通用硅酸盐水泥的特性与应用
第4章 水泥
➢ 凝结期：随着水化继续进行，自由水分逐渐减少， 水化产物不断增加，水泥颗粒表面的新生物厚度逐 渐增大，使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐减小， 越来越多的颗粒相互连接形成网架结构，使水泥浆 体逐渐变稠，慢慢失去可塑性。
➢ 硬化期：水化反应进一步进行，水化产物不断生成 ，水泥颗粒之间的毛细孔不断被填实，使结构更加 致密，水泥浆体逐渐硬化，形成具有一定强度的水 泥石，且强度随时间不断增长。水泥的硬化期可以 延续至很长时间，但28天基本表现出大部分强度。
• 工程意义 水泥初凝时间不宜过短，终凝时间不宜过长。
水泥的初凝时间太短，则在施工前即已失去流动 性和可塑性而无法施工；水泥的终凝时间过长， 则将延长施工进度和模板周转期。
（4）体积安定性 水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积
变化的均匀程度。如果这种体积变化是轻微的均匀 的，则对建筑物的质量没什么影响，但是如果混凝 土硬化后，由于水泥中某些有害成分的作用，在水 泥石内部产生了剧烈的、不均匀的体积变化，则会 在建筑物内部产生破坏应力，导致建筑物的强度降 低。若破坏应力发展到超过建筑物的强度，则会引 起建筑物开裂、崩塌等严重质量事故，这种现象称
>5且≤20
—
P·S·A ≥50且<80 >20且≤50
—
—
—
矿渣硅酸盐水泥
P·S·B ≥30且<50 >50且≤70
—
—
—
火山灰质硅酸盐 水泥
P·P ≥60且<80
—
>20且≤40
—
—
粉煤灰硅酸盐水泥 P·F ≥60且<80
—
—
>20且≤40
—
复合硅酸盐水泥 P·C ≥50且<80
硅酸盐水泥的标准
水泥比表面积测定GB8074-87
勃 氏 比 表 面 积 仪
四、试验方法（硅酸盐水泥）
序 号 项 目 指标 P· Ⅰ P· Ⅱ 检验方法 与依据
1
2 3 4 5 6
不溶物（%）
烧失量（%） 细度（比表面积）（m2/kg） 凝结时间（min）
≤0.75
≤3.0 ≥300 初凝≥45 终凝≤390
7
三氧化硫（%）
GB/T176-1996
GB/T176-1996 JC/T420 GB/T17671-1999 GB8074-87 GB1345-91
8 碱（Na2O+0.658Na2O）（%） 9 10 11 12 氯离子（%） 强度 比表面积 细度
五、检验规则
（1）编号与取样
年产120万吨以上不超过1200吨为一编号； 60万吨以上至120万吨，不超过1000吨为一编号； 30万吨以上至60万吨，不超过600吨为一编号； 10万吨以上至30万吨，不超过400吨为一编号； 10万吨以下，不超过200吨为一编号。
2.1 硅酸盐水泥的标准
类型：100多个水泥专业标准 强制性标准 国家标准（代号GB） 建材行业标准（代号JC） 推荐性标准 国家标准（代号GB/T） 建材行业标准（代号JC/T） 此外还有企业标准（代号：Q）
标准号表示方法： GB175-2007硅酸盐水泥 标准名称 制订或修订年份 标准编号 标准代号
-
-
-
复合硅酸盐 水≤50(e)
一、通用硅酸盐水泥的定义
