第三章-掺混合材料的硅酸盐水泥
土木工程施工技术课程大纲
《土木工程材料》课程大纲课程编号：3861 课群名称：英文名称：Civil Engineering Materials总学时： 48 实验：8 上机：0适合专业：土木工程专业一、课程内容及要求本课程主要内容：土木工程材料的基本性质，气硬性无机胶凝材料，硅酸盐水泥，混凝土，建筑砂浆，建筑钢材，沥青材料。
学习重点：土木工程材料的基本物理性质、力学性质；气硬性无机胶凝材料的凝结硬化机理及工程应用；常用水泥即硅酸盐水泥、掺混合材料硅酸盐水泥的矿物组成、各项技术性质、检测方法及选用原则；混凝土拌和物的和易性、硬化混凝土的强度，变形性质和耐久性质及其影响因素，普通混凝土的配合比设计；砌筑砂浆的性质及其配合比设计；钢材的力学性质及其测定方法，钢材的冷加工、强化机理及强化方法，建筑用钢材的种类、牌号及选用；沥青材料的工程性质及其测定方法，沥青制品及其用途，沥青混合料设计与配制方法。
学习难点：材料结构和构造与材料各项基本性质的关系；常用水泥的凝结硬化机理、各项技术性质；混凝土各组成材料的性质及测定方法对混凝土性能的影响，普通混凝土的配合比设计；钢材的力学性质及其测定方法，钢材的冷加工强化机理及强化方法；沥青材料的工程性质，沥青混合料设计与配制。
绪论本章要求：通过本章学习，使学生达到以下要求了解土木工程材料的定义、分类、特点及应用；本课程在土木工程专业中的地位和作用；本课程的目的、内容及学习方法；土木工程材料的发展趋势。
重点：了解土木工程材料的定义、特点及分类，本课程的目的、内容及学习方法难点：理解不同类别土木工程材料的特点及工程应用第一章、土木工程材料的基本性质§1.1 土木工程材料的基本组成、结构和构造,§1.2 土木工程材料的基本物理性质§1.3 工土木程材料的基本力学性质§1.4 土木工程材料的与水有关的性质（吸水性、耐水性、抗渗性等）§1.5 土木工程材料的热工性质§1.6 土木工程材料的耐久性本章要求：通过本章学习，使学生达到以下要求1.了解土木工程材料的基本组成、结构和构造,并理解材料结构和构造与材料基本性质的关系。
建筑材料理论(上)
建筑材料理论（上）发布于2005-04-18 被读12780次【字体：大中小】作者：姚志刚第一章建筑材料基本性质本章为全书重点之一。
在讨论具体性质之前，要求同学理解不同材料，在结构物中的功用不同，所处的环境不同，对其性质的要求也不同。
本章所讨论的各种性质都是建筑材料经常要考虑的性质。
掌握或了解这些性质的概念（包括定义、表示方法、实用意义等）对以后讨论各种材料意义重大。
建筑材料的性质可归纳为：物理性质、力学性质、化学性质、耐久性等。
第一节材料的组成与结构一、材料的组成材料的组成是决定材料性质的内在因素之一。
主要包括：化学组成和矿物组成。
二、材料的结构材料的性质与材料内部的结构有密切的关系。
材料的结构主要分成：宏观结构显微结构微观结构。
第二节材料的物理性质一、表示材料物理状态特征的性质1、体积密度：材料在自然状态下单位体积的质量称为体积密度。
2、密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为密度。
3、堆积密度：散粒材料在规定装填条件下单位体积的质量称为堆积密度。
注意：密实状态下的体积是指构成材料的固体物质本身的体积；自然状态下的体积是指固体物质的体积与全部孔隙体积之和；堆积体积是指自然状态下的体积与颗粒之间的空隙之和。
4、表观密度：材料的质量与表观体积之比。
表观体积是实体积加闭口孔隙体积，此体积即材料排开水的体积。
5、孔隙率：材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。
6、开口孔隙率：材料中能被水饱和（即被水所充满）的孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。
7、闭口孔隙率：材料中闭口孔隙的体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。
即闭口孔隙率=孔隙率-开口孔隙率。
8、空隙率：散粒材料在自然堆积状态下，其中的空隙体积与散粒材料在自然状态下的体积之比的百分率。
二、与各种物理过程有关的材料性质1、亲水性：当水与材料接触时，材料分子与水分子之间的作用力（吸附力）大于水分子之间的作用力（内聚力），材料表面吸附水分，即被水润湿，表现出亲水性，这种材料称为亲水材料。
电大建筑施工与管理专科《建筑材料A》期末上机考试题库(综合完整版)
电大建筑施工与管理专科《建筑材料A》期末上机考试题库(综合完整版)混凝土中孔隙率越高，连通孔隙越多，其抗冻性越好。
（×）火山灰水泥的特点是易吸水，但活性差，不易反应。
（×）加气混凝土砌块具有体积密度小、保温及耐火性能好、抗震性能强、易于加工、施工方便等特点。
