土木工程材料 水 泥

土木工程材料水泥第1頁/共79頁水泥的分類：按熟料礦物組成：可分為硅酸鹽系列水泥、鋁酸鹽系列水泥、硫鋁酸鹽系列水泥、鐵鋁酸鹽系列水泥等，其中以硅酸鹽系列水泥生產(chǎn)量最大，應用最為廣泛。按性能和用途：可分為通用硅酸鹽水泥，包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山灰水泥和復合水泥；特性水泥，如快硬水泥、低熱水泥、膨脹水泥等；專用水泥，如道路硅酸鹽水泥、砌筑水泥、油井水泥、大壩水泥和港工水泥等。

硅酸鹽系列水泥是以硅酸鈣為主要成分的水泥熟料、一定量的混合材料和適量石膏，共同磨細制成的水硬性膠凝材料。第2頁/共79頁六大通用硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥

不摻混合材+很少量混合材（摻量≤水泥量5%）

硅酸鹽水泥熟料+適量石膏+多量混合材（摻量＞水泥量20%）（P·Ⅰ/

P·Ⅱ）

+少量混合材（5%＜摻量≤20%）（P·O）

?；郀t礦渣（P·P）（P·F）（P·S）

火山灰

粉煤灰+兩種或兩種以上多量混合材（摻量＞水泥量20%）復合硅酸鹽水泥（P·C）第3頁/共79頁5.1硅酸鹽水泥5.1.1硅酸鹽水泥的定義由硅酸鹽水泥熟料、0-5%混合材料（如石灰石或粒化高爐礦渣）、適量的石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。即國外統(tǒng)稱的波特蘭（Portland）水泥。硅酸鹽水泥有兩種型號P·I和P·II：不摻混合材料的稱Ⅰ型硅酸鹽水泥，代號P·I；在硅酸鹽水泥熟料粉磨時摻加不超過水泥重量5%的混合材料如石灰石或?；郀t礦渣的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥,代號P·II。硅酸鹽水泥熟料：后面再講。第4頁/共79頁一、硅酸鹽類水泥的生產(chǎn)簡單地說，生產(chǎn)過程就是“兩磨一燒”，即：第一步：將原料按一定比例配料并磨細得到生料。第二步：將生料煅燒使之部分熔融，冷卻后形成熟料。第三步：將熟料與適量的石膏、混合材料共同磨細即為硅酸鹽水泥。其主要生產(chǎn)過程如下：5.1.2硅酸鹽水泥的生產(chǎn)及熟料的礦物組成第5頁/共79頁粗大的顆粒：有石灰石、白堊等有粘土、黃土等第6頁/共79頁

二、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成主要礦物：硅酸三鈣（3CaO·SiO2,簡寫式C3S），硅酸二鈣（2CaO·SiO2,簡寫式C2S），鋁酸三鈣（3CaO·Al2O3,簡寫式C3A），鐵鋁酸四鈣（4CaO·Al2O3·Fe2O3,簡寫式C4AF）。以上礦物中硅酸三鈣約含量最多（37～60%），硅酸二鈣含量次之（15～37%），鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣含量最少（分別為7～15%，10～18%）。

第7頁/共79頁礦物組成硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣C3SC2SC3AC4AF含量/%37～60最多15～37中7～15少10～18少水化速度快慢最快中水化熱多少最多中強度高早期低后期高低低(抗折強度高)硅酸鹽水泥熟料的礦物特性水泥熟料是以上四種礦物的混合物，其中每種礦物單獨水化。如果改變熟料中礦物的比例，水泥的性質(zhì)也將隨著改變。第8頁/共79頁第9頁/共79頁次要成分（為有害成分）游離CaO和MgO產(chǎn)生原因：石灰質(zhì)原料中含

煅燒水泥中反應：游離CaO和MgO屬過燒產(chǎn)物，活性低，水化慢。危害：影響水泥體積安定性。少量Na2O、K2O等堿性氧化物。可能引起堿-骨料反應。少量SO3。會使水泥石產(chǎn)生硫酸鹽破壞。第10頁/共79頁一、硅酸鹽水泥的水化

當石膏耗盡后，鈣礬石還會與水化鋁酸三鈣反應生成單硫型水化硫鋁酸鈣針狀晶體（3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O，簡寫AFm）

