含量
Na2O＋0.658K2O＝R2O
R2O>0.6%为高碱水泥 R2O0.6%为低碱水泥
碱骨料反应：水泥中的碱和骨料中的活性二氧化硅发生
高碱水泥
化学反应，体积膨胀，造成混凝土破坏(水泥/混凝土癌症)。
碱骨料反应
试题
1.为调节水泥的硬化时间,应在熟料中加入( ). A.石灰 B.粒化高炉矿渣 C. 石膏 D.粉煤灰 2.硅酸盐水泥的初凝时间不得早于( )min. A.30 B. 45 C60 D.90 3.下列说法正确的是( ) A.水泥的初凝时间不合要求为不合格品,终凝时间 不合要求为废品 B.水泥体积安定性不合要求为不合格品 C. 水泥细度不合要求为不合格品 D.水泥抗折或抗压强度低于该品种水泥强度规定时 应报废
５）胶砂强度与强度等级：测定方法同普通水泥
６）碱含量：同普通水泥
３、特性：二次水化，早期强度低，但后期强度可赶上同 等级普通水泥。水化放热小，耐腐蚀能力好。
４、特特性：耐高温性强。保水性差，抗渗性差。 ５、矿渣水泥应用
蒸气及蒸压养护预制构件。 一般地上、地下及水工建筑。 大体积混凝土工程。 耐腐蚀作用的工程。
试题
4(多选).下列水泥的技术指标( )不合要求时,应报废. A. 初凝时间 B.终凝时间 C. 安定性 D.细度 E.强度 F. MgO含量
5(多选).水泥工业常用的活性材料是( ) A.石灰石粉 B. 硅藻土 C. 粒化高炉矿渣 D.块状高炉矿渣 E.粉砂
（五）胶砂强度与强度等级 １、胶砂强度：
（2）沸煮 用试饼法时，先检查试饼是否完整（如已开裂翘曲要检 查原因、确证无外因时，试饼已属不合格品不必沸煮）， 在试饼无缺陷的情况下，将试饼放在沸煮箱的水中篦板 上，然后在(30±5）min内加热至沸，并恒沸3h±5min。
水泥知识
硅酸盐水泥的强度指标 （依据GB175—99） 依据 ）
第一节 硅酸盐水泥
三、硅酸盐水泥的主要技术性质
4.1硅酸盐水泥 4.2混合材料及掺 混合材料的硅酸盐 水泥 4.3其它品种水泥 4.4水泥的选用、 验收及保管
（六）水化热
水化热：水泥与水发生水化反应时放出的热量，通常用J/kg表示。 水化热 水化热既有有利的影响，也有不利的影响。 有利：冬天施工工程中水泥的正常水化和防冻； 不利：对大体积混凝土工程。 水化热的大小主要与水泥细度及矿物组成有关。颗粒愈细，水化热 愈大；不同的矿物成分，其放热量不一样，矿物中C3S、C3A含量愈 多，水化热愈大。
按其主要 按其主要 成分分为 成分分为
4.1硅酸盐水泥 4.2混合材料及掺 混合材料的硅酸盐 水泥 4.3其它品种水泥 4.4水泥的选用、 验收及保管
第四章 水泥
常用的硅酸盐水泥品种及组成表
在硅酸盐系列的水泥中，有二种组分是必不可少的： 硅酸盐水泥熟料； 适量石膏。 一是硅酸盐水泥熟料；二是适量石膏。 硅酸盐水泥熟料 适量石膏 这二者组成硅酸盐水泥（P.I）
一、 硅酸盐水泥的生产及矿物组成 二、硅酸盐水泥的凝结硬化 三、硅酸盐水泥的主要技术性质 四、水泥石的腐蚀和防止措施
第一节 硅酸盐水泥
一、硅酸盐水泥的生产及矿物组成
4.1硅酸盐水泥 4.2混合材料及掺 混合材料的硅酸盐 水泥 4.3其它品种水泥 4.4水泥的选用、 验收及保管
硅酸盐水泥是以石灰质原料（如石灰石等）与粘土质原料（如粘土、 页岩等）为主，有时加入少量铁矿粉等，按一定比例配合，磨细成 生料粉（干法生产）或生料浆（湿法生产），经均化后送入回转窑 或立窑中煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的水泥熟料， 再与适量石膏共同磨细，即可得到P·Ⅰ型硅酸盐水泥。
第四章 水泥生产工艺流程
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谢谢 再见
五、硅酸盐水泥生产的工序
1、原料、燃料、材料的选择及入厂
2、原料、燃料、材料的加工处理与准备
3、原材料的配合 4、生料粉磨
5、生料的调配、均化与储存
6、熟料在回转窑或立窑中煅烧 7、熟料、石膏、混合材料的储存、准备
8、熟料、石膏、混合材料的配合及粉磨
9、水泥储存、包装及发运
把来自矿山开采下来的石灰石、粘土经过两级破 碎分别储存于石灰石库和粘土库中，将石灰石和 粘土及少量校正原料按照一定的比例均化成均匀 的原料送往生料磨中进行烘干和粉磨，粉磨后的 生料用气力提升泵送入空气均化库，进一步用空 气搅拌均化生料和储存生料。均化库中的生料经 卸料、计量、提升、定量喂料后送至窑尾悬浮预 热器和分解炉，经过预热和分解后的物料进入回 转窑煅烧熟料。
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工艺流程简图
硅质原料 破碎 石灰石 锤式破碎机 预均化堆场 配料站 立式生料磨 化均库 预热器 分解炉 回转窑 冷却机 熟料库 水泥磨 水泥库 包装机 成品库 商品熟料出厂 水泥散装库 储库 储库 烘干 校正原料 储库 煤 破碎 均化堆场 煤磨 煤粉仓 破碎 破碎 石膏 混合材
