道路建筑材料· 水泥
8.硅酸盐水泥的凝结和硬化
水泥加入适量水调成水泥浆后，经过一段时间因本身 物理变化会逐渐变稠，失去塑性，这一过程称为初凝， 开始具有强度称为终凝。 由初凝到终凝的过程称为水泥的凝结，终凝以后强度 逐渐提高，并形成人造石，这称“硬化”。
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9.硅酸盐水泥的技术指标与技术标准 （1）细度（Fineness）：水泥颗粒粗细的程度。
优 点：

高的强度及稳定性 料源广泛 经济性好 工艺简单
缺 点：
1、自重大 2、刚度大，变形小
3、收缩及裂缝现象
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4.发展趋势

生产技术已经日臻完善；
降低成本，减少对环境的污染，如利用工业
废渣(冶金矿渣、粉煤灰等)；

特种水泥(特殊地区)的使用。
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适用于： 大体积工程 水下工程 耐腐蚀要求较高的工程 海港工程 不适用于： 早期强度要求高的工程 抗冻性要求高的工程
工程实例

某电厂锅炉房施工后投入使用，经过一段时间发现， 室内混凝土结构的水泥表面出现了“起粉”现象， 而用同样混凝土的冷却水池却没有这种现象。 分析
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（1）掺混合材料的水泥品种 1)矿渣水泥 2）火山灰质水泥 3）粉煤灰水泥 （2）掺混合材料硅酸盐水泥的凝结硬化特性 1）活性混合材料的凝结硬化原理 2）混合材料对水泥性质的影响 ①水化速度慢②化学稳定性高③水化热低 ④抗冻性差
2.掺混合材料的水泥品种及其技术特性
掺混合料水泥的工程应用
（4）安定性（soundness）：表征水泥硬化后体积变
化均匀性的物理性能指标称为水泥的体积安定性。
主要影响因素：MgO、SO3含量。
测试方法：沸煮法（试饼法、雷氏夹法——SO3），压蒸 法——MgO
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（5）强度（strength）：国际上采用砂浆法作为水泥强
度的标准检验方法。
工程实例
水泥的技术性质及试验
2010.4
主要内容：
1
硅酸盐水泥
2
掺混合料的硅酸盐水泥
3
其他水泥
4
水泥试验
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第一节 硅酸盐水泥
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1.基本概念


水泥是一种多级分的人造矿物粉料，与水拌和后成为塑性 胶体，即能在空气中硬化，也能在水中硬化，并能将砂石 等材料结合成具有一定强度的整体，水泥是水硬性胶凝材 料，常用的水泥主要有： 硅酸盐水泥 P 普通硅酸盐水泥 P.O 矿渣硅酸盐水泥 P.S 火山灰质硅酸盐水泥 P.P 粉煤灰硅酸盐水泥 P.F 特种水泥（道路水泥、高铝水泥、膨胀水泥等）
测试方法 1、筛析法 ：大于0.080mm水泥颗粒质量小于10％； 2、比表面积法：勃氏透气法测试，硅酸盐水泥该指标应 大于300m2/Kg。 （2）标准稠度用水量 ：为使水泥凝结时间以及体积安定 性等多种性质具有可比性，必须采用标准稠度的水泥净浆。 测试方法:以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥 净浆为标准稠度净浆。其拌合水量为该水泥的标准稠度用 水量(P)


三峡工程施工过程中，由于混凝土搅拌车晚到工 地5分钟，工程指挥部决定将该批十余罐作为废品 处理，全部倒掉。 分析 水泥的初凝时间不得迟于45min，如果超过规定 的初凝时间水泥就开始凝结，如果继续浇筑，可 能会影响水泥混凝土的强度，结果可能导致三峡 大坝工程出现质量安全隐患。所以将这批混凝土 作为废品处理时正确的。
5.生产工艺概述
（1）生料的配制和磨细
主要原料是 石灰质原拌 与粘土质原拌 提供CaO 石灰石 提供SiO 2 , Al2O3 , Fe2O3 黄土, 粘土等提供
（2）熟料煅烧 温度介于500~1450℃，在1300~1450℃时是煅烧关键， 必须要有足够的时间，否则将影响水泥的技术性质。 （3）水泥粉磨 煅烧后形成的水泥熟料迅速冷却即为水泥塑料块再与石 膏（3%）共同磨细就形成硅酸盐水泥。
第二节
掺混合材料的硅酸盐 水泥
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1.水泥混合材料及其特性
（1）非活性混合材料：可以提高水泥产量、调节水泥 标号、降低水化热和改善新拌混凝土和易性。 （2）活性混合材料：1）粒化高炉矿渣；2）火山灰质 混合材料；3）粉煤灰 磨细活性混合材料雨水泥或石灰拌和在一起，加 水后即能在水中硬化又能在空气中硬化。
见视频
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6.熟料的矿物组成
3CaO.SiO2 2CaO.SiO2 3CaO.Al2O3 3CaO.Al2O3.Fe2O3
（简写） （简写） （简写） （简写）
C3S C2S C3A C4AF
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7.硅酸盐水泥矿物组成与反应特性
矿物组成 与水反应速度 水化热 早期强度 后期强度 耐化学侵蚀 干缩性 大致含量 C3S 中 中 优 优 中 中 35~65 C2S 慢 低 差 优 良 小 10~40 C3A 快 高 良 中 差 大 0~15 C4AF 中 中 良 中 优 小 5~15
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（3）凝结时间（setting time）：从向水里面加水泥
时刻起，到水泥浆开始失去塑性经过的时间称为初凝，当 完全失去可塑性的时间称之为终凝。 意义:对水泥砼施工有重要的意义，初凝时间太短，将影响 砼拌和料的运输浇灌，终凝时间过长，则影响砼工程的工 程进度。规定：硅酸盐水泥初凝时间不得早于45mm，终凝 时间不得迟于6.5h。
工程实例
某工程在地下一层施工结束进行地上一层施工时， 突然发生整体坍塌，现场混凝土结构破坏严重。 分析 经现场勘查发现混凝土面出现多处裂缝，后经现 场取样化验后发现水泥中的游离CaO超过国家标 准造成水泥体积安定性不良。后经水泥生产产家 证实该批次水泥复检安定性不合格。

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2.发展历史
1824y, JHON.ASPDIN 硅酸盐水泥 五大水泥 特种水泥
国内水泥发展简介
中国国内 水泥产量
1950年代 300万T
1980年代， 1.0亿T
1985年， 2.0亿T
1995年， 4.5亿T
1996年， 4.9亿t
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3.水泥ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ优缺点