掺混合材料硅酸盐水泥

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。
泥
特
粉煤灰水泥干缩性小，抗裂性好，抗碳化能力
性
差。
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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。
Ca·Al2O3+10H2O→Ca·Al2O3·10H2O(CAH10)
温度20-30C时，
2（Ca·Al2O3 )+11H2O→2Ca·Al2O3·8H2O(C2AH8)+Al2O3·3H2O（ 铝胶）
温度高于30C时，
3（Ca·Al2O3 )+12H2O→3Ca·Al2O3·6H2O(C3AH6)+Al2O3·3H2O （ 铝胶）
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3、粉煤灰质混合物材料
（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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（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
（一）技术要求
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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
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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。
强度等级
抗压强度，MPa
3d
28d
抗折强度，MPa
初凝时间/min. 不早于30 不早于60
终凝时间／h 不迟于6 不迟于18
表4—7 铝酸盐水泥胶砂强度
水泥 类型
抗压强度/MPa
6h
1d
3d 28d
抗剪强度/MPa
6h
1d
3d
CA-50 20
40
50
-
3.0 5.5 6.5
CA-60 -
20
45
85
-
2.5 5.0
CA-70 -
25
30
-
-
5.0 6.0
11
（二）性质与应用
凝结硬化慢，早期强度低，后期强度高
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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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。
3d
28d
32.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R
11.0 16.0 16.0 21.0 22.0 26.0
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32.5
2.5
5.5
32.5
3.5
5.5
42.5
3.5
6.5
42.5
4.0
6.5
52.5
4.0
7.0
52.5
5.0
7.0
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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。
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、
42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等
级。
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二、铝酸盐水泥的技术要求
细度：比表面积不小于300 m2/kg或0.045mm筛余不大于20%。
凝结时间：按GB201-2000规定的标准稠度胶砂测得的凝结时间 应符合如下要求：CA-50、CA-70、CA-80铝酸盐水泥的初凝时 间不早于30min，终凝时间应不迟于6ｈ；CA-60铝酸盐水泥的 初凝时间不早于60min，终凝时间应不迟于18ｈ。
等级
3d
28d
3d
28d
32.5
10.0
32.5
2.5
5.5
32.5R
15.0
42.5
15.0
42.5R
19.0
52.5
21.0
52.5R
23.0
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百度文库
32.5
3.5
5.5
42.5
3.5
42.5
4.0
52.5
4.0
52.5
4.5
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6.5 6.5 7.0 7.0
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。
xCa（OH）2+ SiO2 + myCHa2（OOH）2+ Al2O3 + mH2O
xCaO.SiO2.nH 2yOCaO.Al2O3.nH2 O
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。
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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%
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一、矿物成分与水化反应
在较低温度下，水化物主要是CAH10和C2AH8，为细长针状和板状结晶 连生体，形成骨架，析出的铝胶填充于骨架空隙中，形成密实的水泥 石，所以铝酸盐水泥水化后密实度大，强度高。经5～7d后，水化物的 数量就很少增加。因此，铝酸盐水泥的早期强度增长很快，24h即可达 到极限强度的80％左右，后期强度增长不显著。在温度大于30 C时， 水化生成物为CAH6，密实度较小，强度则大为降低。
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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。
CA—50 50％≤Al2O3<60％
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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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
1.定义：由道路硅酸盐水泥熟料以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以 硅酸钙为主要成分和较多量的铁铝酸钙的硅酸盐水泥熟料称为道路硅酸 盐水泥熟料。由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）， 代号PR。 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。
A1203的 质量百分数
CA—60 60％≤Al2O3<68％ CA—70 68％≤Al2O3<77％
CA—80 77% ≤Al2O3
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一、矿物成分与水化反应
铝酸盐水泥的水化和硬化过程，主要是铝酸一钙的水化和结晶过程，其 水化反应如下：
温度低于20C时，
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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
紧急抢修的工程，临时军事工事；
冬季施工的工程－水化放热量大且集中；
有抗硫酸盐腐蚀要求的工程－f-CaO极少 耐高温（1300～1400℃）的工程－高温时，烧 结结合代替了水化结合。
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三、铝酸盐水泥的特性与应用
长期承重的结构工程－晶体转变引起的强度倒缩 大体积工程－温度过高引起强度倒缩 与硅酸盐水泥混用
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。
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1
混合材料品种
活性混合材料 非活性混合材料
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。
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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 。
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第四节 其他品种水泥
其他品种水 泥
专用水泥
特性水泥
大坝 水泥
砌筑 水泥
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道路 水泥
快硬 水泥
膨胀 水泥
低热 水泥
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一、砌筑水泥
1.定义：是由一种或一种以上活性混合材料或具有水硬性的工业废料 为主要原料，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，经磨细制成的水硬 性胶凝材料，代号M。
CA-80 -
25
30
-
-
4.0 5.0
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28d -
10.0 -
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三、铝酸盐水泥的特性与应用
。
快硬早强后期强度下降 耐热性强
水化热高，放热快 抗渗性及耐腐蚀性强
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三、铝酸盐水泥的特性与应用
值得注意的是CAH10和C2AH8都是亚稳定体，在温度高于30°C的潮湿 环境中，会逐渐转变为稳定的C3AH6。高温高湿条件下，上述转变极为 迅速，晶体转变的结果，使水泥中固相体积减少50％以上，强度大大 降低。可见铝酸盐水泥正常使用时，虽然硬化快，早期强度很高，但后 期强度会大幅度下降，在湿热环境下尤为严重。
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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一、砌筑水泥
标号
12.5 22.5
表4—8砌筑水泥强度等级表
抗压强度/MPa
抗折强度/MPa
7d
28d
7d
28d
7.0
12.5
1.5
3.0
10.0
22.5
2.0
4.0
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二、道路硅酸盐水泥
2.强度等级：分为12.5级和22.5级。适用于工业与民用建筑的砌筑砂 浆和内墙抹面砂浆；不得用于钢筋混凝土；作其他用途时，必须通 过试验。
3.技术要求三氧化硫：水泥中三氧化硫含量不得超过4.0％。细度： 0.080毫米方孔筛筛余不得超过10％。凝结时间：初凝不得早于45分 钟，终凝不得迟于12小时。 安定性：用沸煮法检验，必须合格。保 水性：保水率不低于80%。强度： 各令期强度均不得低于表4-8数值。
铝酸盐水泥按照Al2O3含量分为四类。各类型铝酸盐水泥的不同龄 期强度：强度值不得低于GB201-2000的规定（表4—7）。。
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二、铝酸盐水泥的技术要求
表4—6 铝酸盐水泥的凝结时间
水泥类型
CA--50 CA--70 CA--80 CA--60
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（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。