硅酸盐水泥讲义的技术性质
硅酸盐水泥的主要技术性质PPT课件
（三）镁盐的腐蚀（松散无胶结型腐蚀）
腐蚀源：主要是硫酸镁和氯化镁。它们与水泥
石中的氢氧化钙发生如下反应：
MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2 MgSO4+Ca(OH)2+2H2O=CaSO4·2H2O+Mg(OH)2
➢易溶于水
➢结晶膨胀
➢无胶凝性
➢生成AFt
破坏形式： 生成的氢氧化镁松软而无胶凝能 力，氯化钙易溶于水；生成的二水石 膏则引起硫酸盐腐蚀。
思考
？某大体积的混凝土工程，浇筑2周后拆模，
发现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝。该工程 使用某水泥厂生产的42.5R型硅酸盐水泥， 其熟料矿物组成如下：
分析续下页
【原因分析】由于该工程所使用的水泥C3A和C3S 含量高，导致该水泥的水化热高。在浇注混凝 土后，混凝土的内外温差高，造成混凝土贯穿 型的纵向裂缝。
五、硅酸盐水泥的腐蚀
（一）软水腐蚀
• 软水：雨水、雪水、蒸馏水、冷凝水及含重碳酸盐甚少的河 水与湖水等
• 腐蚀机理： Ca(OH)2溶解流失 •腐蚀条件：流水破坏性大；静止水破坏性不大
水泥石长期接触软水
Ca(OH)2不断被溶出
PH 下 降
无胶凝性， 水泥石结构
破坏
➢Ca(OH)2 ➢ SiO2
其它含钙矿物可能分解 （C-S-H，C3AH6等）
• （3）测定方法（沸煮法——加速实验法） • 饼法：观察水泥净浆在煮沸后的外形变化 雷氏夹法：测量水泥石煮沸后的膨胀值
雷氏夹法
雷氏夹试件的成型：标准稠度水泥 净浆。
测量 A：取下试件，测量雷氏夹指 针尖端间的距离A。
沸煮 测量 C 沸煮后，冷却，取出试件测量雷氏
硅酸盐水泥的特性介绍及应用(ppt 91页)
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水泥的应用
土木工程
海洋工程
能源电力 水利电力
房屋建筑、道路、桥梁、隧 道、机场。 港口、码头、水下建筑、石 油钻井平台。 石油钻井、热电站、核电站。 大坝、水电站、水工建筑。
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输 水 管
内
径 6.6 m
外
径 7.5 m
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如砌筑水泥、油井水泥、 道路水泥、大坝水泥等
如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等
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第二节 硅酸盐水泥
一、硅酸盐水泥生产及其矿物组成 凡由硅酸盐水泥熟料，0～5％的石灰石或
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(也称波特兰水泥)。
不掺混合材料的，称为Ⅰ型硅酸盐水泥， 代号P.Ⅰ；掺入不超过水泥质量5%的混合材料 的，称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P.Ⅱ。
氟铝酸盐水泥等
活性二氧化硅 活性氧化铝
石灰火山灰水泥、石膏矿渣水泥、 低热钢渣矿渣水泥等
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按性能和用途分 通用水泥
水泥
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专用水泥 特性水泥
硅酸盐水泥(P.I、P.II) 普通硅酸盐水泥(P.O) 矿渣硅酸盐水泥(P.S) 粉煤灰硅酸盐水泥(P.F) 火山灰质硅酸盐水泥(P.P) 复合硅酸盐水泥(P.C)
CaO·Fe2O3·H2O
与C3A的水化相似，主要水化产物为水化铝酸三 钙C3AH6晶体、水化铁酸一钙。
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水泥熟料的主要水化产物有：水化硅酸钙 和水化铁酸钙胶凝、氢氧化钙、水化铝酸 钙和水化硫铝酸钙晶体。在充分水化的水 泥石中，C-S-H约占70%，CH约占20%，钙 矾石和单硫型水化硫铝酸钙约占7%。
水泥技术性质
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 初凝时间 水泥全部加入水中至初凝状态所经历的时间。 计时起始点— 水泥全部加入水中； 计时终止点— 初凝时刻（标准试针沉入净 浆至距玻璃底板3㎜～5㎜时）。
初凝时间测定
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 终凝时间 水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间。 计时起始点——水泥全部加入水中时。 计时终止点——终凝时刻（试针沉入试体不 大于0.5㎜，即终凝试针上的环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时）。
一、通用硅酸盐水泥
单元 一
物理性质
b、凝结时间
◎ 终凝时间 水泥全部加入水中至终凝状态所经历的时间。 计时起始点——水泥全部加入水中时。 计时终止点——终凝时刻（试针沉入试体不 大于0.5㎜，即终凝试针上的环形附件开始不 能在试体上留下痕迹时）。
一、通用硅酸盐水泥
单元一
物理性质 b、凝结时间
