建筑施工中硅酸盐水泥的技术性质与应用
硅酸盐水泥的特性及应用
贮存
• 各时间段水泥 二个月水泥 四个月水泥 六个月水泥
防止水泥受潮。水泥不慎受潮，可分情况处理。
a．有粉状，可用手捏成粉末，尚无硬块。可压碎 粉块，通过实验，按实际强度使用。 观看录像
b 部分水泥结成硬块。可筛去硬块，压碎粉块。 通过实验，按实际强度使用，可用于不重要的、受 力小的部位，也可用于砌筑砂浆。 观看录像
水泥质量的判定
技术性质
不符合要求
细度
不合格品
凝结时间
Hale Waihona Puke （初凝）废品（终凝）不合格品
体积安定性
废品
强度
不合格品或降低等级
不溶物和烧失量
不合格品
MgO含量和SO3含量
废品
问题 ？
• 降低水泥石中Ca(OH)2的含量，对水泥的耐腐蚀性有什么作 用？为什么？
答：降低水泥石中Ca(OH)2的含量，可以提高水泥的抵抗化 学腐蚀和软水腐蚀的能力。
建筑材料与检测
硅酸盐水泥的特性及应用
– 凝结硬化快，早期及后期强度均高，适用于有早强要求的工程。 – 水化热高，不宜用于大体积混凝土工程。但有利于低温季节蓄热法施
工。 – 抗冻性好，适合水工混凝土和抗冻性要求高的工程。 – 耐腐蚀性差，因水化后氢氧化钙和水化铝酸钙的含量较多。 – 耐热性差。因水化后氢氧化钙含量高。不适用于承受高温作用的混凝
a．有粉状，可用手捏成粉末，尚无硬块。可压碎 粉块，通过实验，按实际强度使用。
b 部分水泥结成硬块。可筛去硬块，压碎粉块。 通过实验，按实际强度使用，可用于不重要的、受 力小的部位，也可用于砌筑砂浆。
c．大部分水泥结成硬块。粉碎、磨细，不能作 为水泥使用，但仍可作水泥混合材或混凝土掺合剂.
硅酸盐水泥熟料
硅酸盐水泥熟料
硅酸盐水泥熟料，作为一种重要的建筑材料，在建筑行业中扮演着关键的角色。
本文将介绍硅酸盐水泥熟料的基本特性、生产工艺以及应用领域。
硅酸盐水泥熟料特性
硅酸盐水泥熟料是一种无机胶凝材料，主要成分包括氧化硅、氧化铝、氧化铁等。
其特点包括化学稳定性高、抗腐蚀性能强、初凝和终凝时间适中等。
硅酸盐水泥熟料在水中反应生成水化硅酸钙胶凝物质，可以有效提高混凝土的强度和耐久性。
硅酸盐水泥熟料的生产工艺
硅酸盐水泥熟料的生产过程通常包括原料的研磨混合、烧成和磨研等步骤。
其中，石灰石、粘土、铁矿石等是硅酸盐水泥熟料的主要原料，经过物理混合、烧成和磨研后，最终得到成品硅酸盐水泥熟料。
硅酸盐水泥熟料的应用领域
硅酸盐水泥熟料广泛应用于建筑行业中，主要用于混凝土搅拌站、道路建设、
水泥制品生产等领域。
硅酸盐水泥熟料作为一种高强度、高耐久性的建筑材料，被广泛应用于各类工程中，为建筑结构的稳定性和耐久性提供了重要保障。
综上所述，硅酸盐水泥熟料作为一种重要的建筑材料，具有优异的性能和广泛
的应用领域。
随着建筑行业的不断发展，硅酸盐水泥熟料在市场中的地位将更加重要，为建筑工程的发展提供强有力的支持。
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%。
水泥的简介及用途(优缺点一级建造师必考)
二、常用水泥的特性及应用耐腐蚀类型及程度耐腐蚀性差、 耐磨性好； 抗碳化能力强耐腐蚀性差、 耐磨性好； 抗碳化能力强 保水性好、抗渗性差、 耐热性好、抗淡水、抗 海水、抗硫酸盐侵蚀差秘水性小、抗渗性高、 易开裂、抗冻性差需水量小、抗裂性较好、 抗硫酸盐侵蚀性强抗软水、硫酸盐侵蚀性应用场所严寒地区、道路、地面工程、配制高 强度混凝土、预应力混凝土地面工程、混凝土及钢筋混凝土工程 耐热工程、水工、 海港工程、耐热混凝土工程 抗渗工程、地面工 程、大体积混凝土 工程、抗渗、抗淡 水、抗硫酸盐侵蚀工程干燥地区、水工、海港工程水工、港口工程水泥品种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 复合硅酸盐凝结硬化 时间 6h30min 左右10h 左右 10h 左右10h 左右10h 左右水化热 大小 较大较大较小较低较小较低强度产 生时间 早期较 后期强 度高 硅酸盐水泥 普通水泥 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 复合水泥 ① 凝 结 硬 化① 凝 结 硬 化 较①凝结硬化慢、 ①凝结硬化慢、 ①凝结硬化慢、 ①凝结硬化慢、 快、 早期强度快、 