第九次课 第三章 掺大量混合材料的硅酸盐水泥
掺混合材料的硅酸盐水泥正式版课件.
3. 活性混合材的作用 火山灰反应：
xCa(OH)2 + SiO2 + mH2O = xCaOSiO2nH2O
xCa(OH)2 + Al2O3 + mH2O = xCaOAl2O3nH2O
3.3.1混合材料及其分类
活性混合材料
活性混合材料是具有较高的火山灰性或潜在的 水硬性或两者兼有，性能符合有关国家标准的 矿物材料。
• 火山灰性：指一种材料磨成细粉，单独不具有 水硬性，但在常温下与石灰一起和水拌合后， 能生成具有水硬性化合物的性能。 • 潜在的水硬性：指将磨细的材料与水拌合后， 在有少量激发剂的情况下，具有水硬性的性能。
矿 渣 硅 酸 盐 水 泥
火 山 灰 硅 酸 盐 水 泥
粉 煤 灰 硅 酸 盐 水 泥
复 合 硅 酸 盐 水 泥
掺混合材水泥的代号
水泥品种 普通水泥 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 复合水泥 组成特点 6％～15％的混合材 20～70％矿渣 20～50％火山灰 20～40％粉煤灰 15～50％两种混合材 代号 P ·O P ·S P ·P P ·F P ·C
一、普通硅酸盐水泥
• 强度等级：普通硅酸盐水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、 52.5、52.5R六个强度等级。各龄期的强度不低于下表的规 定。 抗压强度，MPa 强度等级 3d 32.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R 11.0 16.0 16.0 21.0 22.0 26.0 28d 32.5 32.5 42.5 42.5 52.5 52.5 3d 2.5 3.5 3.5 4.0 4.0 5.0 28d 5.5 5.5 6.5 6.5 7.0 7.0 抗折强度，MPa
掺混合材的水泥,铝酸盐水泥,水泥的应用.
第二节掺混合材的硅酸盐水泥一．水泥用混合材料定义：在生产硅酸盐水泥的过程中，为了改善水泥的性质，调节水泥强度而加入水泥中的人工或天然矿物材料，称为水泥混合材料。
火山灰活性：混合材料磨成细粉并与石灰或石膏混合均匀，用水拌和后，在常温下可生成具有水硬性的水化物，这称为混合材料的火山灰活性。
1．分类（1）非活性混合材料也称为惰性混合材，主要起填充作用，可调节水泥强度，降低水化热及增加水泥产量等。
主要有磨细石英砂、石灰石、粘土、缓冷矿渣等。
（2）活性混合材料主要化学成分为活性二氧化硅、活性氧化铝。
本身与水不起化学反应，但在有激发剂（硫酸盐或碱性）的情况下，能发生水化反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙。
主要品种有：粒化高炉矿渣、火山灰质、粉煤灰等。
A粒化高炉矿渣炼铁时为使铁矿石易熔加入石灰石作溶剂，高温下氧化钙与铁矿石中的黏土矿物生成硅酸盐与铝酸盐矿物，浮于铁水表面，排出用水急冷成为颗粒状、质地疏松、多孔的粒化高炉矿渣，又称水淬高炉矿渣。
其玻璃体含量达80％以上，其矿物成分为硅酸钙，与水泥熟料矿物成分相似，差别是钙含量低、硅含量高。
B火山喷发时形成的一系列矿物材料统称为火山灰质混合材料，包括浮石、火山渣（灰）、凝灰岩1等。
还有一些天然材料或工业废渣，由于其成分与火山灰材料相似，也称为火山灰质混合材料，如烧粘土2、粉煤灰、自燃煤矸石、硅藻土3(石)等。
按化学成分和活性来源将火山灰质混合材料分为三类：(1) 含水硅酸质材料：以SiO2为主要活性成分，含有结合水，如硅藻土、蛋白石4和硅质渣5等。
与石灰反应能力强，活性好，但需水量大、干缩大。
(2) 铝硅玻璃质材料：以SiO2和Al2O3为主要活性成分，如火山灰、凝灰岩、浮石和粉煤灰等。
活性大小与化学成分、冷却速度有关。
