水泥基础知识

水泥基础知识
一、水泥的定义
凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中继续硬化，并能将砂、石等材料胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。

二、水泥的分类
水泥按其用途和性能可分为三类：
1、通用水泥：用于一般土木建筑工程的水泥。

通用水泥以水泥的主要水硬性矿物名称冠以混合材料
名称或其他适当名称命名。

包括：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、复合硅酸盐水泥、石灰石硅酸盐水泥等。

2、专用水泥：专门用途的水泥。

专用水泥以其用途命名，并可冠以不同型号。

例如A级油井水泥、砌筑水泥等。

3、特性水泥：某种性能比较突出的水泥。

三、水泥生产工艺简述
水泥的生产过程通常概括为二磨一烧，分为三个阶段：石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后，按一定比例配合、磨细并调配为成分合适、质量均匀的生料，称为生料制备；生料在水泥窑内煅烧至部分熔融所得到的以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料的过程，称为熟料煅烧；熟料加适量石膏、混合材料或外加剂共同磨细为水泥，并包装或散装出厂，称为水泥粉磨及出厂。

四、水泥产品的选购和使用
1、用户选购水泥依据
用户在购买水泥前，应了解各水泥品种的特性、技术要求和适用范围，根据工程的实际需要选择适当的水泥品种，进一步掌握该品种水泥的性能和使用方法。

确定所购标号时，应在保证混凝土强度的前提下，提高经济效益，避免浪费。

可从以下几方面考察生产厂家的产品质量、管理水平和
检测能力：
㈠产品的实物质量
①出厂水泥各项指标应达到国家标准和《水泥企业质量管理规程》的要求，近期无不合格水泥出厂。

出厂水泥28天抗压强度应留足富裕强度，切忌品质指标擦边球。

②产品的均匀性和稳定网站优化程度。

主要用变异系数和保证系数来衡量。

变异系数越小，且保证系数大于3%时，说明该厂产品质量均匀、可靠，无大起大落的现象。

③袋重、包装物质量及包装标志。

水泥20袋总重不得少于1000公斤，包装袋必须符合GB9774-2002《水泥包装袋》要求，以降低破包损失，提高防潮性能。

包装标志清晰、完整，纸袋上应标明生产企业名称、商标、生产许可证编号、水泥品种、标号、编号、包装日期等。

㈡质量管理水平
企业应建立质量管理制度，有专职出厂水泥管理员，用科学方法检测28天强度，接受上级质量管理部门的监督检查，化验室能够提供所有质量数据。

㈢检测能力
企业化验室应有上级质量管理部门颁发的合格证，检验人员持证上岗。

定期与上级质量检验机构进行品质指标对比，且对比情况较好。

实验室检验设备齐全，环境符合规定要求。

㈣当工程需要使用外加剂时，应查询水泥对外加剂的适用性等方面的情况。

2、为什么有的水泥施工后出现“起砂”现象？如何防止？水泥施工后出现“起砂”现象，一般见于矿渣水泥、火山灰质水泥和无熟料水泥。

因为这些水泥中的熟料成分较少或没有熟料成分，因而在水化时其液相中的氢氧化钙浓度比硅酸盐水泥或普通水泥低，这些水泥浇制的混凝土和砂浆表面层的氢氧化钙浓度甚至低到在碱性激发作用后不能使表层硬化，在构件硬化后就会引起构件表面“起砂”，严重时还会导致构件“脱皮”；水泥水化时空气中的二氧化碳与凝胶中的氢氧化钙作用生成碳酸钙，从而使混凝土和砂浆表面碱度降低，是水泥不能很好地硬化；此外，混凝土和砂浆用水量过多而发生泌水现象，加之养护不当，成型后过早浇水也会引起“起砂”现象。

