水泥外加剂常识

水泥和外加剂常识

山西凯迪建材有限公司

研发中心

第一章水泥

一、水泥的分类：硅酸盐水泥，铝酸盐水泥，铁铝酸盐水泥，硫酸盐水泥四大类。

二、目前市场应用最广泛的水泥是普通

1、硅酸盐水泥

<1）掺合料硅酸盐水泥包括普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥。

<2）特种硅酸盐水泥包括中低热水泥、道路水泥、抗硫酸盐水泥、白色水泥、快硬水泥。

<3）PI型水泥：水泥熟料+适量的石膏磨细

PII型水泥：水泥熟料+5％以内的石灰石或粒化高炉矿渣+适量石膏

2、硅酸盐水泥的化学成分和矿物成分

<1）化学成分：氧化钙CaO60-67%

氧化硅SiO219-24%

氧化铝A12 O 3 4-7%

氧化铁Fe2 O3 2-5%

<2）有害成分：氧化镁MgO<5％

三氧化硫SO 3<3.5%(掺石膏所带>

过烧的石灰CaO<1％

氧化钾和氧化钠为水泥的碱含量

过烧的石灰

R2O(水泥的碱含量>=Na2O(氧化钠>+0.658 K2O (氧化钾>

<3）矿物成分：硅酸三钙C3 S 37-60％

硅酸二钙C2S 15-37％

铝酸三钙C3A7-15％

铁铝酸四钙C4AF 10-18％

熟料中的矿物成分的特点：水化速度由快到慢

C3A-C3 S-C4AF-C2S

放热量的大小为：铝酸三钙C3A867J／g

硅酸三钙C3S 502J／g

铁铝酸四钙C4AF 419J／g

硅酸二钙C2S 216J／g

对水泥强度的贡献：硅酸三钙C3 S 硬化快，强度高铝酸三钙C3A硬化快，强度不高

冷却 铁铝酸四钙C 4AF 对抗折强度贡献大

硅酸二钙C 2S 强度发展慢，但后期高普通水泥、熟料+活性混合材6-15％+适量石膏

+非活性材6-10％+适量石膏

矿渣水泥、熟料+20-70％矿渣+适量石膏

粉煤灰水泥、熟料+20-40％粉煤灰+适量石膏

火山灰水泥、熟料+20-50％活性火山灰材+适量石膏 复合水泥、熟料+两种以上活性材16—50％+适量石膏

第二章水泥的生产及水泥和水的反应过程 不超过0.6％的碱含量水泥叫低碱水泥，反之叫高碱水泥。

一、硅酸盐水泥的生产工艺：

生产原料：石灰石

粘土或页岩

铁矿石

干法生产<环保性差，但消耗能源少） 湿法生产(加水变成球状>

<温度及时间的控制是硅酸三钙形成的关键所在，也是熟料强度的关 键所在）

铝酸三钙C 3A

硅酸三钙C 3 S

铁铝酸四钙C 4AF 粉碎磨细配料 煅烧<立窑、旋窑） 温度<1300- 硅酸盐水泥熟料

硅酸二钙C2S

加适量石膏磨细为PI型硅酸盐水泥

加<5％石灰石或粒化高炉矿渣为PII型硅酸盐水泥

加不同混合材——掺混合材的硅酸盐水泥

二、硅酸盐水泥的凝结和硬化

水泥+水=水泥浆塑化下降越来越稠固体强度上升

水泥——浆塑性等于零——水泥石

变化动力是硅酸盐水泥熟料中矿物质成份和水发生反应

反应过程：①铝酸三钙C3A+H2O 水化铝酸钙(CAH>

②硅酸三钙C3S＋H2O水化硅酸钙(CSH>板

状层状晶体

③铁铝酸四钙C4AF+H2O水化铝酸钙

④硅酸二钙C2S+H2O水化硅酸钙(CSH>和碱

水化铝酸钙CAH+石膏AFt<钙钒石）针状晶

体，难溶于水

CAH+AFt+H2OAFm(低硫铝酸钙>晶体，能溶于水、碱式盐

水泥的颗粒大多<0.08mm

AFt3CaO·A12O3·3CaSO4·31H2O

水泥和水反应，首先是从水泥颗粒的表面开始出水化产物，而水泥颗粒变小，矿物成份的减少，水化物增加。

铝酸三钙C3A首先和水反应生成水化铝酸钙CAH，为了调节凝结时间，便于施工、成型，加石膏做调凝剂，CAH+石膏 AFt

钙钒石成针状包围在水泥颗粒周围，减少水和水泥颗粒的接触，降低水化反应，AFt体积膨胀2.5倍的碱式盐。

铝酸三钙C3A在水中生成的水化铝酸钙CAH都是不稳定的，不是最后生成物，在硅酸水泥浆体中，熟料中的C3A实际上是在石膏存在的情况下反应的。C3A+3CaSO4

当石膏消耗完毕后，水泥中尚未水化的C3A与AFt 生成单硫性水化铝酸钙AFm (3CaO·A12O3·3 CaSO4·12 H2O>。

铁铝酸四钙的水化和C3A相似，在有石膏存在时，其反应与C3A相似，生成三硫型铁铝酸钒藕单硫型铁铝酸钙，其中还有氧化钙和氧化镁。

第三章外加剂

一、外加剂的定义

混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入用以改变混

凝土性能的物质，通常情况下，混凝土外加剂掺入量不大于水泥用量的5％。

二、常用外加剂的定义如下：

1、普通减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。

2、高效减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌合用水量的外加剂。

3、缓凝剂：可延长混凝土凝结时间的外加剂。

4、早强剂：可加速混凝土早期强度的外加剂。

5、引气剂：在搅拌混凝土过程中，能大量引入均匀分布稳定而封闭的微小气泡的外加剂。

6、防水剂：能降低混凝土在静水压力下渗透的外加剂。

7、膨胀剂：能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。

8、防冻剂：能使混凝土在负温硬化，并在规定时间内达到能够强度的外加剂。

9、泵送剂：能使混凝土拌合物泵送的外加剂。

10、早强减水剂：兼有早强和减水功能的外加剂。

11、缓凝减水剂：兼有缓凝和减水功能的外加剂。

12、引气减水剂：兼有引气和减水功能的外加剂。

13、矿物外加剂：指微细活性矿物外掺料，如硅