早期强度较早期强度低，后早期强度低，后 早期强度低，后早期强度低，后 高 高 期 强 度 增 长 较期 强 度 增 长 较期强度增长较期强度增长较快 ②水化热较小③抗冻性差 ④耐蚀性较好⑤其他性能与所掺人的两种或两种以上混合材料 的种类、掺量 有关主 ②水化热大 ②水化热较大 要 ③抗冻性好 ③抗冻性较好 特 ④耐热性差 ④耐热性较差 性 ⑤耐蚀性差 ⑤耐蚀性较差 ⑥干缩性较小 ⑥干缩性较小 快②水化热较小 ③抗冻性差④耐热性较差 ⑤耐蚀性较好 ⑥干缩性较小 ⑦抗裂性较高 快②水化热较小 ③抗冻性差 ④耐热性好⑤耐蚀性较好 ⑥干缩性较大 快②水化热较小 ③抗冻性差④耐热性较差 ⑤耐蚀性较好 ⑥干缩性较大 ⑦泌水性大、 抗⑦抗渗性较好 渗性差常用水泥的主要特性和适用范围硅酸盐水泥的性质、应用与存放(一)硅酸盐水泥的性质与应用1 、早期及后期强度均高：适用于预制和现浇的混凝土工程、 冬季施工的混凝土工程、预应力混凝土工程等。
建筑施工中硅酸盐水泥的技术性质与应用体会
建筑施工中硅酸盐水泥的技术性质与应用体会作者：李德江来源：《速读·中旬》2018年第01期摘要：对于建筑行业施工项目来说，施工材料的质量是决定建筑项目工程质量的重要因素，因此我们必须重视起各种新型建筑材料的开发与使用。
通过研究，建筑施工中硅酸盐水泥可以确保水泥在实际生活中得到合理应用，也可以防治一些污染问题出现。
在此背景下，笔者针对硅酸盐水泥在混凝土生产中的应用进行简要的剖析研究，以盼能为我国此类技术的发展提供参考。
关键词：建筑施工；硅酸盐水泥；技术性质；应用1普通硅酸盐水泥分析普通硅酸盐水泥是一种水硬性胶凝材料，其主要是由硅酸盐水泥熟料、6%～15%的混合材料以及适量石膏细磨制成。
其中应当结合质量百分比来计算出需要掺加的混合材料数量。
需要注意是，在掺加活性混合材料时，务必要把控其掺加量不超过15%，其中可以选用10%以下的非活性混合材料、5%以下的窑灰作为替代材料，且应当要把控掺加非活性混合材料的量小于10%。
结合我国现行政策法规，可以划分普通硅酸盐水泥成6个标号，且各个标号水泥在相应龄期内的强度均需大于表1数值。
一般情况下，最短普通硅酸盐水泥初凝时间是45min，而最长终凝时间是10h。
通过0.08mm方孔筛比例要大于9成，且其沸煮安定性与符合相关设计规定。
通常情况下普通硅酸盐水泥内大部分都是硅酸盐水泥熟料，和硅酸盐水泥的性能较为相似。
2硅酸盐水泥的特性硅酸盐水泥当前在建筑施工的过程中，应用的范围较广。
并且获得了广泛的认可，其在应用的过程中，相较于普通水泥其在抗腐蚀性、抗裂等方面都有较强的特点。
但由于其生产材料的影响，部分硅酸盐水泥在抗渗性等方面的能力则较差。
针对此类现状，笔者针对硅酸盐水泥抗腐蚀性、抗裂性，以及抗渗性的特点，进行简要的分析介绍。
2.1具有较强的抗腐蚀性硅酸盐水泥在实际应用的过程中，由于其制作材料等方面的特性，其在实际应用的过程中，具备了较强的抗腐蚀性。
例如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥都具备较强的抗腐蚀性。
水泥技术性质
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 初凝时间 水泥全部加入水中至初凝状态所经历的时间。 计时起始点— 水泥全部加入水中； 计时终止点— 初凝时刻（标准试针沉入净 浆至距玻璃底板3㎜～5㎜时）。
初凝时间测定
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 终凝时间 水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间。 计时起始点——水泥全部加入水中时。 计时终止点——终凝时刻（试针沉入试体不 大于0.5㎜，即终凝试针上的环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时）。
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 终凝时间 水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间。 计时起始点——水泥全部加入水中时。 计时终止点——终凝时刻（试针沉入试体不 大于0.5㎜，即终凝试针上的环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时）。
