GB-通用硅酸鹽水泥

通用硅酸鹽水泥

GB

175-2007代替:GB

175-1999《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB

1344-1999《礦渣硅酸水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》GB

12958-1999《復合硅酸鹽水泥》原因:按照國家標準化委員會對國家標準進行清理整頓的要求,同時參考EN197-1,將三個標準合為一個標準,統(tǒng)稱為通用水泥.本標準為條文強制性標準,見標準前言第一行4/2/20231第一頁，共九十八頁。3水泥術語和定義硅酸鹽水泥熟料規(guī)定的混合材適量的石膏水泥磨機粉磨、或混合均勻水泥中的主要膠凝物質(zhì)１、包括礦渣、火山灰、粉煤灰、石灰石和砂巖等。２、六大通用水泥依據(jù)不同的混合材及摻入量來控制。緩凝劑性能主要由熟料的礦物組成、混合材種類、摻量和活性、石膏種料和摻量和水泥的顆粒組成。助磨劑4/2/20232第二頁，共九十八頁。5.2.1硅酸鹽水泥熟料組成4/2/2023定義：由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按適當比例磨細成細粉

燒至部分熔融所得以硅酸鈣為主要礦物成份的水硬性膠凝物質(zhì)。其中硅酸鈣礦物不小于66%，氧化鈣和氧化硅質(zhì)量比不小于2.0。主要有四種礦物：硅酸三鈣、硅酸二鈣（占75%左右）和鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣（占22左右），及少量的游離氧化鈣、方鎂石、含堿物、玻璃體。3第三頁，共九十八頁。5.2.2可用于水泥生產(chǎn)中的石膏符合GB/T5483中規(guī)定的G類或M類二級（含）以上的二水石膏或混合石膏。工業(yè)副產(chǎn)品石膏是工業(yè)生產(chǎn)中以硫酸鈣為主要成份的副產(chǎn)物.要試驗證明對水泥性能無害.包括了磷石膏、氟石膏、脫硫副產(chǎn)品石膏、鹽石膏、蘇打石膏、鈦石膏。（硬石膏不能單獨用,因其在拌合水中的溶出速度慢,單獨使用會引起水泥同部分減小劑的不適應,或造成急凝、瞬凝。）4/2/20234第四頁，共九十八頁。磷石膏磷石膏是磷灰石用硫酸處理制取磷酸后殘存的渣子，用石灰中和過量的硫酸后所得的廢渣。如磷石膏含有過量的水溶性磷、氟化合物時,能顯著地影響水泥的凝結時間，摻量不足容易快凝，摻量多又容易緩凝。并對水泥的水化發(fā)生不利影響，使早期強度有所降低，因此必須盡量除去雜質(zhì)。同時，磷石膏含有水份，不烘干容易堵4/2/2料023

。5第五頁，共九十八頁。氟石膏氟石膏：是氟化鈣用硫酸處理制取氫氟酸后殘存的渣子，再用石灰中和過量的硫酸后所得的廢渣。生成時為無水石膏，在貯存池內(nèi)存放后，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)槎?。氟石膏的雜質(zhì)對水泥強度的影響不大，但是必須烘干后才能使用，且摻入這種石膏的水泥比摻天然石膏的同種水泥難磨，對磨機產(chǎn)量有所影響。4/2/20236第六頁，共九十八頁。石膏對同外加劑適應性的影響1如果使用硬石膏,對C3A含量高的水泥可能會造成混凝土拌合物中SO

2-不足（即通常所4說的欠硫水泥），坍落度經(jīng)時損失過快。

用硬石膏，而又使用木鈣、糖鈣作緩凝減水劑時，混凝土拌合物的坍落度經(jīng)時損失會明顯增大，甚至發(fā)生“假凝”現(xiàn)象。(由于木鈣、糖鈣中的還原糖大大降低了硬石膏在液相中的溶解度，使C3A在短時間內(nèi)急速水化，產(chǎn)生大量水化鋁酸鈣晶體而造成的。)4/2/20237第七頁，共九十八頁。石膏對同外加劑適應性的影響2

當水泥粉磨溫度過高時，所摻入的二水石膏會部分脫水轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨唷Ｒ矔е滤鄡魸{假凝而影響水泥與外加劑的適應性。

以磷石膏、氟石膏等工業(yè)副產(chǎn)品代替二水石膏。但它們含有各種雜質(zhì)，并且有效成分含量波動較大，也會影響水泥與外加劑的適應性。4/2/20238第八頁，共九十八頁。使用混合材的意義改善水泥性能，生產(chǎn)不同品種水泥調(diào)節(jié)水泥強度等級，合理使用水泥節(jié)省熟料，降低能耗綜合利用工業(yè)廢渣增加水泥產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本我國是大量使用混合材料的國家，混合材料幾乎占我國水泥產(chǎn)量的l／4—l／3（但摻加混合材，帶來水泥早期強度低，低溫性能較差等。）4/2/20239第九頁，共九十八頁。水泥允許使用混合材的原則保證水泥的質(zhì)量利于水泥產(chǎn)品質(zhì)量的管理（穩(wěn)定）混合材量大、面廣對人體無害（重金屬，放射性）(混合材的歷史作用從原先的提高水泥產(chǎn)量轉(zhuǎn)向水泥性能調(diào)節(jié),保障人民身體健康,形成個性鮮明的水泥品種體系,適應混凝土技術的需要.)4/2/202310第十頁，共九十八頁。5.2.3活性混合材