(3) 烧粘土质混合材料：以Al2O3为主要活性成分，如烧粘土、煤渣、自燃煤矸石等．1凝灰岩：火山喷出的渣、砾夹杂火山灰沉积后再经石化而成；2烧粘土：含Al2O3较高的黏土经600～800℃煅烧而成；3硅藻土：由硅藻类微生物在水中死后残骸沉积而成；4蛋白石：由硅藻石微粒经硅质胶结材料胶结而成；5硅质渣：粘土经提取氧化铝后的残渣；C粉煤灰是火力发电厂以煤粉作燃料，燃烧后收集起来的粒径为1～50μm的极细灰渣颗粒，呈玻璃态实心或空心球状，由于其主要活性成分为SiO2和Al2O3，所以也把粉煤灰划归为火山灰质混合材料。
2010年岩土工程师基础知识：掺混合材料的硅酸盐水泥
1．⽔泥混合材料 ⽣产⽔泥时，为改善⽔泥的性能，调节⽔泥强度等级，加⼊的⼈⼯或天然的矿物材料。
1）⽔泥混合材料的类别 混合材料分为：活性混合材料和⾮活性混合材料两类。
①活性混合材料。
指混合材料磨或细粉，与⽯灰或与⽯灰和⽯膏拌合在―起，并加⽔后，在常温下能⽣成具有胶凝性的⽔化物，既能在⽔中⼜能在空⽓中硬化，称为活性混合材料。
活性混合材料有：①粒化⾼炉矿渣，绝⼤部分为玻璃体，其活性成分为活性SiO2和活性A12O3；②⽕⼭灰质混合材料，含⼀定玻璃体，其活性成分为活性SiO2和活性A12O3；③粉煤灰，玻璃体含量较⾼，活性成分为活性SiO2和活性A12O3。
②⾮活性混合材料。
磨细的⽯英砂、⽯灰⽯、黏⼟、慢冷矿渣等均属⾮活性混合材料，它们与⽔泥成分不起化学作⽤（即⽆化学活性）或化学作⽤很⼩。
掺⼊⽔泥中仅起提⾼⽔泥产量和降低⽔泥强度⽔泥、减少⽔化热的作⽤。
2）活性混合材料的作⽤ 粒化⾼炉矿渣，⽕⼭灰质混合材料和粉煤灰，它们与⽔调和后，本⾝不会硬化或硬化极慢，强度很低。
但在氢氧化钙溶液中，便会发⽣显著的⽔化的反应，即 xCa（OH）2＋SiO2＋mH2O→xCaO·SiO2·nH2O yCa（OH）2＋A12O3＋mH2O→yCaO·Al2O3·nH2O 当液相中存在⽯膏时，将与⽔化铝酸钙反应⽣成⽔化硫铝酸钙。
这些⽔化产物能在空⽓中凝结硬化，并能在⽔中继续硬化，具有较⾼强度。
氢氧化钙和⽯膏起着激发⽔化，促进凝结硬化的作⽤，故称为激发剂。
2．普通硅酸盐⽔泥 定义：凡由硅酸盐⽔泥熟料，6%～15%混合材料，适量⽯膏磨细制成的⽔硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐⽔泥（简称普通⽔泥）。
代号：P·O 普通⽔泥按照国家标准《硅酸盐⽔泥、普通硅酸盐⽔泥》（GB 175—1999）的规定分为32．5、32．5R、42．5、42．5R、52．5和52．5R六个强度等级。
2019年第三章掺混合材料的硅酸盐水泥3.ppt
3.3 掺混合料的硅酸盐水泥
活性混合材料主要包括：粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料及粉
煤灰 （1）粒化高炉矿渣
目的是阻止结晶，使其绝 大部分成为不稳定的玻璃 体，储有较高的化学性能 ，从而有较高的潜在活性
粒化高炉矿渣是将炼铁高炉的熔融矿渣，经急速冷却得到的松软 颗粒。
粒化高炉矿渣的化学成分主要是活性CaO、SiO2、Al2O3。如果 CaO、Al2O3 含量越高，则矿渣活性越高。
JIANZHUCAILIAO
1、选择合适的水泥品种
(六) 水泥石腐蚀的防止措施
2、提高水泥的密实度，降低孔隙率
3、加保护层
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(七) 硅酸盐水泥的性质及应用
１、凝结硬化快、强度高 2、抗冻性好 3、抗腐蚀性差 4、碱度高、抗碳化性能好 5、耐热性差 6、耐磨性好 7、水化热高
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3.3 掺混合料的硅酸盐水泥
