水泥分类及性能介绍
水泥的品种与分类
水泥的品种与分类水泥是建筑材料中的重要组成部分，广泛应用于房屋建筑、道路、桥梁等工程中。
根据不同的成分和用途，水泥可以分为多种不同的品种和分类。
本文将对水泥的品种和分类进行详细介绍。
一、按成分分类根据水泥中主要成分的不同，可以将水泥分为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥和混合材料水泥四大类。
1. 硅酸盐水泥硅酸盐水泥是以石灰石和黏土为原料，经过破碎、混合、煅烧等工艺制成的水泥。
硅酸盐水泥具有较高的强度和耐久性，广泛应用于各类建筑工程中。
2. 硫铝酸盐水泥硫铝酸盐水泥是以石灰石和粘土为原料，加入适量的石膏和氟化钙等添加剂，经过高温煅烧而成。
硫铝酸盐水泥具有较高的抗硫酸盐侵蚀性能，适用于海洋工程等特殊环境下的建筑。
3. 铝酸盐水泥铝酸盐水泥是以高岭土和石灰石为原料，经过破碎、混合、煅烧等工艺制成。
铝酸盐水泥具有较高的抗酸蚀性能和耐热性能，适用于高温炉窑和耐火材料制造等领域。
4. 混合材料水泥混合材料水泥是以多种原料混合煅烧而成，包括矿渣、粉煤灰、石膏等。
混合材料水泥具有较高的环保性能和节能性能，被广泛应用于现代建筑工程中。
二、按用途分类根据水泥的用途不同，可以将水泥分为普通硅酸盐水泥、早强硅酸盐水泥、高强硅酸盐水泥、超高强硅酸盐水泥、耐磨水泥等几种。
1. 普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥是最常见的一种水泥，广泛应用于各类建筑工程中。
它具有较低的强度和耐久性，适用于一般建筑物和非重要部位。
2. 早强硅酸盐水泥早强硅酸盐水泥是在普通硅酸盐水泥的基础上，通过添加促凝剂和控制煅烧温度等工艺措施制成的。
早强硅酸盐水泥具有较高的早期强度和早期硬化性能，适用于对强度要求较高的工程。
3. 高强硅酸盐水泥高强硅酸盐水泥是通过控制原料成分和煅烧工艺等手段制成的。
高强硅酸盐水泥具有较高的抗压强度和耐久性，适用于对强度和耐久性要求较高的工程。
4. 超高强硅酸盐水泥超高强硅酸盐水泥是目前最高强度的水泥品种之一，具有极高的抗压强度和极低的收缩性能。
水泥的分类
水泥的分类一、硅酸盐水泥硅酸盐水泥是一种常见的水泥类型，主要由石灰石和粘土经过煅烧而成。
它具有较高的强度和抗压性能，广泛应用于建筑工程和基础设施建设。
硅酸盐水泥可以分为常规硅酸盐水泥、高初凝硅酸盐水泥和硅酸盐胶凝材料三种类型。
常规硅酸盐水泥具有普通硅酸盐水泥的特点，高初凝硅酸盐水泥具有较快的初凝时间，适用于需要快速施工的项目，而硅酸盐胶凝材料则用于特殊工程和高耐久性要求的项目。
二、硫铝酸盐水泥硫铝酸盐水泥是一种以石膏和铝酸盐为主要成分的水泥类型。
它具有较高的早期强度和抗化学侵蚀性能，广泛应用于抗硫酸盐侵蚀和化学腐蚀环境下的建筑工程。
硫铝酸盐水泥可以分为普通硫铝酸盐水泥和高硅硫铝酸盐水泥两种类型。
普通硫铝酸盐水泥适用于一般的化学腐蚀环境，而高硅硫铝酸盐水泥则适用于高硅酸盐侵蚀和高氯离子侵蚀的环境。
三、粉煤灰水泥粉煤灰水泥是一种由水泥熟料和粉煤灰混合而成的水泥类型。
粉煤灰是煤炭燃烧过程中产生的一种灰烬，经过加工后可以作为水泥的补充材料。
粉煤灰水泥具有较高的耐久性和环保性能，可以减少水泥生产过程中的二氧化碳排放。
根据粉煤灰的含量和活性，可以将粉煤灰水泥分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类三种类型。
Ⅰ类粉煤灰水泥含有较高的粉煤灰含量，适用于耐久性要求较高的项目，Ⅱ类和Ⅲ类粉煤灰水泥含有较低的粉煤灰含量，适用于一般的建筑工程。
四、矿渣水泥矿渣水泥是一种由水泥熟料和矿渣混合而成的水泥类型。
矿渣是冶金工业中产生的一种副产品，经过加工后可以作为水泥的补充材料。
