掺混合材的硅酸盐水泥

特性
道路硅酸盐水泥强度较高，特别是抗折强度高、耐磨性好、干缩 率低，抗冲击性、抗冻性和抗硫酸盐侵蚀能力比较好。
应用
适用于水泥混凝土路面、机场跑道、车站及公共广场等工程的面 层混凝土中应用。
（三）掺入混合材料的作用
提高产量
降低成本 改善水泥性能 调节水泥强度等级 降低水化热 减少碱骨料反应 扩大应用范围 充分利用工业废渣
保护环境
（四）常用活性混合材料
粒化高炉 矿渣
炼铁高炉的熔融炉渣，经急速冷却而成的颗粒。 活性组分：活性SiO2和活性Al2O3 具有弱得水硬性。
火山灰质 混合材
随同熔岩一起喷发的大量碎屑沉积在地面行成松软物质 活性组分：活性SiO2和活性Al2O3。 分类（1）含水硅酸质：硅藻土、硅藻石、蛋白石等； (2)铝硅玻璃质：火山灰、凝灰岩、浮石 （3）烧粘土质：烧粘土、煤渣、煅烧的煤矸石。
矿渣水泥
在硅酸盐水泥中掺入 20～70％的粒化高炉矿 渣
火山灰水泥
在硅酸盐水泥中掺入 20～50％火山灰质混 合材料
粉煤灰水泥
成 水泥熟料及少 分 量石膏
在硅酸盐水泥中掺入 20～40％粉煤灰
特 性
适 用 范 围 不 适 用 范 围
早期强度高； 水化热较大； 抗冻性较好； 耐蚀性差；干 缩较小 一般土建工程 中钢筋混凝土 结构；受反复 冰冻作用的结 构；配制高强 混凝土 大体积混凝土 结构；受化学 及海水侵蚀的 工程
42.5 42.5R
10.0 15.0
15.0 19.0
32.5 32.5
42.5 42.5
2.5 3.5
3.5 4.0
5.5 5.5
6.5 6.5
52.5
52.5R
21.0
23.0
52.5
52.5
4.0
4.5
7.0
7.0
五种通用水泥的性能特点及应用
硅酸盐水泥 普通水泥
在硅酸盐水泥中掺 活性混合材料15％ 以下或非活性混合 材料10％以下
• 技术性质要求（与普通水泥相比）
相同点： • MgO含量、细度、凝结时间、安定性的技术要求相同。
不同点：
• 三氧化硫含量：矿渣水泥不超过4.0％；火山灰质水泥、 粉煤灰水泥不得超过3.5％。 • 强度等级：强度等级划分为32.5，32.5R，42.5， 42.5R，52.5，52.5R共六个等级。各龄期的强度要求 见下表。 • 密度：水泥的密度为2800～3000kg/m3。
体通道等耐热工程。
干缩大，抗渗性和抗冻性差 矿渣有尖锐棱角，保水性差，标准稠度需水量大，泌水 性较大。 不适用于有抗渗要求的混凝土工程。
三种水泥各自特性
火山灰质水泥
抗冻性与耐磨性比矿渣水泥差； 在潮湿环境养护时抗渗性好： 火山灰质含有大量微细孔隙，具有良好的保水性； 水化后能形成较多的水化硅酸钙，水泥石结构密实。 适用于抗渗要求较高的工程。 干燥收缩大，在干燥环境中使用易开裂、起粉； 火山灰水泥含有大量胶体，长期处于干燥环境，胶体脱 水，产生裂纹； 不宜用于干燥环境的地上工程；也不宜用于有耐磨要求 的工程；有硫酸盐腐蚀的混凝土工程不能使用含烧黏土 火山灰水泥。
发电厂烟道气体中收集的玻璃态的粉末。球形颗粒 表面致密，粒径0.001-0.05mm。 活性组分：活性SiO2、活性Al2O3（高达60%）
粉 煤 灰
（五）活性混合材的作用
活性混合材与水调和后，本身不会硬化或硬化极慢，强度
极低，在氢氧化钙溶液中显著水化，而在饱和的该溶液中
水化更快，水化反应：
xCa(OH)2 + SiO2 + mH2O —— CaOSiO2(m +x) H2O yCa(OH)2 + A2O3 + nH2O —— CaOA2O3(n +y) H2O 掺混合材的硅酸盐水泥水化分两步： 第一步：水泥熟料的水化； 第二步：氢氧化钙与活性混合材中的活性组分反应生成
四、 复合硅酸盐水泥
技术性质 GB12958-1999规定：
MgO≯5.0%，如压蒸试验合格， MgO含量允许放宽到 6.0%；
SO3 ≯3.5%；
强度等级：32.5，32.5R，42.5,，42.5R，52.5， 52.5R。 密度2.8～3.1g/cm3，堆积密度约为900 ～ 1000Kg/m3。
水化硅酸钙和水化铝酸钙。
（五）活性混合材的作用