凝膠,簡寫C-S-H六方板狀晶體立方板狀晶體凝膠（針狀或桿狀晶體，又稱鈣礬石，AFt）5.1.3硅酸鹽水泥的水化硬化高硫型第11頁/共79頁由上可知，硅酸鹽水泥的主要水化產(chǎn)物有水化硅酸鈣、水化鐵酸鈣凝膠體；氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣晶體。在完全水化的水泥石中，水化硅酸鈣約為50%，氫氧化鈣約為25%。第12頁/共79頁二、硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化概念：水泥用適量的水調(diào)和后，最初形成可流動漿體，然后漿體逐漸變稠直至完全失去可塑性，這一過程稱為凝結(jié)。然后漿體開始產(chǎn)生強度并不斷提高，變成堅硬的石狀物——水泥石，這一過程稱為硬化。初凝狀態(tài)終凝狀態(tài)硬化階段可塑態(tài)流動態(tài)固態(tài)凝結(jié)階段加水第13頁/共79頁凝結(jié)硬化過程：水泥加水后，生成的水化產(chǎn)物數(shù)量越來越多，水泥漿中的水分越來越少，水泥漿逐漸變稠，可塑性越來越小，直至最后水泥漿可塑性完全消失，并開始產(chǎn)生強度，此時水泥漿達到終凝，此后水泥漿開始硬化。三、水泥石的結(jié)構(gòu)隨著包裹水泥顆粒的水化產(chǎn)物膜層的逐漸增厚，水泥顆粒內(nèi)部的水化越來越困難，經(jīng)過長時間（幾個月甚至若干年）的水化以后，除極細的顆粒外，多數(shù)顆粒仍剩余尚未水化的內(nèi)核。所以水泥石是由水泥的水化產(chǎn)物（包括凝膠和晶體）、未水化的水泥內(nèi)核、孔隙和水組成。混凝土中孔隙包括毛細孔、氣孔、凝膠孔。孔徑為微米級的毛細孔構(gòu)成了孔隙的主體，對水泥石或混凝土的性能有重要影響。氣孔比毛細孔粗，對混凝土性能也有影響。凝膠孔（納米級）比毛細孔更小，對水泥石強度幾乎沒有不利影響。第14頁/共79頁四、影響水泥水化和凝結(jié)硬化速度的主要因素１.水泥的礦物組成：２.水泥的細度：水泥顆粒越細，水化速度越快，凝結(jié)硬化也快。３.養(yǎng)護條件：即養(yǎng)護的溫度和濕度。溫度越高，凝結(jié)硬化也快，但溫度超過40℃對水泥后期強度不利，當水泥中的水結(jié)冰后水化將停止；環(huán)境干燥，水泥的水化不能正常進行，影響水泥石的強度。養(yǎng)護：為促使水泥或混凝土強度的增長，使水泥或混凝土處于一定的溫度和濕度環(huán)境中的工作稱為養(yǎng)護。４.養(yǎng)護齡期：早期，水泥水化速度快，強度發(fā)展快，后期水泥水化速度慢，強度發(fā)展也慢。5.拌和用水量：水泥用量一定，用水量越多（即漿體越?。?，凝結(jié)硬化速度變慢。第15頁/共79頁6.石膏摻量：石膏摻量過少起不到緩凝作用，過多則會使水泥體積安定性變差。在硅酸鹽水泥中為什么要加入適量的石膏？水泥熟料中C3A水化反應迅速，水泥一旦與水接觸便會生成大量的水化鋁酸鈣晶體，使得水泥漿迅速凝結(jié)（即發(fā)生瞬凝或閃凝），不利于施工。因此為了調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)速度，在熟料磨細時，應摻有適量的（5%左右）石膏。水泥與水接觸后石膏溶解并與水化鋁酸鈣反應，生成難溶于水的鈣礬石晶體，覆蓋在水泥顆粒表面形成膜層，阻礙了水泥與水的接觸，延緩了水泥水化速度，從而延長了水泥凝結(jié)時間。所以水泥中的石膏起緩凝作用。7.外加劑和混合材料：如緩凝劑，速凝劑。用粉煤灰、礦渣等混合材料取代部分水泥可使?jié){體凝結(jié)硬化速度變慢。第16頁/共79頁

１.細度水泥顆粒愈細，水化速度愈快并較完全，水泥的強度提高，特別是早期強度發(fā)展快。一般認為，粒徑小于40μm的水泥顆粒才具有較高活性，大于100μm的水泥顆粒則幾乎是惰性。但是，水泥過細在存儲期間容易受潮而降低強度，也會增加粉磨的能耗，還會增大硬化時的收縮使水泥混凝土發(fā)生裂縫的可能性增加。因此，對水泥細度必須予以合理控制，不能太粗也不能太細?！锻ㄓ霉杷猁}水泥》GB175-2007規(guī)定，硅酸鹽水泥比表面積應大于300m2/Kg(為選擇性指標。在GB175-1999中為強制性指標，細度不合格的水泥為不合格品)。

5.1.4硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標準第17頁/共79頁２.水泥凈漿標準稠度用水量水泥的性質(zhì)如凝結(jié)時間、安定性均與水泥漿稠度有關(guān)。隨用水量增加（即水泥漿變稀），凝結(jié)時間延長。安定性不合格的水泥漿加水后安定性可能變?yōu)楹细?。為了比較不同水泥的性質(zhì)如凝結(jié)時間和安定性，在測定時必須采用規(guī)定的統(tǒng)一稠度的水泥凈漿即標準稠度的水泥凈漿。國標規(guī)定，水泥凈漿標準稠度采用維卡儀測定。硅酸鹽水泥的標準稠度用水量一般為21～28%。

第18頁/共79頁附：水泥凈漿標準稠度的測定目的：使水泥的凝結(jié)時間和安定性等性質(zhì)具有可比性。試驗儀器：維卡儀試驗方法：標準法（調(diào)整水量法）標準稠度的確定:

試桿距底板距離為6mm±1mm時的稠度即為標準稠度。此時的水泥凈漿即為標準稠度水泥凈漿。標準稠度用水量（%）:

達到標準稠度時凈漿的用水量。以占水泥質(zhì)量的百分率表示。第19頁/共79頁３.凝結(jié)時間初凝時間：從水泥加水時起到水泥漿達到初凝狀態(tài)時所經(jīng)歷的時間。終凝時間：從水泥加水時起到水泥漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強度時止所經(jīng)歷的時間。水泥的凝結(jié)時間對水泥混凝土的施工有重要意義。ＧＢ１７５－2007規(guī)定，硅酸鹽水泥初凝時間不得早于４５ｍｉｎ；終凝時間不得遲于３９０ｍｉｎ（6.5小時）。普通硅酸鹽水泥初凝時間不得早于４５ｍｉｎ，終凝時間不得遲于１０ｈ。

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初凝時間的測定：試針距底板距離為4mm±1mm時表示水泥漿達到初凝狀態(tài)。終凝時間測定：測完初凝時間后，立即將試件從玻璃片上移下，反扣在玻璃片上并繼續(xù)養(yǎng)護。測定時取下初凝針換上終凝針。當試針沉入水泥漿中剛好為0.5mm時，即終凝針上的環(huán)形附件開始不能在試體上留下痕跡時表示水泥漿達到終凝狀態(tài)。附：凝結(jié)時間測定（用維卡儀測）第21頁/共79頁4、體積安定性定義：安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化是否均勻的性質(zhì)。如體積變化不均勻則表示水泥安定性不良。在工程中使用安定性不合格的水泥，將使水泥制品產(chǎn)生膨脹性裂縫，甚至使構(gòu)件、結(jié)構(gòu)破壞，引起嚴重的事故。安定性不良的原因：熟料中含有過多游離氧化鈣或游離氧化鎂，或是水泥中摻入的石膏過量而造成的。第22頁/共79頁安定性的檢測