矿渣水泥具有较高的活性和耐久性，可以改善混凝土的工作性能和抗裂性能。
根据矿渣的类型和含量，可以将矿渣水泥分为矿渣硅酸盐水泥、矿渣铝酸盐水泥和矿渣胶凝材料三种类型。
矿渣硅酸盐水泥适用于一般的建筑工程，矿渣铝酸盐水泥适用于高硫酸盐侵蚀环境，而矿渣胶凝材料则用于特殊工程和高耐久性要求的项目。
水泥根据其成分和性能特点的不同，可以分为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、粉煤灰水泥和矿渣水泥等多种类型。
常用水泥的种类选用及其使用范围
常用水泥的种类选用及其使用范围
水泥是建筑材料的基础，广泛用于建筑、道路、桥梁、水坝等工程中。
不同种类的水泥具有不同的性能和用途，选用适合的水泥种类可以提高工
程的质量和耐久性。
下面介绍几种常用的水泥种类、选用以及其使用范围。
1.普通硅酸盐水泥（OPC）
普通硅酸盐水泥是最常用的水泥类型，广泛应用于各类建筑工程中。
它具有较高的强度和稳定性，适用于混凝土结构、水泥砂浆、砌块、砖瓦
等材料的制作。
普通硅酸盐水泥根据强度等级分为32.5级、42.5级和
52.5级，根据应用环境的不同可以选择相应的强度等级。
2.特种硅酸盐水泥
特种硅酸盐水泥是添加了特殊材料的硅酸盐水泥，具有特殊的性能和
用途。
例如快硬硅酸盐水泥、高硫硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥等。
快硬
硅酸盐水泥适用于需要快速硬化的应用领域，高硫硅酸盐水泥适用于需抗
硫酸盐侵蚀的环境，低热硅酸盐水泥适用于大体积混凝土工程，以减少温
度升高和龟裂。
3.矿渣水泥（GB）
矿渣水泥是指将矿渣与普通硅酸盐水泥按一定比例混合而成的水泥。
常见的矿渣包括炉渣、粉煤灰等。
矿渣水泥具有较高的抗渗和早期强度发
展性能，适用于各类混凝土结构、水工建筑以及大体积混凝土工程。
4.石膏水泥（SGC）
石膏水泥是将石膏与普通硅酸盐水泥按一定比例混合而成的水泥。
石膏水泥具有较好的质地稳定性和砂浆的延展性，适用于内墙、天花板、装饰、粘贴砖瓦等。
水泥分类资料
水泥分类
水泥是建筑材料中常用的一种，它具有粘合性和硬化性，被广泛用于建筑、基
础设施和道路建设等领域。
根据成分和用途的不同，水泥可以分为多种类型。
本文将介绍几种常见的水泥分类。
普通硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥是最常见的水泥类型之一，通常用于一般建筑工程。
它主要由
石灰石、粘土、熟石膏等原料煅烧而成，具有较高的早强性和耐久性。
轻质水泥
轻质水泥是一种密度较小的水泥，通常用于制造轻质混凝土制品，如保温板、
隔墙板等。
它在建筑中能够减轻结构自重、提高保温效果。
高强水泥
高强水泥具有较高的抗压强度和早强性，适用于需要承受较大力学载荷的工程，如桥梁、地下工程等。
腐蚀抵抗水泥
腐蚀抵抗水泥具有抗硫酸盐侵蚀等特性，适用于地下水工程、沿海地区建筑等
对腐蚀性环境要求较高的场所。
符合特殊要求的水泥
除了以上几种类型外，根据具体项目需求，还可以定制符合特殊要求的水泥，
如高早、耐磨、防火等水泥种类。
在选择水泥时，需根据项目的具体情况和工程要求来选用适当的类型，以保证
工程质量和持久性。
以上是关于水泥分类的简要介绍，不同类型的水泥在建筑领域中有各自的应用
特点和优势，在实际工程中需要根据具体情况做出选择。
水泥的分类及特性
1硅酸盐水泥(Portland cement) 是以硅酸钙为主要矿物组成的水泥的统称，国际上统称为波特兰水泥。
这类水泥包括不掺或掺有混合材料的各种硅酸盐水泥，中国按其混合材料的掺加情况，共分为如下五类。
硅酸盐水泥在硅酸盐水泥熟料中加入适量石膏，磨细而成的水泥，分425、525、625、725四个标号。
