【正文】 圍較廣。它摻加了兩種或兩種以的混合材料，有利于發(fā)揮各種材料的優(yōu)點(diǎn)，為充分利用混合材料生產(chǎn)水泥，擴(kuò)大水泥應(yīng)用范圍，提供了廣闊的途徑。 硅酸鹽系水泥的技術(shù)要求比較見表 45；硅酸鹽系水泥的性能比較見表 46；硅酸鹽系水泥的選用見表 45。 表 45 硅酸鹽系水泥的技術(shù)要求比較 摻混合材料的硅酸鹽系水泥 項(xiàng)目 硅酸鹽水泥 普通水泥 PO 礦渣水泥 PS 火山灰水泥 PP 粉煤灰水泥 PF 復(fù)合水泥 PC PⅠ PⅡ 不溶物含量 ≤% ≤% － 燒失量 ≤% ≤% ≤% － 細(xì)度 比表面積 300 m2/kg 80 μm方孔篩的篩余量 10% 初凝時(shí)間 45 min 終凝時(shí)間 390 min 10 h MgO含量 水泥中 ,≤%,蒸壓安定性試驗(yàn)合格 ≤% 熟料中 ,≤%,蒸壓安定性試驗(yàn)合格 ≤% SO3含量 ≤% ≤% ≤% 安定性 沸煮法合格 強(qiáng)度 各強(qiáng)度等級(jí)水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值。 堿含量 ≤%或商定 商定 第 4章 水 泥 表 46 硅酸鹽系水泥的性能比較表 摻混合材料的硅酸鹽系水泥 項(xiàng)目 硅酸鹽 水泥 普通水泥 礦渣水泥 火山灰 水泥 粉煤灰 水泥 復(fù)合水泥 組成 組成 熟料 0%～ 5% 混合材料 石膏 熟料 6%～ 15% 混合材料 石膏 熟料 20%～70% 礦渣 石膏 熟料 20%～50% 火山灰 石膏 熟料 20%～40% 粉煤灰 石膏 熟料 15%～50% 混合材料 石膏 區(qū)別 無或很少混合材料 少量混合材料 多量活性混合材料 多量混合材料 礦渣 火山灰 粉煤灰 二種或二種以上 性能 凝結(jié)硬化快 早期、后期強(qiáng)度高 水化熱大、放熱快 抗凍性好 耐磨性好 抗碳化性好 干縮小 耐腐蝕性差 耐熱性差 基本同硅酸鹽水泥。早期強(qiáng)度、水化熱、抗凍性耐耐磨性和抗碳化性略有降低，耐腐蝕性、耐熱性略有提高。 凝結(jié)硬化較慢，早期強(qiáng)度低， 后期強(qiáng)度高 早期強(qiáng)度較高 溫度敏感性好、水化熱低、耐腐蝕性好、抗凍性差、耐磨性差、抗碳化性差 耐熱性好 泌水性大 抗?jié)B性差 干縮較大 保水性好 抗?jié)B性好 干縮大 干縮小 抗裂性好 泌水性大 抗?jié)B較好 與摻入種類比例有關(guān) 第 4章 水 泥 表 47 硅酸鹽系水泥的選用 摻混合材料的硅酸鹽系水泥 工程特點(diǎn)及所處環(huán)境條件 優(yōu)先選用 可以選用 不宜選用 普通混凝土 1 一般氣候環(huán)境 普通水泥 礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥 2 干燥環(huán)境 普通水泥 礦渣水泥 火山灰水泥、粉煤灰水泥 3 高溫或長期處于水中 礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥 4 厚大體積 硅酸鹽水泥、普通水泥 有特殊要求的混凝土 1 要求快硬、高強(qiáng) (＞ C40)、預(yù)應(yīng)力 硅酸鹽水泥 普通水泥 礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥 2 嚴(yán)寒地區(qū)凍融條件 硅酸鹽水泥 3 嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍 普通水泥強(qiáng)度等級(jí)＞ 4 蒸汽養(yǎng)護(hù) 礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥 硅酸鹽水泥 普通水泥 5 有耐熱要求 礦渣水泥 6 有抗?jié)B要求 火山灰水泥 普通水泥 礦渣水泥 7 受腐蝕作用 礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥 硅酸鹽水泥 普通水泥 第 4章 水 泥 通用硅酸鹽系水泥品種不多，但用量卻是最大的。