硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥
建筑工程常用特性水泥
建筑工程常用特性水泥
建筑工程中常用的特性水泥有以下几种：
1.硅酸盐水泥：硅酸盐水泥是一种常用的建筑水泥，它具有高
强度、耐久性好的特点。
硅酸盐水泥适用于各种建筑工程中的混凝土结构和预制构件。
2.普通硅酸盐水泥：普通硅酸盐水泥是一种最常见的水泥类型，其特点是强度适中、使用广泛。
普通硅酸盐水泥适用于普通混凝土结构和基础工程。
3.硫铝酸盐水泥：硫铝酸盐水泥具有较高的抗硫酸盐侵蚀能力，适用于化工工业等特殊环境下的建筑工程。
4.矿渣水泥：矿渣水泥是利用工业矿渣掺入普通硅酸盐水泥制
成的一种水泥，具有节能环保的特点。
矿渣水泥适用于各种结构工程和混凝土制品。
5.高性能混凝土用水泥：高性能混凝土用水泥是一种具有高性
能特点的水泥，用于制作高强度、高抗渗、耐久性好的混凝土结构。
6.早强水泥：早强水泥是一种能够在较短时间内获得较高强度
的水泥，适用于对施工速度要求较高的工程。
这些特性水泥根据不同的工程需要，可进行合理选择和使用，以满足工程的要求。
六大水泥的特性及使用范围
六大水泥的特性及使用范围一、硅酸盐水泥优点：①凝结硬化快；②早期强度高；③水泥强度等级高；④抗冻性好；⑤耐磨性好；⑥干缩性较小。
缺点：①水化热较高；②耐酸碱和硫酸盐类的化学侵蚀差。
适用于：①一般地上工程和不受侵蚀的地下工程；②在低温条件下需要强度发展要求较高的工程；③早期强度要求较高的工程；④配制高强度等级混凝土；⑤无腐蚀水中的受冻工程。
不适用于：①大体积混凝土工程；②受化学侵蚀的工程。
二、普通硅酸盐水泥优点：①早期强度高；②凝结硬化快；③抗冻性好。
缺点：①水化热较高；②抗水性差；③耐酸碱和硫酸盐类的化学侵蚀差。
适用于：①一般地上工程和不受侵蚀作用的地下工程，以及不受水压作用的工程；②无腐蚀水中的受冻工程；③早期强度要求较高的工程；④在低温条件下需要强度发展较快的工程，但每日平均气温在4。
（:以下或最低气温在-3。
C 以下时，应按冬季施工规定办理。
不适用于：①水利工程的水中部分；②大体积混凝土工程；③受化学侵蚀的工程。
三、火山灰质硅酸盐水泥优点：①对硫酸盐类侵蚀的抵抗能力强；②抗水性好；③水化热较低；④在湿润环境中后期强度的增进率较大；⑤在蒸汽养护中强度发展较快。
缺点：①早期强度低，凝结较慢，在低温环境中尤甚；②耐冻性差；③吸水性大；④干缩性较大。
适用于：①地下、水中工程及经常受较高水压的工程；②受海水及含硫酸盐类溶液侵蚀的工程；③大体积混凝土工程；④蒸汽养护的工程；⑤远距离运输的砂浆和混凝土。
不适用于：①气候干热地区或难于维持20-30d内经常湿润的工程；②早期强度要求高的工程；③受冻工程。
四、矿渣硅酸盐水泥优点：①对硫酸盐类侵蚀的抵抗能力及抗水性较好；②耐热性好；③水化热低；④在蒸汽养护中强度发展较快；⑤在潮湿环境中后期强度增进率较大。
缺点：①早期强度低，凝结较慢，在低温环境中尤甚；②耐冻性较差；③干缩性大，有泌水现象。
适用于：①地下、水中和海水中的工程，以及经常受高水压的工程；②大体积的混凝土工程；③蒸汽养护的工程；④受热工程；⑤代替普通硅酸盐水泥用于地上工程，但应加强养护，亦可用于不常受冻融交替作用的受冻工程。
硅酸盐水泥和普通水泥的区别
硅酸盐水泥和普通水泥的区别硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥（简称普通水泥）共同特点：早期强度较高；凝结硬化速度快（前者比后者还要快）2、水化热较大(前者比后者还要大得多)3、耐冻性差4、耐热性较差5、耐腐蚀及耐水性较差适用范围：前者适用于快硬早强的工程、高强度等级砼。
不适用于大体积砼工程（发热量比普通水泥大得多，不用）、受化学侵蚀、压力水（软水）作用及海水侵蚀的工程。
后者适用于地上、地下及水中的大部分砼结构工程。
不适用于大体积砼（实际施工时一般视这个大体积到底有多大以及它的重要性，或者采取控温措施后还是经常用的，至少西南地区是这样）、受化学侵蚀、压力水（软水）作用及海水侵蚀的工程。
复合硅酸盐水泥主要特征：早期强度低，耐热性好，抗酸性差。
采用粉煤灰和煤矸石做为混合材，系绿色建材产品，享受国家税收优惠，早期和后期强度稳定,水化热低，适用于一般工业与民用建筑，是一种经济型水泥。
普通硅酸盐水泥主要特征：早期强度高，水化热高，耐冻性好，耐热性差，耐腐蚀性差，干缩性较小。
适用范围：制造地上、地下及水中的混凝土，钢筋混凝土及预应力混凝土结构，受循环冻融的结构及早期强度要求较高的工程，配制建筑砂浆。