当液相中有石膏存在时，将于水化铝酸钙反应生成水 化硫铝酸钙，这些水化物能在空气中硬化，并能在水 中继续硬化，具有相当高的强度。 激发剂：氢氧化钙和石膏的存在，使活性混合材的潜 在活性得以发挥，即氢氧化钙和石膏的起着激发水化、 促进凝结的作用，故称为激发剂。 激发剂分类
应用
和易性好，强度低； 用于砌筑和抹面砂浆、混凝土垫层，不用于结构混凝土。
（二）道路硅酸盐水泥（道路水泥）
定义
以道路硅酸盐水泥熟料，０～１０％活性混合材料和适量石膏磨 细制成的水硬性胶凝材料称为道路硅酸盐水泥，简称道路水泥。
技术要求
道路水泥中铝酸三钙含量不大于5.0％，铁铝酸四钙含量不小于 16.0％，游离CaO含量不大于1.0％ 。
与硅酸盐水泥基本 相同
与硅酸盐水泥基本 相同
早期强度低，后期强 早期强度低，后期强度 度增长较快；水化热 增长较快，水化热较低； 较低；耐蚀性较强； 耐蚀性较强；抗冻性差； 抗渗性好；抗冻性差； 干缩性较大 干缩性大 地下、水中大体积混 高温车间和有耐热耐热 凝土结构和有抗渗要 耐火 要求的混凝土结构； 求的混凝土结构；蒸 大体积混凝土结构；蒸 汽养护的构件；有抗 气养护的构件；有抗硫 硫酸盐侵蚀要求的工 酸盐侵蚀要求的工程 程 早期强度要求高的工程； 处在干燥环境中的混 有抗冻要求的混凝土工 凝土工程；其它同矿 程 渣水泥
比表面积>300 m2/kg
MgO含量
SO3含量 安定性 强度 碱含量
≤3.5％(矿渣水泥可放宽到≤4.0％)
硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的各龄期强度
抗压强度 3d 17.0 22.0 23.0 27.0 28.0 32.0 11.0 16.0 16.0 21.0 22.0 26.0 28 d 42.5 42.5 52.5 52.5 62.5 62.5 32.5 32.5 42.5 42.5 52.5 52.5 抗折强度 3d 3.5 4.0 4.0 5.0 5.0 5.5 2.5 3.5 3.5 4.0 4.0 5.0 28 d 6.5 6.5 7.0 7.0 8.0 8.0 5.5 5.5 6.5 6.5 7.0 7.0
四、 复合硅酸盐水泥
技术要求： 6个强度等级，见下表。 细度、凝结时间、体积安定性的要求同普通硅酸盐水泥。 复合硅酸盐水泥的特性取决于所掺混合材的种类和掺量 及相对比例。其使用根据所掺混合材的种类，参照其他 混合材水泥的适用范围和实践经验而定。
标 号 325 425 425R 525 525R
复合硅酸盐水泥各龄期的强度要求 抗压强度(MPa) 抗折强度(MPa) 3d 7d 28d 3d 7d 28d -18.5 32.5 -3.5 5.5 -24.5 42.5 -4.5 6.5 21.0 -42.5 4.0 -6.5 -31.5 52.5 -5.5 7.0 26.0 -52.5 5.0 -7.O
品种
强度等级
42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R 32.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R
硅酸盐水泥
普通水泥
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的各龄期强度
抗压强度 强度等级 3 d 28 d 3 d
抗折强度 28 d
32.5 32.5R
早期强度低，后期强 度增长较快；水化热 较低；耐蚀性较强； 干缩性小；抗裂性较 高；抗冻性差
地上、地下及水中大 体积混凝土结构件； 抗裂性要求较高的构 件；有抗硫酸盐侵蚀 要求的工程
与硅酸盐水泥基本 相同
有抗碳化要求的工程； 其它同矿渣水泥
六、专用水泥
（一）砌筑水泥 （二）道路水泥
（一）砌筑水泥（代号M）
三种水泥各自特性 粉煤灰水泥
早期强度、水化热更低； 适用于大体积工程。
干缩小，抗裂性好。
粉煤灰表面致密的球形颗粒，流动性好，吸水量少。
四、 复合硅酸盐水泥
两种及以上混合材
磨 细
复合酸盐水泥
硅酸盐水泥熟料
水硬性胶凝材料 P· Ｃ
适 量 石 膏
通用水泥的主要品种之一； 混合材总掺量为15% ～ 50%； 允许≯8%的窑灰代替部分混合材。