其早期强度比其他几种硅酸盐水泥高5～10％,抗冻性和耐磨性较好，适用于配制高标号混凝土，用于较为重要的土木建筑工程。
2普通硅酸盐水泥简称普通水泥。
由硅酸盐水泥熟料掺加少量混合材料和适量石膏磨细而成。
混合材料的加入量根据其具有的活性大小而定。
按中国标准规定:普通水泥中如掺加活性混合材料（如粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰等）,其掺加量按重量计不得超过15％,允许用不超过 5％的窑灰（用回转窑生产硅酸盐类水泥熟料时,随气流从窑尾排出的灰尘,经收尘设备收集所得的干燥粉末）或不超过10％的非活性混合材料代替；掺加非活性混合材料不得超过10％。
普通水泥分为275、325、425、525、625和 725六个标号,广泛用于制做各种砂浆和混凝土。
3矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥。
由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣，加入适量石膏磨细而成。
中国标准规定：水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量计为20～70％；允许用不超过混合材料总掺量 1/3的火山灰质混合材料（包括粉煤灰）、石灰石、窑灰来代替部分粒化高炉矿渣,这些材料的代替数量分别不得超过15％、10％、8％；允许用火山灰质混合材料与石灰石，或与窑灰共同来代替矿渣，但代替的总量不得超过15％，其中石灰石不得超过10％、窑灰不得超过8％;替代后水泥中的粒化高炉矿渣不得少于20％。
矿渣水泥是中国目前产量最大的水泥品种,分为275、325、425、525和625五个标号。
与普通硅酸盐水泥相比，矿渣水泥的颜色较浅，比重较小，水化热较低，耐蚀性和耐热性较好，但泌水性较大，抗冻性较差，早期强度较低,后期强度增进率较高,因此需要较长的养护期。
建筑材料水泥
建筑材料水泥水泥是一种常见的建筑材料，广泛应用于建筑工程中。
它是由石灰石、粘土、矿石等原料经过研磨、混合、煅烧等工艺制成的粉状或块状物质。
水泥在建筑行业中扮演着非常重要的角色，它不仅可以用于混凝土的制作，还可以用于砌筑、抹灰、粘贴瓷砖等多种工程中。
本文将从水泥的种类、性能特点以及在建筑材料中的应用等方面进行介绍。
首先，水泥根据其主要成分的不同可以分为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥等几种类型。
其中，硅酸盐水泥是目前使用最为广泛的一种水泥，它具有凝结速度快、强度高、耐久性好等特点，适用于各种工程中。
硫铝酸盐水泥在耐高温和化学腐蚀性能方面表现突出，常用于特殊工程中。
普通硅酸盐水泥则是一种多用途水泥，适用于一般建筑工程。
其次，水泥的性能特点是决定其在建筑材料中应用的重要因素。
水泥具有良好的可塑性和可浇性，能够在模板内成型，并且能够在一定时间内保持形状稳定。
同时，水泥的抗压强度高，能够承受较大的外部压力，保证建筑物的结构稳固。
此外，水泥还具有较好的耐久性和耐磨性，能够保证建筑物长期使用。
这些性能特点使得水泥成为建筑材料中不可或缺的一部分。
最后，水泥在建筑材料中的应用非常广泛。
首先，水泥常用于混凝土的制作。
混凝土是建筑工程中使用最多的材料，而水泥作为混凝土的主要胶凝材料，决定了混凝土的强度和耐久性。
其次，水泥还可以用于砌筑墙体、地面和顶板，能够保证建筑物的整体稳固。
此外，水泥还可以用于抹灰、粘贴瓷砖等工程中，使得建筑物的表面平整、美观。
总之，水泥在建筑材料中发挥着重要作用，为建筑工程的施工提供了坚实的保障。
