1、第四章 水 泥,2010.10,掌握：常用水泥的技术性质和应用,熟悉：水泥的凝结硬化过程、运输、保管,了解：其他品种水泥的性质和应用,本章教学目标,引言,水泥是一种水硬性无机胶凝材料。 水泥是建筑工程中最为重要的建筑材料之一。 水泥是当今世界最重要的建筑材料之一。,水泥,英国利兹的砖瓦匠J.阿斯普丁，波特兰水泥的发明者,1824年英国人阿斯普丁（Joseph Aspdin，17791855）用石灰石和粘土烧制成水泥，硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似，被命名为波特兰水泥（Portland Cement 我国称为硅酸盐水泥），并取得了专利权。,被火山灰吞没的城市庞贝古城，罗马的
2、著名古建筑物，用石灰、火山灰材料砌筑而成。,按其矿物组成，水泥可分为硅酸盐系列、铝酸盐系列、硫铝酸盐系列、铁铝酸盐系列、氟铝酸盐系列等。 按其用途和特性又可分为： 通用水泥 通用水泥是指一般土木建筑工程通常采用的水泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。 专用水泥 特性水泥。,本章重点介绍,第一节 通用硅酸盐水泥,第三节 其他品种水泥,第二节 铝酸盐水泥,本章内容,第四节 水泥的选用、验收与保管,4个学时,2个学时,第一节 通用硅酸盐水泥, 通用硅酸盐水泥（GB1752007）中规定：通用硅酸盐水泥是以硅酸盐水泥熟料、适量石膏和混合
3、材料制成的水硬性胶凝材料。,按混合材料的品种和掺量分为 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 复合硅酸盐水泥,一、硅酸盐水泥,型硅酸盐水泥，代号为P 未掺混合材料 型硅酸盐水泥，代号为P 掺人不超二水泥质量5 的混合材料（粒化高炉矿渣或石灰石）,硅酸盐水泥,（一）硅酸盐水泥的生产,生产硅酸盐水泥的原料： 主要有石灰质、黏土质两大类，此外再配以辅助性的铁质和硅质校正原料。,水泥的生产过程可概括为“两磨一烧”,（二）硅酸盐水泥熟料矿物组成及特性,熟料的烧成过程：,硅酸盐水泥熟料矿物成分及含量如下：水泥中还有少量的游离氧化钙、游离氧化镁和碱等 因硅酸盐占绝大部分，故名硅
4、酸盐水泥。,各种矿物单独与水作用时，表现出不同的性能。硅酸三钙是决定水泥强度的主要矿物 。 硅酸二钙是保证水泥后期强度的主要矿物。,改变矿物成分间比例，可制成不同性能的水泥。,（三）硅酸盐水泥的水化与凝结硬化,过程：硅酸盐水泥拌合后，首先是水泥颗粒表面的矿物溶解于水，并与水发生水化反应，最初形成具有可塑性的浆体，随着水化反应的进行，水泥浆体逐渐变稠失去可塑性，但还不具有强度，这一过程称为水泥的“凝结”。随后凝结了的水泥浆体开始产生强度，并逐渐发展成为坚硬的水泥石，这一过程称为“硬化”。,1 水泥的水化反应,水泥加水后，熟料矿物开始与水发生水化反应，生成水化产物，并放出一定的热量。在粉磨水泥中加
5、人适量石膏作缓凝剂。,水化生成物：忽略一些次要的、少量的成分，硅酸盐水泥熟料矿物与水反应后，生成的主要水化产物有：水化硅酸钙、水化铁酸钙胶体，氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。,2 硅酸盐水泥的凝结与硬化,水泥的凝结硬化是个非常复杂的过程。 硅酸盐水泥的凝结硬化过程，一般按水化反应速度和水泥浆体结构特征分为： 初始反应期、潜伏期、凝结期和硬化期四个阶段。,结论：水泥的凝结硬化是一个由表及里，由快到慢的过程，较粗颗粒的内部很难完全水化。因此，硬化后水泥石是由晶体、胶体、未完全水化的水泥颗粒、游离水及气孔等组成的不匀质结构体。,3 影响水泥凝结、硬化的因素,1 ）熟料矿物的组成 矿物组成是影
