特种水泥

特种水泥

文武力材料1102 11150203

特种水泥是特性水泥和专用水泥的统称，也即指通用水泥以外的

水泥。目前我国已研制开发了70多种特种水泥。

特种水泥的分类

1、按特种水泥所含矿物分类

特种水泥通常可分成六大系列产品，它们是：硅酸盐水泥系列（除

通用水泥外）、铝酸盐水泥系列、硫铝酸盐水泥系列、铁铝酸盐水

泥系列、氟铝酸盐水泥系列、其他（包括无熟料、少熟料）水泥系列。

2、特种水泥的功能或用途分类

①快硬高强水泥。②水工水泥。③油井水泥。④装饰水泥。⑤膨

胀和自应力水泥。⑥其他。

特种水泥的生产状况

目前我国特种水泥生产年产量低，仅占全国水泥总产量的2﹪以下，与发达国家7﹪～9﹪的生产规模有相当的差距。

一、快硬硅酸盐水泥

1、快硬硅酸盐水泥技术要求

①氧化镁含量：≤5.0％②三氧化硫含量：≤4％③水泥细度：筛

余≤10% ④凝结时间：初凝≥45min，终凝≤10h ⑤安定性：合

格⑥强度：不得低于

2、快硬硅酸盐水泥生产工艺

（1）设计合理的矿物组成。（2）适当提高水泥的比表面积。（3）适当增加石膏的含量。

3、快硬硅酸盐水泥性能与用途

快硬硅酸盐水泥早期强度高，1d抗压强度为28d的30%～35%，

后期强度呈持续增长趋势；其凝结时间正常，一般初凝时间为2～

3h；水泥的水化热较高，早期干缩率亦较大。主要用语抢修工程、军事工程、预应力混凝土制件。

二、快硬硫铝酸盐水泥

以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要

矿物成分的熟料，加入适量石膏和0～10%的石灰石，磨细制成的

早期强度高的水硬性胶凝材料，称为快硬硫铝酸盐水泥，代号R·SAC。快硬硫铝酸盐水泥的标号以3d抗压强度表示，分425、525、625、725四个标号。

快硬硫铝酸盐水泥技术指标

◆比表面积。比表面积不得低于350m2/kg。

◆凝结时间。初凝不得早于25min。终凝不迟于3h。

◆强度。各龄期强度不得低于国标。

三、快硬硫铝酸盐水泥

原料：铝质原料（矾土）、石灰质原料（石灰石）和石膏。要求石

灰石中CaO＞52%。MgO＜1.5%；矾土中Al2O350%～65%，SiO2＜25%；二水石膏SO3＞38%，MgO＜3%，也可以使用相应质量

的无水石膏。

熟料的组成与率值：熟料矿物以无水硫铝酸钙

（CaO·Al2O3）·CaSO4（简写为C4A3）和硅酸二钙β-C2S为主，还

有少量的CaSO4、钙钛矿（CT）和含铁相等。熟料的化学组成大致为CaO40%～44%，Al2O318%～22%，SiO28%～12%，

Fe2O36%～10%，SO312%～16%，其相应的矿物组成一般是

C4A336%～44%，β-C2S23%～34%，C2F10%～27%，

CaSO44%～17%。

煅烧：生产C4A3—β-C2S型水泥熟料，一般采用干法回转窑生产，也可以用立窑生产。生料细度控制在0.080mm方孔筛筛余＜10%。熟料煅烧温度为1250～1350℃，不宜超过1400℃，否则CaSO4分解，C4A3也分解。

水化：C4A3和石膏形成钙矾石和Al（OH）3凝胶，石膏量少时，

后来生成低硫型硫铝酸钙。由于较低温度形成的C2S水化较快，生

成C-S-H凝胶，而AH3和C-S-H凝胶填充在水化硫铝酸钙之间，加固和致密水泥石的结构，故水泥早期强度高。改变水泥中石膏的掺

入量，可以制得快硬不收缩、微膨胀、膨胀和自应力水泥。

快硬硫铝酸盐水泥性能和用途： C4A3—β-C2S型水泥的初凝时间0.5～1h，终凝时

间1～1.5h；长期强度稳定，并有所增长。低温性能较好，气温在-5℃以上时，不必采取任何特殊措施，就可以正常施工。可用于紧急抢

修工程，如接缝、堵漏、锚喷、抢修飞机跑道、公路等，适合于冬

季施工工程、地下工程、配制膨胀水泥和自应力水泥以及玻璃纤维

砂浆等，但不适应于在100℃以上环境下使用。

四、快硬氟铝酸盐水泥

以矾土、石灰石、萤石（或再加石膏）经配料煅烧得到的以氟铝酸

钙（C11A7·CaF2）为主要矿物的熟料，再与石膏一起磨细而成的水泥为快硬氟铝酸盐水泥。

快硬氟铝酸盐水泥矿物组成

主要矿物为氟铝酸钙、阿利特、贝利特和铁铝酸钙固溶体。

快硬氟铝酸盐水泥配料

先设计水泥熟料的矿物组成，然后计算出熟料的化学成分，再用试

配法进行配料。

快硬氟铝酸盐水泥生产工艺

烧成温度一般控制在1250～1350℃，火焰温度控制在1350～1400℃，温度过高，易结大块，易结圈；温度过低，容易产生生烧。熟料要求急冷。水泥粉磨细度要求较高，一般比表面积控制在

500～600m2/kg。

快硬氟铝酸盐水泥性能与用途

快硬氟铝酸盐水泥凝结很快，硬化很快。

快硬氟铝酸盐水泥可用于抢修工程，用作喷锚用的喷射水泥。由于

其水化产物钙矾石在高温迅速脱水分解，它可用作铸造业用的型砂

水泥。

五、快硬铁铝酸盐水泥

以适当成分的生料，经煅烧所得以铁相、无水硫铝酸钙和硅酸钙为

主要矿物的熟料，加入适量石灰石和石膏，磨细制成的早期强度高

的水硬性胶凝材料。

快硬铁铝酸盐水泥生产工艺

（1）熟料的化学成分及矿物组成

主要化学成分分为CaO、Al2O3、Fe2O3、SiO2、SO3，主要矿物为C4A3、β-C2S、C4AF。

（2）原料、燃料