综上所述，水泥作为一种常见的建筑材料，具有多种类型和性能特点，并且在建筑材料中应用广泛。
它为建筑工程的施工提供了坚实的基础，保障了建筑物的稳固和耐久。
因此，我们在使用水泥的同时，也需要注意其质量和施工工艺，以确保建筑物的安全和可靠。
水泥的6种型号代号
水泥的6种型号代号水泥是建筑材料中不可或缺的一种，它的种类繁多，其中最基本的分类是按照硅酸盐含量划分的普通硅酸盐水泥和高性能水泥。
而在这两种水泥的基础上，又有许多不同型号的水泥，每种水泥都有其独特的特点和适用范围。
本文将介绍六种常见的水泥型号代号及其特点。
一、P·O水泥P·O水泥是指普通硅酸盐水泥中添加了适量的氧化钙、氧化镁和氧化铝等物质，使其早期强度得到明显提高的一种水泥。
P·O水泥的代号中，P代表普通硅酸盐水泥，O代表早强（Overnight Strength）。
P·O水泥的优点是早期强度高、硬化速度快，适用于需要快速施工的工程，如道路、桥梁等。
但其强度发展缓慢，长期强度不如普通硅酸盐水泥。
二、P·I水泥P·I水泥是指普通硅酸盐水泥中添加了适量的粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料，使其早期强度得到提高，长期强度也有所增加的一种水泥。
P·I水泥的代号中，P代表普通硅酸盐水泥，I代表掺合料（Inclusions）。
P·I水泥的优点是早期强度高、长期强度稳定，且抗裂性能好，适用于混凝土结构、隧道、地铁等工程。
但其硬化速度较慢，施工时间相对较长。
三、P·Ⅱ水泥P·Ⅱ水泥是指普通硅酸盐水泥中添加了适量的粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料，使其早期强度得到提高，长期强度也有所增加，且抗硫酸盐侵蚀性能较好的一种水泥。
P·Ⅱ水泥的代号中，P代表普通硅酸盐水泥，Ⅱ代表掺合料和抗硫酸盐侵蚀性能（Inclusions and Sulfate Resistance）。
P·Ⅱ水泥的优点是早期强度高、长期强度稳定，且抗硫酸盐侵蚀性能好，适用于化工、冶金、环保等工程。
但其硬化速度较慢，施工时间相对较长。
四、P·Ⅲ水泥P·Ⅲ水泥是指高性能水泥中添加了适量的矿物掺合料，使其早期强度得到提高，长期强度也有所增加的一种水泥。
通用水泥质量等级
通用水泥质量等级摘要：一、通用水泥质量等级的定义二、通用水泥质量等级的分类1.按照国家标准分类2.按照欧洲标准分类三、通用水泥质量等级的性能指标1.力学性能2.物理性能3.化学性能四、通用水泥质量等级的应用领域五、提高通用水泥质量等级的方法正文：通用水泥质量等级是指水泥产品在力学性能、物理性能和化学性能等方面所达到的标准。
在我国和欧洲等地区，通用水泥质量等级的划分有着各自的标准和规定。
首先，按照我国的国家标准，通用水泥质量等级主要分为三个等级：Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级。
其中，Ⅰ级为最高质量等级，Ⅲ级为最低质量等级。
这三个等级分别对应着不同的力学性能、物理性能和化学性能指标。
其次，按照欧洲标准，通用水泥质量等级主要分为两个等级：A 级和B 级。
A 级为最高质量等级，B 级为最低质量等级。
这两个等级同样对应着不同的力学性能、物理性能和化学性能指标。
在通用水泥质量等级的性能指标方面，主要包括力学性能、物理性能和化学性能。
力学性能主要包括水泥的抗压强度、抗折强度和抗拉强度等；物理性能主要包括水泥的密度、比表面积和需水量等；化学性能主要包括水泥的氯离子扩散性能、硫酸盐扩散性能和钢筋腐蚀性能等。
通用水泥质量等级的应用领域非常广泛，主要用于建筑工程中的混凝土、砂浆和砖瓦等制品的生产。
不同质量等级的水泥适用于不同的工程结构和工程部位。