3、活性混合材料的作用 活性混合料与水混合后，本身不会硬化或硬化极为缓慢，强度很 低。但在氢氧化钙溶液中，就会发生显著的水化。 掺活性混合料的硅酸盐水泥在与水拌合后，首先是水泥熟料水化 ，水化生成的Ca(OH)2和石膏作为活性“激发剂”，与活性混合 材料中的SiO2、Al2O3反应，即二次水化反应，生成具有水硬性的 水化硅酸钙和水化铝酸钙。
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3.3 掺混合料的硅酸盐水泥
三种水泥的共性： （1）凝结硬化慢，早期强度低、后期强度发展快。
水化：分二步进行：首先熟料与水发生反应，生成的产物与硅酸 盐水泥相同，随后是熟料矿物水化析出的氢氧化钙和掺入水泥中 的石膏分别作为碱性激发剂和硫酸盐激发剂，与活性混合材料的 活性成分发生二次水化反应，生成水化产物。
第三章 水泥分析
2、水泥终凝时间是指从水泥加水至水泥浆完全失
去可塑性并开始产生强度为止所需要的时间。
3、生产水泥的最后阶段还要加入石膏，主要
是为调整水泥的凝结时间。
4、水泥在加水后的3～7d内，水化速度很快， 强度增长较快，大致到了28d，水化过程全
部结束。
5、影响水泥石强度的主要因素是水泥熟料的 矿物组成与水泥的细度，而与拌和加水量 的多少关系不大。 6、硅酸盐水泥因其耐腐蚀性好，水化热高故 适宜建造混凝土桥墩。
)。
B． 化学腐蚀 D．软水腐蚀
23、制作水泥胶砂试件，其配合比为：水泥: B．1∶2∶0.5 D． 1∶2∶0.6
24、一般情况，水泥凝结硬化后，其体积 ( )。 A．膨胀 B．不变 C．收缩 D．不一定
25、硅酸盐水泥熟料的矿物组成中，以下哪 种熟料矿物不是主要成分？ A.硅酸二钙 B.硅酸三钙
9、国家标准规定，普通硅酸盐水泥的初凝时 间为（ ） 。
A．不早于30分钟 B．不迟于30分钟 C．不早于45分钟 D．不迟于45分钟
10、硅酸盐水泥的体积安定性用 （ 必须合格。 A．蒸压法
C．回弹法
） 检验
B．沸煮法
D．筛分析法
11、掺大量混合材料的硅酸盐水泥适合于 （ ）。 A．自然养护
C．标准养护
第三章 水泥
1.了解硅酸盐水泥的矿物组成及各组分对水泥
性质的影响；理解硅酸盐水泥的性能特点及影
响性质的因素。
2.掌握硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的技术性
能；了解水泥石的腐蚀及防止措施。
3.掌握常用水泥品种及其应用与储运；了解其
它品种水泥的应用。
名词解释 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
第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥
32.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R
三、各种通用水泥的特性 1、硅酸盐水泥 、 A、快硬早强 、 B、水化热大 、 C、抗冻性好 、 D、耐腐蚀与耐软水侵蚀性差 、 E、耐热性差 、
2、普通水泥 、 A、凝结硬化较快，早期强度较高 、凝结硬化较快， B、水化热较大 、 C、抗冻性好 、 D、耐腐蚀与耐软水侵蚀性较差 、 E、耐热性较差 、
32.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R
矿渣水泥、 矿渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥的强度
品 种 硅 酸 盐 水 泥 强 等 度 级 抗压强度 3天 28天 天 天 10.0 32.5 15.0 32.5 15.0 42.5 19.0 42.5 21.0 52.5 23.0 52.5 抗折强度 3天 28天 天 天 2.5 5.5 3.5 5.5 3.5 6.5 4.0 6.5 4.0 7.0 4.5 7.0