一、通用硅酸盐水泥
单元一
物理性质 b、凝结时间
国标（GB175终凝时间大于390min。 其他五种通用水泥初凝时间不小45min，终凝时间不大600min。
实际上，国产硅酸盐水泥初凝时间多为1h～3h， 终凝时间多为5h～8h。
一、通用硅酸盐水泥
单元一
物理性质 b、凝结时间
一、通用硅酸盐水泥
CaO
MgO
SO3
1、过量游离CaO或MgO 游离CaO或MgO水化很慢，生成Ca（OH）2晶体，体积膨胀 ９７％以上，且是不均匀的膨胀，导致水泥石开裂。
2、过量的石膏
在水泥硬化后，与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积 增大约1.5倍，导致水泥石开裂。
一、通用硅酸盐水泥
物理性质 c、体积安定性
硅酸盐水泥的技术性质资料
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（Portland cement），国际上统称为波特兰水泥。
硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称为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混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。
硅酸盐水泥的相关技术性质：1.密度、细度密度：3.05~3.20g/cm3，一般取 3.10。
堆积密度：1000~1600kg/m3。
细度：指水泥颗粒的粗细程度，用筛余率或比表面积表示。
国标规定：硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg；其它五种水泥0.080mm 方孔筛的筛余量不超过10%。
细度影响到水泥的水化速度、收缩等性质。
粒径：< 3μm，水化非常迅速，需水量增大；>40μm，水化非常缓慢，接近惰性。
2.凝结时间初凝时间：水泥开始加水拌合起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间。
终凝时间：水泥开始加水拌合起至标准稠度净浆完全失去可塑性。
水泥凝结时间的测定，是以标准稠度净浆，在规定的温度和湿度条件下，用标准稠度测定仪来测定。
国标规定：水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于6.5h。
检验水泥的凝结时间和体检定性时，需用“标准稠度”的水泥净浆。
标准稠度用水量：不同水泥达到标准稠度时所需的加水量。
用水泥标准稠度仪测定。
一般在21~28%。
凝结时间的工程意义：水泥的初凝时间不宜过早，以便在施工时有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌、运输、浇筑和砌筑等工作。
水泥的终凝时间也不宜过迟，以便混凝土尽快硬化，具有强度。
异常情况：闪凝——未掺石膏（水泥可继续使用）假凝——温度过高、石膏少（影响水泥正常使用）3.体积安定性定义——水泥在凝结硬化过程中提及变化是否均匀。
为什么会出现体积不安定？①熟料中含游离氧化钙过多；②熟料中含游离氧化镁过多。
水泥硬化后因体积膨胀而产生不均匀变形，即为安定性不良。
第三章-硅酸盐水泥
试饼法
雷氏夹法 检测方法：
6. 强 度
检验方法——软练胶砂法，分别测量抗压强度 和抗折强度。
试件尺寸：4040160mm 胶砂配比：
棱柱体；
水泥 : ISO标准砂 : 水= 1 : 3 : 0.5； 振动成型： 在频率为2800~3000次/min，振幅0.75mm的振实台 上成型。振动时间120s。 试件养护： 在20 C 1C，相对湿度不低于90%的雾室或养护 箱中24h，然后脱模在20C 1 C的水中养护至测试 龄期；
水泥强度发展规律
强度 早期增长快，随后逐渐减慢； （MPa） 28天，基本达到极限强度的80％以上； 在合适的温湿度条件下，强度增长可以持续 几十天 乃至几十年。
时间（d） 3d 28d
水泥石强度的影响因素
影响孔隙率的因素均影响水泥石的强度
水灰比 水灰比越大，孔隙率越大，强度越低