袋装水泥出厂
散装水泥出厂
第四章 水泥生产工艺流程
新型干法水泥生产线全景
新型干法水泥生产线全景
一、硅酸盐水泥的生产方法简介 （新型干法生产技术）
新型干法水泥技术是以悬浮预热和预分解技术为核心，把 现代科学技术和工业生产的最新成果广泛地应用于水泥生 产的全过程，形成一套具有现代高科技特征和符合优质、 高产、节能、环保以及大型化、自动化的现代水泥生产方 法。
四、硅酸盐水泥生产工原煤经过烘干兼 粉磨后。制成煤粉并储存于煤粉仓中供给。熟料 经过蓖式冷却机后，由输送机、计量称、提升机 送入熟料库内储存。熟料、石膏经过定量喂料机 送入水泥磨中粉磨，粉磨时也可 根据产品要求加 入适量的混合材料与熟料、石膏一起粉磨，粉磨 后的水泥经过空气输送泵送至水泥库储存，一部 分水泥经包装机包装为袋装水泥，另一部分水泥 由散装专用车散装出厂。
第四章_水泥
原料混合
粉磨
生料
反应物＋产物＋ 中间产物
预热器
＋
回转窑
产物
水泥
熟石料冷膏却
粉磨
熟料储存
1450℃
煅烧
熟料
石膏
混合材
水泥制造厂全貌
水泥生料煅烧回转窑
回 转 窑 尾
1450~1500C
二、硅酸盐水泥的组成
硅酸盐水泥是由下列物质混合组成的水泥
硅酸盐水泥熟料 石膏(CaSO42H2O)
Clinkers Gypsum
水泥应满足哪些技术性质？
如何正确使用水泥？
凡由硅酸盐水泥熟料、0～5％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，称为硅酸盐水泥(即国外 通称的Portland Cement).
一、硅酸盐水泥是怎样制造的？
原 料：
➢ 硅质：粘土，(SiO2、Al2O3)， 占1/3 ➢ 钙质：石灰石、白垩等，(CaO)，占2/3
硅酸钙矿物水化物的特征
硅酸钙矿物颗粒的电镜照片
硅酸钙矿物水化后的电镜照片
硅酸钙的水化产物——C-S-H与Ca(OH)
铝酸三钙C3A的水化
铝酸钙C3A的水化行为在水泥水化早期特别重要
纯C3A与水反应迅速，生产水化铝酸钙：
C3A + 18H2O [C2AH8 + C4AH13] C3AH6 (不稳定的中间产物) (稳定产物)
概述
什么是水泥(cement)？
水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。
水泥的种类有哪些？
➢酸根盐据系水水泥泥、的硫主铝要硅酸矿酸盐物盐系成系水分泥水，、泥有磷：酸硅盐酸系盐水系泥水等泥。、铝
磷
酸磷
盐酸
第四章-水泥PPT课件
所以，石膏在水泥中起调节凝结时间的作用。 为什么石膏用量不能过多？这个问题将通过水泥石
腐蚀的学习得到答案。
3CaO·Al2O3·6H2O+ 19H2O+3(CaSO4·2H2O ) 3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O
何为硬化？
➢失去可塑性的浆体随着时间的增长产生明 显的强度，并逐渐发展成为坚硬的水泥石 的过程。
➢水泥的凝结与硬化过程由以下四个过程组 成。
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初始反应期 潜伏期
凝结期
硬化期
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凝结硬化过程
初始的溶解和水化，约持续5-10分 钟。
流动性可塑性好凝胶体膜层围绕水 泥颗粒成长，1h
C－－晶体粒子
“两磨一烧”
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• 二、硅酸盐水泥熟料矿物组成
生料
800℃左右 分解反应
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CaO
3CaO·SiO2
SiO2 Al2O3
800～1450℃ 化合反应
Fe2O
3
2CaO·SiO2 3 CaO ·Al2O3 4 CaO·Al2O3·Fe2O3
产物中氢氧化钙的含量减少时，可以生成 更多的水化产物。
2（2CaO·SiO2)+6H2O 3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
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铝酸三钙水化生成水化铝酸钙晶体。 该水化反应速度极快，并且释放出大量的热量。 如果不控制铝酸三钙的反应速度，将产生闪凝现象， 水泥将无法正常使用。 通常通过在水泥中掺有适量石膏，可以避免上述问 题的发生。
第四章 水泥
一、水泥的品种：
硅酸盐水泥（P） 普通硅酸盐水泥（P·O）
掺混合材的硅酸盐水泥（ P·S, P·P, P·F ）