除此之外水泥品種的大部分是特性水泥和專用水泥，又稱為特種水泥，其用量雖然不大，但用途卻很重要且很廣泛。特種水泥中又以硅酸系水泥為主。 一、白色與彩色硅酸鹽水泥 1. 白色硅酸鹽水泥 白色硅酸鹽水泥熟料是以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分、氧化鐵含量少的熟料。由氧化鐵含量少的硅酸鹽水泥熟料，適量石膏及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的混合材料，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為白色硅酸鹽水泥，簡稱白水泥，代號(hào) P?W 。 硅酸鹽水泥的顏色主要由氧化鐵引起。當(dāng)氧化鐵含量在 3%～ 4%時(shí)，熟料呈暗灰色；在 %～ %時(shí)，帶淡綠色；而降低到 %～ %后，接近白色。因此，白色硅酸鹽水泥的生產(chǎn)主要是降低氧化鐵含量。此外，氧化錳、氧化鉻、氧化鈷和氧化鈦等也對(duì)白水泥的白度有顯著影響，故其含量也應(yīng)盡量減少。 白水泥的國家標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T 2023— 2023《白色硅酸鹽水泥》。白水泥的細(xì)度要求為 80μm方孔篩篩余不得超過 %；凝結(jié)時(shí)間初凝不早于 45min，終凝不遲于 10h；體積安定性用沸煮法檢驗(yàn)必須合格；水泥中三氧化硫含量不得超過 %。 硅酸鹽系特種水泥 第 4章 水 泥 白水泥的強(qiáng)度分為 、 、 ，各齡期的強(qiáng)度不得低于表 49的規(guī)定。 表 49 白水泥各齡期強(qiáng)度值 白水泥的白度用樣品與氧化鎂標(biāo)準(zhǔn)白板反射率的比例衡量，要求白度值不得低于 87。 白水泥主要用于建筑物的裝飾，如地面、樓梯、外墻飾面，彩色水刷石和水磨石制造，大理石及瓷磚鑲貼，混凝土雕塑工藝制品等。還用于與彩色顏料配成彩色水泥，配制彩色砂漿或混凝土，用于裝飾工程。 硅酸鹽系特種水泥 強(qiáng)度等級(jí) 抗壓強(qiáng)度 (MPa) 抗折強(qiáng)度 (MPa) 3d 28d 3d 28d 第 4章 水 泥 2. 彩色硅酸鹽水泥 彩色硅酸鹽水泥簡稱彩色水泥，主要有兩種生產(chǎn)方法，即染色法和燒成法。染色法是將堿性顏料、白色水泥熟料和石膏共同磨細(xì)制成，其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為 JC/T 870— 2023《彩色硅酸鹽水泥》；也可將顏料直接與白水泥混合配制而成，這種方法靈活簡單，但顏料消耗大，色澤不易均勻。燒成法是將著色劑加入水泥生料中，經(jīng)過煅燒使熟料具有所需的顏色，再與石膏混合磨細(xì)而成。 燒成法制得的彩色水泥，色澤均勻，顏色保持持久，但生產(chǎn)成本較高；染色法制得的彩色水泥，色澤不易均勻，長期使用易出現(xiàn)褪色，但生產(chǎn)成本較低。目前彩色水泥以染色法較常用。染色法使用的顏料多為無機(jī)礦物顏料，要求不溶于水、分散性好、大氣穩(wěn)定性好、抗堿性強(qiáng)、著色力強(qiáng)，并不得顯著影響水泥的強(qiáng)度和其他性質(zhì)。有機(jī)顏料易老化，只能作為輔助用途使用，通常只加入少量，以提高水泥色彩的鮮艷度。 彩色水泥主要是配制彩色砂漿或混凝土，用于制造人工石材和裝飾工程。 