水泥中常用的活性混合材有： 水泥中常用的活性混合材有： 1）、粒化高炉矿渣 ）、粒化高炉矿渣 ）、 是高炉冶炼生铁所得以硅酸钙与铝酸钙为主 要成分的熔融物，经淬冷成粒后的产品。 要成分的熔融物，经淬冷成粒后的产品。 SiO 主要成分为 CaO 、Al2O3 、 2 2）、火山灰质混合材 ）、火山灰质混合材 ）、 是具有火山灰性的各类矿物质材料。 是具有火山灰性的各类矿物质材料。 3）、粉煤灰 ）、粉煤灰 ）、 是从煤粉炉烟道气体中收集的粉末。 是从煤粉炉烟道气体中收集的粉末。 主要成分为Al2O3 、 SiO2
2、矿渣硅酸盐水泥 、 矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥，其代号为P·S。 矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥，其代号为 。 是由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、 是由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量 石膏、经磨细制成的水硬性胶凝材料。 石膏、经磨细制成的水硬性胶凝材料。 水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质量百分比为 20%～70%。 ～ 。 3、火山灰质硅酸盐水泥 、 火山灰质硅酸盐水泥简称火山灰水泥， 火山灰质硅酸盐水泥简称火山灰水泥，其代 号为P·P。 号为 。
硅酸盐水泥的基本组成、水化和硬化机理(ppt 40页)
料的矿物组成。堆积密度为1000~1600kg/m3。
一、硅酸盐水泥的主要技术性质
2.细度——水泥颗粒的粗细程度。对水泥性质 有很大影响。
水泥颗粒粒径一般在7~200μm范围内，颗粒愈 细，与水起反应的表面积就愈大，因而水化速 度较快，而且较完全，早期强度和后期强度都 较高。水泥颗粒过粗，则不利于水泥活性的发 挥，但水泥过细，在空气中的硬化收缩性较大， 生产成本也较高。
水灰比决定了水泥浆体的稠度，水灰比越大，则水泥浆体的 稠度越小（即越稀），凝结硬化也越慢。
三、影响水泥凝结和硬化的主要因素
4.水泥的水化程度
水灰比相同时，水化程度愈高，则水泥浆体中
水化产物愈多，凝结硬化也越快。
5．石膏掺量
节水泥石的膏凝(常结用硬C化aS速O4·度2。H2在O)磨是制水水泥泥的时缓，凝若剂不，掺能入调 少量石膏，则水泥浆凝结很快。当掺入少量石膏后， 硫酸钙将与水化铝酸钙作用，生成难溶的水化硫铝 酸钙晶体(钙矾石)，减少了溶液中的铝离子，延缓 了水泥浆体的凝结速度，但石膏掺量必须适当，掺 入过多的石膏不仅缓凝作用不大，而且会引起凝结 硬化后的水泥石出现开裂。
游离 MgO过多；控制方法：压蒸法检验合格，或生 产控制， MgO含量≤5%
掺入的石膏过多，生产控制, SO3含量≤3.5%
一、硅酸盐水泥的主要技术性质
6.强度及强度等级 强度是评价水泥质量、确定水泥强度等级的重要指标。
水泥强度除了与水泥矿物组成和细度有关外，还与水 灰比、试件制作方法、养护条件和龄期等因素有关。 根据现行国标（GB 17671-1999）中规定，水泥胶砂 强度检验方法是：
水泥的凝结硬化过程，也是水泥强度发展的过程。 水泥的水化是随着时间的延长而不断进行的，水化产 物也会不断增加并填充毛细孔，使毛细孔孔隙率减少， 凝胶孔孔隙率增大。水泥加水拌合后的前28d的水化 速度较快，强度发展也快，随后水化速度减慢，强度 增加幅度减小。
jzx第3.2 掺混合材的硅酸盐水泥
2、特点： 干缩小，抗裂性好。
宜于大体积水工混凝土及地下和海港工程。
粉煤灰结构特点：
含有较多的球形空心玻璃微珠
“滚珠轴承”作用（形态效 应） 自表面玻璃体结构致密，吸 水性弱。
使得粉煤灰水泥标准稠度用水量降低，需水量比较低。
五、复合水泥
1、技术要求： 与普通水泥基本相同。 2、特点： 复合水泥综合性能较好。
（4）水化热小： （宜用于大体积混凝土工程，最小尺寸大于 0.8~1.0m） 熟料降低，所以水化热降低且水化放热速度也降低。 （5）抗渗性差，抗冻性差 （6）抗碳化能力差 ：
