掺混合材料的硅酸盐水泥
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第二节 掺混合材料的硅酸盐水泥
定义：为节约水泥，提高水泥产量，同时也为 改善水泥性能，调节水泥强度等级而加到水泥 中的矿物质材料，称为～。
意义：不仅具有显著的技术经济效益，同时可 充分利用工业废料，保护环境。
2020年8月7日8时4分
1
混合材料品种
活性混合材料 非活性混合材料
活性：主要化学成分为活性SiO2和Al2O3，这些 活性材料本身难于产生水化反应，但在 Ca(OH)2溶液中，它们却能产生明显的水化反 应，形成水化硅酸钙和水化铝酸钙。
强度等级
抗压强度，MPa
3d
28d
抗折强度，MPa
3d
28d
32.5
11.0
32.5
2.5
32.5R 16.0
32.5
3.5
42.5
16.0
42.5
3.5
42.5R 21.0
42.5
4.0
52.5
22.0
52.5
4.0
52.5R 26.0
52.5
5.0
2020年8月7日8时4分
5.5 5.5 6.5 6.5 7.0 7.0
泥
特
粉煤灰水泥干缩性小，抗裂性好，抗碳化能力
性
差。
2020年8月7日8时4分
13
四、复合硅酸盐水泥
定义：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P·C。
水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于15％， 不超过50％。允许用不超过8％的窑灰代替部分混合 材料；掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥 重复。
28d
32.5
10.0
32.5
2.5
5.5
32.5R
15.0
32.5
3.5
5.5
42.5
15.0
42.5
3.5
42.5R
19.0
42.5
4.0
52.5
21.0
52.5
4.0
52.5R
23.0
52.5
4.5
2020年8月7日8时4分
6.5 6.5 7.0 7.0
11
（二）性质与应用
凝结硬化慢，早期强度低，后期强度高
9
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。
（1）定义：火力发电厂的工业废渣，是从煤粉 炉烟道气体中收集的粉末。（飞灰）
（2）化学成分：活性SiO2和Al2O3
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5
（二）非活性混合材料 经磨细后加入水泥中不具有或只具有微弱
的化学活性，在水泥水化中基本上不参加化 学反应，仅起提高产量、降低水泥强度等 级、节约水泥熟料的作用，因此又称为填充 性混合材料。如石英砂、石灰石、粘土等。
xCa（OH）2+ SiO2 + myCHa2（OOH）2+ Al2O3 + mH2O
2020年8月7日8时4分
xCaO.SiO2.nH 2yOCaO.Al2O3.nH2 O
2
（一）活性混合材料 1、粒化高炉矿渣 （1）定义：高炉冶炼生铁所得，以硅酸钙和铝 硅酸钙为主要成分的熔融物，是经水或水蒸气 急速冷却后得到的质地疏松、多孔的粒状物。 （Fe2O）、化学组成：CaO、SiO2、Al2O3、MgO、 MnO、TiO2 （3）性质：经水淬处理的矿渣，呈疏松多孔的 玻璃体结构，矿渣中玻璃体含量越高，矿渣的 活性越高。
8
（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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14
GB12958—1999复合硅酸盐水泥的技术要求
：
1
2
3
细度： 80um方 孔筛筛余 不得超过 10.0%
凝结时间： 初凝不得 早于 45min， 终凝时间
体积安定性：氧 化镁的含量不宜 超过5%，三氧 化硫不得超过 3.5%；安定性 煮沸法必须合格
不得迟于
4. 复合水泥强度10等h级. 分为32.5、32.5R、
2020年8月7日8时4分
6
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
7
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。
2020年8月7日8时4分
3
2、火山灰质混合材料
（1）定义：具有火山灰性的天然或人工的矿物
质有材料。在常温下与Ca(OH)2一起反应形成具
水硬性的性质。
（2）化学组成：较多的活性SiO2和Al2O3 （3）种类：火山灰、凝灰岩、浮石、硅藻土
煤矸石、烧粘土、煤渣
天然
人工
2020年8月7Biblioteka Baidu8时4分
4
3、粉煤灰质混合物材料
42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等
级。
2020年8月7日8时4分
15
第三节 铝酸盐水泥
定义：凡以铝酸钙为主的铝酸盐水泥熟料，磨细制成的水硬性胶凝材料 称为铝酸盐水泥，代号为CA。以石灰石和铝矾土为主要原料。
一、矿物成分与水化反应
铝酸盐水泥的主要矿物成分是铝酸一钙(CaO·Al2O3，简写CA)此外，还 有少量硅酸二钙和其他铝酸盐。
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％。
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10
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表
强度 抗压强度，MPa） 抗折强度，MPa
等级
3d
28d
3d
抗软水、海水和硫酸盐腐蚀的能力较强
三
水化放热量小
种
水
对湿热敏感，适合蒸汽养护
泥 共
抗碳化能力差
性 抗冻性和耐磨性较差
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12
