第三節(jié) 水泥

　　水泥屬于水硬性膠凝材料。一般建筑工程中常用的是通用水泥，包括硅酸鹽水泥(代號P·Ⅰ，P·Ⅱ)、普通硅酸鹽水泥(簡稱普通水泥，代號P·O)、礦渣硅酸鹽水泥(簡稱礦渣水泥，代號P·S)、粉煤灰硅酸鹽水泥(簡稱粉煤灰水泥，代號P·F)、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥(簡稱火山灰水泥，代號P·P)和復合硅酸鹽水泥(簡稱復合水泥，代號P·C)六大種。

　　硅酸鹽水泥

　　由硅酸鹽水泥熟料，0~5%石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細而成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥分為兩種類型，不摻加混合材料的稱為Ⅰ型硅酸鹽水泥，代號為P·Ⅰ;摻加不超過水泥質(zhì)量5%石灰石或或粒化高爐礦渣的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號P·Ⅱ。

　　硅酸鹽水泥熟料礦物的組成及其水化產(chǎn)物

　　硅酸鹽水泥熟料礦物組成及其主要特征見表3。調(diào)整各礦物的比例水泥的性能會發(fā)生變化，如提高硅酸三鈣的含量可制得高強水泥。

　　表3 硅酸鹽水泥熟料礦物組成與主要特征

　　由于鋁酸三鈣凝結(jié)硬化速度很快，會使水泥漿體出現(xiàn)瞬時凝結(jié)的現(xiàn)象，影響水泥的正常使用，摻入石膏可以達到延緩凝結(jié)的目的，即石膏起緩凝作用。

　　硅酸鹽水泥的水化產(chǎn)物有水化硅酸鈣和水化鐵酸鈣凝膠體，氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣晶體。在完全水化的水泥石中，水化硅酸鈣凝膠約占70%，氫氧化鈣約占20%，水化硫鋁酸鈣約占7%，其中水化硅酸鈣凝膠對水泥石的強度和其它性質(zhì)起決定性作用。

　　水泥漿硬化后的水泥石是由水化產(chǎn)物(包括凝膠和晶體)、未水化的水泥熟料顆粒、毛細孔(毛細孔水)等組成的不均質(zhì)體。

　　二、通用水泥的主要特性及適用范圍

　　三、水泥的技術性質(zhì)

　　1、細度：水泥顆粒的粗細程度。顆粒越細，水化速度快，早期強度高，但硬化收縮較大。顆粒過粗，不利于水泥活性的發(fā)揮，強度低。硅酸鹽水泥比表面積應大于300m2/kg。其它通用水泥的細度用篩析法測定，用篩余量表示，其80μm方孔篩的篩余量不得超過10.0%。

　　2、標準稠度用水量：達到標準稠度時的用水量。標準稠度為標準規(guī)定的一種稠度狀態(tài)，用于測定凝結(jié)時間和體積安定性。

　　3、凝結(jié)時間：初凝時間為水泥加水拌和起，至水泥漿開始失去塑性所需時間。終凝時間是從水泥加水拌和起，至水泥漿完全失去塑性并開始產(chǎn)生強度所需時間。初凝時間不宜過短，終凝時間不宜過長。規(guī)定通用水泥初凝時間不早于45分鐘，硅酸鹽水泥終凝時間不遲于390min，其它通用水泥的終凝時間不遲于10h。

　　4、體積安定性：是指水泥在凝結(jié)硬化過程中，體積變化的均勻性。水泥體積安定性不良會導致構(gòu)件產(chǎn)生膨脹性裂紋或翹曲變形，造成質(zhì)量事故。

　　引起安定性不良的原因是熟料中游離氧化鈣或游離氧化鎂過�；蚴�膏摻量過多。

　　國家標準規(guī)定，由游離氧化鈣引起的安定性不良用沸煮法檢驗。游離氧化鎂和石膏不便快速檢測，標準規(guī)定游離MgO≯5.0%，SO3≯3.5%

　　5、強度：指膠砂強度。水泥:標準砂=1:3，水灰比為0.5，按規(guī)定方法制作40×40×160mm試件，(20±1)℃水中養(yǎng)護，測定3d和28d的抗壓、抗折強度，以此劃分水泥的強度等級。

　　6、堿含量：堿含量按Na2O+0.658K2O計算，堿含量將影響構(gòu)件的質(zhì)量或引起質(zhì)量事故。

　　四、鋁酸鹽水泥的特性與應用

　　鋁酸鹽水泥是由以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥熟料，磨細制成的水硬性膠凝材料。

　　1、長期強度存在降低的趨勢，不宜用于長期承重的結(jié)構(gòu)中，混凝土工程中禁用

　　2、早期強度增長快，用于緊急搶修及早期強度要求高的工程。

　　3、水化熱大，適用于冬季施工，不宜用于大體積混凝土工程

　　4、適宜的硬化溫度15℃，不超過25℃。不適用于高溫季節(jié)施工及蒸汽養(yǎng)護

　　5、耐熱性高，可配制耐熱混凝土

　　6、抗硫酸鹽腐蝕性強、耐酸性好，耐堿性差。

　　7、不得與硅酸鹽水泥或石灰混合使用。