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§3.2.3 硅酸盐水泥的技术性质
密度与堆积密度 细度 标准稠度用水量 凝结时间 体积安定性 强度 水化热 不溶物和烧失量 碱含量
1.密度与堆积密度
密度
3.05~3.20，混凝土配合比计算时，一般取3.10。
堆积密度
1000~1600kg/m3，在工地计算水泥仓库时，一般取 1300 kg/m3 。
返回
A B C D
A——凝胶体（C－S－H凝胶，水化 硅酸钙凝胶）； B——晶体（氢氧化钙、水化铝酸钙、 水化硫铝酸钙）； C——孔隙（毛细孔、凝胶孔、气孔 等）； D——未水化的水泥颗粒
水泥石的结构
水化产物＋未水化熟料颗粒＋孔隙
① 水化产物组成(充分水化时) C-S-H＋Ca(OH)2＋水化(硫)铝酸钙 70% 20% 7％ ② 孔隙组成 ＝ 凝胶孔＋毛细孔＋气孔
硅酸盐水泥的技术性质
后自动加入砂子 ，同时搅拌 30S ，然后高速搅拌 30S 。停 90S，再高速搅拌
60S，全过程共 4 分钟。用伸臂式振实台成型 ，胶砂分二层装入 ，各振 60 次。
（试件成型试验室温度为 20 ℃± 2 ℃ ，相对湿度不低于50% ）。24±2h拆
模，试件拆模后进行水中养护 ，温度控制为 20±1 ℃，不允许在养护期间全
物理性能的检测要点
GB/T 1346—2001 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》
1. 标准稠度用水量测定
2.
代用法 (试锥法） 标准法(试杆法）
3.
★ 注意两个方法判定的不同
2. 凝结时间
3.
初凝（塑性浆体开始失去流动性）
4.
终凝（浆体开始产生强度）
5.
★养护箱温湿度
3. 安定性
4.
② 烧失量——水泥煅烧不理想或者受潮后，会导致烧失量增加
因此，烧失量是检验水泥质量的一项指标。
③ 氧化镁 M g H 2 O O M (O g)2 H水化慢、体积膨胀,
④ 三氧化硫 S3 O C3AH 6 AFt
影响安定性
⑤ 碱——限制发生碱-集料反应，按（Na2O+0.658 K2O）值计。 (选择性指标)
≤5
/ / / /
（1）水 化
短纤维状
① C 3 S H 2 O C S H C a (O )2H
② C2S 同上 长纤维状 ③ C 3AH 2O C 3AH 6 立方板状结晶 水化速度快
缓凝机理： C 3 A6 H Ca 4•2 S H 2 O O AtF 针状结晶
当石膏耗尽时，转化为Am t
C4AF
注意
❖ 水泥中的其它成分： 游离 CaO 和MgO
硅酸盐水泥的技术性质_建筑材料与检测_[共2页]
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水泥的性能与检测 36 第3章水泥水化所需用水量时，多余的水在硬化的水泥石内形成数量较多的毛细孔，降低了水泥的密实程度，从而使水泥石的强度降低。
5．温度和湿度适宜的温度和湿度有利于水泥的水化和凝结硬化，有利于水泥的早期强度发展。
温度越高，水泥的凝结硬化速度越快，水泥强度增长也越快。
当温度低于0℃时，水泥的凝结硬化停止，水泥石在冻融作用下导致破坏。
因此，冬季施工时，需要采取保温等措施。
水是保证水泥水化和凝结硬化的必备条件。
养护湿度越大，有利于水泥的水化和凝结硬化，从而保证强度的不断增长。
如果水泥处在干燥的环境中，水分蒸发快，水化反应不能正常进行，影响水泥的凝结硬化，强度增长慢甚至停止增长。
因此，混凝土工程在浇灌后2～3周内必须加强洒水养护，以保证水泥水化时所必需的水分，使水泥得到充分水化。
保持环境中具有一定的温度和湿度使水泥石强度不断增长的措施称为养护，混凝土工程在浇注后应注意养护的温度和湿度。
6．养护龄期水泥的水化硬化是一个长时间不断深入进行的过程，在适宜的温度和湿度养护条件下，水泥石的强度随龄期增长而增长。
实践证明，水泥一般在28d 内水化速度较快，强度发展也较快，28d 后强度增长缓慢，但水泥的强度增长可以持续若干年。
工程中常以水泥28d 的强度作为设计依据。
水泥的凝结硬化除与以上因素有关外，还与水泥的受潮程度和掺入外加剂的种类等因素有关 。
3.1.6 硅酸盐水泥的技术性质国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007）对硅酸盐水泥的主要技术性质要求如下。
