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1、什么是水泥

1—1 水泥的定义和分类

凡细磨材料、加入适量水后，成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固的胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。水泥的种类很多。按性质和用途可分为一般用途水泥和特种用途水泥。一般用途水泥如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。特种用途水泥如用于快速和抢修工程的早强水泥和快硬快凝水泥、用于水利工程的水工水泥、用于防渗堵漏的膨胀水泥、用于自应力压力管的自应力水泥、用于油井开发的油井水泥、用于炉衬材料的耐火水泥以及其他专用水泥等；也可按组成分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥等。目前水泥品种已达一百多种。用水泥制成的砂浆和混凝土，坚固耐用，是重要的建筑材料和工程材料。

1---2 新标准中水泥的分类及用途：

〈1〉石灰石、粘土和铁质原料经混合粉碎、煅烧、加上石膏粉磨后所形成的水泥称为硅酸盐水泥，俗称纯熟料水泥，国际上称波特兰水泥。

〈2〉硅酸盐水泥中掺加少量混合材而形成混合型水泥称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥。活性混合材不超过15%，非活性不超过10%。〈3〉硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣，石膏磨成的水泥称为矿渣硅酸盐水泥，添加量20-70%。

硅酸盐水泥

（1）硅酸盐水泥

在土木建筑工程上是用量最多的水泥，墙面进行处理时所使用的水泥，通常也是硅酸盐水泥。华强水泥有限公司生产的水泥即是这种水泥熟料。

（2）早强硅酸盐水泥

增加生料中的CaO，也就是提高熟料中的C3S矿物含量，同时提高水泥的细度和比表面积，这种水泥具有早期强度高的特点。例如，普通硅酸盐水泥三天能达到的强度，早强水泥只需一天即可达到；普通硅酸盐水泥七天能达到的强度，早强硅酸盐水泥只需三天即可达到。这种水泥广泛用于紧急工程，冬季寒冷工程，水泥混凝土制品。因为这种水泥比普通硅酸盐水泥提高了水硬率和细度，所以生产所耗用的电力、燃料、耐火材料、钢球等相应增加，从而引起生产成本增加。

早强硅酸盐水泥由于水化反应较快，需注意因水化热高而引起的

裂缝，这种水泥不适合于大体积混凝土建筑。

（3）中热硅酸盐水泥

中热波特兰水泥中的C3S、C3A较低，水化热比较低，同时这种水泥的早期强度比普通硅酸盐水泥低，主要用于大体积水泥混凝土。

中热水泥具有干缩小、抗硫酸盐性好等特点，在水库等大体积混凝土工程中是不可缺少的水泥。

a)除此以外，还有耐硫酸盐水泥、低碱早强硅酸盐水泥等。

华强水泥有限公司计划生产矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。〈1〉高炉矿渣水泥

高炉矿渣水泥中掺有经水急速降温的高炉矿渣，掺入矿渣的量应控制在20—70%之间。

高炉矿渣水泥与硅酸盐水泥相比，早期强度低，但经过四周以后，与硅酸盐水泥达到同样的强度。高炉矿渣水泥水化反应较慢，不易出现裂缝，和中热水泥一样，多用于大体积混凝土或者不太着急的工程。

高炉矿渣因为碱性（K2O、Na2O）低，作为对水泥的降碱是有益处的。如果炼刚厂距水泥厂近的话，矿渣运费较低，这样可以降低水泥的成本。〈2〉粉煤灰水泥

粉煤灰水泥中掺加了火力发电厂锅炉所排出的煤灰，煤灰呈微细球形，掺入水泥里，就可以生产出用水量少、流动性强、施工方便的混凝土。

在中热水泥中掺入粉煤灰成为中热粉煤灰水泥，广泛使用于大体积混凝土工程。

但是粉煤灰中不能有未燃尽的煤。

特种水泥

〈1〉固化材料

固化材料属于水泥系列，是一种将含水量大的松软地盘、有机质土壤地盘固化并改变成坚固地盘的材料，另外还有将沼泽改变成松散的土，以便于容易处理的材料，这种材料的需求量正在逐步增加。

固化材料比普通水泥中的SO3增加了7-10%，比表面积提高到4000-4500cm2/g。

（普通波特兰水泥的SO3为2%左右，比表面积为3400-3600 cm2/g）〈2〉超速硬水泥

超速硬水泥水化反应迅速，在短期内即可达到一定强度，2-3小时压缩强度可达到100Kgf/cm2以上。

超速硬水泥以普通硅酸盐水泥为基本材料，用硬化促进剂和缓凝剂

来控制凝结速度。这种水泥用于需要急速凝结的工程，例如道路铺设的部分修补、往建筑物裂缝里填泥浆材料等。

除此以外，还有白水泥、膨胀水泥、铝质水泥等。

1---3 水泥的性质

（1）水泥的物理性质

水泥加水搅拌后放置2-3小时开始凝固，此时还可以用小刀简单地切开，随着时间的推移，水泥浆的硬度会增加。水泥的这种遇水凝固的性质叫做水硬性。

水泥所要求的性质中首先是强度，水泥几乎没有单一使用的，多以沙浆或混凝土的形式使用，所以在强调试验时，是以水泥沙浆的形式进行。一般将水泥沙浆搅拌后测定三天、七天、二十八天的强度。水泥中加入适当的水和其他材料后，必须马上施工，所以自搅拌至施工之间的凝结时间是非常重要的要素。凝结时间过长、过短对工程都有很大的影响，所以要测定水泥的凝结时间。

一般来讲煅烧不充分的水泥中有很多未反应的f-CaO，f-CaO水化时膨胀率高，容易造成混凝土出现裂缝，检查裂缝可能出现的程度的试验叫做安定性试验。

根据国标还需测定水泥的粉末细度。测定粉末细度用80微米标准筛，根据筛余量进行细度试验，同时可以用比表面积方法进行比表面积试验。

（2）水泥的化学性质

硅酸盐水泥的定义是由水泥熟料加上适量的石膏后经粉磨而产生的。

水泥为什么能够凝结，人们已经知道熟料中的矿物与水化合后产生水合矿物质，但是对于水合矿物质的具体结构还不能说是十分明了。因此，对于水泥的化学成分的管理具有非常重要的意义。只要充分管理好化学成分，生产水泥就不是太难的事情。水泥的大致化学成分如表所示：

成分，理解水泥的性质，用下列率值表示则方便的多：

水硬率：HM=C/（S+A+F）熟料时 HM=（C-（56/80）SO3）/（S+A+F）水泥时