活性混合材料：指具有火山灰性或潛在水硬性，以及兼有火山灰性和水硬性的礦物質(zhì)材料。

包括：符合相關標準要求的?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料和粉煤灰;這類混合材含有一定的活性組分,在常溫下能與Ca(OH)2,CaSO4作用,形成膠凝性、水硬性的穩(wěn)定化合物。強度在28天至3個月增長很快，形成一個突變點。4/2/202311第十一頁，共九十八頁。5.2.4非活性混合材

非活性混合材料：在水泥中主要起填充作用而又不損害水泥性能的礦物質(zhì)材料。

包括活性指標不符合標準要求的潛在水硬性或火山灰性的水泥混合材料，砂巖和石灰石。

非活性混合材料促進熟料水化的能力很弱，沒有吸收Ca(OH)2的能力。4/2/202312第十二頁，共九十八頁。潛在水硬性和火山灰性潛在水硬性：一種材料磨成細粉和水拌合成漿后，能在潮濕空氣和水中硬化并形成穩(wěn)定化合物的性能?；鹕交倚裕阂环N材料磨成細粉，單獨不具有水硬性，但在常溫下與石灰一起和水后能形成具有水硬性的化合物的性能4/2/202313第十三頁，共九十八頁。活性的檢驗方法GB/T

12957《用于水泥混合材的工業(yè)廢渣活性試驗方法》

化學方法：潛在水硬性試驗（細粉和石膏混合，潛在水硬性材料能在空氣和水中硬化）、火山灰性試驗。物理方法（強度活性指數(shù)）：在硅酸鹽水泥中摻入30%的廢渣，用其7天或28天抗壓強

度與該硅酸鹽水泥的強度進行比較，以確定其活性高低。4/2/202314第十四頁，共九十八頁?；鹕交也牧匣钚詸z驗火山灰質(zhì)混合材的成因各異，它們的化學成份、礦物組成和物理狀態(tài)各不相同，對水泥性能的影響是多方面的。應尋找一個盡可能綜合反映混合材料活性和水泥性能之間關系的試驗方法。

火山灰性試驗（圖）結果穩(wěn)定、有較好的復演性與強度的相關性。但只能說明材料是否具有活性，活性大小要通過強度試驗。4/2/202315第十五頁，共九十八頁。火山灰性檢驗（圖表）4/2/202316第十六頁，共九十八頁。礦渣（slag）的基本情況定義：冶煉生鐵時副產(chǎn)品，浮在鐵水上面，定期從排渣口排出，經(jīng)水或空氣急冷處理成為粒狀的顆粒。因而又稱為水渣。密度在2.3-2.9g/cm3

活性情況：有潛在水硬性，氧化鈣在熔體冷卻過程中與氧化硅和氧化鋁生成有水硬性的硅酸鈣和鋁酸鈣。水淬礦渣活性好。主要成份：氧化鈣、氧化硅、氧化鋁,其總量在90%以上。激發(fā)劑：氫氧化鈣激發(fā)，SO

2-離子激發(fā)44/2/202317第十七頁，共九十八頁。分類按冶煉生鐵的種類分為：鑄鐵礦渣煉鋼生鐵礦渣特種生鐵礦渣（如錳礦渣、鎂礦渣）4/2/202318第十八頁，共九十八頁。GB/T203標準要求質(zhì)量系數(shù)

[(CaO+MgO+Al2O3)/(SiO2+MnO+TiO2)]TiO2含量，MnO含量氟化物，硫化物含量放射性松散容量最大粒度大于10mm顆粒含量4/2/202319第十九頁，共九十八頁。質(zhì)量系數(shù)礦渣的化學成份、礦物組成和結構復雜，都影響活性。質(zhì)量系數(shù)反映了活性組分與低活性和非活性組分的比例，系數(shù)越大，活性則越高用化學方法評定活性不夠全面，但因沒涉及礦渣的結構，是國內(nèi)外評定礦渣的主要方法。4/2/202320第二十頁，共九十八頁。CaO、MgO、Al2O3CaO在熔體冷卻過程中能與氧化硅和氧化鋁結合形成具有水硬性的硅酸鈣和鋁酸鈣，對活性有利。MgO一般都以穩(wěn)定化合物或玻璃態(tài)化合物存在。對水泥安定性沒有不良的影響。它的存在可降低熔體的粘度，增加活性。Al2O3一般以鋁酸鈣或鋁酸鈣玻璃體存在，含量越高，活性越大。4/2/202321第二十一頁，共九十八頁。SiO2、MnO、TiO2SiO2含量較高時，礦渣熔體的粘度比較大，冷卻時，易于形成低堿性硅酸鈣和高硅玻璃體，活性下降。MnO含量一般不超過1-3%，對礦渣的活性影響不大，但超過4-5%時，活性下降。TiO2：氧化鈦在礦渣中多以鈦酸鈣（CaO·TiO2）形式存在。由于鈦酸鈣的生成相應地減少了礦渣中硅酸鈣的含量，所以降低了礦渣的質(zhì)量系數(shù)。鈦酸鈣的活性比硅酸鈣小，這樣，TiO2的存在就會減小礦渣的活性。4/2/202322第二十二頁，共九十八頁。礦渣粉標準(GB/T