1．细度细度是指水泥颗粒的粗细程度。
水泥的细度影响水泥需水量、凝结时间、强度和安定性。
水泥颗粒越细，与水反应的表面积越大，因而水化反应的速度越快，水泥石的早期强度越高，但水泥颗粒过细，硬化体的收缩也大，易产生裂缝，而且水泥在储运过程中易受潮而降低活性。
因此，水泥细度应适当，根据国家标准规定，硅酸盐水泥的细度用比表面积表示，其比表面积应不小于300 m 2/kg 。
硅酸盐水泥的技术性质
硅酸盐水泥的技术性质国标GB175-1999，对硅酸盐水泥的主要技术性质作出下列规定：细度：细度是指水泥颗粒的粗细程度，是鉴定水泥品质的主要项目之一。
水泥细度通常采用筛析法或比表面积法测定，硅酸盐水泥的比表面积不小于300m2/kg。
凝结时间：凝结时间是指水泥从加水开始，到水泥浆失去塑性的时间。
分初凝时间和终凝时间，初凝时间是指从水泥加水到水泥浆开始失去塑性的时间，终凝时间是指从水泥加水到水泥浆完全失去塑性的时间。
硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min终凝时间不得迟于6.5h。
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。
水泥凝结时间的测定，是以标准稠度的水泥净浆，在规定温度和湿度条件下，用凝结时间测定仪测定。
所谓标准稠度用水量是指水泥净浆达到规定稠度时所需的拌合用水量，以占水泥重量的百分率表示。
水泥的凝结时间对水泥混凝土和砂浆的施工有重要的意义。
初凝时间不宜过短，以便有足够的时间来完成混凝土和砂浆的运输、浇捣或砌筑等操作；终凝时间不宜过长，使混凝土和砂浆在浇捣或砌筑完毕后能尽快凝结硬化，以利于下一道工序的及早进行。
安定性：指水泥浆体硬化后体积变化的均匀性。
若水泥硬化后体积变化不稳定、均匀，会导致混凝土产生膨胀破坏，造成严重的工程质量事故。
因此，国标水泥安定性不合格应作废品处理，不得用于任何工程中。
水泥中由于熟料煅烧不完全而存在游离CaO与MgO，由于是高温生成因此水化活性小在水泥硬化后水化，产生体积膨胀；生产水泥时加入过多的石膏，在水泥硬化后还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙，产生体积膨胀。
这三种物质使得硬化水泥石产生弯曲、裂缝甚至粉碎性破坏。
国家标准规定通用水泥用沸煮法检验游离CaO安定性；游离MgO的水化比游离CaO更缓慢，沸煮法已不能检验，国家标准规定通用水泥MgO含量不得超过5%；由石膏造成的安定性不良需经长期浸在常温水中才能发现，所以国标规定硅酸盐水泥中的SO3含量不得超过3.5%。
第二章 硅酸盐水泥
§2-1
硅酸盐水泥
2.1.4 硅酸盐水泥的技术性质
1.实际密度、堆积密度、细度 硅酸盐水泥的密度主要取决于其熟料矿物组 成，一般为3.05～3.20。堆积密度主要取决 于堆积时的紧密程度。在混凝土配合比设计 时，通常采用1300kg/m3。 2.标准稠度用水量 标准稠度用水量是指拌制水泥净浆时为达到 标准稠度所需的用水量，以水与水泥质量之 比的百分数表示，一般在24%～30％之间。
§2-1
硅酸盐水泥
2.1.3 硅酸盐水泥的水化、凝结硬化
3）水泥石的结构 水泥石的组成：凝胶体（C—S—H） 、未水化的水泥颗粒内核、毛细孔和凝胶孔、晶体粒子 Ca（OH）2
图3.1.2 水泥石的结构 A－未水化水泥颗粒； B－胶体粒子（C－S－H等）； C－晶体粒子（Ca（OH）2等）；D －毛细孔（毛细孔水）； E－凝胶孔
§2-1
硅酸盐水泥
2.1.4 硅酸盐水泥的技术性质
3.凝结时间 凝结时间是指水泥从加水开始到失去流动性所需大时间，分为 初凝和终凝。 初凝时间为水泥从开始加水拌和起至水泥浆失去可塑性所需的 时间； 终凝时间为水泥从开始加水拌和起至水泥浆完全失去可塑性并 开始产生强度所需的时间。 水泥的初凝时间不宜过早，以便在施工时有足够的时间完成 混凝土的搅拌、运输、浇捣和砌筑等操作；水泥的终凝时间 不宜过迟，以免拖延施工工期。国家标准规定：硅酸盐水泥 初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6.5h。
§2-1
硅酸盐水泥