（√）加气混凝土砌块最适合用于温度长期高于80℃的建筑部位。
(× )加气混凝土砌块最适合用于温度长期高于80℃的建筑部位。
(× )减水剂是指在保持混凝土拌合物流动性的条件下，能减少拌合水量的外加剂。
（√）简易房屋必须采用水泥砂浆砌筑。
（×）碱骨料反应生成的碱-硅酸凝胶吸水膨胀会对混凝土造成胀裂破坏，使混凝土的耐久性严重下降。
（√）建筑材料的微观结构主要有晶体、玻璃体和胶体等形式。
（√）建筑材料的正确、节约、合理地运用直接影响到建筑工程的造价和投资。
（√）建筑材料生产和选用时，仅需参照产品标准，无需参照工程建设标准（×）。
建筑材料是建筑工程的物质墓础。
（√）建筑材料是指组成建筑物或构筑物各部分实体的材材料（√）建筑材料种类繁多,随着材料科学和材料工业的不断发展,新型建筑材料不断涌现.. （√）建筑钢材材质均匀，具有较高的强度、良好的塑性和韧性，能承受冲击和振动荷载。
（√）建筑砂浆根据用途分类：可分为砌筑砂浆、抹面砂浆。
（√）建筑砂浆是由无机胶凝材料、细骨料和水，有时也掺入某些掺合料组成。
（√）建筑上常用的岩石有花岗岩、正长岩、闪长岩、石灰岩、砂岩、大理岩和石英岩等。
(√)建筑设计理论不断进步和施工技术的革新与建筑材料的发展无关。
（×）建筑石膏呈乌黑色粉末状，密度约为2.6-2.?5g/cm2，堆积密度为800-1100 kg/m3。
（×）建筑石膏的初凝和终凝时间很短，加水后6min即可舞结，终凝不超过30min。
（√）建筑石膏强度不随时间的变化而变化，因此可以长期存放。
硅酸盐工艺基础知识
一、胶凝材料的定义和分类在物理、化学的作用下，能从浆体变成坚硬的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料。
它可以分为无机和有机两大类。
沥青和各种树脂属有机胶凝材料。
无机胶凝材料按照其硬化条件，又可分为水硬性和非水硬性两类，水硬性胶凝材料在拌水后既能在空气中硬化，又能在水中硬化，通常称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
非水硬性胶凝材料只能在空气中硬化而不能在水中硬化，故又称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏、耐酸胶结料第二章硅酸盐水泥国家标准及其生产第一节硅酸盐水泥的国家标准硅酸盐水泥是以硅酸钙为主要成分的熟料所制得的水泥的总称。
如掺入一定数量的混合材料，则硅酸盐水泥名称前冠以混合材料名称：如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。
根据国家标准 GB175-92 ，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的定义、标号、品质指标以及验收规则如下：一、定义（一）硅酸盆水泥凡是由硅酸盐水泥熟料 ,0^-5 ％石灰石或粒化高炉矿渣、适量的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．硅酸盐水泥分为两种类型：不掺棍合材料的称为 I 型硅酸盐水泥，代号 P · I ；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量 5 ％石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为 I 型硅酸盐水泥，代号 P · I 。
（二）普通硅酸盆水泥凡是由硅酸盐水泥熟料 ,6^15 ％混合材料、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），代号 P · O掺活性混合材料时，最大掺入量不得超过 15 ％，其中允许用不超过水泥质量 5 ％的窑灰或不超过水泥质量 10 ％的非活性混合材料来代替。
掺非活性混合材料时最大掺量不超过水泥质量 10 ％。
（三）组分材料1. 硅酸盐水泥熟料凡以适当成分的生料，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物称为硅酸盐水泥熟料（简称熟料）2. 石膏天然石膏必须符合国家标准 GB5483 的规定。
建筑材料(A)-国家开放大学电大机考网考题目答案
一、判断题：1.建筑材料是指组成建筑物或构筑物各部分实体的材料。
(A)A. √B. ×2.晶体的微观结构特点是组成物质的微观粒子在空间的排列有确定的几何位置关系。
(A)A. √B. ×3.耐燃的材料不一定耐火，耐火的一般都耐燃。
(A)A. √B. ×4.石材具有不燃、耐水、耐压、耐久的特点，可用作建筑物的基础，墙体、梁柱等。
(A)A. √B. ×5.建筑装饰工程上所指的花岗石是指以花岗岩为代表的一类装饰石材。
