水泥

　　水泥屬于水硬性膠凝材料。常用的是硅酸鹽系列水泥。

　　(一)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥

　　1.定義與代號(hào)

　　(1)硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥分為兩種類(lèi)型：不摻混合材料的稱(chēng)為I型硅酸鹽水泥，代號(hào)P.I;在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻入不超過(guò)水泥質(zhì)量5%的石灰石或�；�高爐礦渣混合材料的稱(chēng)為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號(hào)PⅡ。

　　(2)普通硅酸鹽水泥。由硅酸鹽水泥熟料、6%～15%的混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為普通硅酸鹽水泥，代號(hào)P.O。

　　例題：在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻入不超過(guò)水泥質(zhì)量5%的石灰石或�；�高爐礦渣混合材料的水泥代號(hào)是

　　A. P ?I

　　B. P?Ⅱ

　　C. P?O

　　D. P?S

　　答案：B

　　分析：硅酸鹽水泥分為兩種類(lèi)型：不摻混合材料的稱(chēng)為I型硅酸鹽水泥，代號(hào)P.I;在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻入不超過(guò)水泥質(zhì)量5%的石灰石或�；�高爐礦渣混合材料的稱(chēng)為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號(hào)PⅡ。

　　2.硅酸鹽水泥熟料的組成

　　硅酸鹽水泥熟料主要礦物組成及其含量范圍和各種熟料單獨(dú)與水作用所表現(xiàn)特性，見(jiàn)教材表2.2.1。

　　3.硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化

　　水泥凝結(jié)硬化機(jī)理比較復(fù)雜，一般解釋為水化是水泥產(chǎn)生凝結(jié)硬化的必要條件，而凝結(jié)硬化是水泥水化的結(jié)果。

　　4.硅酸鹽水泥及普通水泥的技術(shù)性質(zhì)。

　　(1)細(xì)度。細(xì)度表示水泥顆粒的粗細(xì)程度。水泥的細(xì)度直接影響水泥的活性和強(qiáng)度。顆粒越細(xì)，水化速度快，早期強(qiáng)度高，但硬化收縮較大。而顆粒過(guò)粗，又不利于水泥活性的發(fā)揮，且強(qiáng)度低。

　　(2)凝結(jié)時(shí)間。凝結(jié)時(shí)間分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間為水泥加水拌合起，至水泥漿開(kāi)始失去塑性所需的時(shí)間。終凝時(shí)間從水泥加水拌合起，至水泥漿完全失去塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。水泥凝結(jié)時(shí)間在施工中有重要意義，初凝時(shí)間不宜過(guò)短，終凝時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。

　　硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于6.5h=390min;普通水泥初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于10h=600min。水泥初凝時(shí)間不合要求，該水泥報(bào)廢;終凝時(shí)間不合要求，視為不合格。

　　2005考題：水泥的終凝時(shí)間，指的是(　　)。

　　A.從水泥加水拌和起至水泥漿開(kāi)始失去塑性所需的時(shí)間

　　B.從水泥加水拌和起至水泥漿完全失去塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間

　　C.從水泥漿開(kāi)始失去塑性至完全失去塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間

　　D.從水泥漿開(kāi)始失去塑性至水泥漿具備特定強(qiáng)度所需的時(shí)間

　　2004考題.關(guān)于水泥凝結(jié)時(shí)間的描述，正確的是(　A　)。

　　A.硅酸鹽水泥的終凝時(shí)間不得遲于6.5h

　　B.終凝時(shí)間自達(dá)到初凝時(shí)間起計(jì)算

　　C.超過(guò)初凝時(shí)間，水泥漿完全失去塑性

　　D.普通水泥的終凝時(shí)間不得遲于6.5h

　　(3)體積安定性。水泥安全性不良會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件(制品)產(chǎn)生膨脹性裂紋或翹曲變形，造成質(zhì)量事故。安定性不合格的水泥不可用于工程，應(yīng)廢棄。

　　(4)強(qiáng)度。水泥強(qiáng)度是指膠砂的強(qiáng)度而不是凈漿的強(qiáng)度，它是評(píng)定水泥強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。按規(guī)定制成膠砂試件，在標(biāo)準(zhǔn)溫度的水中養(yǎng)護(hù)，測(cè)3d和28d的試件抗折和抗壓強(qiáng)度劃分強(qiáng)度等級(jí)。將硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R(帶“R”早強(qiáng)型，不帶“R”普通型);將普通水泥分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5 52.5R。

　　(5)堿含量。水泥的堿含量將影響構(gòu)件(制品)的質(zhì)量或引起質(zhì)量事故。水泥中堿含量按Na2O+0.658K2O計(jì)算值來(lái)表示，若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，水泥中堿含量不得大于0.60%或由供需雙方商定。

　　(6)水化熱。水化熱與水泥礦物成分、細(xì)度、摻入的外加劑品種、數(shù)量、水泥品種及混合材料摻量有關(guān)。水泥的水化熱主要在早期釋放，后期逐漸減少。

　　對(duì)大體積混凝土工程，由于水化熱積聚在內(nèi)部不易發(fā)散，使內(nèi)部溫度上升到50℃以上，內(nèi)外溫度差引起的應(yīng)力使混凝土可能產(chǎn)生裂縫。

　　例題：以下說(shuō)法不正確的有

　　A.顆粒越細(xì)，硬化收縮越小

　　B.安定性不合格的水泥可以試驗(yàn)后降級(jí)使用

　　C.水泥中堿含量按Na2O+0.658K

　　D.水泥的水化熱主要在早期釋放，后期逐漸減少

　　E.初凝時(shí)間不宜過(guò)短，終凝時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)

　　答案：A.B.C.