国标（GB175终凝时间大于390min。 其他五种通用水泥初凝时间不小45min，终凝时间不大600min。
实际上，国产硅酸盐水泥初凝时间多为1h～3h， 终凝时间多为5h～8h。
一、通用硅酸盐水泥
单元一
物理性质 b、凝结时间
一、通用硅酸盐水泥
CaO
MgO
SO3
1、过量游离CaO或MgO 游离CaO或MgO水化很慢，生成Ca（OH）2晶体，体积膨胀 ９７％以上，且是不均匀的膨胀，导致水泥石开裂。
2、过量的石膏
在水泥硬化后，与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积 增大约1.5倍，导致水泥石开裂。
一、通用硅酸盐水泥
物理性质 c、体积安定性
硅酸盐水泥的技术性质资料
凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，5%以下的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，统称为硅酸盐水泥（Portland cement），国际上统称为波特兰水泥。
硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅰ；掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。
硅酸盐水泥的相关技术性质：1.密度、细度密度：3.05~3.20g/cm3，一般取 3.10。
堆积密度：1000~1600kg/m3。
细度：指水泥颗粒的粗细程度，用筛余率或比表面积表示。
国标规定：硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg；其它五种水泥0.080mm 方孔筛的筛余量不超过10%。
细度影响到水泥的水化速度、收缩等性质。
粒径：< 3μm，水化非常迅速，需水量增大；>40μm，水化非常缓慢，接近惰性。
2.凝结时间初凝时间：水泥开始加水拌合起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间。
终凝时间：水泥开始加水拌合起至标准稠度净浆完全失去可塑性。
水泥凝结时间的测定，是以标准稠度净浆，在规定的温度和湿度条件下，用标准稠度测定仪来测定。
国标规定：水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于6.5h。
检验水泥的凝结时间和体检定性时，需用“标准稠度”的水泥净浆。
标准稠度用水量：不同水泥达到标准稠度时所需的加水量。
用水泥标准稠度仪测定。
一般在21~28%。
凝结时间的工程意义：水泥的初凝时间不宜过早，以便在施工时有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌、运输、浇筑和砌筑等工作。
水泥的终凝时间也不宜过迟，以便混凝土尽快硬化，具有强度。
异常情况：闪凝——未掺石膏（水泥可继续使用）假凝——温度过高、石膏少（影响水泥正常使用）3.体积安定性定义——水泥在凝结硬化过程中提及变化是否均匀。
为什么会出现体积不安定？①熟料中含游离氧化钙过多；②熟料中含游离氧化镁过多。
水泥硬化后因体积膨胀而产生不均匀变形，即为安定性不良。
第三章-硅酸盐水泥
试饼法
雷氏夹法 检测方法：
6. 强 度
检验方法——软练胶砂法，分别测量抗压强度 和抗折强度。
试件尺寸：4040160mm 胶砂配比：
棱柱体；
水泥 : ISO标准砂 : 水= 1 : 3 : 0.5； 振动成型： 在频率为2800~3000次/min，振幅0.75mm的振实台 上成型。振动时间120s。 试件养护： 在20 C 1C，相对湿度不低于90%的雾室或养护 箱中24h，然后脱模在20C 1 C的水中养护至测试 龄期；
水泥强度发展规律
强度 早期增长快，随后逐渐减慢； （MPa） 28天，基本达到极限强度的80％以上； 在合适的温湿度条件下，强度增长可以持续 几十天 乃至几十年。
时间（d） 3d 28d
水泥石强度的影响因素
影响孔隙率的因素均影响水泥石的强度
水灰比 水灰比越大，孔隙率越大，强度越低
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§3.2.3 硅酸盐水泥的技术性质
密度与堆积密度 细度 标准稠度用水量 凝结时间 体积安定性 强度 水化热 不溶物和烧失量 碱含量
1.密度与堆积密度
密度
3.05~3.20，混凝土配合比计算时，一般取3.10。
堆积密度
1000~1600kg/m3，在工地计算水泥仓库时，一般取 1300 kg/m3 。
返回
A B C D
A——凝胶体（C－S－H凝胶，水化 硅酸钙凝胶）； B——晶体（氢氧化钙、水化铝酸钙、 水化硫铝酸钙）； C——孔隙（毛细孔、凝胶孔、气孔 等）； D——未水化的水泥颗粒
水泥石的结构
水化产物＋未水化熟料颗粒＋孔隙
① 水化产物组成(充分水化时) C-S-H＋Ca(OH)2＋水化(硫)铝酸钙 70% 20% 7％ ② 孔隙组成 ＝ 凝胶孔＋毛细孔＋气孔
硅酸盐水泥的技术性质
后自动加入砂子 ，同时搅拌 30S ，然后高速搅拌 30S 。停 90S，再高速搅拌
60S，全过程共 4 分钟。用伸臂式振实台成型 ，胶砂分二层装入 ，各振 60 次。
（试件成型试验室温度为 20 ℃± 2 ℃ ，相对湿度不低于50% ）。24±2h拆
模，试件拆模后进行水中养护 ，温度控制为 20±1 ℃，不允许在养护期间全
物理性能的检测要点
GB/T 1346—2001 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》
1. 标准稠度用水量测定
2.