不适用于大体积混凝土工程和受化学及海水侵蚀的工程。
凡由硅酸盐水泥熟料、6%-15%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥。
国家标准对普通硅酸盐水泥的技术要求有：（1）细度筛孔尺寸为80μm的方孔筛的筛余不得超过10%，否则为不合格。
（2）凝结时间初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于10小时。
（3）标号根据抗压和抗折强度，将硅酸盐水泥划分为325、425、525、625四个标号。
普通硅酸盐水泥由于混合材料掺量较少，其性质与硅酸盐水泥基本相同，略有差异，主要表现为：（1）早期强度略低（2）耐腐蚀性稍好（3）水化热略低（4）抗冻性和抗渗性好（5）抗炭化性略差（6）耐磨性略差复合硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥（简称复合水泥）。
建筑工程广泛使用的五种水泥及其代号
建筑工程广泛使用的五种水泥及其代号硅酸盐水泥代号P·Ⅰ，P·Ⅱ普通硅酸盐水泥、代号P·O矿渣硅酸盐水泥、代号P·S火山灰质硅酸盐水泥、代号P·P粉煤灰硅酸盐水泥、代号P·F硅酸盐水泥和普通硅酸盐硅酸盐水水泥在硅酸盐系水泥品种中，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的组成相差较小，性能较为接近。
一、硅酸盐水泥的定义按《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-1999）规定：凡由硅酸盐水泥熟料、0～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（即国外通称的波特兰水泥）。
硅酸盐水泥分两种类型，不掺加石灰石和粒化高炉矿渣的称I 型硅酸盐水泥，代号P·I；在粉磨时掺加不超过水泥重量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称II型硅酸盐水泥，代号P·II。
二、硅酸盐水泥的水化和凝结硬化水泥加水拌合后，最初形成具有可塑性的浆体（称为水泥净浆），随着水泥水化反应的进行逐渐变稠失去塑性，这一过程称为凝结。
此后，随着水化反应的继续，浆体逐渐变为具有一定强度的坚硬的固体水泥石，这一过程称为硬化。
可见，水化是水泥产生凝结硬化的前提，而凝结硬化则是水泥水化的必然结果。
（一）硅酸盐水泥的水化硅酸盐水泥与水拌合后，其熟料颗粒表面的四种矿物立即与水发生水化反应，生成水化产物。
各矿物的水化反应如下：2（3CaOSiO2）+6H2O=3CaO2SiO23H2O（水化硅酸钙凝胶）+3Ca（OH）2（氢氧化钙晶体）2（2CaOSiO2）+4H2O=3CaO2SiO23H2O+Ca（OH）23CaOAl2O3+6H2O=3CaOAl2O36H2O （水化铝酸钙晶体）4CaOAl2O3Fe2O3+7H2O=3CaOAl2O36H2O+CaOFe2O3H2O （水化铁酸钙凝胶）上述反应中，硅酸三钙的水化反应速度快，水化放热量大，生成的水化硅酸钙（简写成C-S-H）几乎不溶于水，而以胶体微粒析出，并逐渐凝聚成为凝胶。
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度指标
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度指标硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥是我们在建筑工程中常常使用的材料。
它们在细度方面有一些不同之处。
在这篇文章中，我们将深入研究这两种水泥的细度指标，并探讨它们的应用和优势。
首先，让我们了解一下硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度指标。
硅酸盐水泥通常指的是特种硅酸盐水泥，它的细度指标一般为：比表面积大于等于400平方米/千克；筛余物（0.08mm筛孔）不大于8%；原始凝结时间不早于45分钟。
而普通硅酸盐水泥的细度指标一般为：比表面积大于或等于300平方米/千克；筛余物不大于15%；原始凝结时间不早于30分钟。
可以看出，硅酸盐水泥要求更高的细度指标。
那么这两种水泥的应用场景呢？硅酸盐水泥一般用于高层建筑、水利工程以及核电站等具有高强度和抗渗性能要求的工程。