矿渣水泥耐热性较好，可用于高温环境中；保 水性差，易产生泌水，抗渗性差，干缩性大， 不宜用于有抗渗要求的混凝土工程中。
三 种 水
火山灰水泥保水性好，具有较高的抗渗性和耐 水性，可用于有抗渗要求的混凝土工程。
定义：为节约水泥，提高水泥产量，同时也为 改善水泥性能，调节水泥强度等级而加到水泥 中的矿物质材料，称为～。
意义：不仅具有显著的技术经济效益，同时可 充分利用工业废料，保护环境。
2020年8月7日8时4分
1
混合材料品种
活性混合材料 非活性混合材料
活性：主要化学成分为活性SiO2和Al2O3，这些 活性材料本身难于产生水化反应，但在 Ca(OH)2溶液中，它们却能产生明显的水化反 应，形成水化硅酸钙和水化铝酸钙。
强度等级
抗压强度，MPa
3d
28d
抗折强度，MPa
3d
28d
32.5
11.0
32.5
2.5
32.5R 16.0
32.5
3.5
42.5
16.0
42.5
3.5
42.5R 21.0
42.5
4.0
52.5
22.0
52.5
4.0
52.5R 26.0
52.5
5.0
2020年8月7日8时4分
5.5 5.5 6.5 6.5 7.0 7.0
泥
特
粉煤灰水泥干缩性小，抗裂性好，抗碳化能力
性
差。
2020年8月7日8时4分
13
四、复合硅酸盐水泥
定义：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P·C。
水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于15％， 不超过50％。允许用不超过8％的窑灰代替部分混合 材料；掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥 重复。
28d
32.5
10.0
32.5
2.5
5.5
32.5R
15.0
32.5
3.5
5.5
42.5
15.0
42.5
3.5
42.5R
19.0
42.5
4.0
52.5
21.0
52.5
4.0
52.5R
23.0
52.5
4.5
2020年8月7日8时4分
6.5 6.5 7.0 7.0
11
（二）性质与应用
凝结硬化慢，早期强度低，后期强度高
9
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。
（1）定义：火力发电厂的工业废渣，是从煤粉 炉烟道气体中收集的粉末。（飞灰）
（2）化学成分：活性SiO2和Al2O3
2020年8月7日8时4分
5
（二）非活性混合材料 经磨细后加入水泥中不具有或只具有微弱
的化学活性，在水泥水化中基本上不参加化 学反应，仅起提高产量、降低水泥强度等 级、节约水泥熟料的作用，因此又称为填充 性混合材料。如石英砂、石灰石、粘土等。
xCa（OH）2+ SiO2 + myCHa2（OOH）2+ Al2O3 + mH2O
2020年8月7日8时4分
xCaO.SiO2.nH 2yOCaO.Al2O3.nH2 O
2
（一）活性混合材料 1、粒化高炉矿渣 （1）定义：高炉冶炼生铁所得，以硅酸钙和铝 硅酸钙为主要成分的熔融物，是经水或水蒸气 急速冷却后得到的质地疏松、多孔的粒状物。 （Fe2O）、化学组成：CaO、SiO2、Al2O3、MgO、 MnO、TiO2 （3）性质：经水淬处理的矿渣，呈疏松多孔的 玻璃体结构，矿渣中玻璃体含量越高，矿渣的 活性越高。
8
（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。
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2020年8月7日8时4分
14
GB12958—1999复合硅酸盐水泥的技术要求
：
1
2
3
细度： 80um方 孔筛筛余 不得超过 10.0%
凝结时间： 初凝不得 早于 45min， 终凝时间
体积安定性：氧 化镁的含量不宜 超过5%，三氧 化硫不得超过 3.5%；安定性 煮沸法必须合格
不得迟于
4. 复合水泥强度10等h级. 分为32.5、32.5R、
2020年8月7日8时4分
6
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
7
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。
2020年8月7日8时4分
3
2、火山灰质混合材料
（1）定义：具有火山灰性的天然或人工的矿物
质有材料。在常温下与Ca(OH)2一起反应形成具
水硬性的性质。
（2）化学组成：较多的活性SiO2和Al2O3 （3）种类：火山灰、凝灰岩、浮石、硅藻土
煤矸石、烧粘土、煤渣
天然
人工
2020年8月7Biblioteka Baidu8时4分
4
3、粉煤灰质混合物材料
42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等
级。
2020年8月7日8时4分
15
第三节 铝酸盐水泥
定义：凡以铝酸钙为主的铝酸盐水泥熟料，磨细制成的水硬性胶凝材料 称为铝酸盐水泥，代号为CA。以石灰石和铝矾土为主要原料。
一、矿物成分与水化反应
铝酸盐水泥的主要矿物成分是铝酸一钙(CaO·Al2O3，简写CA)此外，还 有少量硅酸二钙和其他铝酸盐。
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％。
2020年8月7日8时4分
10
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表
强度 抗压强度，MPa） 抗折强度，MPa
等级
3d
28d
3d
抗软水、海水和硫酸盐腐蚀的能力较强
三
水化放热量小
种
水
对湿热敏感，适合蒸汽养护
泥 共
抗碳化能力差
性 抗冻性和耐磨性较差
2020年8月7日8时4分
12
矿渣水泥耐热性较好，可用于高温环境中；保 水性差，易产生泌水，抗渗性差，干缩性大， 不宜用于有抗渗要求的混凝土工程中。
三 种 水
火山灰水泥保水性好，具有较高的抗渗性和耐 水性，可用于有抗渗要求的混凝土工程。