6、响水泥凝结硬化的主要内因。 2 ）水泥的细度 在同等条件下，水泥细度愈细，与水接触的表面积愈大，水化反应产物增长愈快，水化热愈多，凝结硬化速度愈快。,3 ）石膏掺量 石膏掺人水泥中的目的是为了延缓水泥的凝结硬化速度，其缓凝原理如前所述。在达需注意，石膏的掺量必须严格控制。4 ）水灰比 拌合水泥浆时，水与水泥的质量比称为水灰比。拌合水泥浆时，为使浆体具有一定的可塑性和流动性，所加人的水量通常要大大超过水泥充分水化时所需用水量，多余的水在硬化的水泥石内形成毛细孔。因此拌合水越多，水泥石中的毛细孔就越多。在熟料矿物组成大致相通为情况下，水灰比的大小是影响水泥石强度的主要因素。,5 ）养护条件（温、湿
7、度）的影响 养护温度升高，水泥水化反应速度加快，其强度增长也快。 当温度接近0 或低于0 时，水泥停止水化。 水泥的凝结硬化实质上是水泥的水化过程，湿度是保证水泥水化的一个必备条件。因此，在缺乏水的干燥环境中，水化反应不能正常进行，硬化也将停止；潮湿环境下的水泥石能够保持足够的水分进行水化和凝结硬化，从而保证强度的不断发展。,6 ）养护龄期 水泥的凝结、硬化是随龄期的增长而渐进的过程，在适宜的温、湿度环境中，水泥的强度增长可持续若干年。在水泥和水作用的最初几天内强度增长最为迅速，如水化7d 的强度可达到28d 强度的70 左右，28d 以后的强度增长明显减缓。 影响水泥凝结、硬化的因素除上述主
8、要因素之外，还与水泥的受潮程度及所掺外加剂种类等因素有关。,硬化后的水泥石是由胶体粒子、晶体粒子、凝胶孔、毛细孔及未水化的水泥颗粒所组成。其结构如图所示。,A未水化水泥颗粒 B胶体粒子 C晶体粒子 D毛细孔（毛细孔水） E凝胶孔,（四）硅酸盐水泥的技术要求,国家标准 通用硅酸盐水泥 （GB 1752007 ）对水泥的要求有细度、凝结时间、体积安定性、强度等，实际工程中有时还需了解水化热。,细度,凝 结 时 间,标准 稠度 用 水量,水 化 热,（一）硅酸盐水泥的细度,定义,细度指水泥颗粒的粗细程度。,同时规定凡细度不符合规定者为不合格品。,讨论与分析,缺点:,水泥越细,优点：,？,硅酸盐水泥的
9、比表面积应大于300m2/kg。,GB规定,总表面积越大，,硬化收缩越大；易受潮而降低活性； 成本越高。,返回,返回,（二）硅酸盐水泥的凝结时间,定义,讨论与分析,GB规定,试验方法,定义,水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。,水泥全部加入水中,开始失去可塑性,完全失去可塑性,初凝,终凝,（二）硅酸盐水泥的凝结时间,水泥的初凝和终凝时间对工程有重要意义。 例如：混凝土的施工。,讨论与分析,结论1：水泥的初凝时间不能过短，否则在施工前即已失去流动性和可塑性而无法施工。,结论2：水泥的终凝时间不能过长，否则将延长施工进度和模板周转期。,（二）硅酸盐水泥的凝结时间,请观看凝结时间试验动画,试验方法,
10、结论1：水泥的初凝时间不能过短，否则在施工前即已失去流动性和可塑性而无法施工。,初凝时间不得早于45min,结论2：水泥的终凝时间不能过长，否则将延长施工进度和模板周转期。,终凝时间不得 迟于6.5h。,同时规定: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。,GB规定,（二）硅酸盐水泥的凝结时间,返回,（三）硅酸盐水泥的标准稠度用水量,讨论与分析,定义,试验方法,讨论与分析,为什么在测定水泥的凝结时间、体积安定性时，要将 水泥净浆拌到标准稠度，也就是一个规定的稠度呢？,？,为了使试验结果 具有可比性,定义,不同的水泥品种，标准稠度用水量各不相同，一般在 24%33%之间。,例：