二、快硬硅酸鹽水泥 凡以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏磨細(xì)制成的，以三天抗壓強(qiáng)度表示標(biāo)號(hào)的水硬性膠凝材料，稱為快硬硅酸鹽水泥 (簡稱快硬水泥 )。 硅酸鹽系特種水泥 第 4章 水 泥 快硬硅酸鹽水泥的生產(chǎn)與普通水泥相似，主要是提高熟料中的快硬高強(qiáng)成分C3S和 C3A的含量并適當(dāng)多摻石膏，但要求更嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝條件，原料有害雜質(zhì)要少，生料均勻性要好，熟料冷卻速率要高等。 我國現(xiàn)行的快硬硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)主要是 GB 199－ 1990《快硬硅酸鹽水泥》、JC/T 741－ 1988(1996)《無收縮快硬硅酸鹽水泥》和 JC/T 314— 1982(1996)《快凝快硬硅酸鹽水泥》。標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)中 (1996)表示該標(biāo)準(zhǔn)在 1996年進(jìn)行了確認(rèn)，但未重新出版。 快硬硅酸鹽水泥和無收縮快硬硅酸鹽水泥的主要技術(shù)要求見表 410。 表 410 快硬硅酸鹽水泥和無收縮快硬硅酸鹽水泥的主要技術(shù)要求 硅酸鹽系特種水泥 品種 強(qiáng)度 等級(jí) 細(xì)度 凝結(jié)時(shí)間 抗壓強(qiáng)度 (MPa) 抗折強(qiáng)度 (MPa) 初凝 終凝 1d 3d 28d① 1d 3d 28d① 快硬硅酸鹽水泥 325 mm方孔篩余 ≤10% ≥45min ≤10h 375 425 無收縮快硬硅酸鹽水泥 525 mm方孔篩余 ≤10% ≥30min ≤6h 625 725 注：①是供需雙方參考指標(biāo)。 第 4章 水 泥 提高水泥細(xì)度可提高水化硬化速率，一般快硬硅酸鹽水泥的比表面積達(dá)320m2/kg～ 450m2/kg，無收縮快硬硅酸鹽水泥的比表面積達(dá) 400m2/kg～500m2/kg。 快硬水泥主要用于搶修工程、軍事工程、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件制造等，適用于配制干硬混凝土，水灰比可控制在 ；無收縮快硬水泥主要用于裝配式框架節(jié)點(diǎn)的后澆混凝土和各種現(xiàn)澆混凝土工程的接縫工程、機(jī)器設(shè)備安裝的灌漿等要求快硬、高強(qiáng)和無收縮的混凝土工程。 快凝快硬硅酸鹽水泥 (雙快水泥 )的強(qiáng)度要求見表 411。 表 411 快凝快硬硅酸鹽水泥強(qiáng)度要求 快凝快硬硅酸鹽水泥的三氧化硫的含量不得超過 %，主要適用于機(jī)場道面、橋梁、隧道和涵洞等緊急搶修工程，以及冬季施工和堵漏等工程。 硅酸鹽系特種水泥 強(qiáng)度等級(jí) 比表面積 m2/kg 凝結(jié)時(shí)間 抗壓強(qiáng)度 kg/cm2 抗折強(qiáng)度 kg/cm2 初凝 終凝 4h 1d 28d 4h 1d 28d 雙快 — 150 ≥450 ≥10min ≤60min 150 190 325 28 35 55 雙快 — 200 200 250 425 34 46 64 第 4章 水 泥 三、 道路硅酸鹽水泥 依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB 13693－ 2023《道路硅酸鹽水泥》的規(guī)定，由道路硅酸鹽水泥熟料，適量石膏，可加入標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的混合材料，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為道路硅酸鹽水泥 (簡稱道路水泥 )，代號(hào) P?R。 