ＧＢ１７５一2007規(guī)定，水泥的安定性用沸煮法檢驗。但該法只能檢驗游離氧化鈣引起的安定性。游離氧化鎂及石膏引起的安定性不方便檢測，其數(shù)量在水泥生產(chǎn)時加以控制。國標規(guī)定，硅酸鹽水泥中游離氧化鎂含量不得超過5.0%，如水泥經(jīng)壓蒸安定性實驗合格，則氧化鎂含量允許放寬到6.0%。其它通用水泥MgO含量≤6.0%。水泥中石膏含量常用三氧化硫含量控制，國標規(guī)定，除礦渣水泥外，其它通用水泥中三氧化硫的含量不得超過3.5%。沸煮法包括雷氏夾法和試餅法。第23頁/共79頁

附1：試餅法用標準稠度的水泥凈漿成型為直徑70~80mm、中心厚約10mm、邊緣漸薄、表面光滑的試餅，試餅標準養(yǎng)護24小時后置于沸煮箱中沸煮3小時后，試餅表面無裂紋，同時試餅無彎曲則表示安定性合格。

第24頁/共79頁附2：雷氏夾法

①用標準稠度水泥凈漿按標準規(guī)定成型雷氏夾試件（一次成型兩個），②標準養(yǎng)護24h，③將雷氏夾沸煮3h后冷卻，④測量雷氏夾沸煮后兩個針尖間的膨脹值。當兩個試件的膨脹值的平均值≯5.0mm時，表示水泥安定性合格；當兩個試件的膨脹值相差超過4.0mm時，結(jié)果無效。雷氏夾雷氏夾膨脹值測定儀第25頁/共79頁

5.強度：水泥的強度是以水泥膠砂強度來表示的。水泥膠砂強度：以水泥：標準砂：水=450：1350：225的比例，按規(guī)定的方法成型3個尺寸為40㎜×40㎜×160㎜的試件，在標準溫度（20±1℃）的水中養(yǎng)護，測定其規(guī)定的齡期（3d和28d）的抗壓和抗折強度。水泥強度等級：按3d、28d齡期水泥膠砂抗壓強度和抗折強度來劃分。硅酸鹽水泥的強度等級有：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R六個等級。各強度等級的水泥各齡期強度不得低于下表的規(guī)定值。

第26頁/共79頁強度等級抗壓強度抗折強度3天28天3天28天42.542.5R≥17.0≥22.0≥42.5≥42.5≥3.5≥4.0≥6.5≥6.552.552.5R≥23.0≥27.0≥52.5≥52.5≥4.0≥5.0≥7.0≥7.062.562.5R≥28.0≥32.0≥62.5≥62.5≥5.0≥5.5≥8.0≥8.0第27頁/共79頁

附：水泥（膠砂）強度試驗（ISO法）按水泥:標準砂:水=450g:1350g:225g，制成三個40mm×40mm×160mm棱柱體試件,標準養(yǎng)護3d、28d，分別測定抗折強度、抗壓強度。測定時，先測三個試件的抗折強度，取其平均值即為水泥的抗折強度。再測折斷后六個試件的抗壓強度，取其平均值即為水泥的抗壓強度。

右圖為水泥膠砂成型用試模（也叫三聯(lián)模）第28頁/共79頁6.不溶物和燒失量不溶物是指經(jīng)鹽酸處理后的殘渣，再以氫氧化鈉溶液處理，經(jīng)鹽酸中和過濾后所得的殘渣經(jīng)高溫灼燒（950℃）所剩的物質(zhì)

。它是水泥中非活性組分的反映。不溶物增加，水泥活性下降。國標規(guī)定，P·I中不溶物不得超過0.75%，P·II中不得超過1.5%。其它通用硅酸鹽水泥無要求。燒失量是指水泥經(jīng)過高溫（950℃）灼燒后的質(zhì)量損失率。灼燒后碳酸鹽分解出CO2，硫酸鹽分解出SO3，以及有機雜質(zhì)分解均可造成水泥質(zhì)量損失。水泥煅燒不佳、石膏和混合材中雜質(zhì)含量過多、水泥受潮后，均會導致燒失量增加。國標規(guī)定，P·I中燒失量不得超過3.0%，P·II中不得超過3.5%。普通水泥中燒失量≤5%，其它水泥無要求。7.氯離子含量水泥中氯離子會引起混凝土中鋼筋的銹蝕。國標規(guī)定，通用水泥中氯離子含量不得超過0.06%。8.堿含量（選擇性指標）水泥中的堿含量按Na2O＋0.658K2O計算。國標規(guī)定，若使用活性骨料，堿含量不得大于0.6%，以免發(fā)生堿-骨料反應。第29頁/共79頁9、水化熱：水泥水化過程中放出的熱量稱為水泥水化熱。和其他通用水泥相比，硅酸鹽水泥的水化熱較大。當用硅酸鹽水泥澆筑大體積混凝土（如大型基礎(chǔ)、橋梁墩臺、混凝土大壩等）時，要嚴格控制水泥的水化熱，同時在混凝土施工時要采取相應的溫控措施，如原材料降溫、使用冰水作拌合用水、埋設(shè)冷卻管等。國標《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007規(guī)定：通用硅酸鹽水泥中不熔物含量、燒失量、氯離子含量、氧化鎂含量、三氧化硫含量、初凝時間、終凝時間、安定性和強度中任何一項不符合規(guī)定作為不合格品處理，不能出廠。第30頁/共79頁5.1.5硅酸鹽水泥石的腐蝕及防止第31頁/共79頁

一.腐蝕的類型在腐蝕性液體和氣體（統(tǒng)稱侵蝕性介質(zhì)）的作用下，水泥石會逐漸遭到破壞，引起強度降低甚至造成建筑物結(jié)構(gòu)破壞，這種現(xiàn)象叫水泥石的腐蝕。產(chǎn)生水泥石腐蝕的主要原因有以下幾種：1.軟水（如雨水、雪水、蒸餾水、江水、河水等）腐蝕：軟水侵蝕水泥石的基本原理：水泥石中的水化產(chǎn)物須在一定濃度的氫氧化鈣環(huán)境中才能穩(wěn)定存在，如果水泥石中氫氧化鈣濃度小于水化產(chǎn)物所要求的最小濃度時，則水化產(chǎn)物將被溶解或分解，從而造成水泥石結(jié)構(gòu)破壞。軟水指的是不含或含較少可溶性鈣、鎂離子的水。

