【正文】 表 311 白色。 （二）、彩色硅酸鹽水泥： 生產(chǎn)彩色硅酸鹽水泥有三種方法：一是在水泥生料中混入著色物質(zhì)，燒成彩色熟料在磨成彩色水泥；二是將白水泥熟料或硅酸鹽水泥熟料 、適量石膏和堿性著色物質(zhì)共同磨細(xì)制成彩色水泥；三是將干燥狀態(tài)的著色物質(zhì)摻入白水泥或硅酸鹽水泥中。白水泥按白度分為 特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)和三級(jí) 四個(gè)等級(jí)，各等級(jí)白度不得低于表 312 的規(guī)定。 白水泥的技術(shù)性質(zhì)應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《白色硅酸鹽水泥》（ GB202091）的規(guī)定，細(xì)度為 方孔篩篩余不大 10%； 初凝不得早于 45min，終凝不得遲于 12h； 安定性（沸煮法）合格；水泥中 SO3含量不得超過 %。 白水泥的性能與硅酸鹽水泥基本相同，所不同的是嚴(yán)格控制水泥原料的鐵含量，并 30 嚴(yán)防在生產(chǎn)過程中混入鐵質(zhì)。自應(yīng)力水泥用于 制造自應(yīng)力鋼筋混凝土壓力管及其配件。因此，按自應(yīng)力的大小，膨脹水泥可分為兩類：自應(yīng)力值大于或等于 時(shí)，稱為 自應(yīng)力水泥 。 用于防滲堵漏工程。 （二）、用途： 適用于配制收縮補(bǔ)償混凝土。 以上四種水泥 的膨脹都源于水泥石中的鈣礬石的膨脹。 硫鋁酸鹽膨脹水泥：以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要成分，外加石膏配制而成。 （一）、類型： 根據(jù)膨脹水泥的基本組成，可分為以下四個(gè)品種： 硅酸鹽膨脹水泥：以硅酸鹽水泥為主，外加高鋁水泥和石膏配制而成。 二、膨脹水泥： 通常硅酸鹽水泥在空氣中硬化時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同程度的收縮，從而導(dǎo)致水泥混凝土構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生為裂縫， 有損混凝土的整體性，同時(shí)使混凝土混凝土的一系列性能變壞。 不能用于蒸汽養(yǎng)護(hù)。 不宜用于大體積混凝土工程。 長期強(qiáng)度略有降低的趨勢。 抗硫酸鹽性能很強(qiáng)，但抗堿性很差。 主要特性： 快凝早強(qiáng)， 1d 強(qiáng)度可達(dá)最高強(qiáng)度的 80%以上，后期強(qiáng)度增長不顯著。其他要求任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定視為不合格品。 國標(biāo)規(guī)定：水泥中堿含量按 Na2O＋ 計(jì)算值來表示。 堿含量： 是指水泥中 Na2O 和 K2O 的含量。其中有代號(hào)R 者為早強(qiáng)型水泥。根據(jù)測定結(jié)果確定該水泥的強(qiáng)度等級(jí)。 40 mm179。 國標(biāo)規(guī)定： 采用 軟練膠砂法 測定水泥強(qiáng)度。 強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)： 水泥石強(qiáng)度發(fā)展的一般規(guī) 律是： 3～ 7天內(nèi)強(qiáng)度增長最快， 28天內(nèi)強(qiáng)度增長較快，超過 28 天后強(qiáng)度將繼續(xù)發(fā)展但增長較慢。 2）、過量石膏： 石膏的摻入可延緩水泥的凝結(jié)硬化速率，有試驗(yàn)表明，當(dāng)水泥中石膏摻入量（以 SO3%計(jì)）小于 %時(shí)，并不能阻止水泥快凝，但在摻量（以 SO3%計(jì)）大于%以后，過量的石膏毀譽(yù)已經(jīng)硬化的水化鋁酸鈣反映生成大量的水化硫鋁酸鈣針狀晶體 ,體積膨脹造成硬化水泥石開裂。 體積安定性不良： 指水泥硬化后產(chǎn)生不均勻的體積變化，使水泥混凝土構(gòu)筑物產(chǎn)生膨脹性裂縫，降低建筑工程質(zhì)量，甚至引起嚴(yán)重事故。 