硫铝酸盐水泥介绍.doc

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编辑本段简介

1824年，英国人Joseph Aspdin获得第一个波特兰水泥专利。经历一百多年的发展，形成了庞大的硅酸盐水泥系列。按中国的水泥分类方法，分为通用水泥系列和特种水泥系列。通用水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。特种水泥包括油井水泥、大坝水泥、快硬水泥、抗硫酸盐水泥和白水泥等等。硅酸盐水泥系列的主要特征是熟料矿物组成以C3S为主，该矿物决定了硅酸盐水泥的基本性能，如强度发展规律等。硅酸盐水泥是当今世界上最主要的建筑用胶结构材料，总产量达12亿吨左右。

1908年在法国发表了铝酸盐水泥的专利，并于1908年首先进行工业化生产。经过几十年的发展，已形成包括膨胀水泥、自应力水泥和耐火水泥在内的铝酸盐水泥系列，该系列水泥的特征是其熟料矿物组成以CA为主，由此而赋予水泥具有早强耐火等特殊性能。现在铝酸盐水泥主要用于耐高温浇注材料。在建筑上由于发现其后期强度倒缩而不再使用。

编辑本段品种

第三系列水泥通过调节熟料、石膏和混合材的掺量，可以获得若干个性能各异的水泥品种。目前生产的水泥品种有：

（1）硫铝酸盐水泥类

快硬硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝酸盐水泥等5个品种。

（2）铁铝硫盐水泥类

快硬铁铝酸盐水泥、高强铁铝酸盐水泥、自应力铁铝酸盐水泥等4个水泥品种。

编辑本段主要性能

①早强高强性能：该两种快硬水泥不仅有较高的早期强度，而且有不断增长的后期强度。同时具有满足使用要求的凝结时间。12h～1d抗压强度可达35～50 MPa；抗折强度可达6.5～7.5 MPa。3d抗压强度可达50～70 MPa；抗折强度可达7.5～8.5 MPa。根据3d水泥胶砂抗压强度确定水泥标号。目前市场出售的水泥标量为425＃、525＃、625＃三种。该两种水泥已有10～20年的生产历史。从5～10年水泥和混凝土长期强度结果可以看出，随养护龄期的增长，强度不断增长，最高强度可达100 MPa。

②高抗冻性能：该两种快硬水泥均表现出极好的抗冻性。它具有以下几个特点：a.在0℃～10℃低温下使用，早期强度是硅酸盐水泥的5～8倍。

b.在0℃～-20℃负温下使用，加入少量防冻剂，混凝土入模温度维持在5℃以上，则可正常施工。混凝土3～7d强度可达设计标号的70～80%。

c.在正负温交替情况下施工，对后期强度增长影响不大。实验室200次冻融循环，混凝土强度损失不明显。抗冻标号可达200＃以上。

③耐蚀性能：该两种水泥对海水、氯盐（NaCl、MgCl2）、硫酸盐（Na2SO4、MgSO4、(NH4)2SO4）、尤其是它们的复合盐类（MgSO4+ NaCl）等，均具有极好的耐蚀性。快硬铁铝酸盐水泥的耐蚀性优于快硬硫铝酸盐水泥。从2

年耐腐蚀实验室结果可以看出，耐蚀系数均大于1，明显优于高抗硫硅酸盐水泥和高铝水泥。

④高抗渗性能：该两种水泥的水泥石结构较致密，因此混凝土抗渗性是同标号硅酸盐水泥混凝土的2～3倍。

⑤钢筋锈蚀：该两种水泥由于水化液相碱度不同，钢筋锈蚀情况不完全一样。快硬硫铝酸盐水泥由于碱度低（pH＜12），钢筋表面形不成钝化膜，因此对保护钢筋不利。在早期拌合的混凝土中，由于含有较多的空气和水分，因此使混凝土钢筋早期有轻微锈蚀。随着龄期增长，空气和水分逐渐减少和消失。因混凝土结构致密所以后期锈蚀情况无明显发展。实验室混凝土钢筋埋件和水泥制品长期龄观察结果（10年）均证明了这一点。如果在混凝土中加入少量碱性外加剂（NaNO2等）和高强硫铝酸盐水泥，则早期也完全无锈蚀。对于快硬铁铝酸盐水泥，由于水泥水化液相碱度较高（pH＞12），钢筋表面形成类似硅酸盐水泥混凝土的钝化膜。极化曲线快速测定和实验室常规检验均表明、快硬铁铝酸盐水泥对钢筋无锈蚀。综上所述，该两种快硬水泥耐久性均较好。

编辑本段主要用途

硫（铁）铝酸盐水泥系列单独使用或配合ZB型硫（铁）铝酸盐水泥专

用外加剂使用，广泛应用于抢修抢建工程、预制构件、GRC制品、低温施工

工程、抗海水腐蚀工程等：

① 具有早强、高强的特点，其3天强度相当于同标号硅酸盐水泥的28天强度，适用于抢修抢建工程；② 由于该水泥系列强度发挥快，因此在

预制构件中应用可省去蒸养的能源费用;

③ 低碱铝酸盐水泥水化浆液PH小于10.5，特别适用于玻璃纤维制品（GRC）；

④ 具有抗冻性能好，广泛应用于冬季低温施工的工程；

⑤ 抗渗、耐海水腐蚀性能大大优于硅酸盐水泥，适用于海洋建筑工程;

⑥ 对有害废弃物的固结具有特殊效能等优越性能，适用有害、有毒废

弃物的固化处理。

编辑本段发展前景

在特种水泥推广过程中，通常遇到连续性、大批量生产与间隙性、小

批量使用之间的矛盾，从而造成在实验室研究出的水泥品种很多，但能工

业化长期生产的却寥寥无几。因此在工业发达国家，为使水泥混凝土具有

某种特殊性能，主要是采用在大批量生产的硅酸盐水泥中掺加外加剂的办法，然而，这种方法有一定局限性。在很多情况下不能达到用户所要求的

性能，还必须走烧制特定矿物组成熟料的技术道路。

在我国，资源分布广，动力便宜，水泥工业在较小规模下生产仍有经

济价值，所以具有改变熟料矿物组成来发展特种水泥的良好社会条件。

第三系列水泥在中国已成功地应用于各种建筑工程（尤其是冬季施工

工程）、海港工程、地下工程，各种水泥制品和预制构件，如水泥压力管、高强桩、大型梁柱以及各种GRC制品。广阔的使用范围为水泥常年均衡生

产提供了条件，很好地解决了生产与使用的矛盾。

目前，我们正在进一步开发其用途，随着经济建设的发展，第三系列

水泥的市场将愈来愈大。现在已经开始批量出口，在国际市场上有很强的

竞争力。特定的社会条件使中国的第三系列水泥具有良好的发展前景。

编辑本段国家标准

GB 20472-2006 硫铝酸盐水泥

编辑本段相关著作

一、《硫铝酸盐水泥》

作者：王燕谋，苏慕珍，张量