11、A水泥的标准稠度用水量为27%，B水泥的标准稠度 用水量为30%。,（三）硅酸盐水泥的标准稠度用水量,试验方法,请观看标准稠度用水量试验动画,（三）硅酸盐水泥的标准稠度用水量,试验方法,请观看标准稠度用水量试验动画。,返回,(四)硅酸盐水泥的体积安定性,定义,讨论与分析,GB规定,试验方法,定义,水泥的体积安定性指水泥硬化后体积变化是否均匀的性质。,水泥硬化后体积发生不均匀膨胀， 导致水泥石开裂、翘曲等现象。,否则，为良好。,不良：,良好：,注意：安定性不良的 水泥为废品水泥， 严禁在工程中使用。,(四)硅酸盐水泥的体积安定性,讨论与分析,引起安定性不良的原因有哪些,熟料中含有过多的游离MgO
12、;,熟料中含有过多的游离CaO;,石膏掺量过多。,GB规定,用沸煮法检验必须合格；,熟料中MgO含量5%；,熟料中SO3含量3.5%；,(四)硅酸盐水泥的体积安定性,试验方法,请观看安定性（试饼法）试验,沸煮法,试饼法,雷氏夹法,(四)硅酸盐水泥的体积安定性,返回,GB规定,(五)硅酸盐水泥的强度等级,GB规定,强度是水泥力学性质的一项重要指标，是确定水泥强度等级的依据。,国家标准水泥胶砂强度检验方法（ISO法） GB/T17671 1999 规定，将水泥、标准砂和水按规定比例（水泥：标准砂：水1:3.0:0.5）用规定方法制成规格为4Omm40mm160mm 的标准试件。在标准养护条件下养护
13、，测定其3d 、28d 的抗压强度、抗折强度。,试验方法,（六）硅酸盐水泥的水化热,定义,水泥与水发生水化反应所放出的热量称为水化热。,对工程的影响,高水化热的水泥在大体积混凝土工程中是非常不利的，在大体积混凝土中应选择低热水泥。在混凝土冬期施工时，水化热有利于水泥的凝结、硬化和防止混凝土受冻。,7 碱含量,水泥中碱含量是按（Na2O+0.658K2O）的量占水泥质量的百分数表示。 碱骨料反应若水泥中碱含量过高，而混凝土使用活性骨料，活性骨料会与水泥所含的碱性氧化物发生化学反应，生成具有膨胀性的碱硅酸凝胶物质，导致混凝土产生膨胀破坏。,8 不溶物、烧失量,不溶物是指水泥经过酸（盐酸）和碱（氢氧
14、化钠溶液）处理后，不能被溶解的残余物。型硅酸盐水泥不溶物不得超过0.75 % ；型硅酸盐水泥不溶物不得超过1.50。 烧失量是指水泥经高温灼烧以后的质量损失率，主要由水泥中未锻烧的组分产生。 型硅酸盐水泥烧失量不得超过3.0; 型硅酸盐水泥烧失量不得超过3.5。,9 氯离子含量,水泥混凝土呈碱性，钢筋表面氧化保护膜也为碱性。一般情况下，在水泥混凝土中的钢筋不致锈蚀。若水泥中氯离子含量较高，氯离子会强烈促进锈蚀反应，破坏保护膜，加速钢筋锈蚀。因此，国家标准规定：硅酸盐水泥氯离子含量应不大于0.06 。氯离子含量不满足要求的为不合格品。,（五）水泥石的腐蚀与防止,定义： 硅酸盐水泥硬化后，在通常的
15、条件下有较高的耐久性，但水泥石长期处在侵蚀性介质中如流动的软水、酸性溶液、强碱等环境中时，会逐渐受到侵蚀变得疏松，强度下降，甚至破坏，这种现象称为水泥石的腐蚀，它是外界侵蚀性因素通过水泥中某些组分而起破坏作用的。,1 软水侵蚀（溶出性侵蚀）,软水如冷凝水、雪水、蒸馏水等含重碳酸盐甚少的水。 受到软水时，水泥石将遭受腐蚀。,环境水中含有重碳酸盐 可以阻止软水对水泥石侵蚀。 预先将与软水接触的混凝土在空气中放置一段时间，使水泥石中的氢氧化钙与空气中约CO2 、水作用形成碳酸钙外壳，可减轻软水的腐蚀。,2 酸性腐蚀,1 ）碳酸水的腐蚀,雨水、泉水及某些工业废水中常溶解有较多的CO2，当含量超过一定浓