已硬化的砂浆和混凝土经常受到风吹日晒、干湿循环和碳化作用等也会造成“起砂”。

为了避免或减轻表面“起砂现象”，除合理选择好水泥品种以外，应严格控制施工工艺，注意加强养护并在凝结前后进行二次压面以提高其表面密实度。

3、水泥起霜的原因和预防措施
水泥，特别是双掺水泥（在硅酸盐水泥熟料中加入一定量的矿渣、石灰石和石膏制成的水泥）常常出现起霜现象。

即这种水泥凝结时间正常，主要力学性能符合国家标准，但
使用它制成的混凝土表面、抹平的地面或墙壁，常常出现一层白色物质（白霜）。

除去这层白霜后，出现许多针尖大小的微孔，表面不光滑，影响建筑物的美观，降低混凝土的抗腐蚀性能和使用寿命。

水泥起霜的主要原因是水泥产物氢氧化钙与大气中的二氧化碳反应，生成碳酸钙沉积在混凝土制品表面上；或是：水化产物氢氧化钙溶液中，当水蒸发后，氢氧化钙在混凝土缝隙中析晶并聚集在它的表面上。

另外，石灰石或建房用砂中，含有一定量的可溶含碱的有机物，由它们形成的氢氧化物、碳酸盐或其他碱盐溶液比较容易地、迅速地在混凝土表面渗出“霜盐”而结霜。

预防起霜的措施：凡是能够降低水泥化产物氢氧化钙浓度的物质，就应该可以降低起霜程度。

粉煤灰做混合材有一定效果。

外掺一定防霜剂效果也不错。

4、施工时，对水泥混凝土泌水性可采取哪些相应措施？
针对水泥泌水性，无论采取什么措施，其总的目标是：提高混凝土的密实度，改善孔径分布。

为此，必须正确设计混凝土的配合比，保证足够用水量，适当降低水灰比，仔细选择集料级配，提高施工质量。

具体方法有：使用木质素磺酸钙、WF减水剂、建1减水剂等减水剂，可降低投资移民混凝土孔隙孔径，使其形成大量分散极细的气孔；相应采取尽快排除泌出水分的措施，如吸水模板、真空作业或离心成型等工艺；在泌水过程临近结束时，使用二次捣实的办法，
则可使实际的水灰比降低，相应提高强度，而且混凝土的密实性、均匀性也将得到改善。

5、建筑工程对配置混凝土的材料质量有何要求？
施工过程中，混凝土的搅拌、成型、养护等工艺因素影响混凝土的质量，但其主要作用的是组成材料的品质及其配合比。

①集料：应洁净，质地较密，具有足够的强度，表面粗糙，有棱角的较好。

②砂：应清洗干净，粗细程度和颗粒级配应恰当。

通过试验，找出最佳砂率。

③水：PH值不得低于4，含有油类、糖、酸或其它污蚀物质的水，会影响水泥的正常凝结与硬化，不能使用。

海水含有大量的氯化物和硫酸盐，不得使用。

④浇筑混凝土时，必须限制物料高度和速度，使之均匀落入，避免分离现象，然后均匀捣实。

1、如何选购水泥
选购水泥时首先要确定使用何种规格，再选择水泥生产企业，一般要看企业的质量管理水平如是否通过产品质量认证、质量体系认证、是否是名牌产品等，产品实物质量富裕强度的多少，产品的均匀性和稳定程度，检测能力，与外加剂的相容性，包装质量等.
2、——“CQBM”的含义
“CQBM”是中国水泥房建材料产品质量认证委员会的标志，它出现在包装袋上表示该产品已通过该委员会的产品质量认证。

认证机构作为公证的第三方向社会证明产品质量是符合公认的标准和技术要求，这种证明能提高产品信誉；保护用户和消费者的权益；能帮助企业提高产品质量，建立健全有效的质量保证体系；是国家提高产品质量而采取的一种激励引导措施；可以提高产品在市场上的竟争力。

3、水泥的需水性及影响因素
在拌制砂浆或混凝土时，所加入的水有两种作用，一是保证水泥水化和水解作用时有足够的水量；二是保证砂浆或混凝土在拌和时有足够的流动度，达到一定的流动度所需的水量越少，则该种水泥就越容易配制成强度较高的混凝土，这种达到一定流动度时所需的水量，就称为水泥的需水性。

影响因素有：熟料矿物组成，混合材的品种、掺量，细度，熟料烧成的好坏等。

需水性越大配制砼强度越低，需水量越小砼强度越高。

4、影响砼强度的因素
砼的强度是由集料强度、水泥石强度和水泥石强度与集料间的粘接强度所组成。

集料强度取决于石子强度（正常情况应为砼强度的两倍以上）。

水泥石强度及与集料的粘接强度取决于水泥标号、水灰
比及集料的表面性有关。

水灰比是影响砼强度的最为重要的因素：
R28=ARC（C/W—B）式中R28—砼28天抗压强度R28—水泥的实际强度
C/W—灰水比
A、B—系数
此外还受施工质量、养护条件及龄期的影响。