相对而言，普通硅酸盐水泥适用于一般的建筑工程，比如住宅、商业建筑等。
硅酸盐水泥相对普通硅酸盐水泥具有许多优势。
首先，硅酸盐水泥的细度指标更高，这意味着它的颗粒更加细小，能够填充混凝土中的微小孔隙，提高混凝土的密实性和抗渗性。
其次，硅酸盐水泥的早期强度发展较快，能够加速工程的施工进度。
此外，硅酸盐水泥还具有较高的抗压强度和抗裂性能，使建筑物更加稳固可靠。
然而，硅酸盐水泥的价格较高，施工时需要更加精细的控制，这对工程施工提出了更高的要求。
另外，硅酸盐水泥的早期收缩性较大，需要在施工中注意控制水泥的用量和配合比，以避免出现开裂等问题。
综上所述，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥在细度指标上有一定的不同。
硅酸盐水泥由于其较高的细度，适用于高强度和抗渗性能要求较高的工程。
而普通硅酸盐水泥适用于一般的建筑工程。
选择合适的水泥类型要根据具体工程的需求来决定，并在施工过程中注意控制水泥的配合比，以保证工程的质量和稳定性。
建筑工程常用的水泥
建筑工程常用的水泥
1. 硅酸盐水泥（Ordinary Portland Cement, OPC）：由硅酸盐水泥熟料、石膏以及其他少量添加物制成，分为不同强度等级，如425、525、625、725等，特点是早期强度高，耐冻性强，耐磨性优良，适用于多种建筑工程和高标号混凝土。
2. 普通硅酸盐水泥（Normal Portland Cement, NPC）：在硅酸盐水泥的基础上允许加入一定比例的混合材料，性能较稳定，适用范围广，是建筑工程中最常用的水泥之一。
3. 矿渣硅酸盐水泥（Slag Portland Cement）：主要原料除了硅酸盐水泥熟料外，还加入了大量的粒化高炉矿渣，具有较好的耐热性和抗硫酸盐侵蚀能力，适用于湿度较高环境和水下施工。
4. 火山灰质硅酸盐水泥（Pozzolanic Portland Cement）：添加火山灰质材料，具有良好的后期强度增长和耐久性，适用于湿热环境下或对耐久性要求较高的工程。
5. 粉煤灰硅酸盐水泥（Fly Ash Portland Cement）：以粉煤灰为主要混合材料，具有较好的体积稳定性，适用于大体积混凝土结构和地下工程。
6. 复合硅酸盐水泥（Composite Portland Cement）：包含多种活性混合材料，性能介于上述几种水泥之间。
水泥品种分类
水泥品种分类（1）硅酸盐水泥：以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，添加适量石膏磨细而成。
家庭装修常用的是硅酸盐水泥。
（2）普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料，添加适量石膏及混合材料磨细而成。
室外路面工程等。
（3）矿渣硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料，混入适量粒化高炉矿渣及石膏磨细而成。
使用范围：a.地下、水中和海水工程；b.高温受热工程和大体积混凝土工程；c.蒸汽养护工程及水泥构件的生产；（4）火山灰质硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料和火山灰质材料及石膏按比例混合磨细而成。
适用地下、水中及潮湿环境的混凝土工程。
（5）粉煤灰硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰，加适量石膏混合后磨细而成。
粉煤灰水泥适用于地上、地下及水中混凝土及钢筋混凝土，大体积混凝土、蒸汽养护混凝土、抗硫酸盐的混凝土。
不适用于早强混凝土、高强混凝土、冬季施工混凝土、抗冻性的混凝土、耐磨混凝土、抗碳化混凝土等。
（6）白色硅酸盐水泥（装饰水泥）：以硅酸钙为主要成分，加少量铁质熟料及适量石膏磨细而成。
白水泥多为装饰性用，而且它的制造工艺比普通水泥要好很多。
主要用来沟白瓷片的缝隙，一般不用于墙面，原因就是强度不高。
白水泥在建材市场或装饰材料商店有售。
（7）彩色硅酸盐水泥（装饰水泥）：以白色硅酸盐水泥熟料和优质白色石膏，掺入颜料、外加剂共同磨细而成。
常用的彩色掺加颜料有氧化铁（红、黄、褐、黑），二氧化锰（褐、黑），氧化铬（绿），钴蓝（蓝），群青蓝（靛蓝），孔雀蓝（海蓝）、炭黑（黑）等。
(装饰水泥与硅酸盐水泥相似，施工及养护相同，但比较容易污染，器械工具必须干净。
)常用水泥标号225号、275号、325号、425号、525号、625号等多种，其抗拉强度因品种不同，标号不同，MPa值在2.8-4.5和3.4-8.0之间。