特性硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料、0～5％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，称为硅酸盐水泥(即 国外通称的Portland Cement)。 又根据混合料的掺量分为 P· Ⅰ和P· Ⅱ两类。
C4AF 快 中 小 低 低
抗硫酸盐腐蚀性
中
最好
差
好
在水泥中的相对含量改变时，水泥的技术性
质也随之改变。
2. 石膏的加入 为调节水泥的凝结速度，需掺入适量的石膏，因 此石膏也称作水泥的缓凝剂。水泥中石膏掺量主要
决定于 C A 的含量，也与混合材料的种类和数量有关
3
若不掺石膏或石膏掺量不足时，水泥会发生 瞬凝现象。这是由于铝酸三钙在溶液中电离出 （Al3+），它与硅酸钙凝胶的电荷相反，促使 胶体凝聚。加入石膏后，会使水泥颗粒表面上 形成保护膜，阻碍水化延缓了水泥的凝结。当 掺量超过一定的范围时，还会在后期引起水泥 石的膨胀而开裂破坏。
七. 硅酸盐水泥的腐蚀与及防治方法 （1）水泥石的腐蚀类型 淡水侵蚀（溶析性侵蚀） 盐类侵蚀 酸类侵蚀 碱类侵蚀 （2）水泥石腐蚀的原因 外因：腐蚀介质种类及浓度、水压、流 速水位、水温、干湿交替 内因：水泥石不密实，腐蚀物渗入
水泥石受硫酸盐（盐类） 侵蚀后，内部形成膨胀性 结晶产物
水泥石受硫酸盐侵蚀后，因 膨胀性结晶产物引起的开裂
养护条件： 在20 C 1C，相对湿度不低于90%的雾 室或养护箱中24h，然后脱模； 龄 期：
3d和28d；
强度等级划分
根据水泥胶砂的3天和28天强度测试结果划分的级别称为
第4章 混凝土 选择题
第四章水泥混凝土及砂浆作业(选择题：14道单选题，4道多选题）点评（1～14为单选题)1。
混凝土配合比时,选择水灰比的原则是（)。
A．混凝土强度的要求B．小于最大水灰比C．混凝土强度的要求与最大水灰比的规定D．大于最大水灰比答案：C 混凝土的强度及耐久性可通过其水灰比的大小来控制。
2。
混凝土拌合物的坍落度试验只适用于粗骨料最大粒径（）mm者。
A．≤80 B．≤40 C．≤30 D．≤20答案：B 因坍落度试验筒尺寸限制,坍落度试验只适用于粗骨料最大粒径40mm者.3. 掺用引气剂后混凝土的( ）显著提高。
A．强度B．抗冲击性C．弹性模量D．抗冻性答案:D 使用引气剂的混凝土内部会形成大量密闭的小孔,从而阻止水分进入毛细孔，提高混凝土的抗冻性。
4。
对混凝土拌合物流动性起决定性作用的是（)。
A．水泥用量B．用水量C．水灰比D．水泥浆数量答案：B 单位用水量比例的增加或减少，显然会改变水泥浆的数量和稀稠,从而能改变混凝土的流动性.5。
选择混凝土骨料的粒径和级配应使其（）.A。
总表面积大，空隙率小B。
总表面积大，空隙率大C。
表面积小，空隙率大D。
总表面积小，空隙率小答案：D 为了保证混凝土在硬化前后的性能,骨料的粒径和级配应使其总表面积小，空隙率小。
这样可在保证施工性能、强度、变形和耐久性的同时，少用胶凝材料。
6. C30表示混凝土的（)等于30MPa。
A。
立方体抗压强度值 B.设计的立方体抗压强度值C。
立方体抗压强度标准值 D.强度等级答案：C C30是混凝土的强度等级之一。
而混凝土的强度等级是由混凝土的立方体抗压强度标准值来确定。
由混凝土的立方体抗压强度标准值表示。
混凝土立方体抗压标准强度（或称立方体抗压强度标准值）是指按标准方法制作和养护的边长为150 mm的立方体试件，在28d龄期,用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中，具有不低于95％保证率的抗压强f表示。
度值，以cu k,7. 混凝土的徐变是由于水泥石中的( ）在长期荷载作用下产生的粘性流动,并向毛细孔内迁移的结果.A。
第4章 水泥(2)
（1）普通硅酸盐水泥的技术指标
普通硅酸盐水泥的细度、体积安定性、氧化镁含 量、三氧化硫含量、氯离子含量要求与硅酸盐水泥 完全相同，凝结时间和强度等级技术指标要求不同。
① 凝结时间。要求初凝时间不小于45min，终凝
时间不大于600min。 ② 强度等级。根据3d和28d的抗折强度、抗压强 度，将普通硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、 52.5R四个强度等级。各龄期的强度应满足表4-3的 要求。
复合硅酸盐水泥（composite Portland cement） 代号为P•C。其中加入了两种（含）以上大于 20%且不超过50%的混合材料，并允许用不 超过水泥质量8％的窑灰代替部分混合材料， 所用混合材材料为矿渣时，其掺加量不得与 矿渣硅酸盐水泥重复。
（1）三种水泥的技术指标 这三种水泥的细度、凝结时间、体积安定性、强 度等级、氯离子含量要求与矿渣硅酸盐水泥相同。三 氧化硫含量要求不大于4.0％。氧化镁的含量要求不 大于6.0％，如果含量大于6.0％时，需进行压蒸安定 性试验并合格。