第32頁/共79頁在靜水無壓時，由于氫氧化鈣溶解度小，易達飽和，故溶出僅限水泥石表層，影響不大。在流動水或壓力水作用時，氫氧化鈣會不斷溶解流失，使水泥石堿度不斷降低，從而引起其它水化產(chǎn)物的分解溶失，使水泥石結(jié)構(gòu)遭受破壞。當環(huán)境水中含有重碳酸鹽時，則重碳酸鹽與水泥石中的氫氧化鈣反應，生成幾乎不溶于水的碳酸鈣，碳酸鈣沉積在水泥石的孔隙中起密實作用，從而可阻止水繼續(xù)滲入水泥石內(nèi)部及阻止內(nèi)部氫氧化鈣的析出，所以硬水不會對水泥石產(chǎn)生腐蝕。第33頁/共79頁2.硫酸鹽的腐蝕硫酸鹽與氫氧化鈣作用，在水泥石的孔隙中形成石膏，石膏與水化鋁酸鈣反應，生成鈣礬石（AFt），體積增大1.5倍以上，從而使水泥石破壞。因鈣礬石針狀晶體與桿菌外形相似，所以被稱為“水泥桿菌”。3CaO?Al2O3?6H2O+3(CaSO4?2H2O)+19H2O=3CaO?Al2O3?3CaSO4?31H2O硫酸鹽會引起水泥石破壞，但生產(chǎn)水泥時摻入的適量石膏卻對水泥石沒有破壞作用，為什么？硫酸鹽對水泥石的破壞是由于硫酸鹽與水泥石中的氫氧化鈣、水化鋁酸鈣反應生成鈣礬石，體積膨脹1.5倍以上。由于這一反應發(fā)生在變形能力很小的水泥石內(nèi)部，因而膨脹的體積會造成水泥石破壞。生產(chǎn)水泥時摻入的適量石膏在水泥水化時也會與水化鋁酸鈣反應生成鈣礬石，體積膨脹1.5倍以上。但該反應在水泥漿體硬化前就已基本完成，此時水泥漿還具有可塑性，因而膨脹的體積對水泥漿體無破壞作用。第34頁/共79頁3.鎂鹽的腐蝕MgSO4+Ca(OH)2+H2O=CaSO4?2H2O+Mg(OH)2MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)24.碳酸腐蝕Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2O；CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)25.強堿的腐蝕3CaO?Al2O3+6NaOH=3NaO?Al2O3+3Ca(OH)26.一般酸的腐蝕(均會產(chǎn)生不同程度的腐蝕)第35頁/共79頁二、腐蝕的防止腐蝕的原因：有腐蝕介質(zhì)的存在。水泥石本身不密實，腐蝕性介質(zhì)容易侵入。水泥石中有易被腐蝕成分。主要是氫氧化鈣和水化鋁酸鈣。防止的方法：根據(jù)水泥石所處的環(huán)境，選用適當?shù)乃?；提高水泥石本身的密實度，減少侵蝕介質(zhì)的滲透；當侵蝕作用很強時，在水泥結(jié)構(gòu)物表面加做防護層，如涂刷瀝青、粘貼瓷磚、玻璃、塑料等。第36頁/共79頁5.1.6硅酸鹽水泥的特性（與其它通用水泥比）及應用與熟料的水化活性比，混合材料的水化活性要小很多，其活性是一個緩慢發(fā)揮的過程。水泥中混合材料含量越少（相應的孰料含量含量越多），則水泥水化速度越快。1.硬化速度快，早期、后期強度均高。因為早期強度高的C3S含量多，同時對水泥早期強度有利的C3A含量也較高。適用于現(xiàn)澆混凝土、高強混凝土和預應力混凝土工程。2.抗凍性好。適用于嚴寒地區(qū)遭受反復凍融的工程。3.水化熱大。這是水化熱大的C3S和C3A含量高所致。適用于冬季施工,不適宜于大體積混凝土工程。第37頁/共79頁4.耐軟水和耐化學腐蝕性較差。這是因為水泥水化后生成了很多的氫氧化鈣和較多的水化鋁酸鈣，這兩種水化產(chǎn)物都不耐腐蝕。不適宜于有流動軟水或壓力軟水作用的工程和有耐腐蝕性要求的工程如海水中工程。5.耐熱性差。當溫度為200～300℃時，水化產(chǎn)物開始分解，水泥石強度開始降低。不適宜于耐熱要求高的工程。6.抗碳化性能好。這是因為水泥石中氫氧化鈣含量多。適宜于高濃度CO2中的混凝土工程。碳化：Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2O；碳化會使混凝土堿度降低，使混凝土中鋼筋表面的鈍化膜破壞，從而加速鋼筋銹蝕。7.干縮小，不易產(chǎn)生干縮裂紋。適用于干燥環(huán)境中。第38頁/共79頁

水泥很容易吸收空氣中的水分，發(fā)生水化作用凝結(jié)成塊狀，從而失去膠結(jié)能力。因此水泥在運輸和保管中應特別注意防水，防潮。工地存儲水泥應有專用倉庫，庫房要干燥。存放袋裝水泥時，地面墊板要離地30cm，四周離墻30cm，堆放高度一般以10袋為宜，水泥的儲存應按照到貨先后依次堆放，盡量作到先到先用，防止存放過久。不同品種不同標號的水泥要分別存放，不得混雜，并要防止其他雜物混入。一般水泥的儲存期為三個月，三個月后強度降低約10～20%，儲存時間越長，強度降低越多，使用存放三個月以上的水泥，必須重新檢驗其強度，否則不得使用。對于受潮水泥可以進行處理，然后再使用。

5.1.7水泥的運輸及保管第39頁/共79頁5.2通用硅酸鹽水泥的其他品種

六大通用水泥中，除了硅酸鹽水泥外，根據(jù)水泥中摻入的混合材料的數(shù)量和品種的不同還有：普通硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥。