几种通用水泥的技术要求
硅酸盐水泥 要求指标 不溶物含量 烧失量 细度 终凝时间 初凝时间 P·Ⅰ ≤0.75％ ≤3％ <390 min >45 min 水泥中MgO含量不宜超过5.0％；若水泥经蒸压安定性试 验合格，MgO含量可放宽至6.0％以下。 ≤3.5％ 沸煮法合格 水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分，各强度等级水泥的各龄期强度不得 低于一定的数值。 水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值来表示。若使用活性集料，用户要求提供低碱水泥时， 水泥中碱含量不得大于0.60％或由供需双方商定。 熟料中MgO含量不宜超过5.0％； 若水泥经蒸压安定性试验合格， 熟料中MgO含量可放宽至6.0％以 下。 P·Ⅱ ≤1.50％ ≤3.5％ ≤5％ 80 μ m方孔筛的筛余量<10％ <10 h 普通硅酸盐水 泥P.O 矿渣硅酸盐水泥P·S 火山灰质硅酸盐水泥P·P 粉煤灰硅酸盐水泥P·P － －
碱性激发剂：石灰和水泥熟料 硫酸盐激发剂：二水石膏和半水石膏（有碱
性激发剂的条件下作用得以发挥）
二、掺混合材料水泥的硅酸盐水泥品种
硅酸盐水泥熟料＋石膏 ＋ 6~15% 混合材 ＋ 20~70% 矿渣 ＋ 20~50% 火山灰 ＋ 20~40% 粉煤灰 ＋ 16~50%两 种混合材
普 通 硅 酸 盐 水 泥
（二）混合材的分类
特点：本身并不具有胶凝性质或胶结能
力很小，但与石灰、石膏一起，在常温下 能生成具有水硬性的水化产物。
活性混合材
分类
常用品种：粒化高炉矿渣，粉煤灰
火山灰。
特点：不与水泥成分起化学作用或作用很
非活性混合材 小， 掺入的作用主要是为了提高水泥的 产量，调整标号，减少水化热。 称为填充性混合材料。 常用品种：如石英、黏土、慢冷矿渣
掺混合材的硅酸盐水泥
混合材料 普通硅酸盐水泥 矿渣、火山灰、粉煤灰水泥
复合硅酸盐水泥
一、 混合材料
定义 分类
活性混合材
非活性混合材 活性混合材的水化
（一） 混合材料定义
改善水泥性能
生产水泥时加入的天 然的或人工的矿物材料
调节水泥强度等级 降低成本
在生产水泥时，为改善水泥性能，调节水泥强度等级，降低 成本，而加到水泥中去的天然的或人工的矿物材料。
定义
由一种或一种以上的水泥混合材料，加入适量的硅酸盐水泥熟料和石膏，磨细 制成工作性能较好的水硬性胶凝材料。
技术要求
三氧化硫含量≤4.0%； 细度：通过80微米方孔筛筛余≤10.0%; 初凝时间不早于45min，终凝时间不迟于12h； 体积安定性：用狒煮法检验必须合格； 流动性：灰砂比为1：2.5，水灰比为0.46的砂浆流动度≥125mm,泌水率＜12%； 强度：12.3MPa,22.5MPa.
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
矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥
• 定义
20%～70%粒化 高炉矿渣
磨细 磨细 磨细
矿渣水泥 （P· S）
火山灰水泥 （P· P） 粉煤灰水泥 （P· F）
熟料
＋ 适量石膏 ＋
20%～50%火山 灰质混合材料 20%～40% 粉煤灰
52.5
4.0
4.5
7.0
7.0
三、掺混合材料的硅酸盐水泥的主要技术性质
三种水泥的共同特性
1、凝结硬化较慢，早强强度较低，后期强度增长较快；
2、水化热较低，放热速度慢；
3、耐腐蚀性较好； 4、蒸汽养护效果好； 5、抗碳化性能力差 5、抗冻性、耐磨性差。
三种水泥各自特性
矿渣水泥
耐热性好 能耐400℃高温，用于高温车间、高炉基础以及热气
强度 等级 32.5 32.5R 42.5 42.5R 抗压强度，MPa） 3d 10.0 15.0 15.0 19.0 28d 32.5 32.5 42.5 42.5 抗折强度，MPa 3d 2.5 3.5 3.5 4.0 28d 5.5 5.5 6.5 6.5
52.5
52ห้องสมุดไป่ตู้5R
21.0
23.0
52.5