※组分材料： ① 硅酸盐水泥熟料（clinker) ② 石膏 （gypsum ） ③ 混合材料（admixture) ④ 窑灰（kiln dust) ⑤ 助磨剂 窑灰：从回转窑窑尾气中收集下来的粉尘，品质指标应符合 JC/T742的规定。 助磨剂：水泥粉磨时允许加入主要起助磨作用而不损害水泥性 能的助磨剂，其加入量不得超过水泥质量的0.5%。 助磨剂应符合JC/T667的规定
复合硅酸盐水泥用途
复合硅酸盐水泥用途复合硅酸盐水泥是一种新型的水泥材料，具有多种优良特性，广泛应用于建筑、工程和装饰等领域。
本文将详细介绍复合硅酸盐水泥的用途及其在不同领域的应用。
一、建筑领域1. 混凝土制品：复合硅酸盐水泥可用于制造各种混凝土制品，如预制构件、砌块、砖等。
其优良的耐久性和抗渗性能使得混凝土制品具有更高的强度和更长的使用寿命。
2. 建筑砂浆：复合硅酸盐水泥可用于制造各种建筑砂浆，如外墙砂浆、内墙砂浆、防水砂浆等。
其优异的粘结性能和抗裂性能使得砂浆的施工更加牢固和耐久。
3. 砂浆砌筑：复合硅酸盐水泥可用于砌筑各种墙体，如砖墙、石墙等。
其高强度和优良的抗渗性能使得墙体更加牢固和耐久。
4. 硬化地面：复合硅酸盐水泥可用于硬化地面，如地坪、地面修补等。
其高强度和耐磨性能使得地面更加坚固和耐用。
二、工程领域1. 桥梁工程：复合硅酸盐水泥可用于桥梁工程中的桥墩、桥面等部位。
其高强度和抗冻性能使得桥梁更加稳固和耐用。
2. 隧道工程：复合硅酸盐水泥可用于隧道工程中的衬砌、涵洞等部位。
其耐久性和防水性能使得隧道更加安全和可靠。
3. 港口工程：复合硅酸盐水泥可用于港口工程中的码头、堤坝等部位。
其抗腐蚀性能和耐久性能使得港口设施更加耐用和稳固。
4. 水利工程：复合硅酸盐水泥可用于水利工程中的水闸、堤坝等部位。
其高强度和抗渗性能使得水利设施更加牢固和安全。
三、装饰领域1. 室内装修：复合硅酸盐水泥可用于室内墙面、地面等装修。
其细腻的质感和丰富的颜色使得室内空间更加美观和舒适。
2. 外墙装饰：复合硅酸盐水泥可用于外墙涂料、外墙饰面等。
其耐候性和抗污性能使得外墙更加耐久和美观。
3. 装饰雕塑：复合硅酸盐水泥可用于制作各种装饰雕塑，如雕像、浮雕等。
其可塑性和耐久性使得雕塑更加精美和持久。
总结起来，复合硅酸盐水泥具有广泛的用途，可应用于建筑、工程和装饰等领域。
其优异的性能使得相关工程更加牢固、耐久和美观。
随着科技的不断进步，复合硅酸盐水泥在未来的应用前景将更加广阔。
gb175-2007通用硅酸盐水泥标准
gb175-2007通用硅酸盐水泥标准章节一：引言引言部分会介绍通用硅酸盐水泥标准的背景和意义。
硅酸盐水泥是一种广泛应用于建筑、土木工程和其他重要基础设施项目中的材料，其质量和可靠性对工程的稳定运行至关重要。
本标准的制定目的是为了确保硅酸盐水泥的质量和性能达到一定的标准，以满足不同工程应用的要求。
章节二：范围该章节会详细描述本标准适用的范围，包括适用于不同种类硅酸盐水泥以及适用于不同建筑工程的范围和条件。
本标准适用于国内和国际硅酸盐水泥的生产、检验和使用。
章节三：术语和定义此章节将列出在本标准中使用的术语和定义，以确保对标准的理解和应用的一致性。
例如，术语“硅酸盐水泥”将被定义为由石灰石、粘土和其他材料经过研磨和混合产生的水泥。
章节四：分类和代号在此章节中，将介绍硅酸盐水泥的不同分类和代号。