　　分析：1、顆粒越細(xì)，水化速度快，早期強(qiáng)度高，但硬化收縮較大

　　2、安定性不合格的水泥不可用于工程，應(yīng)廢棄。

　　3、水泥中堿含量按Na2O+0.658K2O計(jì)算值來(lái)表示

　　5.硅酸鹽水泥、普通水泥的應(yīng)用

　　主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：

　　(1)水泥強(qiáng)度等級(jí)較高，主要用于重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程。

　　(2)凝結(jié)硬化較快、抗凍性好，適用于早期強(qiáng)度要求高、凝結(jié)快，冬期施工及嚴(yán)寒地區(qū)受反復(fù)凍融的工程。

　　(3)不宜用于經(jīng)常與流動(dòng)軟水接觸及有水壓作用的工程，也不宜用于受海水和礦物等作用的工程。

　　(4)不宜用于大體積混凝土構(gòu)筑物。

　　(二)摻混合材料的硅酸鹽水泥

　　1.混合材料。按其性能分為活性(水硬性)和非活性(填充性)混合材料兩類(lèi)。

　　(1)活性混合材料，如火山灰、粉煤灰、�；�高爐礦渣等。它可以改善水泥性能、調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)、擴(kuò)大水泥使用范圍、提高水泥產(chǎn)量、利用工業(yè)廢料、降低成本，有利于環(huán)境保護(hù)。

　　(2)非活性混合材料，如石灰石、石英砂等，它可以增加水泥產(chǎn)量、降低成本、降低強(qiáng)度、減少水化熱、改善混凝土及砂漿的和易性等。

　　2.定義與代號(hào)。

　　(1)礦渣硅酸鹽水泥。代號(hào)P.S。水泥中�；�高爐礦渣摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%～70%。

　　(2)火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號(hào)P.P。水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%～50%。

　　(3)粉煤灰硅酸鹽水泥。由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號(hào)PF。水泥中粉煤灰摻量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%～40%。

　　3.五種水泥的主要特性及適用范圍見(jiàn)教材表2.1.4此表很重要，結(jié)合技術(shù)性質(zhì)和組成對(duì)比理解記憶。

　　例如：礦渣水泥與硅酸鹽水泥、普通水泥相比具有以下特性：

　�、僭缙趶�(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快;

　　②水化熱低;

　�、勰蜔嵝�;

　�、芸垢�蝕能力較強(qiáng);

　�、菘箖鲂圆�、干縮性大、泌水現(xiàn)象顯著。

　　例題：硅酸鹽水泥主要適用于(C　　)

　　A.海底工程

　　B.大體積混凝土構(gòu)筑物

　　C.冬季施工工程

　　D.水塔施工

　　(三)鋁酸鹽水泥，以前稱(chēng)為高鋁水泥，也稱(chēng)礬土水泥。代號(hào)CA。根據(jù)Al2O3含量百分?jǐn)?shù)將鋁酸鹽水泥分為四類(lèi)：CA—50、CA—60、CA—70、CA—80。

　　(1)技術(shù)要求：細(xì)度，比表面積≥300m2/kg;凝結(jié)時(shí)間，CA—60水泥初凝時(shí)間≥60min，終凝時(shí)間≤18h，其余三類(lèi)水泥均要求初凝時(shí)間≥30min，終凝時(shí)間≤6h

　　(2)強(qiáng)度特點(diǎn)。CA水化速度快，凝結(jié)正常，快硬早強(qiáng)，而CA2水化速度較之緩慢，但后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較大。3d強(qiáng)度即可達(dá)到P?O28d的水平，最適宜的硬化溫度為15℃左右。

　　(3)耐高溫性能。鋁酸鹽水泥具有一定的耐高溫性能，在高溫下仍能保持較高的強(qiáng)度，并能隨CA2含量的增加而提高。

　　(4)耐腐蝕性。鋁酸鹽水泥的耐腐蝕性高于硫酸鹽水泥。

　　適用范圍：鋁酸鹽水泥可用于配制不定型耐火材料;與耐火粗細(xì)集料(如鉻鐵礦等)可制成耐高溫的耐熱混凝土;用于工期緊急的工程;也可用于抗硫酸鹽腐蝕的工程和冬季施工的工程。

　　鋁酸鹽水泥不宜用于大體積混凝土工程;不能用于與堿溶液接觸的工程;不得與未硬化的硅酸鹽水泥混凝土接觸使用，更不得與硅酸鹽水泥或石灰混合使用;不能蒸汽養(yǎng)護(hù)，不宜高溫季節(jié)施工。

　　2006考題：高溫車(chē)間的混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)，水泥應(yīng)選用(B)。

　　A.粉煤灰硅酸鹽水泥

　　B.礦渣硅酸鹽水泥

　　C.火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥

　　D.普通硅酸鹽水泥

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