16、度时，将会对水泥产生破坏作用，其反应式如下：,2 ）一般酸的腐蚀,在工业污水和地下水中常含有无机酸（HCI 、H2SO4 、HPO3等）和有机酸（醋酸、蚁酸等），各种酸对水泥都有不同程度的腐蚀作用，它们与水泥石中的 Ca (OH) 2 作用后生成的化合物或溶于水或体积膨胀而导致破坏。,3 盐类的腐蚀,1 ）镁盐的腐蚀 海水及地下水中常含有氯化镁等镁盐，它们可与水泥石中的氢氧化钙起置换反应生成易溶于水的氯化钙和松软无胶结能力的氢氧化镁。,2 ）硫酸盐的腐蚀 硫酸钠、硫酸钾等对水泥石的腐蚀同硫酸的腐蚀，而硫酸镁对水泥石的腐蚀包括镁盐和硫酸盐的双重腐蚀作用。,4 强碱腐蚀,碱类溶液如浓度不大时一般无
17、害，但铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱（如氢氧化钠）作用后会被腐蚀破坏，氢氧化钠与水泥熟料中未水化的铝酸盐作用，生成易溶的铝酸钠，出现溶出性侵蚀。,水泥石破坏有三种表现形式： 一是溶解浸析，主要是水泥石中的Ca (OH)2 溶解使水泥石中的Ca (OH)2 浓度降低，进而引起其他水化产物的溶解； 二是离子交换，侵蚀性介质与水泥石的组分Ca (OH)2发生离子交换反应，生成易溶解或是没有胶结能力的产物，破坏水泥石原有的结构； 三是形成膨胀组分，水泥石中的水化铝酸钙与硫酸盐作用形成膨胀性结晶产物，产生有害的内因力，引起膨胀性破坏。,5 水泥石腐蚀的防止措施,1 ）根据侵蚀性介质选择合适的水泥品种
18、 2 ）提高水泥石的密实度，降低孔隙率 3 ）设置保护层,（六）硅酸盐水泥的性质与应用,1 快凝快硬高强 2 抗冻性好 3 抗腐蚀性差 4 碱度高，抗碳化能力强 5 耐热性差 6 耐磨性好 7 水化热大,二、其他通用硅酸盐水泥,（一）混合材料,（二）普通硅酸盐水泥,（四）火山灰、粉煤灰、复合硅酸盐水泥,（三）矿渣硅酸盐水泥,（一）混合材料,所谓混合材料是指在生产水泥及其各种制品和构件时，常掺人的大量天然或人工的矿物材料。,1 活性混合材料,活性混合材料：本身与水反应很慢，但磨细后与石灰、石膏或硅酸盐水泥熟料一起，加水拌合后能发生化学反应，生成有一定水硬性的胶凝性物质。,1 ）粒化高炉矿渣,炼铁
19、高炉中的熔融矿渣经水淬等急冷方式而成的松软颗粒称为粒化高炉矿渣，又称水淬矿渣，其中主要的化学成分是CaO 、SiO2和Al2O3 ，约占90 以上。,2 ）火山灰质混合材料,火山灰质混合材料是用于水泥中以活性氧化硅、活性氧化铝为主要成分的矿物材料。,3 ）粉煤灰,粉煤灰是火力发电厂燃煤锅炉排出的烟道灰，其颗粒直径一般为0.0010.05mm , 呈玻璃态实心或空心的球状颗粒，表面比较致密，其活性主要取决于玻璃体的含量，粉煤灰的成分主要是活性氧化硅和活性氧化铝，就其化学成分及性质属于火山灰质混合材料。,活性混合材料的“激发剂”,氢氧化钙称为碱性激发剂；石膏为硫酸盐激发剂。石膏作为激发剂，它的作用
20、是进一步与水化铝酸钙化合而生成水化硫铝酸钙。,2 非活性混合材料,定义： 在水泥中主要起填充作用而不与水泥发生化学反应的矿物材料，称为非活性混合材料。将它们掺人硅酸盐水泥的目的，主要是为了提高水泥产量，调节水泥强度等级，减小水化热等。 磨细的石英砂、石灰石、黏土、慢冷矿渣及多种废渣等都属于非活性材料。,（二）普通硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥，代号P O ，是由硅酸盐水泥熟料、大于5且不超过20的活性混合材料及石膏磨细制成，并允许不超过水泥质量的80的非活性混合材料或不超过水泥质量5的窑灰代替部分活性混合材料。,1 技术要求,1 ）凝结时间 普通硅酸盐水泥初凝不小于45min ，终凝不大于600m