（2）三种水泥的性能及应用 这三种水泥与矿渣硅酸盐水泥的性质和应用有以 上很多共同点，如早期强度发展慢，后期强度增长快； 水化热小；耐腐蚀性好；温湿度敏感性强；抗碳化能 力差；抗冻性差等。但由于每种水泥所加入混合材材 料的种类和量不同，因此也各有其特点：
①火山灰质硅酸盐水泥抗渗性好。
因为火山灰颗粒较细，比表面积大，可使水泥 石结构密实，又因在潮湿环境下使用时，水 化中产生较多的水化硅酸钙可增加结构致密 程度，因此火山灰质硅酸盐水泥适用于有抗 渗要求的混凝土工程。 但在干燥、高温的环境中，与空气中的二氧化 碳反应使水化硅酸钙分解成碳酸钙和氧化硅， 易产生“起粉”现象，不宜用于干燥环境的 工程，也不宜用于有抗冻和耐磨要求的混凝 土工程。
第四章 硅酸盐水泥的水化
高浓度的钙离子和硫酸盐离子在溶液中保持的时间长短，取决于水泥的组成。 高度过饱和的氢氧化钙溶液的过饱和度在起始的10min内达到极大值后，又急剧 地降低。此后，溶液变为饱和的或者只是弱过饱和的。但也有数据表明，氢氧化 钙的高度过饱和能保持到4h或者1~3天之久。
水泥中含碱越多，碱开始溶解得越快，氢 氧化钙的过饱和度降低也越快（图2-2-5-9)。 孔隙溶液中硫酸盐离子的浓度在达到极 大值后，由于铝酸钙消耗硫酸盐形成了钙矾 石或单硫型水化硫铝酸盐，钙离子浓度开始 降低，从而使孔隙中溶液的硫酸盐浓度不断 下降，溶液逐渐变成基本上是氢氧化钙、氢 氧化钾和氢氧化钠的溶液。但在钾、钠存在 的条件下，钙的溶解度变小，加快了氢氧化 钙的结晶，更会使液相最后成为以K＋、Na＋ 和OH一离子为主的溶液。由此可见，孔隙液 相的组成依赖于水泥中各种组成的溶解度， 但液相组成必然又反过来会深刻影响到各熟 料矿物的水化速率，所以在水化过程中，固、 液两相在这方面也是处于随时间而变的动态 平衡之中。
水化重新加速的第二放热峰，也足以说明由于石膏的 存在，水化延缓。所以，石膏的参量是决定C3A水化速率、 水化产物的类别及其数量的主要因素。但石膏的溶解速 率也很重要，如果石膏不能及时向溶液中供应足够的硫 酸根离子，就有可能在形成钙矾石之前，先生成单硫型 水化硫铝酸钙。所以，硬石膏、半水石膏等不同类型的 石膏，对于C3A水化过程的影响，就与通常所用的二水石 膏有着明显的差别。 按照一般硅酸盐水泥的石膏掺量，其最终的铝酸盐水 化物常为钙矾石与单硫型水化硫铝酸钙。同时在常用水 灰比的水泥浆体中，离子的迁移受到一定程度的限制， 较难充分地进行上述各种反应，因此钙矾石很有可能与 其它几种水化铝酸盐产物在局部区域同时并存。
在C3S与水发生反应的初期，Ca2+和OH－进入溶液，在C3S表面形成一个缺钙的富硅 层，其厚度约为5 nm，这一富硅层是无定形的，不具刚性，但能吸水溶胀。随着反应的 不断进行，Ca2+和OH－ 继续进入溶液，当溶液中氢氧化钙浓度达到一定程度而过饱和时， 在C3S颗粒表面，晶核开始生长。氢氧化钙晶体，可能在C3S颗粒表面上生长，或在孔隙 中形成。由于或氢氧化钙的成核结晶，液相中氢氧化钙浓度降低，Ca2+就容易向外扩散， 液相中Ca(OH)2和C-S-H的过饱和度降低，它反过来又会使C-S-H和Ca(OH)2的生长速度 逐渐变慢。随着水化物在颗粒周围的形成，C3S的水化作用也受到阻碍。因而，水化从加 速过程又逐渐转向减速过程。最初的产物，大部分生长在颗粒原始周界以外由水所填充 的空间（称“外部产物”），而后期的生长则在颗粒原始周界以内的区域（称“内部产 物”）。随着“内部水化物”的形成和发展C3S的水化由减速期向稳定期转变。这时C3S 的水化反应完全为扩散速度所控制。
第4章水泥__复习思考题P5
第四章水泥P581. 什么是硅酸盐水泥？生产硅酸盐水泥时，为什么要加入适量石膏？答：（1）根据GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的定义：凡由硅酸盐水泥熟料加适量的石膏、或再掺加0～5%的石灰石或粒化高炉矿渣，磨细制成的水硬性胶凝材料, 称为硅酸盐水泥。
（2）生产硅酸盐水泥时，加入适量石膏的目的是:①调节水泥的凝结时间;②使水泥不致发生急凝现象；③同时在最佳石膏掺量时可得到水泥最高强度。
2. 试分析硅酸盐水泥强度发展的规律和主要影响因素答：（1）早期（3d）强度发展较快，后期（28d）发展较慢；（2）主要影响因素：Ⅰ.内因：①水泥中各主要矿物的相对含量；②水泥的细度；③石膏掺量。
Ⅱ.外因：①水泥浆的水灰比；②养护温度（冬季施工注意防冻）；③养护湿度（夏季施工注意洒水）；④养护龄期。
3. 什么是水泥的体积安定性？体积安定性不良的原因及危害有哪些？答：（1）水泥的体积安定性是指水泥浆体在凝结硬化过程中体积变化的均匀性；（2）体积安定性不良的原因有：①游离氧化钙（f-CaO）；②氧化镁（MgO）；③三氧化硫（SO3）含量过高；④此外，碱分（K2O、Na2O）的含量也应加以控制。