（7）保水性差，干缩大：
三、火山灰水泥P.P 1、技术要求： 除SO3<3.5%外 ，其它与P.S.相同。
2、特点 （1）在潮湿环境中，其抗渗性好。
« 土木工程材料»
贺智敏
建筑工程与环境学院
2012 年 8 月
第二节 掺混合材的硅酸盐水泥
一、混合材料
1 、定义： 在水泥生产过程中，为改善水泥性能、调节水泥标号，而 加到水泥中去的天然或人工矿物材料，称为混合材料。 2 、分类： （1）非活性混合材料 定义：无化学活性或化学作用很小的混合材料 如：磨细石英砂、石灰石等 作用：提高产量，减少水泥，减少水化热，起到填充作用
水化反应停止 但在干燥环境下
已形成C–S–H凝胶逐渐干燥 表面碳化
“起粉”
注：故不宜用于长期处于干燥环境和水位变 化区的混凝土工程。
（2）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力。 （3）不耐高温、需水性大、干缩率大。 （4）抗渗性好，抗冻性差（强度发展慢、低）、抗碳化能力差、 耐磨性差。
四、粉煤灰水泥（P.F）
（3）凝结时间： 2、特点： 密度稍有降低， （1）早期强度低，但后期强度高，甚至超过了同标号的硅酸盐 水泥。
环境工程土建掺混合材料的硅酸盐水泥教学课件PPT
（四）体积安定性
三、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤 灰硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥：简称矿渣水泥，由硅酸盐水泥 熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬 性胶凝材料，代号P·S。
水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质量百分比计 为>20%且≤70%，并分为A型和B型。 A型矿渣掺 量 >20% 且 ≤50% ， 代 号 P·S·A ； B 型 矿 渣 掺 量 >50%且≤70%，代号P·S·B。
普通硅酸盐水泥强度标准（GB175－2007）
品种
强度等级
抗压强度(MPa)
3d
28d
抗折强度(MPa)
3d
28d
42.5
17.0
普通硅酸盐 42.5R
22.0
水泥
52.5
23.0
52.5R
27.0
42.5
3.5
6.5
42.5
4.0
6.5
52.5
4.0
7.0
52.5
5.0
7.0
（二）细度 采用筛分法测定
掺活性混合材料时，不得超过15%，其中允许用不超过5% 的窑灰或不超过10%的非活性混合材料来代替。
按照国家标准《普通硅酸盐水泥各龄强度数值》 （GB175—1999）
普通硅酸盐水泥技术要求
（一）强度
普通硅酸盐水泥强度等级分为32.5、32.5R、42.5、 42.5R、52.5、52.5R四个强度等级 。
四、道路硅酸盐水泥
以适当成份的生料，烧至部分熔融，得到的 铁铝酸四钙含量较高硅酸盐类水泥熟料，称为道 路硅酸盐水泥
技术性质：细度、凝结时间、体积安定性、 强度、干缩率、耐麿性
掺混合材的硅酸盐水泥精品PPT课件
• ④应用:装饰砂浆和混凝土,如水磨石,水刷 石,斩假石,人造大理石等。
• 三.快硬硅酸盐水泥
(1)定义:以硅酸盐水泥熟料和适量石膏磨细制成的 早期(3d)强度增长率较快的水硬性胶凝材料。
(2)组成特点:①熟料中 C3A↑,C3S↑,
↑。
②石膏掺量↑, ③粉磨细度
(3)技术指标: 3d抗压强度表示,分325,375,425
• 1.定义与组成 • ①矿渣水泥(P·S):由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉
矿渣(20％～70％),适量石膏磨细制成的水硬性胶 凝材料。 • ②火山灰水泥(P·P):由硅酸盐水泥熟料和火山灰 质混合材料(20％～50％),适量石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料。 • ③粉煤灰水泥(P·F):由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰 (20％～40％),适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材 料。 • ④复合水泥(P·C):由硅酸盐水泥熟料,两种或两 种以上规定的混合材料(15％ ～ 50％),适量石膏 磨细制成的水硬性胶凝材料。
一.混合材料 定义:在水泥生产过程中,掺入的天然或人工矿物材
料。 目的:节约能源,利用工业废料,降低成本,增加品种,
改善性能等。 分类:活性混合材料和非活性混合材料。 (一)非活性混合材料 组成:SO2,Al2O3,Fe2O3。 结构:为结晶结构,常温下不能与石灰进行反应。 品种:石英砂,石灰石,粘土,慢冷矿渣等。
性和抗冻性好,具有一定的抗硫酸盐腐蚀性能。
• 二.白色硅酸盐水泥
• ①组成特点:氧化铁的含量≯0.5％。此外 控 制氧化锰,氧化钛,氧化铝的含量 。
• ②技术指标特点:
• 白度:与氧化镁标准版的反射率的比值(%)
•
≮87% 。
• ③彩色硅酸盐水泥:白色硅酸盐水泥熟料与 适量的石膏和耐碱矿物颜料共同磨细。
掺混合材料的硅酸盐水泥
（二）性质与应用
由于混合材料的掺量较少，所以普通硅酸盐
水泥的性质与硅酸盐水泥基本相同，略有差异，
主要表现为：
1.早期强度略低；
应用
2.耐腐蚀性略有提高；
普通硅酸盐水
3.耐热性稍好；
泥的应用范围
4.水化热略低；
和硅酸盐水泥
5.抗冻性、耐磨性、抗碳化 性略有降低。
基本相同。
2020年8月7日8时4分
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二、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥
20%～70%粒 磨细 矿渣水泥
化高炉矿渣
（P·O）
熟料 ＋ 适量石膏 ＋
20%～40%粉 磨细 粉煤灰水泥
煤灰
（P·S）
20%～50%火 山灰质混合材
料
（一）技术要求（与普通水泥相比）
磨细 火山灰水泥 （P·P）
相同点：细度、凝结时间、安定性、MgO含量技术要 求相同。
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二、普通硅酸盐水泥
由硅酸盐水泥熟料、6％～15％混合材料，适 量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通 硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号P·O 。
（一）技术要求
2020年8月7日8时4分
细度 凝结时间 强度等级
筛余量不超过10.0% 终凝时间不迟于10h
见下表
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强度等级：普通硅酸盐水泥分为32.5、32.5R、 42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级。
xCa（OH）2+ SiO2 + myCHa2（OOH）2+ Al2O3 + mH2O
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xCaO.SiO2.nH 2yOCaO.Al2O3.nH2 O
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掺混合材料的硅酸盐水泥(水泥外加剂)
掺混合材料的硅酸盐水泥(水泥外加剂）一、混合材料掺入到水泥或混凝土中的人工或天然矿物材料称为混合材料。