代用法 (试锥法） 标准法(试杆法）
3.
★ 注意两个方法判定的不同
2. 凝结时间
3.
初凝（塑性浆体开始失去流动性）
4.
终凝（浆体开始产生强度）
5.
★养护箱温湿度
3. 安定性
4.
② 烧失量——水泥煅烧不理想或者受潮后，会导致烧失量增加
因此，烧失量是检验水泥质量的一项指标。
③ 氧化镁 M g H 2 O O M (O g)2 H水化慢、体积膨胀,
④ 三氧化硫 S3 O C3AH 6 AFt
影响安定性
⑤ 碱——限制发生碱-集料反应，按（Na2O+0.658 K2O）值计。 (选择性指标)
≤5
/ / / /
（1）水 化
短纤维状
① C 3 S H 2 O C S H C a (O )2H
② C2S 同上 长纤维状 ③ C 3AH 2O C 3AH 6 立方板状结晶 水化速度快
缓凝机理： C 3 A6 H Ca 4•2 S H 2 O O AtF 针状结晶
当石膏耗尽时，转化为Am t
C4AF
注意
❖ 水泥中的其它成分： 游离 CaO 和MgO
第十五章硅酸盐水泥
15.6.1
高 铝 水 泥
高铝水泥又称矾土水泥。它属于铝酸盐水泥。 性能： 1、高铝水泥的强度发展很快 2、水化放热量基本上与高标号硅酸盐水泥相 同，但 放热速度极快 3、 高铝水泥有很好的抗硫酸盐性和抗海水腐蚀能 力，甚至比抗硫酸盐的硅酸盐水泥还好。 4、具有一定的耐高温性。
高铝水泥
用途： 1、它适用于紧急抢修工程、严寒的冬季施工、处于 海水或其他侵蚀介质作用、耐热混凝土等。 2、由于高铝水泥的长期强度不稳定，一般不宜用作永 久性的承重结构工程。
3.烧失量:Ⅰ型硅酸盐水泥≤3.0%，Ⅱ型硅酸盐水泥≤3.5% 。
4.细度:硅酸盐水泥比表面积勃氏法测定值应大于300m2/kg 。
5.凝结时间:硅酸盐水泥初凝不早于45min，终凝不迟于6.5h 。 6.体积安定性:用沸煮法检验必须合格 。 7.强度等级:按抗压强度和抗折强度划分为42.5、42.5R、52.5、 52.5R、62.5、62.5R 。
15.3
硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化过程
15.3.1 硅酸盐水泥的水化
水化：硅酸盐水泥遇水后，各熟料矿物与水发生化学 反应,这一过程称为水化，其反应式如下 ：
3( CaO·SiO2 )+ 6 H2O = 3CaO·2SiO2·3 H2O + 3 Ca(OH)2 2( 2CaO·SiO2）+4 H2O = 3CaO·2SiO2·3H2O + Ca(OH)2
粉煤灰硅酸盐水泥
复合硅酸盐水泥
P · F
P · C
20 ～ 50
15 ～ 50
15.6
15.6.1 15.6.2 15.6.3 15.6.4 15.6.5 15.6.6
特
种
水
硅酸盐水泥的技术性质_建筑材料与检测_[共2页]
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水泥的性能与检测 36 第3章水泥水化所需用水量时，多余的水在硬化的水泥石内形成数量较多的毛细孔，降低了水泥的密实程度，从而使水泥石的强度降低。
5．温度和湿度适宜的温度和湿度有利于水泥的水化和凝结硬化，有利于水泥的早期强度发展。
温度越高，水泥的凝结硬化速度越快，水泥强度增长也越快。
当温度低于0℃时，水泥的凝结硬化停止，水泥石在冻融作用下导致破坏。
因此，冬季施工时，需要采取保温等措施。
水是保证水泥水化和凝结硬化的必备条件。
养护湿度越大，有利于水泥的水化和凝结硬化，从而保证强度的不断增长。
如果水泥处在干燥的环境中，水分蒸发快，水化反应不能正常进行，影响水泥的凝结硬化，强度增长慢甚至停止增长。
因此，混凝土工程在浇灌后2～3周内必须加强洒水养护，以保证水泥水化时所必需的水分，使水泥得到充分水化。