（3）体积安定性不良的危害：使已硬化水泥石中产生不均匀膨胀，破坏水泥石结构，出现龟裂、弯曲、松脆或崩溃现象。
4. 影响硅酸盐水泥水化热的因素有哪些？水化热高低对水泥的使用有什么影响？答：（1）影响硅酸盐水泥水化热的因素有：水泥中（熟料）的矿物组成、水灰比、细度和养护条件等；（2）水化热高低对水泥的使用的影响有：大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土建筑物。
由于水化热积聚在内部不易散发出去，内部温度常升高到50～60℃以上，内部和外部的温度差所引起的应力，可使混凝土产生裂缝，因此水化热对大体积混凝土是有害因素。
在大体积混凝土工程中，不宜采用硅酸盐水泥，应采用低热水泥，若使用水化热较高的水泥施工时，应采取必要的降温措施。
5. 硅酸盐水泥的强度等级是如何检验的？答：是按GB/T 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO）》测定其7d和28d的抗折强度及抗压强度；然后根据其强度值的大小，依据GB/T 175-2008《通用硅酸盐水泥》的强度指标要求进行评定。
4-1 硅酸盐水泥
水泥的优点： 1、可塑性好，可调成各种形状和尺寸的
泥凝土构件； 2、适应性强，可用于海上、地下或干热、
严寒地区以及耐侵蚀、防辐射等特殊要求的工 程；
3、耐久性好，水泥混凝土既没有钢材的 生锈问题，也没有木材的腐朽等缺点，更没有 塑料制品的老化、污染等问题；
4、可获得很高的强度，通过改变熟料的 矿物组成，既可调节其性能，获得高的强度， 还能与纤维等材料匹配，制成水泥基复合材料；
■ 1824年，英国J．阿斯普丁发明了一种把石灰石和粘土混和 后加以煅烧来制造水泥的方法，并获得了专利权。这种水泥 同英国附近波特兰小城盛产的石材颜色相近，故称为波特兰 水泥。人类最早是利用间歇式土窑（后发展成土立窑）煅烧 水泥熟料。
■ 1877年回转窑烧制水泥熟料获得了专利权，继而出现了单筒 冷却机、立式磨及单仓钢球磨等，从而有效地提高了水泥的 产量和质量。
生产 厂 甲
乙
熟料矿物成分，%
Ｃ3S 56
C2S 17
C3Ａ Ｃ4AF
12
15
42
35
7
16
解
由甲厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度 发展速度、水化热、２８d时的强度均高于由乙厂硅 酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥．但耐腐蚀性则低 于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥。
某大体积的混凝土工程，浇注两周后拆模，发现挡墙有 多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用42.5Ⅱ型硅酸盐水 泥，其熟料矿物组成如下：
三、硅酸盐水泥的凝结和硬化
1.凝结硬化的概念
水泥浆通过水泥熟料矿物的水化反应、凝 结硬化过程变成坚硬固体—复杂的物理化学变 化过程。
凝结——水泥与水拌合后最初形成可塑浆体，随着时间 增长，水泥浆变稠，失去可塑性，但还不具备强度， 此过程即为“凝结”；
第四章注水泥技术
体系。水泥浆变稠，直到失去流动性。
3)、硬化期：水泥的水化物形成晶体状态，互相紧密连接成 一个整体，强度增加，已经硬化成为水泥石。
一、油井水泥
油井水泥的分类
1、API水泥使用范围
一、油井水泥
油井水泥的分类
2、国产以温度系列为标准的油井水泥
45℃水泥：用于表层及浅层，深度小于1500米； 75℃水泥：用于井深1500－3200m。当超过3500 m时应加入缓
四、提高注水泥质量的措施
3、提高注水泥质量的措施
（1）、提高顶替效率，防止窜槽 ①、加扶正器降低套管在井眼中的偏心程度； ②、注水泥时活动套管； ③、采用紊流或塞流流态注水泥； ④、采用前置液； ⑤、注水泥前调整钻井液性能； ⑥、增加紊流接触时间等。 （2）、防止油气水上窜
①、注完水泥后及时使套管内卸压，并在环空内加压； ②、使用膨胀性水泥，防止水泥石收缩； ③、采用多级注水泥技术或采用两种凝速的水泥； ④、使用刮泥器，清除井壁泥饼。
第四章、注水泥技术
主要内容
油井水泥 水泥浆的物理性能 前置液体系 注水泥工艺及设备 注水泥设计及计算 提高固井注水泥质量的措施
§4、注水泥技术
主要内容：
油井水泥
油井水泥的主要成分 油井水泥的水化作用 油井水泥的分类
水泥浆的性能与固井工程的关系
水泥浆性能与固井工程之间的关系 水泥外添加剂 特种水泥 水泥浆性能的调节
一、油井水泥
油井水泥的主要成分:
(3)、铝酸三钙3CaO·Al2O3（简称C3A）
促进水泥快速水化；
