（1）石灰的化学组成：生产石灰的主要原料是以碳酸 钙为主要成分的天然岩石，如石灰石、白云石、白垩、 贝壳等。 （2）石灰的消化与硬化过程 1）块状石灰与水相遇，即迅速水化、崩解成高度 分散的氢氧化钙细粒，并放出大量的热。这个过程称 为石灰的消化 2）消石灰浆在使用过程中，因游离水分逐渐蒸发， 或被基面吸收，浆体中的氢氧化钙溶液过饱和二结晶 析出，产生强度结晶，并具有胶结性。
经磨细后得到的水硬性胶凝材料，又名矾土水泥。 （1）、技术指标 外观：黄色或黄褐色，密度：.3.0～3.2g/cm3；
细度：80µm筛余小于10％；
凝结时间：出凝>40min，终凝<10h; （2）、主要特性 主要用于紧急抢修和要求早期强度高的特殊工程，缺 点 是后期强度倒缩，导致抗冻、抗渗、耐腐蚀性能降低。
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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。
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3.大坝水泥：
工程特点：水泥混凝土浇注方量大、使用寿命长、安全性 要求高，要求尽量降低浇注混凝土时的水泥水化热，对耐 久性能的要求超过了对强度的考虑。 因此硅酸三钙以及铝酸三钙含量低，硅酸二钙含量要求高。
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第四节
石灰
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1.石灰的化学组成及其特性
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 ：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:以试锥测入深度为28±2mm时的净浆为“标准 净 浆”，此时用水量为标准用量水量。
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2.掺混合材料的水泥品种及其技术特性
（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
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（3）凝结时间（setting time）：水泥从加水时刻起，
到失去塑性经过的时间称为初凝，当获得强度经过的时间 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。（标准GB175-2007）规定：硅酸盐水泥初凝时间 不得早于45mm，终凝时间不得迟于390mm。
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6.熟料的矿物组成 3CaO.SiO2 2CaO.SiO2 3CaO.Al2O3 （简写） （简写） （简写） C 3S C 2S C 3A
4CaO.Al2O3.Fe2O3
（简写）
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 后期 耐化学侵蚀 干缩性 大致含量 C3S 中 中 良 良 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
第三节
其他水泥
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1.道路水泥
（1） 指标差异
（2） 组成差异
C3A含量<5%; C4AF含量>16.0%.
MgO含量<5%; SO3含量<3.5%; 烧失量<3.0%; 游离CaO含量介于1.0～1.8%; 碱含量<0.6%;
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2.高铝水泥：以铝酸钙为主，氧化铝含量50％的熟料，
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课后习题
4-1什么是水硬性胶结材料？什么时气硬性胶结材料？ 4-2硅酸盐水泥熟料是由哪些矿物组成的？它们对水泥的技术性质（如硬 度、水化反应速度和水化热）有何影响？ 4-3什么是水泥混合材料？掺加混合材料的硅酸盐水泥应具有什么技术性 质？ 4-4道路硅酸盐水泥在矿物组成上有什么特点？在技术性质方面有什么特 殊要求？ 4-5评价水泥性能的主要技术指标有哪几项？各自反映水泥什么性质？ 4-6硅酸盐水泥的强度等级是如何确定的？ 4-7为什么同等强度等级的水泥要分为普通型和早强型两种型号？道路路 面选用水泥时，应优先选用哪种型号的水泥，为什么？ 4-8什么是水泥的合格品，不合格品和废品？ 4-9高铝水泥在矿物组成和技术特性上与硅酸盐水泥的主要差异是什么？
（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 （GB750）——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。
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2.石灰的技术性质
（1）石灰的化学品质 （2）石灰的物理性质 ①未消化残渣含量 ②细度 ③游离水含量
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本章小节
本章重点介绍了硅酸盐水泥的以及其他品种水泥的基本 概念、发展历史、优缺点、以及发展趋势。
通过对各种水泥的矿物组成及其水化反应特点，技术指
标及标准的介绍，要求学生掌握各种水泥的技术性质。
第四章 水泥与石灰
主要内容：
1 2 3 4 5 硅酸盐水泥 掺混合料的硅酸盐水泥 其他水泥 石灰
小结与习题
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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）

缺 点：
1、自重大 2、刚度大，变形小
高的强度及稳定性


料源广泛
经济性好 工艺简单
3、收缩及裂缝现象
4、污染环境（温室效应）
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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。
生产工艺返回Fra bibliotek道路建筑材料· 水泥
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.水泥的优缺点 优 点：
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5.生产工艺概述 （1）生料的配制
主要原料是 石灰质原拌 粘土质原拌 与 提供CaO 石灰石 提供SiO 2 , Al2O3 , Fe2O3 黄土, 粘土等提供
（2）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，否则将影响水泥的数量性质。 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。
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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。
10.新、旧测试方法的对比
旧标准（GB） 新标准(ISO)
方 法 对比面 水泥胶砂比
水灰比 压力机 强度处理
1350：540 （1:2.5） 0.44、0.46 300kN,2%精度， 5.4kN/s 去掉最小最大值 后取均值
1350：450(3 : 1) 0.5 200kN,1%精度， 2.5kN/s 0.9~1.1均值为允 许偏差范围，一个 特例
（6）旧标准（GB177-85）：以1:2.5的水泥和标准砂，
按规定的水灰比（0.44或0.46）制成4×4×16cm3的标准 试件。标准养护条件下规定龄期（3d、28d）时，测其抗 压和抗折强度，按国家标准规定的最低强度值确定其所 属标号。水泥标号以28d抗压强度值（MPa）和10命名标 号。
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