18046)4/2/202323第二十三頁，共九十八頁。礦渣水泥的水化

礦渣硅酸鹽水泥的水化硬化過程，較硅酸鹽水泥更為復雜，但基本上可以歸納如下：1、礦渣硅酸鹽水泥調(diào)水后，首先水泥熟料礦物與水作用，生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化鐵鋁酸鈣和氫氧化鈣等，這些水化產(chǎn)物與純硅酸鹽水泥水化時是相同的。2、生成的氫氧化鈣是礦渣的堿激發(fā)劑，它解離了玻璃體4

4的結構，使玻璃中的Ca2-、AlO

5-、Al3-、SiO

4-等離子進入溶液，生成新的水化物，即水化硅酸鹽、水化鋁酸鹽。如有石膏存在,還化成水化硫鋁（鐵）酸鈣。4/2/202324第二十四頁，共九十八頁。提高礦渣水泥早期強度的方法選擇活性高的礦渣及適當?shù)募尤肓?。適當提高石膏加入量

在礦渣水泥中，加入適量的石灰石代替礦渣。由于CaCO3和水化鋁酸鈣可形成水化碳鋁酸鈣，這也可以提高礦渣水泥的早期強度4/2/202325第二十五頁，共九十八頁。礦渣水泥的特點早強低,后期強度可超過硅酸鹽水泥在清水和硫酸鹽水中的穩(wěn)定性優(yōu)于硅酸鹽水泥,可用于水工及海工建筑.水化熱低,可用于大體積建筑.和易性差,泌水量大,施工應加強保養(yǎng),注意加水量.抗大氣性和抗凍性差,不適宜凍融循環(huán)及干濕交替的工程.4/2/202326第二十六頁，共九十八頁。火山灰質(zhì)混合材(pozzolana)

具有火山灰性的、天然的或人工的礦物材料。密度在2.7-2.9

g/cm3

天然火山灰質(zhì)混合材：火山灰、凝灰?guī)r、沸石巖、浮石、硅藻土。

人工火山灰質(zhì)混合材：煤矸石、燒頁巖、燒粘土、煤渣、硅質(zhì)渣。

特點：多為多孔狀的材料，比表積面大，水泥的標準稠度用水量高。人工火山灰的火山灰性比天然火山灰好。用氫氧化鈣激發(fā)。4/2/202327第二十七頁，共九十八頁?；鹕交宜嗟乃^程

火山灰水泥的水化過程：水泥拌水后，首先是水泥熟料礦物水化，然后是熟料礦物水化過程中釋放出來的Ca(OH)2與混合材料中的活性成份發(fā)生反應，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣4/2/202328第二十八頁，共九十八頁。GB/T2847技術要求燒失量，不大于10%三氧化硫,不大于3.5%火山灰性,合格28天抗壓強度比，不小于65%放射性，合格。4/2/202329第二十九頁，共九十八頁?；鹕交宜嗟奶攸c早期強度低。后期強度（3個月后）增長較大。生成的水泥石也較致密?？?jié)B性、抗硫酸鹽性較好；抗凍性、抗大氣性、干縮率大。更適用于地下、水中、潮濕環(huán)境。4/2/202330第三十頁，共九十八頁。粉煤灰（

fly

ash）

火力發(fā)電廠從煤灰爐煙氣體中收集的粉末，它是一種特殊的火山灰質(zhì)混合材料。密度在

1.8-2.4

g/cm3

。

經(jīng)空氣分選后分為：Ⅰ級灰；Ⅱ級灰；Ⅲ級灰前二級灰用于混凝土的摻合料，后一級灰主

要用水泥生產(chǎn)的混合材。主要成份：二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鈣、和未燃盡的炭。具有火山灰性。堿激發(fā)。4/2/202331第三十一頁，共九十八頁。粉煤灰活性的特點粉煤灰的活性主要來自低鐵玻璃體，其含量高，活性高。