其含量是决定水泥初凝和稠化时间的主要因素；对水泥 浆的流变性及早期强度有较大影响；对硫酸盐极为敏感；对 于有较高早期强度的水泥，其含量可达15%。 (4)、铁铝酸四钙4CaO2·Al2O3·Fe2O3（简称C4AF）， 对强度影响较小，水化速度仅次于C3A， 早期强度增长较快，含量为 8%～12%。 除了以上四种主要成份之外，还有石膏、碱金属的氧化物等。
胶凝材料学硅酸盐水泥
二、通用硅酸盐水泥（common portland cement)：GB175-2007
• 以硅酸盐水泥熟料和适量石膏，及规定的 混合材料制成的水硬性胶凝材料。
• 按照混合材料的品种和掺量分为：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。
胶凝材料学
第四章 硅酸盐水泥
概述
一、水泥的定义及品种
• 水泥是一类具有水硬性的无机胶凝材料。按 照国家标准规定：凡细磨材料，加入适量水 后，成为塑性浆状，能在空气中硬化，又能 在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶 结在一起的水硬性胶凝材料，通称水泥。
• 按水硬性矿物不同，分为硅酸盐水泥、铝酸 盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥
2、使硅酸三钙和硅酸二钙呈介稳状态，避免 -C2S转变为-C2S和C3S分解。
3、使方镁石晶体的尺寸因来不及长大而保持 细小均匀分布状态，克服熟料中氧化镁含 量高的不利因素 。
4、使熟料内部粒子产生较大的结晶应力，形 成较多的微细裂缝
第三节 熟料矿物的组成结构及其性能
a
b
• （a）放大倍数为400X的显微镜下观察到的水泥熟
硅酸盐水泥
• 凡由硅酸盐水泥熟料、0%~5%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，称为硅酸盐水泥（即波特 兰水泥）。
• 硅酸盐水泥分为两种类型：不掺混和材料 的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅰ；掺加 不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉 矿渣的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。
传递的过程； 3、碳酸盐在一定温度下，吸收热量进行分解并释放
出二氧化碳的化学反应过程； 4、分解出的二氧化碳穿过氧化钙层向表面扩散的传
第四章 水泥参考答案1
水泥习题参考答案一、名词解释1、水泥体积安定性：水泥在凝结硬化的过程中体积变化的均匀性。
二、填空题1活性混合材料均含有_活性SiO2_和_活性Al2O3_成分。
它们能与水泥水化产物氢氧化钙作用，生成_水化硅酸钙_和_水化铝酸钙_ _。
2引起硅酸盐水泥腐蚀的基本内因是水泥石中存在__氢氧化钙_和__水化硅酸钙_ 以及_水化铝酸钙_ 。
3硅酸盐水泥水化产物有_凝胶体__和晶_体，一般认为它对水泥石强度及其主要性质起支配作用。
4引起硅酸盐水泥体积安定性不良的原因是_游离氧化钙_ _、__游离氧化镁及__石膏_。
5常用的六大水泥包括：__硅酸盐水泥 _、__普通硅酸盐水泥、__复合硅酸盐水泥 _、_矿渣硅酸盐水泥__、__火山灰硅酸盐水泥及_粉煤灰硅酸盐水泥_。
6国家标准规定，硅酸盐水泥的初凝时间应不早于__45_分钟，终凝时间应不迟于390_分钟。
7硅酸盐水泥按照__3_天和_28__天的抗折强度和_抗压_ 强度划分为_6__个强度等级。
8硅酸二钙的水化方程式是C2S十mH=C-S-H+(2—x)CH__，产物中__氢氧化钙_为晶体结构，_水化硅酸钙_为凝胶体结构。
9硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有_C3S__、_ C2S_ 、__C3A _和_C4FA。
10硅酸盐水泥的主要水化产物有_水化硅酸钙__、_氢氧化钙_、_钙矾石_和_单硫型水化硫铝酸钙_ _。
11硅酸盐水泥的主要技术性质有_细度__、凝结时间_、_安定性_和_强度___。
12硅酸盐水泥熟料中，_硅酸三钙__凝结硬化后强度最高，_铝酸三钙_水化速度最快，_铝酸三钙_水化放热量最高，铝酸三钙_干缩性最大。
13硅酸盐水泥的细度用_比表面积_表示，普通水泥的细度用_筛余量_表示，硅酸盐水泥的终凝结时间为__6.5h _，普通水泥的终凝结时间为_10h __。
14硅酸三钙的水化方程式是C3S十nH=C-S-H+(3—x)CH，产物中_氢氧化钙_为晶体结构，_水化硅酸钙_为凝胶体结构。
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硅酸盐水泥的生产过程
