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第四章水泥;4.1通用硅酸盐水泥

4.2特性水泥和专业水泥;水泥概论

1、定义;;2.分类;（2）按性能和用途分;六大通用水泥;4.1通用硅酸盐水泥;4.1.1硅酸盐水泥;（1）硅酸盐水泥的生产;生产工艺流程(简称为“两磨一烧”);2）孰料的煅烧;来自官方统计数字显示，2006年，全国水泥产量达到12.4亿吨，然而按新型干法生产的水泥只有6.24亿吨。

???根据发改委2007年1月发布的《关于做好淘汰落后水泥生产能力有关工作的通知》（下称《通知》），除新型干法外的6亿多吨水泥产能，都将以每年5000万吨的速度逐步淘汰，2020年完成对所有落后产能的淘汰。;1）熟料的矿物组成;2）水泥熟料单矿物的水化特性

熟料矿物磨细加水，均能单独与水发生化学反应，其特点见下表。

四种矿物的比例对水泥性质的影响:

(1)提高C3S的含量，可得到高强硅酸盐水泥;

(2)提高C3S和C3A的含量，可制得快硬硅酸盐水泥;

(3)降低C3S和C3A的含量、提高C2S的含量，可的低热或中热硅酸盐水泥。;(3)硅酸盐水泥的水化;2、硅酸二钙;3、铝酸三钙

3CaO·Al2O3＋H2O==3CaO·Al2O3·6H2O

特点：反应迅速，水化放热大，强度低，收缩大

在有石膏存在时，铝酸三钙开始水化生成高硫型水化硫铝酸钙(AFt)，

3CaO·Al2O3·6H2O＋3（CaSO4·2H2O）＋19H2O==3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O

当石膏耗尽时，铝酸三钙还会与钙矾石反应生成单硫型水化硫铝酸钙（AFm）：

3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O+2(3CaO·Al2O3)+5H2O=3(3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O)（低硫型水化硫铝酸钙）

水化硫铝酸钙为针状晶体，难溶于水，主要为延缓水化铝酸钙的凝结时间。;4、铁铝酸四钙

4CaO·Al2O3·Fe2O3＋7H2O==3CaO·Al2O3·6H2O＋CaO·Fe2O3·H2O

特点：反应速度一般，水化热较低，强度较低，收缩小。;;C-S-H凝胶体形貌;氢氧化钙形貌;钙矾石形貌;C-S-H凝胶体与骨料界面;;（4）硅酸盐水泥的凝结和硬化;硅酸盐水泥的凝结和硬化;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。其结构如图所示。;凝结硬化的特点;2）影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素;⑤养护龄期

水泥加水拌和后起至性能实测时止的养护时间称为龄期。水泥水化、硬化过程中，水泥石的强度???龄期的增加而增长。一般3~7天强度增长较快，28天后的强度增长极为缓慢。

⑥外加剂

减水剂可延缓水泥的凝结硬化而影响早期强度；早强剂可促进水泥的凝结硬化而提高早期强度。;⑦石膏掺量

石膏在水泥硬化中起缓凝剂的作用。

纯水泥熟料磨细后，与水拌和，凝结时间很短，因此不便使用，为调节水泥的凝结时间，掺入适量（3%左右）的石膏，石膏与铝酸三钙的水化产物水化铝酸三钙作用，生成了难溶的水化硫酸铝钙，覆盖在铝酸三钙的周围，阻止其继续快速水化，因而延缓了水泥的凝结时间。石膏的掺量主要取决于铝酸三钙和SO3的含量。;石膏过量安定性不良

石膏的掺量一定要适量，如果掺量过多，在水泥硬化后还会继续生成水化硫铝酸钙，因水化硫铝酸钙自身含有大量的结晶水，生成时体积膨胀约2.5倍，会导致硬化后的水泥石开裂而破坏。;（5）硅酸盐水泥的技术性质

1）细度;2）硅酸盐水泥的标准稠度用水量;;定义;3）硅酸盐水泥的凝结时间;定义;水泥的初凝和终凝时间对工程有重要意义。

例如：混凝土的施工。;;试验方法

水泥的凝结时间的测定，是以标准稠度

用水量拌制的水泥净浆，在规定的温度

和湿度条件下，用凝结时间测定仪来测

定。;4)硅酸盐水泥的体积安定性;定义;讨论与分析;试验方法;GB规定;GB规定;6）硅酸盐水泥的水化热;7）碱含量;8)氯离子含量;9）密度、堆积密度和各成分含量;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。;1）腐蚀的类型及原因

①软水腐蚀(溶出性腐蚀)：软水是指暂时硬度较小的水。暂时硬度是以每L水中重碳酸盐含量来计算，当含量为10mg（按CaO计）时，称为1度。低于8度的水称为软水，高于17度的称为硬水，介于8～17度之间的称为中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是软水，泉水、深井水、海水都是硬水。

水泥石在静水及无水压的情况下，溶出的氢氧化钙在水中很快饱和，溶解作用终止，溶出仅限于表面，对水泥石影响不大。如果有流水及压力水作用，氢氧化钙不断地溶解流失，碱度降低，促使水泥石中其它水化物分解，使水泥石密实度、