對(duì)道路水泥的性能要求是耐磨性好、收縮小、抗凍性好、抗沖擊性好，有高的抗折強(qiáng)度和良好的耐久性。道路水泥的上述特性，主要依靠改變水泥熟料的礦物組成、粉磨細(xì)度、石膏加入量及外加劑來達(dá)到。一般適當(dāng)提高熟料中 C3S和 C4AF含量，限制 C3A和游離氧化鈣的含量。 C4AF的脆性小，抗沖擊性強(qiáng)，體積收縮最小，提高 C4AF的含量，可以提高水泥的抗折強(qiáng)度及耐磨性。水泥的粉磨細(xì)度增加，雖可提高強(qiáng)度，但水泥的細(xì)度增加，收縮增加很快，從而易產(chǎn)生微細(xì)裂縫，使道路易于破壞。研究表明，當(dāng)細(xì)度從 2 720cm2/g增至 3 250 cm2/g時(shí)，收縮增加不大，因此，生產(chǎn)道路水泥時(shí)，水泥的比表面積一般可控制在 3 000cm2/g～ 3 200cm2/g， mm方孔篩篩余宜控制在 5%～ 10%。適當(dāng)提高水泥中的石膏加入量，可提高水泥的強(qiáng)度和降低收縮，對(duì)制造道路水泥是有利的。另外，為了提高道路混凝土的耐磨性，可加入 5%以下的石英砂。 硅酸鹽系特種水泥 第 4章 水 泥 道路水泥的熟料礦物組成要求 C3A5%， C4AF16%； fCa0旋窯生產(chǎn)的不得大于 %，立窯生產(chǎn)的不得大于 %。道路水泥中氧化鎂含量不得超過 %，三氧化硫不得超過 %，燒失量不得大于 %，堿含量不得大于 %或供需雙方協(xié)商；比表面積為 300m2/kg～ 450m2/kg，初凝不早于 h，終凝不遲于 10 h，沸煮法安定性必須合格， 28 d干縮率不大于 %， 28d磨耗量應(yīng)不大于 。道路水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于表 412的數(shù)值。 表 412 道路水泥各齡期強(qiáng)度表 道路水泥可以較好的承受高速車輛的車輪摩擦、循環(huán)負(fù)荷、沖擊和震蕩、貨物起卸時(shí)的驟然負(fù)荷，較好的抵抗路面與路基的溫差和干濕度差產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力，抵抗冬季的凍融循環(huán)。使用道路水泥鋪筑路面，可減少路面裂縫和磨耗，減小維修量，延長使用壽命。 道路水泥主要用于道路路面、機(jī)場跑道路面和城市廣場等工程。 硅酸鹽系特種水泥 強(qiáng)度等級(jí) 抗壓強(qiáng)度 (MPa) 抗折強(qiáng)度 (MPa) 3d 28d 3d 28d 第 4章 水 泥 四、 膨脹硅酸鹽水泥與自應(yīng)力硅酸鹽水泥 膨脹水泥和自應(yīng)力水泥都是硬化時(shí)具有一定體積膨脹的水泥品種。通用硅酸鹽水泥在空氣中硬化，一般都表現(xiàn)為體積收縮，平均收縮率為 %～ %?；炷脸尚秃?， 7d～ 60d的收縮率較大，以后趨向緩慢。收縮使水泥石內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)微裂縫，導(dǎo)致其強(qiáng)度、抗?jié)B性、抗凍性下降；用于裝配式構(gòu)件接頭、建筑連接部位和堵漏補(bǔ)縫時(shí)，水泥收縮會(huì)使結(jié)合不牢，達(dá)不到預(yù)期效果。而使用膨脹水泥就能改善或克服上述的不足。另外，在鋼筋混凝土中，利用混凝土與鋼筋的握裹力，使鋼筋在水泥硬化發(fā)生膨脹時(shí)被拉伸，而混凝土內(nèi)測產(chǎn)生壓應(yīng)力，鋼筋混凝土內(nèi)由組成材料 (水泥 )膨脹而產(chǎn)生的壓應(yīng)力稱為自