硅酸盐水泥是硅酸盐类水泥品种中最重要的一种。 硅酸盐水泥是硅酸盐类水泥品种中最重要的一种。生产硅酸 盐水泥的原料主要是石灰质原料和钻土质原料。石灰质原料， 盐水泥的原料主要是石灰质原料和钻土质原料。石灰质原料， 如石灰石、白垩等，主要提供氧化钙(CaO);黏土质原料，如 黏土质原料， 如石灰石、白垩等，主要提供氧化钙 黏土质原料 氧化铝(Al 黏土、页岩等，主要提供氧化硅(SiO2)氧化铝 2O3)与氧化 氧化铝 与氧化 黏土、页岩等，主要提供氧化硅 铁(Fe2O3)。有时为调整化学成分还需加入少量辅助原料，如 。有时为调整化学成分还需加入少量辅助原料， 铁矿石。 铁矿石。 为调整硅酸盐水泥的凝结时间， 为调整硅酸盐水泥的凝结时间，在生产的最后阶段还要加入 所示。 石膏。其工艺流程如图 所示 石膏。其工艺流程如图4-1所示。
第四章水泥
第一节硅酸盐水泥 第二节掺混合材料的硅酸盐水泥 第三节复合硅酸盐水泥 第四节专用水泥 第五节特性水泥
第一节硅酸盐水泥
硅酸盐类水泥的分类
硅酸盐类水泥是以硅酸钙为主要成分的各种水泥的总称。 硅酸盐类水泥是以硅酸钙为主要成分的各种水泥的总称。这 类水泥品种最多、生产量最大、应用最广。 类水泥品种最多、生产量最大、应用最广。硅酸盐类水泥的 分类见表 。 分类见表4-1。
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第一节硅酸盐水泥
体积安定性。 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。当水泥浆体硬化过程发生不均匀变化时， 体积变化的均匀性。当水泥浆体硬化过程发生不均匀变化时， 会导致膨胀开裂、翘曲，此称安定性不良。 会导致膨胀开裂、翘曲，此称安定性不良。安定性不合格的 水泥应做废品处理，不得用于建筑工程。 水泥应做废品处理，不得用于建筑工程。 标准稠度用水量。 标准稠度用水量。水泥的许多性质都与新拌制的水泥浆的稀 稠程度有关，如凝结时间、体积安定性测定等。 稠程度有关，如凝结时间、体积安定性测定等。所谓标准稠 是按规定的方法拌制的水泥净浆， 度，是按规定的方法拌制的水泥净浆，用维卜仪测定试杆沉 人净浆并距底板6± 时的水泥净浆的稠度(标准法 人净浆并距底板 ±1 mm时的水泥净浆的稠度 标准法 。或 时的水泥净浆的稠度 标准法)。 在水泥标准稠度测定仪上，试锥下沉(28± 在水泥标准稠度测定仪上，试锥下沉 ±2) mm时的水泥 时的水泥 净浆的稠度(代用法 代用法)。 净浆的稠度 代用法 。
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第一节硅酸盐水泥
硅酸盐水泥熟料的矿物组成、 硅酸盐水泥熟料的矿物组成、含量及特性
硅酸盐水泥熟料的矿物组成 硅酸盐水泥中，硅酸三钙、硅酸二钙一般占总量的75%以上 以上; 硅酸盐水泥中，硅酸三钙、硅酸二钙一般占总量的 以上 铝酸三钙、铁铝酸四钙占总量的25%左右。硅酸盐水泥熟料 左右。 铝酸三钙、铁铝酸四钙占总量的 左右 除上述主要组成外，尚含有少量以下成分: 除上述主要组成外，尚含有少量以下成分 游离氧化钙。其含量过高将造成水泥安定性不良，危害很大。 游离氧化钙。其含量过高将造成水泥安定性不良，危害很大。 游离氧化镁。若其含量高、 游离氧化镁。若其含量高、晶粒大时也会导致水泥安定性不 良。 含碱矿物以及玻璃体等。 含碱矿物以及玻璃体等。
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第一节硅酸盐水泥
硅酸盐水泥熟料的矿物含量及特性 水泥在水化过程中，四种矿物组成表现出不同的反应特性， 水泥在水化过程中，四种矿物组成表现出不同的反应特性， 所示为改变熟料中的矿物成分之间的比例关系， 表4-2所示为改变熟料中的矿物成分之间的比例关系，可以使 所示为改变熟料中的矿物成分之间的比例关系 水泥的性质发生相应变化。 水泥的性质发生相应变化。
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第一节硅酸盐水泥
密度与堆积密度。硅酸盐水泥的密度与其矿物组成、 密度与堆积密度。硅酸盐水泥的密度与其矿物组成、储存时 间和条件以及熟料的锻烧程度有关，一般为3.05~3.20g/cm3。 间和条件以及熟料的锻烧程度有关，一般为 在进行混凝土配合比计算时，通常采用3.10g/cm3。 在进行混凝土配合比计算时，通常采用 硅酸盐水泥的化学性质 氧化镁(MgO)含量。水泥中氧化镁的含量不宜超过 。如果 含量。 氧化镁 含量 水泥中氧化镁的含量不宜超过5%。 水泥经压蒸安定性试验合格， 水泥经压蒸安定性试验合格，则水泥中氧化镁的含量允许放 宽到60%，氧化镁结晶粗大，水化缓慢，且水化生成的 宽到 ，氧化镁结晶粗大，水化缓慢， Mg(OH)2体积膨胀达 倍，过量会引起水泥安定性不良。 体积膨胀达1.5倍 过量会引起水泥安定性不良。
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第一节硅酸盐水泥