(A)A. √B. ×6.根据硬化的条件不同分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料两类。
(A)A. √B. ×7.针叶树的多数树种树叶宽大呈片状，多为落叶树，树干通直部分较短，材质坚硬，较难加工，故又称硬木材。
(B)A. √B. ×8.建筑石膏呈乌黑色粉末状，密度约为2.6-2.75gcm³，堆积密度为800-1100kg/m³。
(B)A. √B. ×9.按其性能和用途不同，可将水泥分为通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类。
(A)A. √B. ×10.水泥加水拌和后，水泥颗粒立即分散于水中并与水发生化学反应，生成水化产物并放出热量。
(A)A. √B. ×11.当水泥石遭受软水等侵蚀时，可选用水化产物中氢氧化钙含量较多的水泥。
(B)A. √B. ×12.高铝水泥呈洁白色，其密度和堆积密度远大于硅酸盐水泥。
(B)A. √B. ×13.掺混合材料的硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料，加入适量混合材料及石膏共同磨细而制成的水硬性胶凝材料。
(A)A. √B. ×14.混合砂是由机械破碎、筛分而得的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。
(B)A. √B. ×15.砂中的泥可包裹在砂的表面，有利于砂与水泥石的有效粘结，同时其吸附水的能力较强，使拌和水量加大，增强凝土的抗渗性、抗冻性。
硅酸盐水泥生产工艺及其原料
水泥生产原料及配料：生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰原料和粘土质原料，有时还要根据燃料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用工业废渣作为水泥的原料或混合材料进行生产。
1、石灰石原料石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、泥灰岩、白垩和贝壳等。
石灰石是水泥生产的主要原料，每生产一吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中80%以上是石灰石。
2、黏土质原料黏土质原料主要提供水泥熟料中的、、及少量的。
天然黏土质原料有黄土、黏土、页岩、粉砂岩及河泥等。
其中黄土和黏土用得最多。
此外，还有粉煤灰、煤矸石等工业废渣。
黏土质为细分散的沉积岩，由不同矿物组成，如高岭土、蒙脱石、水云母及其它水化铝硅酸盐。
3、校正原料当石灰质原料和黏土质原料配合所得生料成分不能满足配料方案要求时（有的含量不足，有的和含量不足）必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料（1）硅质校正原料含 80%以上（2）铝质校正原料含 30%以上（3）铁质校正原料含 50%以上硅酸盐水泥熟料的矿物组成：硅酸盐水泥熟料的矿物主要由硅酸三钙（）、硅酸二钙（）、铝酸三钙（）和铁铝酸四钙（）组成。
硅酸盐水泥生产工艺流程：1、破碎及预均化（1）破碎水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。
石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。
破碎过程要比粉磨过程经济而方便，合理选用破碎设备和和粉磨设备非常重要。
在物料进入粉磨设备之前，尽可能将大块物料破碎至细小、均匀的粒度，以减轻粉磨设备的负荷，提高黂机的产量。
物料破碎后，可减少在运输和贮存过程中不同粒度物料的分离现象，有得于制得成分均匀的生料，提高配料的准确性。
超细粉碎机（2）原料预均化预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。
硅酸盐水泥生产技术
普通水泥
P· O
矿渣水泥
火山灰水泥 粉煤灰水泥
P· S
P· P P· F
2.1.2 组分材料
硅酸盐水泥熟料 即国际上的波特兰水泥熟料，简称水泥熟料。是
一种由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3 的原料按
适当比例配合磨成细粉（生料）烧至部分熔融， 所得以硅酸钙为主要成分的水硬性胶凝物质。
熟 料
湿法 干法
立窑生产 回转窑生产
机械化立窑 干法回转窑 湿法回转窑
半干法回转窑
湿 法
新型干法
回转窑
立窑
(1)湿法 生料浆水分占32%~40%左右。生料浆脱水烘
干后破碎，入窑煅烧，称之为半湿法。
(2)干法 生料粉调配均匀并加入适量水，制成料球喂入
立窑或立波尔窑内煅烧称为半干法，料球含水
12%～15%。
2.1
硅酸盐水泥生产标准