（一）非活性混合材料常温下不能与氢氧化钙和水反应，也不能产生凝结硬化的混合材料，称为非活性混合材料。
在水泥中主要起到调节标号、降低水化热、增加水泥产量、降低成本等作用。
主要使用的有石灰石、石英砂、缓慢冷却的矿渣等。
（二）活性混合材料常温下可与氢氧化钙反应生成具有水硬性的水化产物，凝结硬化后产生强度的混合材料，称为活性混合材料。
它们在水泥中的主要作用是调整水泥标号、增加水泥产量、改善某些性能、降低水化热和成本等。
常用活性混合材料有：1.粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣又称水淬高炉矿渣。
其活性来自非晶态的（即玻璃态的）氧化硅和氧化铝，称为活性氧化硅和活性氧化铝。
2.火山灰质混合材料常见火山灰质混合材料有：（1）含水硅酸质混合材料：主要有硅藻土、硅藻石、蛋白石和硅质渣等。
其活性来源为活性氧化硅。
（2）铝硅玻璃质混合材料：主要有火山灰、浮石、凝灰岩等。
其活性来源为活性氧化硅和活性氧化铝。
（3）烧黏土质混合材料：主要有烧黏土、炉渣、煅烧的煤矸石等。
其活性来源主要为活性氧化铝和少量活性氧化硅。
掺此类活性混合材料的水泥的耐硫酸盐腐蚀性差，因水化后，水化铝酸钙含量较高。
3.粉煤灰粉煤灰是煤粉锅炉吸尘器所吸收的微细粉尘。
灰份经熔融、急冷成为富含玻璃体的球状体。
其活性来源主要为活性氧化铝和少量活性氧化硅。
（三）掺活性混合材料的硅酸盐水泥的水化特点掺活性混合材料的硅酸盐水泥在与水拌和后，首先是水泥熟料矿物水化，之后，水泥熟料矿物的水化产物氢氧化钙与活性混合材料发生水化（亦称二次反应）产生水化产物。
由水化过程可知，掺活性混合材料的硅酸盐水泥的早期强度较硅酸盐水泥低。
二、普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、（6%～15%）活性混合材料和适量石膏组成。
其中非活性混合材料的掺量不得大于10%，窑灰不得大于5%。
代号为P•O。
《《建筑材料》》掺加混合料的硅酸盐水泥
③性能与应用 矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合硅酸盐水泥在组成上具有共性 （均是硅酸盐水泥熟料、加较多的活性混合材料，再加上适量石膏磨细制成的 ），所以它们在性能上也存在着共性。 共性：与硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥相比，密度较小，早期强度比较低 ，后期强度增长较快；对养护温湿度敏感，适合蒸汽养护；水化热小，耐腐蚀 性较好；抗冻性、耐磨性不及硅酸盐水泥或普通水泥。
复合水泥：在几种混合材料中，哪种混合材料的掺加量大其性质就接近哪 种水泥（如掺两种混合材料矿渣和火山灰，矿渣含量占大多数则该复合水泥的 性能就接近矿渣水泥）。
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普通硅酸盐水泥的体积安定性及氧化镁、三氧化硫、碱含量、氯离子等技术 要求与硅酸水泥相同。虽然普通硅酸盐水泥中掺入的混合材料的量较硅酸盐水 泥稍多，但与其他种类的掺混合材料的硅酸盐类水泥相比混合材料的掺加量仍 然较少，从性能上看接近于同强度等级的硅酸盐水泥。这种水泥被广泛用于各 种混凝土或钢筋混凝土工程，是我国主要的水泥品种之一。
矿渣水泥：保水性差，泌水性大。由矿渣水泥制成的混凝土的抗渗性、抗 冻性及耐磨性会受到影响，但矿渣水泥的耐热性较好。
火山灰水泥：易吸水，具有较高的抗渗性和耐水性。干燥环境下易失水产 生体积收缩而出现裂缝。不宜用于长期处于干燥环境和水位变化区的混凝土工 程。抗硫酸盐能力随成分而不同。
粉煤灰水泥：需水量较低、抗裂性较好。适合大体积水工混凝土及地下和 海港工程等。