21、in 。 2 ）强度等级 根据3d和28d龄期的抗压、抗折强度，将普通水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R 四个强度等级.,2 性质与应用,（ 1 ）早期强度略低； （ 2 ）水化热略低； （ 3 ）耐腐蚀性略有提高； （ 4 ）耐热性稍好； （ 5 ）抗冻性、耐磨性、抗碳化性略有降低。 普通水泥是建筑行业应用面最一、使用量最大的水泥品种。,（三）矿渣硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成。,1 矿渣硅酸盐水泥技术要求,1 ）细度 要求80m方孔筛筛余不大于10或45m方孔筛筛余不大于30。 2 ）氧化镁含量 对PSA 型，氧化镁含量不宜超过
22、6。如果氧化镁含量大于6%，需进行水泥压蒸安定性试验并合格。对PSB 型不作要求。 3 ）三氧化硫含量 三氧化硫含量不大于4.0。 4 ）强度等级 根据3d和28d龄期的抗压、抗折强度，将矿渣硅酸盐水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R 六个强度等级。,2 矿渣硅酸盐水泥的水化特点,3 矿渣硅酸盐水泥的性能及应用,1 ）凝结硬化慢，早期强度低，后期强度发展较快,2 ）抗软水、抗腐蚀能力强 3 ）水化热低 4 ）湿热敏感性强，适合蒸汽养护 5 ）抗碳化能力差 6 ）抗冻性差、耐磨性差 7 ）耐热性强 8 ）保水性差、泌水性大、干缩性大,（四）火山灰硅酸盐水泥、粉
23、煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥,火山灰硅酸盐水泥，代号PP，是由硅酸盐水泥熟料，加人大于20且不超过40% 的火山灰质混合材料及石膏磨细制成。,粉煤灰硅酸盐水泥，代号PF ，是由硅酸盐水泥熟料，加人大于20且不超过40% 的粉煤灰混合材料及石膏磨细制成。,复合硅酸盐水泥，代号PC 。是由硅酸盐水泥熟料，加人两种（含）以上大于20 % 且不超过50 的混合材料及石膏磨细制成，并允许用不超过水泥质量8 的窑灰代替部分混合材料。,1 三种水泥的技术指标,三种水泥的细度、凝结时间、体积安定性、强度等级、氯离子含量要求与矿渣硅酸盐水泥相同。 三氧化硫含量要求不大于3.5% ，氧化镁含量要求不大于6.0%
24、 ； 如果含量大于6.0时，需进行压蒸安定性试验并合格。,2 三种水泥的性能及应用,共性早期强度发展慢，后期强度增长快；水化热低；耐腐蚀性好；温湿度敏感性强；抗碳化能力差；抗冻性差等。 各自的特性 1）火山灰质硅酸盐水泥抗渗性好 2）粉煤灰硅酸盐水泥干缩较小，抗裂性高 3）复合硅酸盐水泥综合性质较好,露石混凝土路面,某施工队使用以煤渣掺量为30%的火山灰水泥铺筑路面。使用两年后，表面耐磨性差，已出现露石，且表面有微裂缝。,工程实例,火山灰水泥水化产物中含有大量胶体，长期处于干燥环境时，胶体会脱水产生严重的收缩，导致干缩裂缝，并且在水泥石的表面产生“起粉”现象。因此，火山灰水泥不宜用于长期干燥的
25、环境中。,原因分析,第二节 铝酸盐水泥,定义： 铝酸盐水泥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，代号为CA。 原理与制备方法： 铝酸盐水泥是以铝矾土和石灰石为原料，经高温锻烧磨细而成。,一、铝酸盐水泥的矿物成分与水化反应,二、铝酸盐水泥的技术性质,第一节 通用硅酸盐水泥,第一节 通用硅酸盐水泥,一、铝酸盐水泥的矿物成分与水化反应,矿物成分： 铝酸盐水泥的主要矿物成分是铝酸一钙（ ，简写CA ) ，此外，还有少量硅酸二钙和其他铝酸盐。,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：,特点： （1）在较低温度下，水化物主要是CAH10和C2AH8，水