2.1.3 硅酸盐水泥的水化、凝结硬化
1）硅酸盐水泥的水化
3CaO· Al2O3+6H2O → 3CaO·Al2O3· 6H2O 铝酸三钙 水化铝酸三钙
4CaO· Al2O3· Fe2O3+7H2O→ 3CaO· Al2O3· 6H2O+CaO· Fe2O3· H2O
硅酸盐水泥的技术性质
一、细度
二、凝结时间 三、体积安定性 四、强度 五、碱含量 六、水化热
1
一、细 度
1、定义：指水泥颗粒的粗细程度。
2 、工程意义：水泥颗粒越细，凝结硬化越快，
早期强度越高；但是，硬化收缩也较大，易使混凝
土产生裂缝，而且成本较高，储存期较短。 负压筛法：筛余百分数<10％ 3、测定方法
（3）掺入石膏过多。
8
4、检验方法 试饼法 f-CaO引起的——沸煮法 雷氏法▲ f-MgO引起的——压蒸法 石膏引起的——长期浸水法 GB规定：MgO≤5.0％，若经压蒸安定性试验合 格， 允许放宽到6.0%； SO3 ≤3.5％。
9
两者均不便于快速检验
雷氏法
（1）雷氏夹试件的成型： 采用标准稠度水泥净浆制成试件，放入湿气养护箱内养护24小时。
定配制水泥胶砂试件，经一定龄期的标准养护后
所测得的强度。
2 、工程意义：表示水泥力学性能的一种量度，
直接反映了水泥的质量水平和使用价值，是评价
和选用水泥的重要质量指标。
11
3、检验方法（胶砂法）
水泥:标准砂:水=1:3:0.5，制成40mm×40mm×160mm棱柱体试件
，标准养护3d、28d，分别测定抗折强度、抗压强度。
GB规定：t初>45min；t终<6.5h 3、测定方法： （1）测定标准稠度用水量 维卡仪 （2）测定凝结时间
5
（1）测定标准稠度用水量
1.试验目的：拌制标准稠度的水泥
净浆，使试验结果具有可比性。
2.试验前： ①拌制水泥净浆；
②将水泥净浆一次装满试模。
3.试验步骤
6
建筑工程技术专业《水泥-硅酸盐水泥（水泥的技术性质）5》
一般水泥颗粒限制在7~2021m范围内。
〔2〕细度测定的方法：
方法一：比外表积法〔适合硅酸盐水泥〕
以1kg水泥所具有的总的外表积〔m2/g表示；〔一般硅酸盐水泥>300 m2/g〕
方法二：筛析法〔适合其他种类水泥〕
包括负压筛析法〔0.045mm筛、水筛法0.08mm筛和手工干筛法0.08mm筛。
为什么水泥必须具有一定的细度？
3、标准稠度用水量，凝结时间
标准稠度用水量是指拌制水泥净浆时为到达标准稠度所需的用水量，以水与水泥质量之比的百分数表示，一般在24%～30％之间。
初凝为水泥加水拌合时起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间；终凝为水泥加水拌和时起至标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。
硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6h30min。
4、体积安定性
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了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂、翘曲，即安定性不良。安定性不良的水泥会降低建筑物质量，甚至引起严重事故。
引起水泥安定性不良的原因有三个：①熟料中游离氧化镁过多；②石膏掺量过多；③熟料中游离氧化钙过多。
测试方法可以用试饼法也可用雷氏法，本书实验局部介绍了这两种方法，有争议时以雷氏法为准。
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教 学 进 程
教学方法及时间分配
复习提问：
导 言：
硅酸盐水泥的主要技术性质
1、密度、堆积密度：
在进行混凝土配合比的设计中，一般水泥密度取3.1g/cm3,堆积密度取1300kg/m3
2、细度：是指水泥颗粒的粗细程度。
通用硅酸盐水泥性状和技术标准
1.通用硅故盆水泥的技术性质我国现行国家标准《通用硅酸盐水泥)(GB 175-2007)规定.通用硅酸盐水泥的技术性质包括化学性质和物理力学性质.水泥化学性质包括软化镁含旦、三暇化硫含旦、烧失呈和不溶物.1)氧化镁含量在挠润水泥熟料过程巾，存在着游离的氧化镁，它的水化速度很.，而且水化产物为氢氧化镁.氢氧化镁能产生体积膨胀，叮以导致水泥石结构裂缝甚至破坏.因此.载化镁是引召水泥安定性不良的原因之一。