玻璃體的形態(tài)對活性有影響。細小的密實玻璃多，活性高，需水量低。不規(guī)則多孔玻璃含量多，活性下降，需水高。未燃炭粒多，需水多，制成水泥的強度也低。含有5-45um的細顆粒越多，活性越高。4/2/202332第三十二頁，共九十八頁。粉煤灰水泥的水化特點粉煤灰水泥的凝結硬化過程與火山灰水泥極為相似。在水泥水化7天后，玻璃球的表面幾乎沒變化，28天后表面開始水化，有凝膠狀的水

化物出現(xiàn)。在90天后，顆粒表面才開始生

成大量的水化硅酸鈣，并相互交叉連接，形成好的粘結強度。強度發(fā)展同火山灰質(zhì)水泥相似，后期（6個月）可超過硅酸鹽水泥。4/2/202333第三十三頁，共九十八頁。GB/T

1596技術要求燒失量，不大于8.0%含水量，不大于1.0%三氧化硫，不大于3.5%游離氧化鈣，安定性強度活性指數(shù)，不小于70%需水比（混凝土），1級不大于95%，2級105%4/2/202334第三十四頁，共九十八頁。粉煤灰水泥的特點粉煤灰有很多球狀顆粒，內(nèi)比表面積小，需水量較低，干縮小，抗裂性好；水化

熱低，抗蝕性好?？捎糜谝话愕墓I(yè)和民用建筑，適用于大體積混凝土以及地下和海港工程。4/2/202335第三十五頁，共九十八頁。石灰石石灰石只是一種非活性的混合材，基本上在水泥的水化過程中不參予水化反應.

石灰石的要求：三氧化二鋁的含量應不超過

2.5%.4/2/202336第三十六頁，共九十八頁。加入石灰石的性能

石灰石易磨性好,細粉磨后填充的水泥顆粒的間隙中，摻入水泥后能夠明顯減少水泥顆粒堆積的空隙率,增加了漿體的致密性，所以也就提供了水泥的早強強度，和減少水泥的標準稠度用水量,可以改善水泥的和易性、保水性和抗?jié)B性等物理性能。一般在３％最佳，據(jù)大量試驗一般在５％以下，可以說這時的石灰石摻量已經(jīng)把水泥顆粒之間的間隙填充滿

了，再多，只能起骨料的作用了，效果就不如摻加活性混合材好了摻石灰石作混合材水泥的抗凍融性能和抗鹽剝蝕能力特別差(石灰石存在時水泥水化生成碳鋁酸鹽的緣故)4/2/202337第三十七頁，共九十八頁。砂巖

砂是一種粒狀物質(zhì)，礦物和巖石碎屑是它的組分。由砂形成的巖石就是砂巖。砂巖可以改善水泥的顆粒組成，可能對水泥強度的提高有利。含適的砂巖可提高水泥的耐磨性能。4/2/202338第三十八頁，共九十八頁。5.2.5窯灰定義：從水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣中收集的粉塵。主要是未燃燒完全的生料細粉。在水泥起填充作用，增加細粉數(shù)量，改善級配。4/2/202339第三十九頁，共九十八頁。5.2.6助磨劑表面活性物質(zhì)：如亞硫酸紙漿廢液、三乙醇胺下腳料，乙二醇，丙二醇等。可消除細粉的粘附和聚集現(xiàn)象。提高粉磨效率，優(yōu)化水泥顆粒組成。應對水泥的性能無害加入量不應大于水泥質(zhì)量的0.5%,助磨劑應符合JC/T667要求。從1%更改為０.5%，因為一些企業(yè)在助磨劑中加入了外加劑，如鹽類早強劑等。１％限量恰好是使一些早強劑能發(fā)揮作用，而一般的商品助磨劑使用量在0.1%以下。4/2/202340第四十頁，共九十八頁。JC/T667水泥助磨劑助磨效果：比表面積增加不小于10m2/kg.標準稠度需水量:絕對值之差不多于1%水泥膠砂流動度:相對值不大于105%,不小于95%凝結時間:差值不大于30min,并結論不變安定性:結論不變水泥抗壓強度:所有齡期相對值不低于95%膠砂28天干縮率:差值不大于0.025%混凝土抗壓強度:3、7、28、90天所有齡期相對值不低于90%.4/2/202341第四十一頁，共九十八頁。５.1六種通用水泥的組分(１)允許用不超過５％窯灰或不超過8％的非活性混合材來代替硅酸鹽水泥：Ⅰ類不摻加混合材，代號Ｐ·Ⅰ

Ⅱ類加入≤5%的石灰石或?；郀t礦渣。代

號：Ｐ·Ⅱ。普通硅酸鹽水泥：加入＞5且≤20％混合材；摻非活性混合材時，最大的摻入量不得超過水泥質(zhì)量的8%。代號為Ｐ·

O;。礦渣硅酸鹽水泥：加入?；郀t礦渣量為＞

20%且≤50％代號：Ｐ·Ｓ·

A；加入?；郀t礦渣量為＞50%且≤70％代號：Ｐ·Ｓ·B。允許用窯灰、粉煤灰和火山灰質(zhì)混合材料中的一種來代替礦渣，代替的數(shù)量不得超過水泥質(zhì)量的8%4/2/202342第四十二頁，共九十八頁。5.1六種通用水泥的組分(２)粉煤灰硅酸鹽水泥：加入＞20%且≤40％粉煤灰。代號：Ｐ·Ｆ.