例如，Ⅰ级水泥通常用于重要工程和关键部位，而Ⅲ级水泥通常用于一般性工程和非关键部位。
最后，提高通用水泥质量等级的方法主要有：优化原料配比、改进生产工艺、提高煅烧质量、加强质量管理等。
通过这些措施，可以有效提高水泥产品的力学性能、物理性能和化学性能，从而提高通用水泥质量等级。
总之，通用水泥质量等级对于保证建筑工程质量和性能具有重要意义。
了解通用水泥质量等级的定义、分类和性能指标，有助于我们更好地选择和使用水泥产品。
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5.1.4.3 凝结时间
凝结时间分初凝和终凝。 初凝时间是指水泥从开始加水拌和起至水泥浆开 始失去可塑性所需的时间；终凝时间是指从水泥开始 加水拌和起至水泥浆完全失去可塑性，并开始产生强 度所需的时间(图5.3)。 水泥的凝结时间是按《水泥标准稠度用水量、凝 结时间、安定性检验方法》(GB 1346—2001)规定的方 法测定的。国家标准规定:硅酸盐水泥初凝时间不得早 于45min终凝时间不得迟于6.5h。
硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、 62.5R等6个强度等级。
5.1.1 硅酸盐水泥生产简述
硅酸盐水泥是以石灰质原料(如石灰石等)与粘土质 原料(如粘土、页岩等)为主，有时加入少量铁矿粉等， 按一定比例配合，磨细成生料粉(干法生产)或生料浆 (湿法生产)，经均化后送入回转窑或立窑中煅烧至部分 熔融，得到以硅酸钙为主要成分的水泥熟料，再与适 量石膏共同磨细，即可得到P· Ⅰ型硅酸盐水泥。 其生产工艺流程(简称为“两磨一烧”)如图5.1所 示。
硅酸盐水泥的强度指标（依据GB175—99）
强度等级
抗压强度（MPa） 3d 28 42.5
抗折强度（MPa） 3d 3.5 28 6.5
42.5
17.0
42.5R
52.5 52.5R 62.5 62.5R
22.0
23 27 28 32
42.5
52.5 52.5 62.5 62.5
4.0
4.0 5.0 5.0 5.5
5.1.5.5 腐蚀的防止
(1)水泥石受腐蚀的基本原因：水泥石中存在着易 受腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙；水泥石本身不密实 而使侵蚀性介质易于进入其内部；外界因素的影响， 如腐蚀介质的存在，环境温度、湿度、介质浓度的影 响等。 (2)防止腐蚀的措施：①根据工程所处环境，选用 适当品种的水泥 ；②增加水泥制品的密实度，减少侵 蚀介质的渗透；③加做保护层。
名称
凝结硬化速度 28d水化放热量 强 度
硅酸三钙
快 多 高
硅酸二钙
慢 少 早期低，后期高
铝酸三钙
最快 最多 低
铁铝酸四钙
快 中 低
5.1.5 水泥石的腐蚀及防止
水泥石在正常使用条件下，具有较好的耐久性， 但在某些腐蚀性介质作用下，水泥石的结构逐渐遭到 破坏，强度下降以致全部溃裂，这种现象叫水泥石的 腐蚀。主要原因有： 5.1.5.1 软水腐蚀 当水泥石长期与流动淡水接触时,由于水的浸析作 用，将已硬化的水泥石中的固相组分（特别是水化产 物氢氧化钙）逐渐溶解带走，并促使硬化水泥石中的 其它产物分解，导致水泥石结构破坏。
5.2 掺混合材料的硅酸盐水泥
凡在硅酸盐水泥熟料中，掺入一定量的混合材料 和适量石膏，共同磨细制成的水硬性胶凝材料，均属 掺混合材料的硅酸盐水泥。 按所掺混合材料的品种和数量可分为普通硅酸盐 水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤 灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等。