例如，硅酸盐水泥根据其用途和主要成分可以分为一般硅酸盐水泥、耐磨硅酸盐水泥和高硫硅酸盐水泥。
章节五：要求该章节将是本标准的核心部分。
将详细说明硅酸盐水泥的物理性质、化学性质和力学性能的要求。
物理性质包括密度、凝结时间和细度等；化学性质包括氧化物含量、硅酸盐含量和各种离子含量等；力学性能包括抗压强度、抗折强度和抗渗透性等。
此外，还会介绍硅酸盐水泥的热稳定性、耐候性和其他特殊性能的要求。
章节六：检验方法此章节将详细说明硅酸盐水泥的各项性能和指标的检验方法。
例如，介绍样品的制备方法、物理性能测试的实验条件和化学性能分析的实验步骤。
章节七：检验规则在该章节中，将介绍硅酸盐水泥的检验规则，包括样品的选择、取样方法和检验结果的判定标准。
这些规则将确保硅酸盐水泥的质量得到有效的控制和监督。
章节八：标志、包装、运输和贮存在这一章节中，将详细介绍硅酸盐水泥的标志要求、包装要求和运输贮存要求。
这些要求将有助于确保硅酸盐水泥的安全性和可追溯性。
章节九：质量证明和质量控制此章节将介绍质量证明和质量控制体系的要求。
这包括硅酸盐水泥生产厂家必须建立并实施质量管理体系，确保产品质量的可追溯性和稳定性。
抗硫酸盐硅酸盐水泥
强度发展
抗硫酸盐硅酸盐水泥的强度发展较快，特别是在早期强度上表现出色。其3天抗压强度和抗折强度通常高于普通硅酸盐水泥， 7天抗压强度和抗折强度也接近或达到普通硅酸盐水泥的水平。
抗硫酸盐硅酸盐水泥的强度发展与其矿物组成密切相关。其矿物组成中C3S（硅酸三钙）和C3A（铝酸三钙）含量较高，这些矿物 在水化过程中反应速度快，因此强度发展较快。
应用领域
水利工程
道路工程
工业建筑
用于水库大坝、水闸等 水利设施的浇筑和修补。
适用于高速公路、桥梁、 隧道等道路基础设施的
建设。
适用于化工厂、火电厂 等工业设施的建筑和维
修。
其他领域
如机场跑道、码头等需 要抗硫酸盐侵蚀的工程
领域。
02
抗硫酸盐硅酸盐水泥的化学
组成
硅酸三钙
化学式
$3CaO cdot SiO_{2}$
利工程的耐久性和稳定性。
桥梁工程
Байду номын сангаас总结词
抗硫酸盐硅酸盐水泥适用于桥梁工程，能够 满足桥梁的强度和耐久性要求。
详细描述
桥梁工程需要承受较大的荷载和环境侵蚀， 因此对水泥的强度和耐久性要求较高。抗硫 酸盐硅酸盐水泥具有较高的强度和抗硫酸盐 侵蚀性能，能够有效地提高桥梁的承载能力 和耐久性，延长桥梁的使用寿命。
特性
水化硬化速度最快，早期强度最高，抗冻性差，碱度 系数低。
铁铝酸四钙
化学式
$4CaO cdot Al_{2}O_{3} cdot Fe_{2}O_{3}$
含量
约4%-14%
特性
水化硬化速度中等，早期强 度中等，抗冻性中等，碱度 系数中等。
硅酸盐水泥的技术性质
后自动加入砂子 ，同时搅拌 30S ，然后高速搅拌 30S 。停 90S，再高速搅拌
60S，全过程共 4 分钟。用伸臂式振实台成型 ，胶砂分二层装入 ，各振 60 次。
（试件成型试验室温度为 20 ℃± 2 ℃ ，相对湿度不低于50% ）。24±2h拆
模，试件拆模后进行水中养护 ，温度控制为 20±1 ℃，不允许在养护期间全
物理性能的检测要点
GB/T 1346—2001 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》
1. 标准稠度用水量测定
2.