火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：加入＞20%且≤40%火山灰質(zhì)混合材；代號為Ｐ·Ｐ。復合硅酸鹽水泥：加入二種(含)以上規(guī)定的混合材，加入量為＞20%且≤50%;代號：

Ｐ·

C。水泥中允許用不超過８％的窯灰代替部分混合材；摻礦渣時，混合材不得與礦渣水泥重復。4/2/202343第四十三頁，共九十八頁。關于普通硅酸鹽水泥名稱我國的普通硅酸鹽水泥是五十年代學習蘇聯(lián)標準而得名的.性能以硅酸鹽水泥熟料為主導,混合材料為輔助作用.名字被廣泛接受,也被各領域的水泥應用規(guī)范所引用,所以本標準保留這一名稱.4/2/202344第四十四頁，共九十八頁?；旌喜膶λ嘈阅艿挠绊懀?）世界各國對通用水泥品種的劃分是以水泥中混合材品種變化和摻加量多少來規(guī)定的.因為混合材品種和摻加量的變化,會對水泥的性能產(chǎn)生影響,如需水性、泌水性、常溫凝結時間、低溫凝結時間、早期強度、低溫強度、水化熱、干縮、耐磨、抗?jié)B、抗碳化、抗凍融、抗環(huán)境水侵蝕、堿骨料反應活性等。4/2/202345第四十五頁，共九十八頁。混合材對水泥性能的影響（2）混合材摻量對水泥性能的影響不能簡單說有利或不利，而主要和水泥的應用有關。如隨火山灰質(zhì)混合材摻量的增加，水泥的泌水率減少，對砌筑砂漿有利；但稠度增加，不利于混凝土施工性能。4/2/202346第四十六頁，共九十八頁。同一混合材，摻量對水泥性能的影響是漸變的。對火山灰（粉煤灰），當摻量大于40%后，各性能急劇變化。礦渣水泥的混合材允許摻量范圍大，水泥性能的變化比較大，特別是礦渣摻量超過50%后，碳化深度急劇增加。4/2/202347第四十七頁，共九十八頁。不同水泥品種的使用由于不同的混合材的礦物(化學)組成不同以及摻加量的不同,導致水泥水化產(chǎn)物的微觀形態(tài)不同,引起水泥性能的差異.因此不同的水泥品種有個適用的環(huán)境.德國DIN1164就詳細地規(guī)定了各種水泥的適用范圍,用于指導水泥的正確使用.4/2/202348第四十八頁，共九十八頁。６強度等級關于取消普通硅酸鹽水泥32.5強度等級由于熟料質(zhì)量和水泥粉磨技術的進步，絕大部分的企業(yè)在生產(chǎn)32.5強度等級水泥時，混合材摻入量超過20%。如按標準要求加入混合材，32.5強度等級富裕強度很大。取消P.O32.5強度等級，將水泥分為兩個層次，高強度等級主要為P.Ⅰ、P.Ⅱ、Ｐ.O;低強度等級水泥主要選擇P.S、P.F、Ｐ.C、Ｐ.4/2/202349第四十九頁，共九十八頁。7.1化學指標--不溶物指經(jīng)酸、堿外處理，不能被溶解的殘留物。主要成份：結晶SiO2，其次R2O，是水泥中的非活性組成之一。從生料、混合物（尤其是火山灰質(zhì)混合材）和石膏中引入。對P·Ⅰ水泥,≤0.75%；對P·Ⅱ水泥,≤

1.5%;別的水泥不作要求。4/2/202350第五十頁，共九十八頁。7.1化學指標---燒失量樣品在高溫灼燒時，發(fā)生的分解、氧化、還氧反應后的質(zhì)量的縮減和增加。

主要反應：水份揮發(fā)、有機碳燃燒、石膏脫水、CaSO4、ＣaCO4分解、氧化物的氧化和

還原反應。對P·Ⅰ水泥,≤3.0%；對P·Ⅱ水泥,≤3.5%;對普通水泥，不得大于5.0%。4/2/202351第五十一頁，共九十八頁。燒失量指標的意義主要用于控制混合材料的摻入量和質(zhì)量。 活性混合材中一般都含有泥質(zhì)成分，如果不用燒失量這個指標加一控制，這樣的混合材可能燒不透，泥質(zhì)不能轉(zhuǎn)化為活性的

AI2O3、SiO2等有用成分，對水泥的水化不

利。未燃盡的碳對混凝土的耐久性也有影響。4/2/202352第五十二頁，共九十八頁。7.3物理指標---水泥需水性需水性也是水泥重要的建筑性質(zhì)之一。水分一方面與水泥粉起水泥作用使其凝結硬化，另一方面是使凈漿、砂漿和混凝土具有一定的流動性，以便于施工。需水性的表示方式：標準稠度用水量、膠砂流動度、混凝土坍落度。