水泥的标号是水泥强度大小的标志，测定水泥标号的抗压强度，系指水泥砂浆硬结28d后的强度。
例如检测得到28d后的抗压强度为310 kg/cm2，则水泥的标号定为300号。
硅酸盐、普通硅酸盐水泥标准介绍
六、检验规则
1、编号及取样
水泥出厂前按同品种、同强度等级编号和取样。袋装水泥和 散装水泥应分别进行编号和取样。每一编号为一取样单位。水泥 出厂编号按水泥厂年生产能力规定。
指具有火山灰性或潜在水硬性以及兼 有火山灰性和水硬性的矿物材料。水泥胶 砂28天抗压强度比≥75％的为活性混合材 料。
非活性混合材料：
指活性指标不符合标准要求的潜在水 硬性、火山灰性材料，还包括石灰石、砂 岩等不具备活性的材料，在水泥中主要起 填充作用，而又不损害水泥的性能。水泥 胶砂28天抗压强度比＜75％的为非活性混 合材料。
水泥胶砂砂2828天抗压强度比天抗压强度比7575的为活性混合材的为活性混合材指活性指标不符合标准要求的潜在水指活性指标不符合标准要求的潜在水硬性火山灰性材料还包括石灰石砂硬性火山灰性材料还包括石灰石砂岩等不具备活性的材料在水泥中主要起岩等不具备活性的材料在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥的性能
硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥
分解率：
在煅烧过程总，生料被分解的 C分a比CO称3之量分占解入率窑。生料中CaCO3含量的百
水化：
一种物质从无水状态变成含水状态 的过程称为水化。
水泥的凝结硬化：
水泥加水拌和后，随着时间的推移， 浆体逐渐失去流动性、可塑性，进而凝 固形成具有一定强度的硬化体，这一过 程称之。
硅酸盐水泥熟料：
2、出厂水泥
出厂水泥应保证出厂强度等级，其 余技术要求应符合本标准有关要求。
3、废品与不合格品
3.1、废品
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(1)活性效应粉煤灰中所含的SiO2和A12O3具有活性， 它们能与水泥水化产生的Ca(OH)2反应，生成类似水 泥水化产物中的水化硅酸钙和水化铝酸钙，可作为胶 凝材料的一部分而起增强作用。
(2)颗粒形态效应煤粉在高温燃烧过程中形成的粉煤灰 颗粒，绝大多数为玻璃微珠，掺入混凝土中可减小内 摩擦力，从而可减少混凝土的用水量，起减水作用。
晶体，活性极小，称为慢冷矿渣，则不具有活性。
2．火山灰质混合材料
凡是天然的或人工的以活性氧化硅SiO2和活性氧 化铝Al2O3为主要成分，其含量一般可达65％～ 95％，具有火山灰活性的矿物质材料，都称为火 山灰质混合材料。按其成因分为天然的和人工的 两类。天然的火山灰主要是火山喷发时随同熔岩 一起喷发的大量碎屑沉积在地面或水中的松软物 质，包括浮石、火山灰、凝灰岩等。还有一些天 然材料或工业废料，如硅藻土、沸石、烧粘土、 煤矸石、煤渣等也属于火山质混合材料。
冷方式处理而成的松软颗粒称为高炉矿渣，又称水淬矿 渣，其中主要的化学成分是CaO、SiO2和A12 O3，约 占90％以上。一般以CaO和A1203含量较高者，活性较 大，质量较好。急速冷却的矿渣结构为不稳定的玻璃体， 储有较高的潜活性，在有激发剂的情况下，具有水硬 性，如果熔融状态的矿渣缓慢冷却，其中的SiO2等形成
3．粉煤灰
粉煤灰是发电厂燃煤锅炉排出的烟道灰，其 颗粒直径一般为0．001～0．050mm，呈玻 璃态实心或空心的球状颗粒，表面比较致密， 粉煤灰的成分主要是活性氧化硅SiO2和活性 氧化铝A12O3，粉煤灰就其化学成分及性质 属于火山灰质混合材料，由于每年排放量高 达1．4×10t，为了大量利用这些工业废料， 保护环境，节约资源，把它专门列出作为一 类活性混合材料。粉煤灰由于其本身的化学 成分、结构和颗粒形状等特征，在混凝土中 可产生下列三种效应，总称为“粉煤灰效 应”。
(3)微细料效应粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥浆 内，填充孔隙和毛细孔，改善了混凝土的孔结构和增 大密度。
由于上述效应的结果，粉煤灰可以改善混凝土拌 合物的流动性、保水性、可泵性，并能降低混凝土的 水化热，提高混凝土的抗化学侵蚀、抗渗、抑制碱骨 料反应等耐久性能。
国家标准GB1596—1991规定，用于水泥的粉煤灰分为 工级灰和Ⅱ级灰两种，其质量应满足表3—4的要求。
硅酸盐水泥和普通 硅酸盐水泥