保持环境中具有一定的温度和湿度使水泥石强度不断增长的措施称为养护，混凝土工程在浇注后应注意养护的温度和湿度。
6．养护龄期水泥的水化硬化是一个长时间不断深入进行的过程，在适宜的温度和湿度养护条件下，水泥石的强度随龄期增长而增长。
实践证明，水泥一般在28d 内水化速度较快，强度发展也较快，28d 后强度增长缓慢，但水泥的强度增长可以持续若干年。
工程中常以水泥28d 的强度作为设计依据。
水泥的凝结硬化除与以上因素有关外，还与水泥的受潮程度和掺入外加剂的种类等因素有关 。
3.1.6 硅酸盐水泥的技术性质国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007）对硅酸盐水泥的主要技术性质要求如下。
1．细度细度是指水泥颗粒的粗细程度。
水泥的细度影响水泥需水量、凝结时间、强度和安定性。
水泥颗粒越细，与水反应的表面积越大，因而水化反应的速度越快，水泥石的早期强度越高，但水泥颗粒过细，硬化体的收缩也大，易产生裂缝，而且水泥在储运过程中易受潮而降低活性。
因此，水泥细度应适当，根据国家标准规定，硅酸盐水泥的细度用比表面积表示，其比表面积应不小于300 m 2/kg 。
硅酸盐水泥的技术性质
硅酸盐水泥的技术性质国标GB175-1999，对硅酸盐水泥的主要技术性质作出下列规定：细度：细度是指水泥颗粒的粗细程度，是鉴定水泥品质的主要项目之一。
水泥细度通常采用筛析法或比表面积法测定，硅酸盐水泥的比表面积不小于300m2/kg。
凝结时间：凝结时间是指水泥从加水开始，到水泥浆失去塑性的时间。
分初凝时间和终凝时间，初凝时间是指从水泥加水到水泥浆开始失去塑性的时间，终凝时间是指从水泥加水到水泥浆完全失去塑性的时间。
硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min终凝时间不得迟于6.5h。
凡初凝时间不符合规定者为废品，终凝时间不符合规定者为不合格品。
水泥凝结时间的测定，是以标准稠度的水泥净浆，在规定温度和湿度条件下，用凝结时间测定仪测定。
所谓标准稠度用水量是指水泥净浆达到规定稠度时所需的拌合用水量，以占水泥重量的百分率表示。
水泥的凝结时间对水泥混凝土和砂浆的施工有重要的意义。
初凝时间不宜过短，以便有足够的时间来完成混凝土和砂浆的运输、浇捣或砌筑等操作；终凝时间不宜过长，使混凝土和砂浆在浇捣或砌筑完毕后能尽快凝结硬化，以利于下一道工序的及早进行。
安定性：指水泥浆体硬化后体积变化的均匀性。
若水泥硬化后体积变化不稳定、均匀，会导致混凝土产生膨胀破坏，造成严重的工程质量事故。
因此，国标水泥安定性不合格应作废品处理，不得用于任何工程中。
水泥中由于熟料煅烧不完全而存在游离CaO与MgO，由于是高温生成因此水化活性小在水泥硬化后水化，产生体积膨胀；生产水泥时加入过多的石膏，在水泥硬化后还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙，产生体积膨胀。
这三种物质使得硬化水泥石产生弯曲、裂缝甚至粉碎性破坏。
国家标准规定通用水泥用沸煮法检验游离CaO安定性；游离MgO的水化比游离CaO更缓慢，沸煮法已不能检验，国家标准规定通用水泥MgO含量不得超过5%；由石膏造成的安定性不良需经长期浸在常温水中才能发现，所以国标规定硅酸盐水泥中的SO3含量不得超过3.5%。
第二章 硅酸盐水泥
§2-1
硅酸盐水泥
2.1.4 硅酸盐水泥的技术性质
1.实际密度、堆积密度、细度 硅酸盐水泥的密度主要取决于其熟料矿物组 成，一般为3.05～3.20。堆积密度主要取决 于堆积时的紧密程度。在混凝土配合比设计 时，通常采用1300kg/m3。 2.标准稠度用水量 标准稠度用水量是指拌制水泥净浆时为达到 标准稠度所需的用水量，以水与水泥质量之 比的百分数表示，一般在24%～30％之间。