2)三氧化硫含量水泥巾的三氧化硫主要是在生产水泥的过程中铃入石青.成者是像烧水泥熟料时加人石育矿化剂带入的.如果石青诊旦超出一定限度，在水泥硬化后.它会继续水化并产生膨胀，导致结构物破坏.因此，三氧化硫也是引起水泥安定性不良的原因之一。
3)烧失量水泥烟烧不理想或者受潮后，会导致烧失且增加.因此，烧失且是检脸水泥质且的一项衍标.烧失旦洲定是以水泥试样在950-1000℃下灼烧15--20min.冷却至室沮称旦.如此反复灼烧，直至恒重，计算灼烧前后质旦掇失百分率.4)不溶物水泥中不泊物主要是衍效烧过程中存留的残波，不溶物的含旦会影响水泥的猫结质盆.不溶物是用盐酸溶解浦去不溶残波，经碳酸钠处理再用盐酸中和，高沮下灼烧至恒重后称且，灼烧后不溶物质旦占试样总质旦比例为不溶物含呈.水泥物理性质包括细度、标准稠度用水旦、凝结时闻、体积安定性和强度.1》细度细度是指水泥顺粒的粗细程度.一般情况下.水泥顺粒越细，其总表面积越大.与水反应时接触的面积也越大，水化反应速度就越快.所以相同矿物组成的水泥，细度越大，凝结硬化速度越快，早期强度越高.一般认为.水泥顺粒粒径小于45pm时才具有较大的活性.但水泥顺粒太细，使混挽土发生裂级的可能性增加.此外.水泥颗粒细度提高会导致生产成本提高.因此，应合理控创水泥细度.水泥细度可以采用筛析法(GB/T 1345-2005)和比表面积法(GII/T 8074-2008) M定.(1)筛析法.以80pm方孔筛或45pm方孔缔上的筛余旦百分率表示.筛析法有负压筛析法、水筛法和手工筛析法3种.当溯定结果发生争议时.以负压筛法为准.(2)比表面积法.以每千克水泥所具有的总表面积(时)表示.比表面积采用勃氏法渊定。
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建筑施工中硅酸盐水泥的技术性质与应用
摘要：水泥在建筑工程上主要用以配制砂浆和混凝土，作为大量应用的建筑材料，国家标准对其各项性能与应用有着明确的规定和要求。
关键词：建筑施工硅酸盐水泥技术性质应用
水泥在建筑工程上主要用以配制砂浆和混凝土，作为大量应用的建筑材料，国家标准对其各项性能与应用有着明确的规定和要求。
一、水泥颗粒的粗细对水泥的性质有很大影响
细度是指水泥颗粒的粗细程度。
水泥颗粒的粗细对水泥的性质有很大的影响。
颗粒越细水泥的表面积就越大，因而水化较快也较充分，水泥的早期强度和后期强度都较高。
但磨制特细的水泥将消耗较多的粉磨能量，成本增高，而且空气中硬化时收缩也较大。
水泥的细度既可用筛余量表示，也可用比表面积来表示。
比表面积即单位质量水泥颗粒的总表面积(cm2／g)。
比表面积越大，表明水泥颗粒越细。
用透气式比表面积仪测定时，硅酸盐水泥的比表面积通常为3000cm2／g以上。
国家标准(GB 175—1999)规定，硅酸盐水泥细度以比表面积表示，其比表面积须大于300m2／kg；普通水泥细度用筛析法检验，要求0.080mm方孔筛筛余量不得超过10.0％。
凡水泥细度不符合规定者为不合格品。
二、需水量对水泥技术性质的影响
标准稠度需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(以占水泥质量的百分数表示)，也称需水量。
由于用水量多少对水泥的一些技术性质(如凝结时间)有很大影响，所以测定这些性质必须采用标准稠度需水量，这样测定的结果才有可比性。
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24％～30％之间。
三、凝结时间对施工进度的作用
水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。
初凝时间为自水泥加水拌和时起，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和时起，至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。
水泥的凝结时间在施工中具有重要意义，初凝的时间不宜过快，以便有足够的时间对混凝土进行搅拌，运输和浇筑。
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，在规定温度和湿度条件下．用凝结时间测定仪进行的。
硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6.5h。
实际上，硅酸盐水泥的初凝时间一般为1～3h，终凝时间为5～8h。
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。
四、体积安定性对水泥凝结硬化的作用
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。
如水泥硬化后产生不均匀的体积变化，即为体积安定性不良．使用安定性不良的水泥，会使构件产生膨胀性裂缝，降低工程质量，甚至引起严重事故。
引起体积安定性不良的原因是水泥中含有过多的游离氧化钙和游离氧化镁以及水泥粉磨时所掺入石膏超量。
熟料中的游离氧化钙和游离氧化镁是在高温下生成的，属过烧石灰，水化很慢，在水泥已经凝结硬化后才进行水化。
当水泥熟料中石膏掺量过多时，在水泥硬化后，其三氧化硫还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙，体积膨胀引起水泥石开裂。
游离氧化钙引起的安定性不良，必须采用沸煮法检验。
由游离氧化镁引起的安定性不良，必须采用压蒸法才能检验出来，因为游离氧化镁的水化比游离氧化钙更缓慢。
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。
五、强度决定水泥主要技术指标
强度是选用水泥的主要技术指标。
由于水泥在硬化过程中强度是逐渐增长的，所以常以不同龄期强度表明水泥强度的增长速率。
目前我国测定水泥强度的试验按照GB／T 17671进行。
该法是将水泥、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4cm×4cm×l6cm 的试件，在标准温度(20℃)的水中养护，测定其抗折及抗压强度。
按国家标准(GB 175—1999)的规定，根据3d、28d的抗折强度及抗压强度将硅酸盐水泥分为42.5，52.5、62.5三个强度等级，按早期强度大小各强度等级又分为两种类型，冠以“R”的属早强型。
强度等级。
水泥的强度主要取决于熟料的矿物成分和细度。
六、水化热对混凝土裂缝的控制
水泥在水化过程中所放出的热量，称为水泥的水化热。
大部分的水化热是在水化初期(7d内)放出的，以后则逐步减少。
水泥放热量的大小及速度．首先取决于水泥熟料的矿物组成和细度。
冬季施工时，水化热有利于水泥的正常凝结
硬化。
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，因为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。
七、硅酸盐水泥的应用范围决定于它的特性。
①强度等级高、强度发展快硅酸盐水泥强度等级比较高(42.5～62.5)，主要用于地上、地下和水中重要结构的高强度混凝土和预应力混凝土工程。
由于这种水泥硬化较快，还适用于早期强度要求高和冬季施工的混凝土工程。
这是由于决定水泥石28d以内强度的C3S含量高以及凝结硬化速率高，同时对水泥早期强度有利的C3A含量较高的原因。
②抗冻性好水泥石的抗冻性主要取决于它的孔隙率和孔隙特征。
硅酸盐水泥如采用
较小水灰比(水与水泥的质量比)，并经充分养护，可获得密实的水泥石。
因此，这种水泥适用于严寒地区遭受反复冻融的混凝土工程。
③耐腐蚀性差硅酸盐水泥石中含有较多的氢氧化钙和水化铝酸钙，所以不宜用于受流动及压力水作用的混凝土工程，也不宜用于海水、矿物水等腐蚀性作用的工程。
④耐热性较差硅酸盐水泥石的主要成分在高温下发生脱水和分解，结构遭受破坏。
因而从理论上讲，硅酸盐水泥并不是理想的防火材料。
此外，水泥石经高温作用后，氢氧化钙已经分解，如再受水润湿或长期放置时，由于石灰重新熟化，水泥石随即破坏。
但应指出，在受热温度不高时(100—250~C)。
强度反而有所提高．因为此时尚存有游离水，水化可继续进行，并且凝胶发生脱水．使得水泥石进一步密实。
在实际受到火灾时，因混凝土导热系数较小，仅表面受到高温作用，内部温度仍很低，所以在时间很短的情况下，不致破坏。
⑤水化热高硅酸盐水泥中C3S及CsA含量较多，它们的放热大，因而不宜用于大体积混凝土工程。