第二节 混合材料及掺混合材料的硅酸盐水泥
掺混合材料的硅酸盐水泥是指在硅酸盐水泥熟料的基 础上，加入一定量的混合材料和适量石膏共同磨细制成的 一种水硬性胶凝材料，掺混合材料的目的是为了调整水泥 强度等级，扩大使用范围，改善水泥的某些性能，增加水 泥的品种和产量，降低水泥成本并且充分利用工业废料， 节省粘土及岩石资源，减轻对环境的负担。
一、混合材料
所谓混合材料是指在生产水泥及各种制品和构件 时，常掺人大量天然的或人工的矿物材料，混合 材料按照其参与水化的程度，分为活性混合材料 和非活性混合材料。
(一)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， 或兼有火山灰性和水硬性的矿物质材料。
火山灰性是指一种材料磨成细粉，单独不具有水 硬性，但在常温下与石灰一起和水能形成具有水 硬性的化合物的性能；潜在水硬性是指磨细的材 料与石膏一起和水能形成具有水硬性的化合物的 性能。
二、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥
(一)定义
凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细 制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣 水泥)，代号P．S。水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质 量百分比计为20％～70％。允许用石灰石、窑灰、粉 煤灰和火山灰质混合材料中的一种材料代替矿渣，代 替数量不得超过水泥质量的8％，代替后水泥中粒化高 炉矿渣不得少于20％。
表3—4粉煤灰技术要求
序号
指标
级别
Ⅰ级
Ⅱ级
1
烧失量(％)，不大于
5
8
2
含水量(％)，不大于
1
1
3
三氧化硫(％)，不大于
3
3
4
28d抗压强度(％)，不小于
75
62
(二)非活性混合材料
在水泥中主要起填充作用而不与水泥发生 化学反应或化学反应很微弱的矿物材料，称为 非活性混合材料。将它们掺入硅酸盐水泥的目 的，主要是为了提高水泥产量，调节水泥强度 等级，减小水化热等。实际上非活性混合材料 在水泥中仅起填充作用，所以又称为填充性混 合材料、惰性混合材料。磨细的石英砂、石灰 石、粘土、慢冷矿渣及各种废渣等都属于非活 性材料。另外，凡不符合技术要求的粒化高炉 矿渣、火山灰质混合材料及粉煤灰均可作为非 活性混合材料使用。
硅酸盐水泥熟料水化后会产生大量的氢氧化钙并且熟料
中含有石膏，因此在硅酸盐水泥中掺入活性混合材料具 备了使活性混合材料发挥活性的条件，通常将氢氧化钙、 石膏称为活性混合材料的“激发剂”。激发剂的浓度越 高，激发剂作用越大，混合材料活性发挥越充分。水泥 中常用的活性混合材料如下：
❖ 1．粒化高炉矿渣 将炼铁高炉中的熔融矿渣经水淬等急
凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏 磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥 (简称火山灰水泥)，代号P．P。水泥中火山灰质混合 材料掺量按质量百分比计为20％～50％。
凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥(简称粉煤灰水泥)， 代号P．F。水泥中粉煤灰掺量按质量百分比计为20％～ 40％。
(三)掺活性混合材料的硅酸盐水泥的水化特 点 掺活性混合材料的硅酸盐水泥在与水拌 合后，首先是水泥熟料水化，水化生成的 Ca(OH)2作为活性“激发剂”，与活性混合 材料中的活性SiO2和活性A12O3反应，即二 次水化反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙 和水化铝酸钙，其反应式如下
当有石膏存在时，石膏可与上述反应生成的 水化铝酸钙进一步反应生成水硬性的水化硫 铝酸钙。
(二)技术要求
1．细度、凝结时间、体积安定性 GB1344—1999中 规定，这三种水泥的细度、凝结时间、体积安定性同普 通水泥要求。
2．氧化镁、三氧化硫含量
熟料中氧化镁的含量不宜超过5％，如果水泥经压蒸安 定性试验合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6％。 矿渣水泥中三氧化硫的含量不得超过4．0％；火山灰水 泥和粉煤灰水泥中SO3的含量不得超过3．5％。