§2-1
硅酸盐水泥
2.1.3 硅酸盐水泥的水化、凝结硬化
3）水泥石的结构 水泥石的组成：凝胶体（C—S—H） 、未水化的水泥颗粒内核、毛细孔和凝胶孔、晶体粒子 Ca（OH）2
图3.1.2 水泥石的结构 A－未水化水泥颗粒； B－胶体粒子（C－S－H等）； C－晶体粒子（Ca（OH）2等）；D －毛细孔（毛细孔水）； E－凝胶孔
§2-1
硅酸盐水泥
2.1.4 硅酸盐水泥的技术性质
3.凝结时间 凝结时间是指水泥从加水开始到失去流动性所需大时间，分为 初凝和终凝。 初凝时间为水泥从开始加水拌和起至水泥浆失去可塑性所需的 时间； 终凝时间为水泥从开始加水拌和起至水泥浆完全失去可塑性并 开始产生强度所需的时间。 水泥的初凝时间不宜过早，以便在施工时有足够的时间完成 混凝土的搅拌、运输、浇捣和砌筑等操作；水泥的终凝时间 不宜过迟，以免拖延施工工期。国家标准规定：硅酸盐水泥 初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6.5h。
§2-1
硅酸盐水泥
2.1.3 硅酸盐水泥的水化、凝结硬化
1）硅酸盐水泥的水化
3CaO· Al2O3+6H2O → 3CaO·Al2O3· 6H2O 铝酸三钙 水化铝酸三钙
4CaO· Al2O3· Fe2O3+7H2O→ 3CaO· Al2O3· 6H2O+CaO· Fe2O3· H2O
硅酸盐水泥的技术性质
一、细度
二、凝结时间 三、体积安定性 四、强度 五、碱含量 六、水化热
1
一、细 度
1、定义：指水泥颗粒的粗细程度。
2 、工程意义：水泥颗粒越细，凝结硬化越快，
早期强度越高；但是，硬化收缩也较大，易使混凝
土产生裂缝，而且成本较高，储存期较短。 负压筛法：筛余百分数<10％ 3、测定方法
（3）掺入石膏过多。
8
4、检验方法 试饼法 f-CaO引起的——沸煮法 雷氏法▲ f-MgO引起的——压蒸法 石膏引起的——长期浸水法 GB规定：MgO≤5.0％，若经压蒸安定性试验合 格， 允许放宽到6.0%； SO3 ≤3.5％。
9
两者均不便于快速检验
雷氏法
（1）雷氏夹试件的成型： 采用标准稠度水泥净浆制成试件，放入湿气养护箱内养护24小时。
定配制水泥胶砂试件，经一定龄期的标准养护后
所测得的强度。
2 、工程意义：表示水泥力学性能的一种量度，
直接反映了水泥的质量水平和使用价值，是评价
和选用水泥的重要质量指标。
11
3、检验方法（胶砂法）
水泥:标准砂:水=1:3:0.5，制成40mm×40mm×160mm棱柱体试件
，标准养护3d、28d，分别测定抗折强度、抗压强度。
GB规定：t初>45min；t终<6.5h 3、测定方法： （1）测定标准稠度用水量 维卡仪 （2）测定凝结时间
5
（1）测定标准稠度用水量
1.试验目的：拌制标准稠度的水泥
净浆，使试验结果具有可比性。
2.试验前： ①拌制水泥净浆；
②将水泥净浆一次装满试模。
3.试验步骤
6
第8讲 水硬性胶凝材料--水泥(2)
思考：测定水泥胶砂强度时，为什么不用普通砂，而用 标准砂？
12
表 3-7 硅酸盐水泥各龄期的强度要求（GB175 —2007） 抗压强度（MPa） 抗折强度（MPa） 强度 等级 42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R 3d ≥17.0 ≥42.5 ≥22.0 ≥23.0 ≥52.5 ≥27.0 ≥28.0 ≥32.0 ≥62.5 ≥5.0 ≥5.0 ≥5.5
9
（3） 安定性