5.2.1 水泥混合材料
表5.3 普通硅酸盐水泥的强度要求(GB 175—99)
抗压强度(MPa) 3d 11 16 16 21 28d 32.5 32.5 42.5 42.5 抗折强度(MPa) 3d 2.5 3.5 3.5 4.0 28d 5.5 5.5 6.5 6.5
强度等级
32.5 32.5R 42.5 42.5R
5 水
泥
教学目的
1、了解水泥熟料的矿物组成及水泥浆凝结硬化过程 对水泥硬化体的结构、性能的影响； 2、掌握常用水泥的技术性质、质量要求及如何合理 选用水泥；
3、了解一些专用及特性水泥的组成和性能特点及应
用范围。
教学内容
4.1 硅酸盐水泥
4.2 掺混合材料的硅酸盐水泥 4.3 其他品种水泥
按其主要成分分为硅酸盐类水泥、铝酸盐 类水泥、硫铝酸盐类水泥和磷酸盐类水泥等。 按水泥的用途和性能又可分为通用水泥(如 硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等)、专用水泥 (如中、低热水泥等)及特性水泥(如快硬硅酸盐 水泥、膨胀水泥等)。
(1)粒化高炉矿渣 将炼铁高炉中的熔融矿渣经水淬等方式急速冷却而 形成的松软颗粒，称为粒化高炉矿渣，其主要的化学成 分是CaO、SiO2和Al2O3，占90%以上。 (2)火山灰质混合材料 凡是天然的或人工的以活性SiO2和活性Al2O3为主要 成分，具有火山灰活性的矿物质材料，都称为火山灰质 混合材料。
5.1.2 硅酸盐水泥的凝结硬化
5.1.2.1 水泥的凝结与硬化 水泥加水拌和后，成为可塑性浆体，随后，水泥 浆逐渐变稠而失去塑性，但尚不具有强度的过程，称 为水泥的凝结。 凝结过后，水泥浆产生明显的强度并逐渐发展成 为坚硬的固体，这一过程称为水泥的硬化。 5.1.2.2 熟料矿物的水化产物 其化学反应式有：
52.5
52.5R
22
26
52.5
52.5
4.0
5.0
7.0
7.0
5.2.2.2 矿渣硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥(P· S)，是由 硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏， 经磨细制成的水硬性胶凝材料。其中粒化高炉 矿渣掺量按质量百分比计为20%~70%。允许用 石灰石、窑灰、火山灰质混合材料中的一种代 替矿渣，但代替量不得超过水泥质量的8%。
6.5
7.0 7.0 8.0 8.0
5.1.4.6 水化热
水化热是指水泥与水发生水化反应时放出的热量， 通常用J/kg表示。 水化热的大小主要与水泥的细度及矿物组成有关。 颗粒愈细，水化热愈大；不同的矿物成分，其放热量 不一样(见表5.2)，矿物中C3S、C3A含量愈多，水化热 愈大。
表5.2 水泥熟料单矿物水化时特征
混合材料是指在水泥生产过程中，为改善水泥性 能，调节水泥强度等级，而加到水泥中的矿物质材料。 它一般为天然的矿物材料或工业废料。 根据其性能可分为活性混合材料和非活性混合材 料，有天然的和人工之分。
5.2.1.1 活性混合材料
活性混合材料是指具有火山灰性或潜在水硬性的矿 物质材料。 火山灰性是指磨细的矿物质材料和水拌和成浆后， 单独不具有水硬性，但在常温下与外加的石灰一起和水 后的浆体，能形成具有水硬性化合物的性能。 常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混 合材料和粉煤灰等。
5.2.1.2 非活性混合材料
这类材料又称填充材料，它与水泥矿物成分或水化 产物不起化学反应。掺入水泥中主要起调节水泥强度等 级、增加水泥产量、降低水化热等作用。 常用的有磨细石英砂、石灰石粉及磨细的块状高炉 矿渣与炉灰等。