国家标准（GB175－2007）中对普通硅酸盐水泥的技术要求为：细度：用比表面 积法测量，普通硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。凝结时间：初凝不得早于 45min。终凝不得迟于600min。强度：普通硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、 52.5、52.5R共4个强度等级。
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三、掺大量混合材料的硅酸盐水泥
（3）混合材料
为了发送水泥的某些性质，调节水泥标号、提高产量、增加品种、扩大水泥使用范围、降低水泥成本、综合利用工业废料以及节约能耗，可在硅酸盐水泥熟料中掺入一定数量的矿物质材料。
混合材料按掺入水泥中的作用可分为活性和非活性两大类。
（1）活性混合材料
具有火山灰性或潜在水硬性，以及兼有火山灰性和水硬性的矿物材料，称为活性混合材料。
其中火山灰性是指材料本身不具有水硬性，但磨成细粉与气硬性石灰混合，加水拌和后，在常温下能在潮湿空气中和水中硬化并形成稳定化合物的性质。
常用活性混合材料有：粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰等。
（2）非活性混合材料
非活性混合材料是在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料。
主要用作调节水泥标号、增加产量。
发石英砂、慢冷矿渣以及钛渣等。
（3）窑灰
窑灰是众水泥回转窑窑尾废气中收集的粉尘。
窑灰的性能介于非活性混合材料和活性混合材料之间。
1．矿渣硅酸盐水泥
按国家标准规定，凡由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥，简称矿渣水泥，代号为P·S。
保水性较差，易泌水，抗渗性差、干缩较大、耐热性好
2．粉煤灰硅酸盐水泥
按国家标准规定，凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥，简称粉煤灰水泥，代号为P·F。
保水性好、抗渗性较好、干缩大、结构密实，磨性较差
3．火山灰硅酸盐水泥
按国家标准规定，凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细而制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号为P·P。
保水性差、泌水性大、抗渗性差、干缩较小、耐磨性较差
由于这三种水泥的共同点是熟料的相对减少，因此，凝结硬化速度较慢（反应过程复杂，分二次进行），早期强度较低；水化放热速度慢，放热量低（可优先使用于大体积混凝土工程，不宜用于冬季施工）；由于生成的Ca(OH)2较少，在与混合材料化合时又耗去很多，故抵抗软水及硫酸盐介质的侵蚀能力较强，抗冻性和耐磨性差，由于加入较多的混合材料，用水量增大，水泥石中孔隙较多，故抗冻性、耐磨性较差，不适用于受反复冻融作用的工程及有耐磨要求的工程。
P·S、P·F、P·P三种水泥的技术要求
4．复合硅酸盐水泥
国家标准规定：凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为复合硅酸盐水泥，简称复合水泥，代号为P·C。
5．六大水泥的强度等级、成分和特性及适用范围
见表3.11
6．练习题
1.简述六大水泥的特征及适用范围；
2.用本章所学知识，说明下列规定的原因。
3.有下列混凝土构件及工程，试分别选用合适的水泥品种，并简要说明原因。
4.各种掺混合材料的硅酸盐水泥的共性和各自的特性。
答：共性有：
(1)早期强度低、后期强度发展高；
(2)对温度敏感，适合高温养护；
(3)耐腐蚀性好；
(4)水化热小；
(5)抗冻性较差；
(6)抗碳化性较差。
特性(1)矿渣硅酸盐水泥抗渗性差、干缩较大、耐热性好。
(2)火山灰质硅酸盐水泥保水性高、抗渗性较好、干缩大、磨性较差。
(3)粉煤灰硅酸盐水泥保水性差、泌水性大、抗渗性差、干缩较小、耐磨性较差。