a.定义:指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。 b.安全性不良的因素： （1）熟料中游离MgO过量；（煅烧时属于过火MgO） （2）石膏掺量过多； （3）水泥中游离CaO过多（煅烧时属于过火CaO 测定如下） c.试验方法 试饼法 雷氏法 ——发生争议以雷氏法为主
注意：由于氧化镁必须用蒸压法测定，石膏的危害需长期在常温 下才能发现。标准对其限定：MgO≤5%，SO3≤3.5%。
4
规定初凝时间的工程意义：标准规定水泥的初凝时间不宜过早 ，以便施工时有充分的时间搅拌、运输、 ，以便施工时有充分的时间搅拌、运输 浇捣和砌筑等操作。 规定终凝时间的工程意义：标准规定终凝时间不宜过迟，以 便施工完毕后更快硬化，达到一定的强度，以利于下一步施 工工艺的进行。
凝结时间的测定： （1）采用水泥标准稠度净浆； （2）采用凝结时间测定仪（维卡仪）。
32
五、 硅酸盐水泥的特性及应用：普通硅酸盐水泥与其基本相同 1、强度高 适合用于一般混凝土、冬期施工用的砼、预应力砼、配 制高强砼 2、水化热高 3、抗冻性好 因硅酸三钙和铝酸酸钙多 不宜用于大体积混凝土工程。 因水泥水化后可获得密实的水泥石结构 适合用于冬期施工
适合用于严寒地区及抗冻性要求高的混凝土。 4、耐腐蚀性差 水泥水化后含较多的易腐蚀的氢氧化钙 和水化铝酸钙。 的工程。 不宜用于淡水、受化学及海水侵蚀
建筑工程技术专业《水泥-硅酸盐水泥（水泥的技术性质）5》
一般水泥颗粒限制在7~2021m范围内。
〔2〕细度测定的方法：
方法一：比外表积法〔适合硅酸盐水泥〕
以1kg水泥所具有的总的外表积〔m2/g表示；〔一般硅酸盐水泥>300 m2/g〕
方法二：筛析法〔适合其他种类水泥〕
包括负压筛析法〔0.045mm筛、水筛法0.08mm筛和手工干筛法0.08mm筛。
为什么水泥必须具有一定的细度？
3、标准稠度用水量，凝结时间
标准稠度用水量是指拌制水泥净浆时为到达标准稠度所需的用水量，以水与水泥质量之比的百分数表示，一般在24%～30％之间。
初凝为水泥加水拌合时起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间；终凝为水泥加水拌和时起至标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。
硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6h30min。
4、体积安定性
安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。当水泥浆体硬化过程发生了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂、翘曲，即安定性不良。安定性不良的水泥会降低建筑物质量，甚至引起严重事故。
引起水泥安定性不良的原因有三个：①熟料中游离氧化镁过多；②石膏掺量过多；③熟料中游离氧化钙过多。
测试方法可以用试饼法也可用雷氏法，本书实验局部介绍了这两种方法，有争议时以雷氏法为准。
授课班级
授课日期
月日
月日
月日
月日
月日
教 学 进 程
教学方法及时间分配
复习提问：
导 言：
硅酸盐水泥的主要技术性质
1、密度、堆积密度：
在进行混凝土配合比的设计中，一般水泥密度取3.1g/cm3,堆积密度取1300kg/m3
2、细度：是指水泥颗粒的粗细程度。
4-1 硅酸盐水泥
水泥的优点： 1、可塑性好，可调成各种形状和尺寸的
泥凝土构件； 2、适应性强，可用于海上、地下或干热、
严寒地区以及耐侵蚀、防辐射等特殊要求的工 程；
3、耐久性好，水泥混凝土既没有钢材的 生锈问题，也没有木材的腐朽等缺点，更没有 塑料制品的老化、污染等问题；
4、可获得很高的强度，通过改变熟料的 矿物组成，既可调节其性能，获得高的强度， 还能与纤维等材料匹配，制成水泥基复合材料；