代用法 (试锥法） 标准法(试杆法）
3.
★ 注意两个方法判定的不同
2. 凝结时间
3.
初凝（塑性浆体开始失去流动性）
4.
终凝（浆体开始产生强度）
5.
★养护箱温湿度
3. 安定性
4.
② 烧失量——水泥煅烧不理想或者受潮后，会导致烧失量增加
因此，烧失量是检验水泥质量的一项指标。
③ 氧化镁 M g H 2 O O M (O g)2 H水化慢、体积膨胀,
④ 三氧化硫 S3 O C3AH 6 AFt
影响安定性
⑤ 碱——限制发生碱-集料反应，按（Na2O+0.658 K2O）值计。 (选择性指标)
≤5
/ / / /
（1）水 化
短纤维状
① C 3 S H 2 O C S H C a (O )2H
② C2S 同上 长纤维状 ③ C 3AH 2O C 3AH 6 立方板状结晶 水化速度快
缓凝机理： C 3 A6 H Ca 4•2 S H 2 O O AtF 针状结晶
当石膏耗尽时，转化为Am t
C4AF
注意
❖ 水泥中的其它成分： 游离 CaO 和MgO
第九章硅酸盐水泥的性能
四、调凝外加剂
除石膏外， 除石膏外，许多无机盐或有机化合物也可以调节 缓凝剂和 凝结时间。通常分为缓凝剂 促凝剂(早强剂)两种。 凝结时间 。 通常分为 缓凝剂 和 促凝剂 (早强剂 )两种 。 缓凝剂：能延缓凝结时间， A 缓凝剂：能延缓凝结时间，并对后期强度发展无不 利影响的外加剂。 利影响的外加剂。 缓凝剂主要有四类： 缓凝剂主要有四类： 1. 糖类，如糖钙等； 2.木质素磺酸盐类，如木质素磺酸钙、木质素磺 酸钠等； 3.羟基羟酸及其盐类，如柠檬酸、酒石酸钾钠等； 4.无机盐类，如锌盐、硼酸盐、磷酸盐等。
适用范围： 适用范围： 促凝剂可以在常温、低温、负温（ 促凝剂可以在常温、低温、负温（不低 于－5℃）条件下加速混凝土的硬化过程， ℃ 条件下加速混凝土的硬化过程， 多用于冬季施工和抢修工程。 多用于冬季施工和抢修工程。 注意事项： 注意事项： 在实际生产中， 在实际生产中，使用调凝剂时应注意其 掺量及其对水泥性能的影响等问题 及其对水泥性能的影响等问题。 掺量及其对水泥性能的影响等问题。 在选择外加剂和其适宜的掺量时， 在选择外加剂和其适宜的掺量时，应根 据工程需要，现场的材料条件，参考有 据工程需要，现场的材料条件， 关资料，通过试验确定。 关资料，通过试验确定。
§9-2 强 度 一、强度的形成和发展
水化、凝结、硬化 强度是评判水泥质量最重要的指标。它是逐渐 增长的，与其水化养护龄期有关。
按所受压力不同分： 按所受压力不同分：
按龄期不同分： 按龄期不同分：
如1d 3d 7d强度
抗压强度 抗折强度
早期强度： 早期强度 指28d以前的强度 后期强度： 后期强度 指28d及以后的强度。
以C3S的水化反应为例： 2(3CaO·SiO2) + 密度(g/cm) 3.14 摩尔质量(g/mol) 228.23 摩尔体积(cm３／mol) 72.71 体系中所占体积（cm３）145.42
水泥
加拿大Montreal体育馆
一、硅酸盐水泥的生产
石膏 石灰石
粘 土
配料、
磨细、匀化
生 料
煅烧 1450℃
熟料
磨细
水泥
铁矿粉
硅酸盐水泥生产工艺示意图
硅酸盐水泥的熟料成分
硅酸三钙（3CaO.SiO2）－C3S 36～60％ 硅酸二钙（2CaO.SiO2）－C2S 15～37％ 铝酸三钙（3CaO.Al2O3）－C3A 7～15％ 铁铝酸四钙（4CaO.Al2O3.Fe2O3）－C4AF 10～18％
氧化镁（MgO）：≤ 5%. 影响体积稳定 性。 三氧化硫(SO3): ≤ 3.5%(矿渣水泥SO3 ≤ 4%）。 影响体积稳定性。 氯离子： ≤0.06%.