標準稠度：為了使水泥凝結時間、體積安定性的測定具有可比性，人為的規(guī)定水泥凈漿4/2/202處353于一種特定的可塑狀態(tài)。第五十三頁，共九十八頁。影響需水性的因素粉磨的細度及顆粒級配水泥的礦物組成混合材的種類和摻入量其中：硅酸鹽水泥：21-28（%）普通硅酸鹽水泥：23-28（%）礦渣水泥：24-30（%）火山灰及粉煤灰水泥：26-32（%）4/2/202354第五十四頁，共九十八頁。稠度分區(qū)表4/2/202355第五十五頁，共九十八頁。7.3.1凝結時間加水拌合可塑性漿體具有流動性初凝狀態(tài)稠硬漿體流動性消失終凝終凝狀態(tài)稠度漿體強度增長初凝時間終凝時間誘導期凝結硬化不得早于45min硅酸鹽水泥不得遲于390min;其它水泥不得遲于600min4/2/202356第五十六頁，共九十八頁。水化放熱曲線4/2/202357第五十七頁，共九十八頁。假凝和瞬凝

假凝是水泥加水后在很短的幾分鐘內(nèi)就發(fā)生凝固的現(xiàn)象，但不象瞬凝那樣放出一定的熱量。假凝的原因１、粉磨水泥時，由于水泥磨內(nèi)溫度過高，部分石膏脫水成半水石膏所致。２、對于某些含堿較高的水泥，所含的硫酸鉀會依下式反應：K2SO4+CaSO4·2H2O—K2SO4·CaSO4·H2O+H2O所生成的鉀石膏結晶迅速長大，也是造成假凝的原因。4/2/202358第五十八頁，共九十八頁。粉磨流程粉磨設備產(chǎn)品要求熟料易磨性磨機產(chǎn)量單位電耗

研磨體消耗水泥儲存水泥細度(顆粒級配)孔隙率與孔分布儲存要求水化熱強度與強度增進率凝結時間濕脹干縮抗凍性抗?jié)B性耐蝕性水化速度水化程度泌水率需水量(流動度)容重4/2/202359第五十九頁，共九十八頁。顆粒級配(圖)4/2/202360第六十頁，共九十八頁。關于取消細度指標以前的通用水泥規(guī)定了0.08mm篩余，防止水泥企業(yè)粉磨

細度過粗，也為防止非粉磨原因造成的大顆粒進入成品，影響水泥使用。隨粉磨技術的提高，細度的作用由產(chǎn)品質(zhì)量保證向產(chǎn)品質(zhì)量控制轉(zhuǎn)變。0.08mm篩余無論從保證產(chǎn)品質(zhì)量的角度，還是從工藝控制的角度都失去了它的作用。為了方便用戶對水泥的確了解、選擇、利用，宜給出水泥細度結果。4/2/202361第六十一頁，共九十八頁。細度檢驗方法篩余。日本企業(yè)多用45、32um的篩來控制產(chǎn)品質(zhì)能；美國要求水硬性水泥報告中給出

45um或比表面積的結果。歐洲沒有規(guī)定細

度，但拉發(fā)基水泥公司采用45um篩余控制水泥性能。比表面積（透氣法）。美國硅酸鹽水泥以比表面積控制。多孔狀的材料（如一些火山灰質(zhì)混合材）不適用。硅酸鹽水泥比表面積大于300m2/kg粒級配4?/2/20顆2362第六十二頁，共九十八頁。細度分區(qū)表4/2/202363第六十三頁，共九十八頁。體積變化

硬化水泥的體積變化是一項重要的指標。由于水化前后體系總體積的變化、濕度和溫度影響以及大氣作用等各種原因，水泥石必然有一定的體積變化：濕脹干縮、化學減縮、碳化收縮、溫度變形、在荷載作用下的變形。數(shù)量級遠小于安定性問題，但也影響到其他的物理、力學和耐久性能。

水泥漿硬化過程中產(chǎn)生顯著而不勻性的體積變化稱為安定性不良。4/2/202364第六十四頁，共九十八頁。水化前后示意圖4/2/202365第六十五頁，共九十八頁。濕脹干縮濕脹干縮大部分是可逆的。干燥時固相產(chǎn)生壓縮彈性變形，表面張力提高，造成干縮。