第40頁/共79頁一、定義：在水泥生產(chǎn)過程中，加入的天然或人工礦物材料，稱為水泥混合材料。根據(jù)其性能分為活性混合材料和非活性混合材料。二、非活性混合材料定義：常溫下不能與氫氧化鈣和水發(fā)生水化反應或水化反應很微弱，不能凝結(jié)硬化即不能起膠凝作用的混合材料稱為非活性混合材料。作用：主要起填充作用，能調(diào)節(jié)水泥強度等級，增加產(chǎn)量，降低水化熱等作用。常用品種：磨細石英砂，石灰石、黏土、慢冷礦渣等，以及活性指標低于要求的?；郀t礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料。5.2.1混合材料第41頁/共79頁三.活性混合材料定義：常溫下能與氫氧化鈣和水發(fā)生水化反應生成水硬性物質(zhì)，并能逐漸凝結(jié)硬化即能起膠凝作用的混合材料稱為活性混合材料。其主要活性成分是活性SiO2和活性Al2O3。作用：除了填充作用外，還能與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣起水化反應，生成水硬性膠凝材料水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。因而除了能調(diào)節(jié)水泥強度等級，增加產(chǎn)量，降低水化熱等作用外，還能改善水泥的某些性能如抗腐蝕性、抗?jié)B性等。常用品種：常用的有?；郀t礦渣，火山灰質(zhì)混合材料和粉煤灰。它們中的主要活性成分都是活性SiO2和活性Al2O3。第42頁/共79頁

?；郀t礦渣：高爐煉鐵時，浮在鐵水表面的熔融礦渣經(jīng)水淬急冷成粒后即為?；郀t礦渣。急冷的目的是阻止礦渣結(jié)晶，使礦渣形成一種化學性質(zhì)較晶體活潑的玻璃體。如礦渣緩慢冷卻則會形成活性很小的結(jié)晶體。粒化高爐礦渣的活性大小用質(zhì)量系數(shù)K表示。K=（CaO＋MgO＋Al2O3）/（SiO2＋MnO＋TiO2）K越大，活性越高。用于水泥中的礦渣K不得小于1.2。粉煤灰：從燃煤的火力發(fā)電廠的煙囪中收集到的粉塵，又稱飛灰。粉煤灰一般為實心或空心玻璃態(tài)球狀顆粒，表面致密。顆粒越細，球狀玻璃體越多，粉煤灰活性越大?；鹕交屹|(zhì)混合材料：廣義地說，泛指以活性SiO2和活性Al2O3為主要成分的混合材料。天然的有火山灰、凝灰?guī)r、浮石、硅藻土、沸石等，人工的有燒頁巖、燒粘土、煤渣、煤矸石、硅灰等。狹義地說，就是指天然的火山灰?；鹕絿姲l(fā)時，隨同熔巖一起噴發(fā)的大量碎屑沉積在地面或水中形成的松軟物質(zhì)就是火山灰。第43頁/共79頁第44頁/共79頁四.活性混合材料的水化在Ca(OH)2溶液中的水化反應：xCa(OH)2＋SiO2＋mH2O=xCaO·SiO2·(x＋m)H2O（凝膠）yCa(OH)2＋Al2O3＋nH2O=yCaO·Al2O3·(y＋n)H2O（晶體）當液相中有石膏存在時，yCaO·Al2O3·(y＋n)H2O還會與石膏發(fā)生反應生成水化硫鋁酸鈣晶體。Ca(OH)2為常用的堿性激發(fā)劑，石膏為常用的硫酸鹽激發(fā)劑。在混合材料水化時，硫酸鹽激發(fā)劑要在堿性激發(fā)劑存在時才起作用。與水泥水化產(chǎn)物的水化反應（也稱二次水化反應）：摻活性混合材料的水泥水化時，熟料水化，然后熟料的水化產(chǎn)物Ca(OH)2與活性混合材料中的活性成分（活性SiO2，活性Al2O3）發(fā)生水化反應，這個反應稱為二次水化反應。二次水化反應的特點：與熟料的水化活性比，混合材料的水化活性要小很多，其活性是一個緩慢發(fā)揮的過程。與熟料的水化反應相比，二次水化反應的速度要慢，水化放熱速度也要慢很多。故硅酸鹽水泥中混合材料摻量越多，水泥水化速度越慢，早期水化熱越少，水泥早期強度越低。第45頁/共79頁一.定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、5～20%的混合材料、適量的石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱普通水泥。P·O和硅酸鹽水泥在包裝袋兩側(cè)都用用紅色字體印刷。二.技術(shù)要求（根據(jù)GB175-2007的規(guī)定）細度：同硅酸鹽水泥，比表面積≥300㎡/㎏。凝結(jié)時間：初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于10h。強度等級：按水泥膠砂3d和28d齡期的抗壓和抗折強度來劃分。分別有42.5、42.5R、52.5、52.5R四個強度等級，見下表。體積安定性：沸煮法合格，MgO、SO3含量要求同硅酸鹽水泥。燒失量：不得大于5.0%。三.技術(shù)性質(zhì)P·O是在硅酸鹽水泥基礎(chǔ)上摻入少量的混合材料而形成，所以普通水泥的性能、應用范圍與同強度等級的硅酸鹽水泥相近。與硅酸鹽水泥比，普通水泥具有如下性質(zhì)：凝結(jié)硬化稍慢；水化熱稍低；強度特別是早期強度稍低；抗凍性、耐磨性、抗碳化性稍差；但耐腐蝕性稍好。5.2.2普通硅酸鹽水泥第46頁/共79頁強度等級抗壓強度（MPa）3d28d抗折強度（MPa）3d28d42.542.5R≥17.0≥22.0≥42.5≥42.5≥3.5≥4.0≥6.5≥6.552.552.5R≥23.0≥27.0≥52.5≥52.5≥4.0≥5.0≥7.0≥7.0第47頁/共79頁一.定義礦渣硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、20%～70%?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱為礦渣水泥。分A型礦渣水泥（20%～50%礦渣，代號P·S·A）和B型礦渣水泥（50%～70%礦渣，代號P·S·B）。在包裝袋兩側(cè)用綠色字體印刷。

火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、20%～40%火山灰質(zhì)混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱為火山灰質(zhì)火山灰水泥。在包裝袋兩側(cè)用黑色或藍色字體印刷。粉煤灰硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、20%～40%粉煤灰、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱為粉煤灰水泥。在包裝袋兩側(cè)用黑色或藍色字體印刷。

二.技術(shù)要求（根據(jù)GB175-2007的規(guī)定）詳見下表。5.2.3礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥

第48頁/共79頁P·II/P·IP·OP·SP·PP·F細度≥300㎡/㎏同P·II/P·I≤10%(80μm篩)≤30%(45μm篩)同P·S同P·SMgO含量≤5.0%(6.0%)同P·II/P·IP·S·A≤6.0%或壓蒸;P·S·B無要求同P·S·A同P·S·ASO3含量(%)≤3.5≤3.5≤4.0≤3.5≤3.5安定性沸煮法合格同左同左同左同左凝結(jié)時間≥45min;≤6.5h≥45min;≤10h同P·O同P·O同P·O強度等級42.5(R);52.5(R);62.5(R)42.5(R);52.5(R)32.5(R);42.5(R);52.5(R)同P·S同P·S堿含量有要求時，≤0.6%同P·II/P·I同P·O同P·O同P·O燒失量P·I≤3.0%P·II≤3.5%≤5.0%密度(g/㎝3)3.1～3.23.1～3.22.8～3.02.7～3.02.8～3.0第49頁/共79頁

三.技術(shù)性質(zhì)這三種水泥都是在硅酸鹽水泥基礎(chǔ)上摻入多量的混合材料而形成，它們間的區(qū)別僅在于混合材料的種類不同。由于三種活性混合材料的活性成分相同，因此這三種水泥的大多數(shù)性質(zhì)和應用比較接近，在許多情況下可替代使用。但由于三種活性混合材料的物理性質(zhì)和表面特征等有些差異，使得這三種水泥又具有各自的特性。1.三種水泥的共性（與硅酸鹽水泥或P·O比）（1）早期強度低、后期強度發(fā)展快。與硅酸鹽水泥或P·O比，這三種水泥中混合材料數(shù)量多，熟料數(shù)量少，故這三種水泥早期強度低。但隨時間延長，活性混合材料的二次水化反應產(chǎn)生的水化產(chǎn)物數(shù)量越來越多，故后期強度發(fā)展快。（2）硬化時對濕熱敏感。適合高溫養(yǎng)護、蒸汽養(yǎng)護，不但能大大提高早期強度，并可提高后期強度。（3）耐軟水侵蝕和抗硫酸鹽侵蝕能力好。由于水化產(chǎn)物中氫氧化鈣含量少。

第50頁/共79頁（4）水化熱小。（5）抗凍性較差。（6）抗碳化性較差。（7）耐磨性較差。第51頁/共79頁2.三種水泥的特性及應用礦渣水泥：由于礦渣玻璃體吸附水的能力差，從而礦渣水泥保持水分的能力差（保水性差），易泌水，造成較多的連通孔隙（即泌水通道）。因此礦渣硅酸鹽水泥抗?jié)B性差，且干縮較大。礦渣本身耐熱性好，且礦渣水泥水化后氫氧化鈣的含量少，故礦渣硅酸鹽水泥耐熱性較好。礦渣水泥適合用于有耐熱要求的混凝土工程，不適合用于有抗?jié)B要求的混凝土工程。粉煤灰水泥：粉煤灰大部分是表面致密的球形玻璃體，吸附水的能力較差，即保水性差、泌水性大，易使水泥制品表面因大量泌水產(chǎn)生收縮裂紋（又稱失水裂紋），因而粉煤灰水泥抗?jié)B性差；但粉煤灰水泥干縮較小，抗裂性好。粉煤灰水泥適合用于承載較晚的混凝土工程和有抗裂要求的工程，不宜用于有抗?jié)B性要求的混凝土工程，且不宜用于干燥環(huán)境中的混凝土及有耐磨性要求的混凝土工程。第52頁/共79頁火山灰水泥：火山灰質(zhì)混合材料內(nèi)部含有大量的微細孔隙，內(nèi)比表面積大，故火山灰水泥保水性好；火山灰水泥水化后會形成較多的水化硅酸鈣凝膠，使水泥石結(jié)構(gòu)致密，因而抗?jié)B性較好；火山灰水泥干縮大，水泥石易產(chǎn)生微細裂紋，且在干燥環(huán)境中水泥石表面會產(chǎn)生起粉現(xiàn)象?；鹕交宜嗟哪湍バ砸草^差。

火山灰水泥適合于有抗?jié)B性要求的混凝土工程，不宜用于干燥環(huán)境中的地上混凝土工程，也不宜用于有耐磨性要求的混凝土工程。

第53頁/共79頁5.2.4復合水泥一.定義：由硅酸鹽水泥熟料、20%～50%兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量的石膏共同磨細而成的水硬性膠凝材料稱復合硅酸鹽水泥，簡稱復合水泥，代號P·C。二.技術(shù)要求：復合水泥的各項技術(shù)要求與火山灰水泥、粉煤灰水泥相同。三.技術(shù)性質(zhì)：復合水泥加入的兩種或兩種以上的混合材料會相互取長補短，產(chǎn)生1+1＞2效應，因而復合水泥性能要好于摻單一混合材料的水泥，如耐腐蝕性、抗?jié)B、抗凍性都較好。復合水泥在包裝袋兩側(cè)用黑色或藍色字體印刷。

第54頁/共79頁硅酸鹽水泥P·O礦渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥特性特性1.早、后期強度高2.水化熱大3.抗凍性好4.耐熱性差5.耐腐蝕性差6.抗碳化性好7.干縮小

與硅酸鹽水泥相近1.早期強度低后期強度增長快2.水化熱低3.耐硫酸鹽、軟水侵蝕性好4.抗凍性差5抗碳化能力差6耐熱性好7.易泌水，抗?jié)B性差8.干縮性大1-5同礦渣水泥6.不易泌水，抗?jié)B性好7.干縮性大1-5同礦渣水泥6.干縮性小、抗裂性好7.易泌水，抗?jié)B性差適用范圍適用范圍早期強度要求高的工程，

一般混凝土及預應力混凝土工程，受反復冰凍作用的結(jié)構(gòu)，高強度混凝土

同硅酸鹽水泥1.有抗硫酸鹽、軟水侵蝕要求工程2.大體積混凝土結(jié)構(gòu)3.蒸汽養(yǎng)護的混凝土4.有耐熱要求結(jié)構(gòu)1-3同礦渣水泥4.有抗?jié)B要求結(jié)構(gòu)1-3同礦渣水泥4.有抗裂性要求結(jié)構(gòu)