硅酸盐水泥石腐蚀的类型 引起硅酸盐水泥石腐蚀的原因很多， 引起硅酸盐水泥石腐蚀的原因很多，下面介绍几种典型的硅 酸盐水泥石腐蚀。 酸盐水泥石腐蚀。 软水侵蚀(溶出性侵蚀 溶出性侵蚀) 软水侵蚀 溶出性侵蚀 酸类侵蚀(溶解性侵蚀 溶解性侵蚀) 酸类侵蚀 溶解性侵蚀 包括碳酸的侵蚀、一般酸的腐蚀。 包括碳酸的侵蚀、一般酸的腐蚀。 盐类腐蚀 包括硫酸盐腐蚀(膨胀性腐蚀 镁盐腐蚀(双重侵蚀 膨胀性腐蚀)、 双重侵蚀)。 包括硫酸盐腐蚀 膨胀性腐蚀 、镁盐腐蚀 双重侵蚀 。 强碱腐蚀
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第一节硅酸盐水泥
硅酸盐水泥的凝结硬化 硅酸盐水泥的凝结硬化过程是一个连续的复杂的物理化学变 化过程。 化过程。当前常把硅酸盐水泥凝结硬化看作是由如下几个过 程来完成的， 程来完成的，见图4-2。 。
影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素
水泥的熟料矿物组成及细度 养护龄期 石膏的掺量 水灰比 外加剂的影响
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第一节硅酸盐水泥
硅酸盐水泥的技术性质及要求
硅酸盐水泥的物理力学性质 细度。水泥细度是指水泥颗粒粗细的程度，细度是影响水泥 细度。水泥细度是指水泥颗粒粗细的程度， 性能的重要指标。水泥细度通常采用筛析法或比表面积法进 性能的重要指标。 行测定。 行测定。 凝结时间。水泥从加水开始到失去流动性， 凝结时间。水泥从加水开始到失去流动性，即从可塑性状态 发展到固体状态所需要的时间称为凝结时间。 发展到固体状态所需要的时间称为凝结时间。凝结时间又分 为初凝时间和终凝时间。 为初凝时间和终凝时间。初凝时间是指从水泥加水拌和起到 水泥浆开始失去塑性所需的时间;终凝时间为从水泥加水拌和 水泥浆开始失去塑性所需的时间 终凝时间为从水泥加水拌和 时起到水泥浆完全失去可塑性，并开始具有强度的时间。 时起到水泥浆完全失去可塑性，并开始具有强度的时间。
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第一节硅酸盐水泥
三氧化硫(SO3)含量。水泥中三氧化硫的含量不得超过 含量。 三氧化硫 含量 3.5%。过量的三氧化硫会与铝酸钙矿物生成较多的钙矾石 。 从而产生较大的体积膨胀，引起水泥安定性不良。 从而产生较大的体积膨胀，引起水泥安定性不良。 碱含量。水泥中碱含量按Na 计算值来表示。 碱含量。水泥中碱含量按 2O3+0.635K2O计算值来表示。 计算值来表示 水泥中碱含量过高，则在混凝土中遇到活性骨料， 水泥中碱含量过高，则在混凝土中遇到活性骨料，易产生 骨料反应， 碱--骨料反应，对工程质量造成危害。若使用活性骨料， 骨料反应 对工程质量造成危害。若使用活性骨料， 用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于0.60% 用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于 或由供需双方商定。 或由供需双方商定。 不溶物含量。 不溶物含量。丁型硅酸盐水泥中不溶物含量不得超过 0.75%; Ⅱ型硅酸盐水泥中不溶物含量不得超过 型硅酸盐水泥中不溶物含量不得超过1.500。不 。 溶物含量高对水泥质量有不良影响。 溶物含量高对水泥质量有不良影响。
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第一节硅酸盐水泥
硅酸盐水泥石的腐蚀与防治
硅酸盐水泥石在通常使用条件下有较好的耐久性。 硅酸盐水泥石在通常使用条件下有较好的耐久性。当硅酸盐 水泥石长时间处于侵蚀性介质中时，如流动的淡水、 水泥石长时间处于侵蚀性介质中时，如流动的淡水、酸和酸 性水、硫酸盐和镁盐溶液、强碱等，会逐渐受到侵蚀， 性水、硫酸盐和镁盐溶液、强碱等，会逐渐受到侵蚀，变得 疏松，强度下降甚至破坏。 疏松，强度下降甚至破坏。 环境对硅酸盐水泥石结构的腐蚀可分为物理腐蚀与化学腐蚀。 环境对硅酸盐水泥石结构的腐蚀可分为物理腐蚀与化学腐蚀。 物理腐蚀是指各类盐溶液渗透到水泥石结构内部， 物理腐蚀是指各类盐溶液渗透到水泥石结构内部，并不与水 泥石成分发生化学反应，而是产生结晶使体积膨胀， 泥石成分发生化学反应，而是产生结晶使体积膨胀，对水泥 石产生破坏作用。在干湿交替的部位，这类腐蚀尤为严重。 石产生破坏作用。在干湿交替的部位，这类腐蚀尤为严重。 化学腐蚀是指外界各类腐蚀介质与水泥石内部的某些成分发 生化学反应， 生化学反应，并生成易溶于水的矿物和体积显著膨胀的矿物 或无胶结能力的物质，从而导致水泥石结构的解体。 或无胶结能力的物质，从而导致水泥石结构的解体。