水泥熟料的礦物組成中，干縮的差別大部分由C3A引起。C3A相同的情況下，石膏摻入量成為決定干縮值的關鍵。(圖)水灰比對干縮的影響（圖）混凝土中，由于集料的限制作用，干縮要小得多。在對建筑物有損的裂縫中，干縮產(chǎn)生有10%左右。4/2/202366第六十六頁，共九十八頁。C3A含量對干縮的影響(圖)4/2/202367第六十七頁，共九十八頁。水灰比對水泥漿體干縮的影響(圖)4/2/202368第六十八頁，共九十八頁。碳化收縮在有水汽存在條件下,二氧化碳會和水泥漿體內(nèi)所含的氫氧化鈣作用,生成碳酸鈣和水。硬化漿體的的體積減小,出現(xiàn)不可逆的碳化收縮.在一般的大氣中,實際的碳化速度很慢,通常在1年以后才會使?jié){體表面產(chǎn)生微細裂縫,主要影響其外觀質(zhì)量.4/2/202369第六十九頁，共九十八頁?；瘜W減縮在水泥的水化過程中,無水的熟料礦物轉(zhuǎn)變?yōu)樗?固相體積逐漸增加;但水泥-水體系的總體積卻在不斷縮小。這種體積減縮是因化學反應所致，故稱化學減縮，它是不能恢復的.水泥熟料中各單礦物的減縮作用排序如下:

C3A>C4AF>C3S>C2S4/2/202370第七十頁，共九十八頁。溫度變形環(huán)境溫度變化時，硬化后的混凝土也具有熱脹冷縮的性質(zhì)。環(huán)境溫度每升高1℃,每1m膨脹0.01mm。溫度變形

對大體積混凝土及大面積混凝土極為不利?；炷劣不跗冢嗨懦鲚^多的熱量，混凝土又是熱的不良導體，散熱較慢，因此在大體積混凝土內(nèi)部的溫度比外部高，有時溫差可達50~100℃。這樣內(nèi)部和外部膨脹（收縮）不一致，在外表面產(chǎn)生很大的拉應力，嚴重時使混凝土產(chǎn)生裂縫。4/2/202371第七十一頁，共九十八頁。在荷載作用下的變形在短期荷載作用下的變形：混凝土內(nèi)部結構中含有砂石骨料、水泥石、水分和氣泡，這就決定了混凝土本身的不勻質(zhì)性。它不是一種完全的彈性體，而是一種彈塑性體。在受力時，產(chǎn)生可以恢復的彈性變形，又會產(chǎn)生不可恢復的塑性變形。徐變：在長期荷載作用下，混凝土沿著作用力方向的變形會隨時間不斷增長，一般要延續(xù)2~3年才逐漸趨于穩(wěn)定。4/2/202372第七十二頁，共九十八頁。安定性f-CaO是一種最常見,影響最嚴重的因素.

死燒狀態(tài)的f-CaO水化速度很慢,通常3天后水化開始明顯，

3到6個月水化完成。在硬化的水泥石中水生成六方板狀的Ca(OH)2晶體，體積增大近一培，產(chǎn)生膨脹應力，以致破壞水泥石。欠燒(低溫)f-CaO:在1100℃低溫條件下形成。高溫未化合f-CaO：在1400℃高溫條件下形成。因飽和比高，熔劑礦物少，混合不均勻，燒成時間不足產(chǎn)生。少量的f-CaO可改善水泥的收縮性能，對防止砼開裂有些好處。4/2/202373第七十三頁，共九十八頁。安定性的時效性同一批水泥在第一次送檢時安定性不合格,但是在過一段時間后送檢卻是合格的,這種安定性隨時間發(fā)生變化的情況稱為安定性的時效性.水泥中的低溫f-CaO的結構比較疏松,在水泥存放的過程中能自動吸收空氣中的水分進行消解,隨著時間的延長,其含量不斷的減小.這并不意味著如水泥安性不良,只要存放一段時間就可以合格.因高溫f-CaO結構比較致密,表面包裹玻璃釉狀物質(zhì),不易吸收空氣中的水分進行水化.4/2/202374第七十四頁，共九十八頁。氧化鎂

熟料中MgO主要由石灰石原料帶入。在

1400℃高溫下發(fā)展成粗大、結構致密的方鎂石。

方鎂石的水化速度更慢，一般10之后還在水化。故要經(jīng)過較長時間才會顯露其危害性。它水化生成Mg(OH)2時，體積膨脹148%。檢驗時用100℃沸煮法不能使其大量水化，所以要在高溫高壓條件下的壓蒸釜法。4/2/202375第七十五頁，共九十八頁。三氧化硫

石膏摻入量過多，多余的SO3在水泥硬化后繼續(xù)形成水化硫鋁酸鹽（鈣礬石），體積增加2.22倍，產(chǎn)生膨脹應力而影響水泥的安定性。石膏對水泥凝結時間的影響，并不與摻量成正比，并帶有突變性。（見圖）4/2/202376第七十六頁，共九十八頁。石膏對水泥凝結時間的影響（圖）4/2/202377第七十七頁，共九十八頁。最佳石膏摻入量用同一種熟料摻加各種百分比的石膏，分別磨到同一細度，進行凝結時間、強度等性能試驗。根據(jù)得到的SO3和強度的關系曲線，選擇在凝結時間正常時能達到的最高強度的