2.1.1 五大品种水泥简介
1.硅酸盐水泥（波特兰水泥）：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. 硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水泥，用代号P· Ⅰ表示； 在硅酸盐水泥粉磨时掺入不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉渣混合材料的称Ⅱ型 硅酸盐水泥，用代号P· Ⅱ表示。其中P为波特兰“Portland”的英文字首。 2.普通硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、6%～15%混合材、适量的石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号P· O。 3.矿渣硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号为P· S。 4.火山灰质硅酸盐水泥：凡用硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量的石膏磨细 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），代号为P· P。 5.粉煤灰硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量的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），代号为P· F。
《通用硅酸盐水泥》GB175-2007
《通用硅酸盐水泥》GB175-2007通则前言本标准第7.1、7.3.1、7.3.2、7.3.3、8.4为强制性条款，其余为推荐性条款。
本标准与欧洲水泥标准ENV197-1:2000《通用波特兰水泥》的一致性程度为非等效。
本标准自实施之日起代替GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》三个标准。
与GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999相比，本标准主要变化如下：全文强制改为条文强制；增加了通用硅酸盐水泥的定义；将各品种水泥的定义取消（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999第3章；将组分与材料合并为一章（原版GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999第4章，本版第5章）；普通硅酸盐水泥中“掺活性混合材料时，最大掺量不超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替”改为“活性混合材料掺加量为>5%且≤20%，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第5.2.4条的非活性混合材料或不超过水泥质量5%且符合本标准第5.2.5条的窑灰代替”（原版GB175-1999中第3.2条,本版第5.1条）；——将矿渣硅酸盐水泥中矿渣掺加量由“20%～70%”改为“>20%且≤70%”，并分为A型和B型。
A型矿渣掺量>20%且≤50%，代号P.S.A；B型矿渣掺量>50%且≤70%，代号P.S.B（原版GB1344-1999中第3.1条,本版第5.1条）；——将火山灰质硅酸盐水泥中火山灰质混合材料掺量由“20%～50%”改为“>20%且≤40%”（原版GB1344-1999中第3.2条，本版第5.1条）；——将复合硅酸盐水泥中混合材料总掺加量由“应大于15%，但不超过50%”改为“>20%且≤50%”（原版GB12958-1999中第3章，本版第5.1条）；——材料中增加了粒化高炉矿渣粉(本版第5.2.3、5.2.4条)；——取消了复合硅酸盐水泥中允许掺加粒化精炼铬铁渣、粒化增钙液态渣、粒化碳素铬铁渣、粒化高炉钛矿渣等混合材料以及符合附录A新开辟的混合材料，并将附录A取消（原版GB12958-1999中第4.2、4.3条和附录A）；——增加了M类混合石膏，取消了A类硬石膏（原版GB175-1999、GB1344-1999和GB12958-1999中第3章,本版第5.2.1.1条）；——助磨剂允许掺量由“不超过水泥质量的1%”改为“不超过水泥质量的0.5%”（原版GB175-1999、GB1344-1999和GB12958-1999中第4.5条，本版第5.2.6条）；——普通水泥强度等级中取消了32.5和32.5R（原版GB175-1999中第5章，本版第6章）；——将矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥中“熟料中的氧化镁含量”改为“水泥中的氧化镁含量”，其中要求P.S.A 型、P.P型、P.F型、P.C型水泥中的氧化镁含量不大于6.0%，并加注b说明‘如果水泥中氧化镁含量大于6.0%时，应进行水泥压蒸试验并合格’；P.S.B型无要求。