5.2.5通用水泥的性能特點及應用

第55頁/共79頁不適用范圍1.大體積混凝土2.受化學侵蝕及海水侵蝕工程3.受流動或壓力軟水作用的工程同硅酸鹽水泥1.早期強度要求較高工程2.有抗凍要求的工程3.低溫或冬季施工工程4.有抗碳化要求的工程5.有耐磨性要求的工程6.干燥環(huán)境中工程7.有抗?jié)B要求的工程1-6同礦渣水泥1-7同礦渣水泥接上表硅酸鹽水泥P·O礦渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥第56頁/共79頁凡以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥熟料，磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為鋁酸鹽水泥（CA）。鋁酸鹽水泥是一種快硬、高強、耐腐蝕、耐熱的水泥，又稱高鋁水泥。

5.3鋁酸鹽水泥第57頁/共79頁

5.3.1鋁酸鹽水泥的分類和礦物組成分類按Al2O3含量分為：CA-50：50%≤Al2O3＜60%；CA-60：60%≤Al2O3＜68%；CA-70：68%≤Al2O3＜77%；CA-80：77%≤Al2O3。礦物組成鋁酸鹽水泥的主要礦物成分是鋁酸一鈣（CaO·Al2O3,簡寫式CA）和二鋁酸一鈣（CaO·2Al2O3,簡寫式CA2），此外還有少量的其他鋁酸鹽和硅酸二鈣。鋁酸一鈣性質(zhì)：凝結(jié)正常，硬化速度快，早期強度高，后期強度發(fā)展慢。二鋁酸一鈣性質(zhì)：水化硬化慢，早期強度低，后期強度不斷增加。隨CA2含量增加，水泥耐火性提高。隨鋁酸鹽水泥牌號增加，水泥中CA含量減少，CA2增加，故CA-50快硬、早強性能最好，而CA-80耐火性最好。第58頁/共79頁水化：鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物與溫度密切相關(guān)。當溫度低于20℃時，CA的水化產(chǎn)物為CAH10，而CA2的水化產(chǎn)物為CAH10及鋁膠；當溫度為20～30℃時，CA和CA2的水化產(chǎn)物均為C2AH8及鋁膠；當溫度高于30℃時，CA和CA2的水化產(chǎn)物均為C3AH6及鋁膠。硬化CAH10和C2AH8為片狀或針狀的晶體，它們互相交錯搭接，形成堅固的結(jié)晶連生體骨架，同時生成的鋁膠填充于晶體骨架的空隙中，形成致密的結(jié)構(gòu)，使水泥石強度較高。CA水化集中在早期，使水泥石早期強度迅速增加，水化5～7天后，水化物數(shù)量很少增長，而CA2水化集中在后期，使水泥石后期強度增加。

特別需要指出的是，CAH10和C2AH8都是不穩(wěn)定的，會逐步轉(zhuǎn)化為C3AH6，溫度升高轉(zhuǎn)化加快。晶體轉(zhuǎn)變的結(jié)果，使水泥石內(nèi)析出了游離水，增大了孔隙率；同時也由于C3AH6本身強度較低，且相互搭接較差，所以水泥石的強度明顯下降，后期強度可能比最高強度降低達40%以上。5.3.2鋁酸鹽水泥的水化和硬化第59頁/共79頁

對鋁酸鹽水泥的技術(shù)要求，《鋁酸鹽水泥》GB201-2000規(guī)定如下：一.化學成分：Al2O3、SiO2、Fe2O3、堿、硫和氯離子含量應符合教材表5-10要求。二.物理性能細度：比表面積不小于300㎡/㎏，或45μm篩的篩余不大于20%。凝結(jié)時間：強度：鋁酸鹽水泥6h、1d、3d和28d的抗壓、抗折強度不得低于教材表5-11的規(guī)定。5.3.3鋁酸鹽水泥的技術(shù)要求第60頁/共79頁與硅酸鹽水泥相比，鋁酸鹽水泥具有以下特性及應用：

1．快硬早強。1d強度高，適用于緊急搶修工程。

2．水化熱大。放熱量主要集中在早期，1d內(nèi)即可放出水化總熱量的70%～80%，因此，不宜用于大體積混凝土工程，但適用于寒冷地區(qū)冬季施工的混凝土工程。

3．抗硫酸鹽侵蝕性好。因為鋁酸鹽水泥在水化后幾乎不含有Ca(OH)2，且結(jié)構(gòu)致密。適用于抗硫酸鹽及海水侵蝕的工程。

4．耐熱性好。是因為不存在水化產(chǎn)物Ca(OH)2在較低溫度下的分解，且在高溫時水化產(chǎn)物之間發(fā)生固相反應，生成新的化合物。因此，鋁酸鹽水泥可作為耐熱砂漿或耐熱混凝土的膠結(jié)材料，能耐1300～1400℃高溫。

5．長期強度要降低。一般降低40%～50%，因此不宜用于長期承載結(jié)構(gòu)，且不宜用于高溫環(huán)境中的工程。5.3.4鋁酸鹽水泥的性能特點與應用第61頁/共79頁特性水泥：如快硬水泥、低熱水泥、膨脹水泥等。專用水泥：如道路硅酸鹽水泥、砌筑水泥、油井水泥、大壩水泥和港工水泥等。5.4其他品種水泥第62頁/共79頁

一.定義：以適當成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分和較多量的鐵鋁酸鈣的硅酸鹽熟料稱為道路硅酸鹽水泥熟料。由道路硅酸鹽水泥熟料、0～10%活性混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為道路硅酸鹽水泥（簡稱道路水泥）。道路水泥是一種強度高、特別是抗折強度高、耐磨性好、干縮性小、抗沖擊性好、抗凍性和抗硫酸性比較好的專用水泥。它適用于道路路面、機場跑道道面、城市廣場等工程。由于道路水泥具有干縮性小、耐磨、抗沖擊等特性，可減少水泥混凝土路面的裂縫和磨耗等病害，減少維修、延長路面使用年限。

5.4.1道路硅酸鹽水泥第63頁/共79頁二.技術(shù)要求化學組成在道路水泥或熟料中含有下列有害成分必須加以限制：氧化鎂含量：道路水泥中氧化鎂含量不得超過５.０％。三氧化硫含量：道路水泥中三氧化硫不得超過３.５％。燒失量：道路水泥中的燒失量不得大于３.０％。游離氧化鈣含量：道路水泥熟料中游離氧化鈣含量，旋窯生產(chǎn)不得大于１.０％；立窯生產(chǎn)不得大于１.８％。堿含量：如用戶提出要求時，由供需雙方商定。礦物組成鋁酸三鈣含量：道路水泥熟料中鋁酸三鈣的含量不得大于５.０％。鐵鋁酸四鈣含量：道路水泥熟料中鐵鋁酸四鈣的含量不得小于１６.０％。第64頁/共79頁