26、化后密实度大，强度高。 （2）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。 （3）在温度大于30 时，水化生成物为C3AH6 ，强度则大为降低。 （4）CAH10和C2AH8都是亚稳定体，在温度高于30 的潮湿环境中，会逐渐转变为稳定的C3AH6，强度大大降低，在湿热环境尤为严重。,二、铝酸盐水泥的技术性质,国家标准铝酸盐水泥GB201-2000 中规定铝酸盐水泥的主要技术性质如下： （1）细度 比表面积300m/kg 或45m筛筛余20。 （2）凝结时间 （3）强度,三、铝酸盐水泥的主要性能及应用,1 快硬早
27、强，后期强度下降 铝酸盐水泥适应于紧急抢修、低温季节施工、早期强度要求高的特决工程，不宜在高温季节施工，也不适合于蒸汽养护的混凝土制品。 铝酸盐水泥硬化体中的晶体结构在长期使用中会发生转移，引起强度下降，因比一般不宜用于长期承载的结构工程中。,2 耐热性强 铝酸盐水泥有较好的耐热性，如采用耐火的粗细骨料（如铬铁矿等）可以配制成使用温度达1300-1400 的耐热混凝土，用于窑炉炉衬。,3 水化热高，放热快 铝酸盐水泥硬化过程中放热量大且主要集中在早期，因此，特别适合于寒冷地区的冬期施工，但不宜用于大体积混凝土工程。,4 抗渗性及耐侵蚀性强 硬化后的铝酸盐水泥石中没有氢氧化钙，且水泥石结构密实，
28、因而具有较高的抗渗、抗冻性，同时具有良好的抗硫酸盐、盐酸、碳酸等侵蚀性溶液腐蚀的作用，但铝酸盐水泥对碱的侵蚀无抵抗能力。 铝酸盐水泥一般不得与硅酸盐水泥、石灰等能析出氢氧化钙的胶凝材料混合使用，在拌合过程中也必须避免互相混杂。,第三节 其他品种水泥,专用水泥是指为满足工程要求而生产的专门用于某种工程的水泥。（砌筑水泥、道路水泥、油井水泥、大坝水泥）特性水泥是指与通用硅酸盐水泥相比较有突出特性的水泥。（快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀水泥）,一、砌筑水泥,砌筑水泥强度等级较低，能满足砌筑砂浆强度要求，可利用大量的工业废渣作为混合材料，降低水泥成本。砌筑水泥适用于砖、石、砌块等砌体的砌筑砂
29、浆和内墙抹面砂浆，但不得用于钢筋混凝土，作其他用途时必须通过试验来确定。,二、道路硅酸盐水泥,道路水泥早期强度高，特别是抗折强度高、干缩率小、耐磨性好、抗冲击性好，主要用于道路路面、飞机场跑道、广场、车站以及对耐磨性、抗干缩性要求较高的混凝土工程。,道路水泥混凝土质量与水泥选用,请观察此使用一年多的水泥混凝土道路表面，该水泥混凝土选用普通硅酸盐水泥，其熟料矿物组成分别为C3S 53%，C2S 25%，C3A 15%，C4AF 7%。请从水泥的角度分析其选用有否不当之处。,工程实例,该路面磨损较严重，已出现较多裂纹。可见表面水泥砂浆层干缩较大、耐磨性较差。从资料可见，所选用的水泥熟料矿物组成中C
30、3A含量较高，当水泥中C3A含量较高，其耐磨性较差、干缩较大，可见选用水泥不当。,讨论,三、中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥,中热水泥适用于要求水化热较低的大体积混凝土，如大坝、大体积建筑物和厚大基础等工程中，可以克服因水化热引起的温差应力导致的混凝土破坏； 低热水泥、低热矿渣水泥主要适用于大坝等大体积混凝土工程及水下等要求低水化热的工程。,四、快硬硅酸盐水泥,快硬硅酸盐水泥与硅酸盐水泥比较，该水泥在组成上适当提高了C3A 和C3S含量，达到了早强快硬的效果，抗渗性及抗冻性强、水化热大、耐蚀性差。它适用于要求早期强度高的工程，紧急抢修工程，冬期施工的工程以及制作预应力钢筋混凝