不溶物、烧失量
不溶物—是指煅烧过程中存留的残渣，不溶物的含量会 影响水泥的粘结质量。 规范规定： P.Ⅰ≤ 0.75% P.Ⅱ≤ 1.50% 烧失量－水泥在一定灼烧温度和时间内，烧失的量占原 质量的百分数。 用于判定其中未燃碳的含量，烧失量大，影响水泥的凝 结硬化。 规范规定： P.Ⅰ≤ 3.0% P.Ⅱ≤ 3.5%
2、盐类的腐蚀
硫酸盐腐蚀－膨胀腐蚀
4CaO.Al2O3.12H 2O 3CaSO4 20H 2O 3CaO.Al2O3.3CaSO4 .31H 2O Ca(OH )2
镁盐腐蚀－双重腐蚀
MgSO4+Ca(OH)2——CaSO4.2H2O+Mg(OH)2
MgCl2+ Ca(OH)2——CaCl2+Mg(OH)2
水泥石的结构
A－－未水化水泥颗粒 B－－胶体粒子 C－－晶体粒子 D－－毛细孔（毛细孔水） E－－凝胶孔
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3.快硬早强结构
4.抗冻混凝土
1.一般混凝土
2.预应力混凝土
3.底下与水中结构
4.抗冻混凝土
1.一般耐热混凝土
2.大体积混凝土
3.蒸汽养护构件
4.一般混凝土构件
5.一般耐软水、海水、盐酸复试要求的混凝土
1.水中、地下、大体积混凝土、抗渗混凝土
2.其他同矿渣水泥
1.地上、地下与水中大体积混凝土
2.强度发展对温、湿度较敏感
3.水热化低
4.耐软水、海水、硫酸盐腐蚀性好
5.耐热性较好
6.抗冻性抗渗性较差
1.抗渗性较好耐热性不及矿渣水泥，干缩大，耐磨性差
2.其他同矿渣水泥
1.干缩性较小，抗裂性较好
2.其他性能与矿渣水泥相同
1.早期强度较高
2.其他性能与所掺主要混合材料的水泥相近
适用范围
1.高强混凝土
3.其他同矿渣水泥
1.抗碳化要求的混凝土
2.其他同火山灰水泥
3.有抗渗要求的混凝土
1.与掺主要混合材料的水泥类似
通用硅酸盐水泥的特性与应用
水泥
品种
硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥
火山灰走硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥
复合硅酸盐水泥
特征
1.强度高
2.快硬早强
3.抗冻耐磨性好
4.水化热大
5.耐腐蚀性差
6.耐热性较差
1.早期强度较高
2.抗冻性较好
3.水热化较大
4.耐腐蚀性较好
5.耐热性较差
1.早期强度低，但后期强度增长快
2.其他同矿渣水泥
1.早期强度要求较高的混凝土工程
2.其他用途与所掺主要混合材料的水泥相近
不适用范围
1.大体积混凝土
2.受腐蚀的混凝土
3.耐热混凝土，高温养护混凝土
1.早期强度较高的混凝土
2.严寒地区及处在水位升降范围内的混凝土
3.抗渗性要求高的混凝土
1.干燥环境及处在水位变化范围内的混凝土
2.有耐磨要求的混凝土