■ 1824年，英国J．阿斯普丁发明了一种把石灰石和粘土混和 后加以煅烧来制造水泥的方法，并获得了专利权。这种水泥 同英国附近波特兰小城盛产的石材颜色相近，故称为波特兰 水泥。人类最早是利用间歇式土窑（后发展成土立窑）煅烧 水泥熟料。
■ 1877年回转窑烧制水泥熟料获得了专利权，继而出现了单筒 冷却机、立式磨及单仓钢球磨等，从而有效地提高了水泥的 产量和质量。
生产 厂 甲
乙
熟料矿物成分，%
Ｃ3S 56
C2S 17
C3Ａ Ｃ4AF
12
15
42
35
7
16
解
由甲厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度 发展速度、水化热、２８d时的强度均高于由乙厂硅 酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥．但耐腐蚀性则低 于由乙厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥。
某大体积的混凝土工程，浇注两周后拆模，发现挡墙有 多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用42.5Ⅱ型硅酸盐水 泥，其熟料矿物组成如下：
三、硅酸盐水泥的凝结和硬化
1.凝结硬化的概念
水泥浆通过水泥熟料矿物的水化反应、凝 结硬化过程变成坚硬固体—复杂的物理化学变 化过程。
凝结——水泥与水拌合后最初形成可塑浆体，随着时间 增长，水泥浆变稠，失去可塑性，但还不具备强度， 此过程即为“凝结”；
通用硅酸盐水泥性状和技术标准
1.通用硅故盆水泥的技术性质我国现行国家标准《通用硅酸盐水泥)(GB 175-2007)规定.通用硅酸盐水泥的技术性质包括化学性质和物理力学性质.水泥化学性质包括软化镁含旦、三暇化硫含旦、烧失呈和不溶物.1)氧化镁含量在挠润水泥熟料过程巾，存在着游离的氧化镁，它的水化速度很.，而且水化产物为氢氧化镁.氢氧化镁能产生体积膨胀，叮以导致水泥石结构裂缝甚至破坏.因此.载化镁是引召水泥安定性不良的原因之一。
2)三氧化硫含量水泥巾的三氧化硫主要是在生产水泥的过程中铃入石青.成者是像烧水泥熟料时加人石育矿化剂带入的.如果石青诊旦超出一定限度，在水泥硬化后.它会继续水化并产生膨胀，导致结构物破坏.因此，三氧化硫也是引起水泥安定性不良的原因之一。
3)烧失量水泥烟烧不理想或者受潮后，会导致烧失且增加.因此，烧失且是检脸水泥质且的一项衍标.烧失旦洲定是以水泥试样在950-1000℃下灼烧15--20min.冷却至室沮称旦.如此反复灼烧，直至恒重，计算灼烧前后质旦掇失百分率.4)不溶物水泥中不泊物主要是衍效烧过程中存留的残波，不溶物的含旦会影响水泥的猫结质盆.不溶物是用盐酸溶解浦去不溶残波，经碳酸钠处理再用盐酸中和，高沮下灼烧至恒重后称且，灼烧后不溶物质旦占试样总质旦比例为不溶物含呈.水泥物理性质包括细度、标准稠度用水旦、凝结时闻、体积安定性和强度.1》细度细度是指水泥顺粒的粗细程度.一般情况下.水泥顺粒越细，其总表面积越大.与水反应时接触的面积也越大，水化反应速度就越快.所以相同矿物组成的水泥，细度越大，凝结硬化速度越快，早期强度越高.一般认为.水泥顺粒粒径小于45pm时才具有较大的活性.但水泥顺粒太细，使混挽土发生裂级的可能性增加.此外.水泥颗粒细度提高会导致生产成本提高.因此，应合理控创水泥细度.水泥细度可以采用筛析法(GB/T 1345-2005)和比表面积法(GII/T 8074-2008) M定.(1)筛析法.以80pm方孔筛或45pm方孔缔上的筛余旦百分率表示.筛析法有负压筛析法、水筛法和手工筛析法3种.当溯定结果发生争议时.以负压筛法为准.(2)比表面积法.以每千克水泥所具有的总表面积(时)表示.比表面积采用勃氏法渊定。