5.2.2 掺混合材料的硅酸盐水泥
5.2.2.1 普通硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥简称普通水泥(P· O)，是由硅酸盐 水泥熟料、6%~15%混合材料、适量石膏，经磨细制成 的水硬性胶凝材料。掺活性混合材料时，最大掺量不 得超过15%。 普通水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、 52.5R等6个强度等级。各强度等级水泥在各龄期强度 要求见表5.3。
3CaOAl2O3 6H 2O 3(CaSO4 2H 2O) 19H 2O 3CaOAl2O3 CaSO4 H 2 O 3 31
综上所述，硅酸盐水泥与水作用后，主要 水化产物有水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶、氢 氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。 5.1.3 水泥石的结构 硬化后的水泥石是由胶体粒子、晶体粒子、 凝胶孔、毛细孔及未水化的水泥颗粒所组成。 其结构如图5.2所示。
图5.3 水泥凝结时间示意图
5.1.4.4 体积安定性
水泥体积安定性简称水泥安定性，是指水泥浆硬化 后体积变化是否均匀的性质。 当水泥浆体在硬化过程中或硬化后发生不均匀的体 积膨胀，会导致水泥石开裂、翘曲等现象，称为体积安 定性不良。 水泥安定性通常用雷式夹法测定。 引起水泥体积安定性不良的原因主要有熟料中含有 过量的游离氧化钙、游离氧化镁或掺入的石膏过多。 体积安定性不合格的水泥不能用于工程中。
图5.1 硅酸盐水泥生产工艺流程示意图
矿物组成主要是： （1）硅酸三钙(3CaO· 2，简写为C3S，占 SiO 36%~60%) （2）硅酸二钙(2CaO· 2，简写成C2S，占 SiO 15%~37%) （3）铝酸三钙(3CaO· 2O3，简写成C3A，占 Al 7%~15%) （4）铁铝酸四钙(4CaO· 2O3· 2O3，简写为C4AF， Al Fe 占10%~18%)。
4CaOAl2O3 Fe2O3 7 H 2O 3CaOAl2O3 H 2 O 6 CaOFe2O3 H 2O
为了调节水泥的凝结时间，掺入适量石膏， 这些石膏与反应最快的铝酸三钙的水化产物作 用生成难溶的水化硫铝酸钙，覆盖于未水化的 铝酸三钙周围，阻止其继续快速水化。其反应 式为：
5.1.5.2 盐类腐蚀
(1) 硫酸盐腐蚀 硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙反应 生成硫酸钙，硫酸钙与水泥石中固态的水化铝酸钙作用， 生成比原体积增加1.5倍以上的高硫型水化硫铝酸钙(钙化 石)，由于体积膨胀而使已硬化的水泥石开裂、破坏。因 高硫型水化硫铝酸钙呈针状晶体，故俗称“水泥杆菌”。 (2)镁盐腐蚀 硫酸镁和氯化镁与水泥石中的氢氧化钙 反应，生成氢氧化镁松软无胶凝能力、氯化钙和硫酸钙 易溶于水，均能使水泥石强度降低或破坏。同时，尚未 溶出的硫酸钙与水泥石中的水化铝酸钙作用，形成膨胀 破坏。
5.1.5.3 酸类腐蚀 工业废水、地下水中常含无机酸和有机酸；它们与 水泥石中的氢氧化钙作用后生成的化合物，或者易溶于 水，或者体积膨胀而导致水泥石破坏，对水泥石腐蚀作 用最快的是无机酸中的盐酸、氢氟酸、硫酸和有机酸中 的醋酸、蚁酸和乳酸。 5.1.5.4 强碱腐蚀 碱类溶液如浓度不大时一般是无害的，但铝酸盐含 量较高的硅酸盐水泥遇到强碱作用后也会破坏。如氢氧 化钠可与水泥石中未水化的铝酸钙作用，生成易溶的铝 酸钠。
图5.2 硬化水泥石结构
5.1.4 硅酸盐水泥的技术性质
5. 1. 4. 1 密度、堆积密度、细度