物理力學性質(zhì)細度：８０μｍ篩的篩余量不得大于１０％。凝結(jié)時間：初凝不得早于１ｈ，終凝不得遲于１０ｈ。安定性：沸煮法必須合格。干縮性：按水泥膠砂干縮性試驗，２８ｄ干縮率不得大于０.１０％。耐磨性：按行業(yè)標準ＪＣ／Ｔ４２１水泥膠砂耐磨性試驗，磨損率不得大于３．６０ｋｇ／ｍ３。強度：道路水泥分為４２５、５２５和６２５三個標號。第65頁/共79頁三.工程應用道路水泥是一種強度高，特別是抗折強度高，耐磨性好，干縮性小，抗沖擊性好，抗凍性、抗硫酸性比較好的專用水泥。它適用于道路路面、機場跑道道面、城市廣場等工程，由于道路水泥具有干縮性小、耐磨、抗沖擊等特性，可減少水泥混疑土路面的裂縫和磨耗等病害，減少維修、延長路面使用年限，因而可獲得顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。第66頁/共79頁凡以適當成分的生料燒至部分溶融，所得以硅酸鈣為主要成分、氧化鐵含量很少的白色硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為白色硅酸鹽水泥（簡稱白水泥）。白水泥的性能與硅酸鹽水泥基本相同，所不同的是嚴格控制水泥原料的鐵含量，并嚴防在生產(chǎn)過程中混入鐵質(zhì)。Fe2O3含量一般小于0.5%，盡可能除掉其他著色氧化物（MnO、TiO2等）。其技術(shù)要求見《白色硅酸鹽水泥》（GB2015-91）的規(guī)定。白水泥按白度分為特級、一級、二級和三級四個等級。白水泥熟料與石膏以及顏料或著色劑共同磨細可制得彩色水泥。5.4.2白色硅酸鹽水泥第67頁/共79頁定義：凡以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏磨細制成的，以3d抗壓強度表示標號的水硬性膠凝材料稱為快硬硅酸鹽水泥?？煊菜嗯c硅酸鹽水泥的主要區(qū)別在于提高了熟料中C3A和C3S的含量，同時適當增加了石膏的摻量和水泥的細度。技術(shù)要求：見《快硬硅酸鹽水泥》GB199-1990的規(guī)定。細度：80μm方孔篩篩余不大于10%。初凝時間和終凝時間：安定性：合格。SO3含量：不大于4.0%。MgO含量：標號：以3d抗壓強度表示，分325、375、425三個標號。特點：硬化快，早期強度發(fā)展快?？捎脕砼渲圃鐝娀炷?，用于緊急搶修工程和低溫施工工程。5.4.3快硬硅酸鹽水泥第68頁/共79頁

中熱水泥和低熱礦渣水泥主要特點是水化熱低，適用于大壩和大體積混凝土工程。中熱硅酸鹽水泥是由適當成分的硅酸鹽水泥熟料加入混合料、適量石膏磨細而成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料，簡稱中熱水泥。低熱礦渣水泥是由適當成分的硅酸鹽水泥熟料加入礦渣和適量石膏磨細而成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料，簡稱低熱礦渣水泥。其礦渣摻量為20%~60%，允許用不超過混合材料總量50%的磷渣或粉煤灰代替礦渣。5.4.4中熱、低熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥第69頁/共79頁

按抗硫酸鹽侵蝕程度，分為中抗和高抗硫酸鹽水泥兩類。以適當成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏磨細制成的具有抵抗中等（較高）濃度硫酸根離子侵蝕的水硬性膠凝材料，稱為中抗（高抗）硫酸鹽水泥（P?MSR、P?HSR）。P?MSR：C3S、C3A≤55.0%、5.0%；P?HSR：C3S、C3A≤50.0%、3.0%；燒失量≤3.0%；SO3≤2.5%；比表面積≮280m2/kg；各齡期強度符合要求。適用于一般受硫酸鹽侵蝕的海港、水利、地下、隧道、道路和橋梁基礎(chǔ)等工程設(shè)施。5.4.5抗硫酸鹽水泥第70頁/共79頁

常用水泥在空氣中硬化時會收縮，導致砼產(chǎn)生裂縫，使一系列性能變壞。膨脹水泥可克服普通水泥砼的缺點。種類有：（1）硅酸鹽膨脹水泥；（2）鋁酸鹽膨脹水泥；（3）硫鋁酸鹽膨脹水泥；（4）鐵鋁酸鈣膨脹水泥。膨脹水泥的膨脹是由于水泥石中形成了鈣礬石。通過調(diào)整各組分比例，即可得到不同膨脹值的膨脹水泥。膨脹水泥主要用于配制收縮補償砼、構(gòu)件接逢及管道接頭、砼結(jié)構(gòu)的加固和修補、防滲堵漏工程、機器底座和地腳螺絲固定。膨脹水泥的膨脹會在限制條件下使砼受到壓應力，即自應力。自應力值≥2.0MPa時就稱為自應力水泥，可用于制造自應力鋼筋砼壓力管件及其配件。5.4.6膨脹水泥和自應力水泥第71頁/共79頁

工程實例：我國駐孟加拉國大使館1991年2月正式開工，1992年6月竣工，被評為使館建設(shè)“優(yōu)質(zhì)樣板”工程。孟加拉國是世界暴風雨災害中心區(qū)，年降雨量2000～3000mm，雨期長達6個月，使館區(qū)地勢低洼，暴雨后地面積水深達500mm。在該使館工程地下室，樓板、公寓、室外游泳池、觀賞池的混凝土中采用UEA膨脹劑防水混凝土，抗?jié)B標號S8。用內(nèi)摻法，摻入水泥量12％，經(jīng)長時間使用未發(fā)現(xiàn)混凝土收縮裂縫，使用效果好。

膨脹劑的應用除需正確選用品種、