SO3摻加量。（見圖）4/2/202378第七十八頁，共九十八頁。SO3總量與抗壓強度的關系(圖)4/2/202379第七十九頁，共九十八頁。堿含量選擇性指標,按Na2O+0.658k2O計算值表示.一般不應大于0.60%.堿集料反應：堿與集料中的活性二氧化硅相作用，形成堿的硅酸鹽凝膠，其體積大于反應前的二氧化硅，凝膠吸水腫脹引起混凝土開裂?？赡茉斐煽炷?、假凝。因石膏會和堿反應消耗一部分，破壞了石膏的緩凝作用?；炷帘砻嫫鸢装咴斐伤嗤恍┩饧觿┎慌?一般認為隨著水泥中可溶性堿含量增大，減水劑與水泥的適應性變差，減水劑的塑化效果降低，混凝土坍落度

經(jīng)時損失增大。在水泥中溶出速度快，可加速水化，激發(fā)混合材活性，從而提高早強。4/2/202380第八十頁，共九十八頁。堿-集料反應一般，當水泥的堿含量在0.6%以下時，不會發(fā)生過大的膨脹，對活性集料是安全的。反應的條件：1、骨料有活性；2、有一定量的可溶性堿；3、受到水的作用。重要工程的砂石要進行骨料堿活性檢驗。反應很慢，引起的破壞一般若干年后才會明顯。對于給定的活性集料，有一個能導致最在膨脹的“最危險”含量。蛋白含量可低到3-5%，對于活性較低的集料，

“最危險含量”可能為10-20%.4/2/202381第八十一頁，共九十八頁。抑制堿-骨料反應的措施主要使用非活性骨料使用低堿水泥、限制混凝土堿含量使用摻活性混合材的水泥使用堿-骨料反應抑制劑改善混凝土結構排水、防水設施。4/2/202382第八十二頁，共九十八頁。強度

檢驗水泥強度的目的，一方面是為了確定水泥強度等級，評定水泥質(zhì)量的好壞，另一方面是為設計混凝土標號提供依據(jù)。3、7天為

期強度，28天及以后強度為后期強度，也將3個月以后的強度稱為長期強度。28天時，水泥強度大部分發(fā)揮，所以用28天強度來劃分不同等級。4/2/202383第八十三頁，共九十八頁。8.6強度火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥和摻火山灰質(zhì)混合材料的普通硅酸鹽水泥在進行膠砂強度檢驗時，其用水量按0.50水灰比和膠砂流動度不小于

180mm來確定。當流動度小于180mm時，應以0.01的整數(shù)倍遞增的方法將水灰比調(diào)整到膠砂流動度不小于180mm.4/2/202384第八十四頁，共九十八頁。氯離子來源正常情況下，水泥中的氯離子來源于原料，但大部分在熟料燒成過程中揮發(fā)，殘留氯離子含量很少，一般小于0.05%。如氯離子含量高，主要來源于使用的的各種外加劑。4/2/202385第八十五頁，共九十八頁。氯離子

氯鹽是一種無機促凝劑，最常用的為氯化鈣，它有促進初凝和縮短初、終凝間隔的作用。

無機電解質(zhì)有促進C3S水化的作用。主要是使液相提早達到必需的Ca(OH)2過飽和度，

從而加快Ca(OH)2的結晶析出，縮短誘導期。

氯化鈣會加速鈣礬石形成，與C3A生成水化氯鋁酸鹽，促進水泥硬化，提高早強。4/2/202386第八十六頁，共九十八頁。加促凝劑的圖4/2/202387第八十七頁，共九十八頁。其它性能水化熱抗硫酸鹽侵蝕性能保水率耐磨性(和抗壓強度有較好的相關性,可提高C3S,C4AF,可加入5%以下的石英砂.)4/2/202388第八十八頁，共九十八頁。8.1組分水泥組分是水泥品種的界定條件?，F(xiàn)有的《水泥組分的定量測定》有局限性，不能解決混合材品種，活性和非活性的判斷問題。本標準參照歐洲和美國標準，由生產(chǎn)者自行選擇適合的測定方法并形成企業(yè)標準，定期進行水泥組分的校核、測定。不再將混合材超限量作為水泥合格判定的依據(jù).但為了混凝土攪拌站能夠控制混凝土摻合料的總量,水泥企業(yè)應嚴格控制,向用戶提供水泥中的混合材種類和摻量.4/2/202389第八十九頁，共九十八頁。9.1編號及取樣取樣方法按GB12573

進行.3.3混合樣：從一個編號內(nèi)取得的全部水泥份樣，經(jīng)充分混合后制得的樣品。3.9分割樣：在一個編號按每1/10編號取得的份樣，用作分割樣品質(zhì)試驗。8.1樣品的制備（過篩、縮分為到定量，均分試驗樣品和封存樣品)，9.1樣品的包裝和貯存（留樣桶、雙層食品塑料薄膜袋）

取樣應有代表性，可連續(xù)取，亦可從20個以上不同部位取等量樣品，總量至少12kg。表面沒有增塑劑溶于水的4/2/20233.4.1自動取樣器取90樣