31、土或高强混凝土预制构件。不适于大体积混凝土工程及与腐蚀介质接触的混凝土工程。,由于快硬水泥细度大，易受潮变质，故运输保存时，须特别注意防潮，应及时使用，下宜久存，从出厂日起超过一个月，应重新检验，合格后方可使用。,五、膨胀水泥,膨胀水泥是一种在水化过程中体积产生膨胀的水泥，通常是由胶凝材料和膨胀剂混合而成。,目前常用的膨胀水泥及其主要用途如下： （ 1 ）硅酸盐膨胀水泥 主要用于制作防水层和防水混凝土，用于加固结构、浇铸机器底座或固结地脚螺栓，并可用于接缝及修补工程，但禁止在有硫酸盐侵蚀的水工工程中使用。 （ 2 ）低热微膨胀水泥 主要用于要求较低水化热和要求补偿收缩的混凝土、大体积混凝土，也
32、适用于要求抗渗和抗酸侵蚀的工程。 （ 3 ）膨胀硫铝酸盐水泥 主要用于配制结点、抗渗和补偿收缩的混凝土工程中。 （ 4 ）自应力水泥 主要用于自应力钢筋混凝土压力管及其配件。,第四节 水泥的选用、验收与保管,一、水泥的选用,（一）按环境条件选择水泥品种（二）按工程特点选择水泥品种,二、水泥的验收,（一）标志验收 （二）数量验收 （三）质量验收 （四）结论,（一）标志验收,硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的印刷采用红色，矿渣水泥的印刷采用绿色，火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥的印刷采用黑色或蓝色。,（四）结论,废品： 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任何一项不符合标准规定者均为废品。,不合格品
33、： 硅酸盐水泥、普通水泥，凡是细度、终凝时间、不容物和烧失量中的任何一项不符合标准规定者； 矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥，凡是细度、终凝时间中的任何一项不符合规定者； 混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时； 水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的水泥。,三、水泥的运输与保管,（一）水泥的风化 （二）水泥的保管 （三）水泥受潮后的处理,（一）水泥的风化,水泥中的活性矿物组分与空气中的水分、二氧化碳等发生化学反应，从而导致水泥变质的现象，称为风化或受潮。 受潮水泥由于水化产物的凝结硬化作用，大都会出现结块现象，失去了活性，强度下降，严重的甚至不能再用于
34、工程中。 即使水泥不受潮，长期处在大气环境中，其活性也会降低。 因此规定，常用水泥存储期为3个月，过期水泥在使用时应重新检测，按实际强度使用。,（二）水泥的保管,防止水泥受潮，最重要的是做好水泥运输与储存时的管理，防止受潮，不得混人杂物。水泥在保管时，应按不同生产厂、不同品种、强度等级和出厂日期分开堆放，严禁混杂；在运输及保管时要注意防潮和防止空气流动，先存先用，不可储存过久。,（三）水泥受潮后的处理,四、通用水泥质量等级的评定,优等品是指产品标准必须达到国际先进水平，且水泥实物质量水平与国外同类产品相比达到近五年内的先进水平； 一等品是指水泥产品标准必须达到国际一般水平，且水泥实物质量水平达到国际同类产品的一般水平； 合格品是指按我国现行水泥产品标准（国家标准、行业标准或企业标准）组织生产，水泥实物质量水平必须诬到相应产品标准的要求。,