土木工程材料课后习题答案
水泥生产硅酸盐水泥的主要原料有哪些答：生产硅酸盐水泥的主要原料有石灰质原料和黏土质原料两大类，此外再辅助以少量的校正原料。
石灰质原料可采用石灰石、泥灰岩、白垩等，主要提供CaO。
黏土质原料可采用黏土、黄土、页岩等，主要提供SiO2、Al2O3、以及少量的Fe2O3。
为什么在硅酸盐水泥的时候要掺入适当的石膏答：石膏有缓凝剂的作用，缓解水泥凝结。
简述硅酸盐水泥的主要矿物成分及其对于水泥性能的影响答：硅酸三钙（凝结硬化速度快，水化放热量多，强度高）、硅酸二钙（凝结硬化速度慢，水化放热量慢，强度早期低、后期高）、铝酸三钙（凝结硬化速度最快，水化放热量最多，强度低）、铁铝酸四钙（凝结硬化速度快，水化放热量中等，强度低）硅酸盐水泥的主要水化产物有哪几种水泥石的结构如何答：主要有凝胶和晶体两类，凝胶又水化硅酸钙、水化铁酸钙；晶体有氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。
水泥石结构有水泥水化产物、未水化完的水泥颗粒、孔隙和水。
简述水泥细度对于水泥性质的影响，如何检验答：细度是指水泥颗粒的粗细程度，颗粒越细，与水反应的表面积就越大，因而水化反应较快且较完全，早期强度和后期强度都较高，但在空气中的硬化收缩性较大，磨细成本也较高。
水泥颗粒过粗，则不利于水泥活性的发挥。
主要用筛选法和比表面积（勃氏法）检验。
造成硅酸盐水泥体积安定性不良的原因有哪几种如何检验答：一般由于熟料中所含游离氧化钙过多，也可能是由于熟料中游离氧化镁过多或水泥中石膏过多所致。
用煮沸法检验，测试方法可用饼法或雷氏法。
简述硅酸盐水泥的强度发展规律以及影响因素答：水化时间越久，强度越大，28天时强度约约三天时的两倍。
水泥的强度主要取决于水泥的矿物组成和细度。
在下列的混凝土工程中应分别选用哪种水泥，并说明理由A.紧急抢修的工程或军事工程B.高炉基础C.大体积混凝土坝和大型设备基础D.水下混凝土工程E.海港工程F.蒸汽养护的混凝土预制构件G.现浇混凝土构件H.高强混凝土I.混凝土地面和路面J.冬季施工的混凝土K.与流水接触的混凝土L.水位变化区的混凝土M.耐热接触的混凝土N.有搞渗要求的混凝土答：根据教材中所述各种水泥的性质及其应用范围，以上各项混凝土工程中，应分别选用的水泥为：A．选用高铝潺潺经，快硬水泥。
硅酸盐水泥的技术性质
硅酸盐水泥的技术性质国标GB175-1999，对硅酸盐水泥的主要技术性质作出下列规定：细度：细度是指水泥颗粒的粗细程度，是鉴定水泥品质的主要项目之一。
水泥细度通常采用筛析法或比表面积法测定，硅酸盐水泥的比表面积不小于300m2/kg。
凝结时间：凝结时间是指水泥从加水开始，到水泥浆失去塑性的时间。
分初凝时间和终凝时间，初凝时间是指从水泥加水到水泥浆开始失去塑性的时间，终凝时间是指从水泥加水到水泥浆完全失去塑性的时间。
硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min终凝时间不得迟于6.5h。
凡初凝时间不符合规定者为废品，终凝时间不符合规定者为不合格品。
水泥凝结时间的测定，是以标准稠度的水泥净浆，在规定温度和湿度条件下，用凝结时间测定仪测定。
所谓标准稠度用水量是指水泥净浆达到规定稠度时所需的拌合用水量，以占水泥重量的百分率表示。
水泥的凝结时间对水泥混凝土和砂浆的施工有重要的意义。
初凝时间不宜过短，以便有足够的时间来完成混凝土和砂浆的运输、浇捣或砌筑等操作；终凝时间不宜过长，使混凝土和砂浆在浇捣或砌筑完毕后能尽快凝结硬化，以利于下一道工序的及早进行。
安定性：指水泥浆体硬化后体积变化的均匀性。
若水泥硬化后体积变化不稳定、均匀，会导致混凝土产生膨胀破坏，造成严重的工程质量事故。
因此，国标水泥安定性不合格应作废品处理，不得用于任何工程中。
水泥中由于熟料煅烧不完全而存在游离CaO与MgO，由于是高温生成因此水化活性小在水泥硬化后水化，产生体积膨胀；生产水泥时加入过多的石膏，在水泥硬化后还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙，产生体积膨胀。
这三种物质使得硬化水泥石产生弯曲、裂缝甚至粉碎性破坏。
国家标准规定通用水泥用沸煮法检验游离CaO安定性；游离MgO的水化比游离CaO更缓慢，沸煮法已不能检验，国家标准规定通用水泥MgO含量不得超过5%；由石膏造成的安定性不良需经长期浸在常温水中才能发现，所以国标规定硅酸盐水泥中的SO3含量不得超过3.5%。