5、砼起霜的原因及预防
新拌砼表面、地坪表面、墙壁常常出现一层白色的物质（白霜），除去这层白霜后出现许多针尖大小的微孔，严重影响美观和耐久性（但强度正常）。

其原因有以下几个：水泥水化产物Ca（OH）2与空气中的CO2反应，生成CaCO3沉积在混凝土的表面上；或是水蒸发后析Ca（OH）2晶体；房建材料石灰石或河砂中含有可溶碱的有机物，由它们形成的氢氧化物、碳酸盐、或其它碱盐溶液比较容易在砼表面渗出“霜盐”而结霜。

预防：粉煤灰作水泥混合材或砼外掺料，外掺防霜剂。

6、水泥的保水性和泌水性
在配制水泥砂浆和混凝土时，常发现在水泥凝结时，会将拌和水保留起来，这种保留水分的性能称为保水性；水泥在凝结过程中会析出一部分拌和水，这种析出的水往往会覆盖在试体或构筑物的表面上，或从模板底部溢GOOGLE优
化出来，水泥析出水分的性能称作泌水性。

泌水性对制造均质砼影响较大，因为从砼泌出的水常会聚集在浇灌面层，这样就会使两层砼之间形成较高的含水层；分层现象还会发生在砼内部，析出的水就聚集在粗集料和钢筋表面导致砼与钢筋的包裹力大为下降且还会因水分的蒸发留下空隙从而降低构件的强度与抗水性。

7、水泥的快凝、慢凝现象
慢凝是指水泥长时间不凝结（10小时以上），快凝是指很快就凝结（30分钟以内），慢凝长时间不凝结，严重影响施工进度，早期强度低、泌水性大、保水性差；快凝时发出大量热量，破坏混凝土的结构，致使出现强度低下、结构开裂等现象。

8、水泥及其分类
凡能磨细成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化,又能在水中继续硬化的胶凝材料称为水泥。

水泥按其用途和性能可分为三类：
1）通用水泥：用于一般土木建筑工程的水泥有：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、石灰石硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。

2）专用水泥：专门用途的水泥；3）特性水泥
9、水泥的安定性
水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥体积安定
性。

若水泥浆体硬化后某些化学成份如F-CaO、SO3、MgO 发生水化反应且伴随着体积变化，就产生有害应力当它大于水泥石结构力时就会产生水泥石强度下降甚至结构破坏称为安定性不良。

水泥安定性不良会产生严重后果如地面开裂、砼结构松散、外面砖脱落等。

硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料，0-5%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。

硅酸盐水泥分为两种类型，不掺加混合料的称为Ⅰ类硅酸盐水泥，代号P.I,在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P.Ⅱ。

普通硅酸盐水泥
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，代号P.O，掺活性混合材料时，最大掺量不超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窖灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替。

掺非活性混合材料时，最大掺量不得超过水泥质量的10%。

硅酸盐水泥强度等级为42.5
42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R，普通水泥强度等级分为32.5 32.5R 42.5
42.5R 52.5 52.5R。

水泥可以袋装或散装,代装水泥每袋
净含量50㎏,且不得少于标志质量的98%随机抽取20袋总质量不得少于1000㎏。

其它包装形式由供需双方协商确定，但有关袋装质量要求，必须符合上述原则规定。

水泥包装应符合GB9774的规定。

水泥袋上应清楚标明：产品名称，代号，净含量，强度等级，生产许可证编号，生产者名称和地址，出厂编号，执行标准号，包装年、月、日。

掺火山灰质混合材料的普通水泥还应标上“掺火山灰”字样。

包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级，硅酸盐水泥和普通水泥的印刷采用红色。

水泥在运输与贮存时不得受潮和混入杂物，不同品种和强度等级的水泥应分别贮运，不得混杂。

矿渣硅酸盐水泥
凡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称矿渣硅酸盐水泥，代号P.S。

水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质量百分比为20-70%，允许用石灰石、窖灰、粉煤灰和火山灰质混合料中的一种材料代替矿渣，代替数量不得超过水泥质量的8%，替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20%。