由于拌合水泥漿時(shí)的用水量多少，對(duì)凝結(jié)時(shí)間有影響，因此測試水泥凝結(jié)時(shí)間時(shí)必須采用標(biāo)準(zhǔn)綢度用水量。 凝結(jié)時(shí)間： 六大常用水泥初凝時(shí)間不得早于 45min，硅酸鹽水泥的終凝時(shí)間不得遲于。 水泥顆粒越細(xì)，與水起反應(yīng)的表面積愈大，水化作用的發(fā)展就越迅速而充分，使凝結(jié)硬化的速度加快，早期強(qiáng)度大。 常用水泥的選用 混凝土工程特點(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 在一般氣候環(huán)境中的混凝土 普通水泥 礦渣水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥、火山灰水泥 2 在干燥環(huán)境中的混凝土 普通水泥 礦渣水泥 粉煤灰水泥、 火山灰水泥 3 在高溫環(huán)境中或長期處于水中的 混凝土 礦渣水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥 火山灰水泥 普通水泥 4 厚大體積的混凝土 礦渣水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥 火山灰水泥 硅酸鹽水 泥 有特殊要求的混凝土 1 要求快硬、高強(qiáng)（＞ C40）的混凝土 硅酸鹽水泥 普通水泥 礦渣水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥、火山灰水泥 2 嚴(yán)寒地區(qū)的露天混凝土、寒冷地區(qū)處于水位升降范圍內(nèi)的混凝土 普通水泥 礦渣水泥 （強(qiáng)度等級(jí)＞） 粉煤灰水泥、 火山灰水泥 3 嚴(yán)寒地區(qū)處于水位升降范圍內(nèi)的混凝土 普通水泥 （強(qiáng)度等級(jí)＞） 礦渣水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥、火山灰水泥 4 有抗?jié)B要求的混凝土 普通水泥 火山灰水泥 礦渣水泥 5 有耐磨性要求的混凝土 硅酸鹽水泥 普通水泥 礦 渣水泥 （強(qiáng)度等級(jí)＞） 粉煤灰水泥、 火山灰水泥 28 6 受侵蝕性介質(zhì)作用的混凝土 礦渣水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥 火山灰水泥 硅酸鹽水泥 五、常用水泥的技術(shù)要求： 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB175—1999,GB1344—1999和 GB12958—1999,對(duì)六大常用水泥的主要技術(shù)性質(zhì)要求如下。超過三個(gè)月后的水泥，強(qiáng)度降低 10%～ 20%；六個(gè)月后降低 15%～ 30%；一年后降低 25%～ 40%；此時(shí)需重新試驗(yàn)，確定其標(biāo)號(hào)。 （ 5）、 一般貯存不超過三個(gè)月，即使是良好的貯存條件（較為干燥），水泥也不宜久存。 （ 3）、 散裝水泥應(yīng)分庫存放，袋裝水泥的堆放高度不得超過十袋 (50kg/袋 )。 貯存條件的影響： 水泥在運(yùn)輸和貯存過程中應(yīng)做到 （ 1）、 按標(biāo) 明的標(biāo)號(hào)、類型及出廠日期分別進(jìn)行貯運(yùn)。反之，凝結(jié)硬化和強(qiáng)度發(fā)展越快，且強(qiáng)度高。 水灰比（ W/C）的影響： 拌和水泥漿時(shí)，水與水泥的質(zhì)量比，稱為 水灰比 。 齡期的影響： 隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的增加，水泥的水化程度增加，凝膠體數(shù)量增加，毛細(xì)孔減少，強(qiáng)度不斷增加。 水泥的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件為：養(yǎng)護(hù)溫度為 20177。 溫度升高，水泥水化反應(yīng)加速，其硬化速度及強(qiáng)度增長也快；溫度降低，則水化作用減慢，硬化速度及強(qiáng)度增長也緩慢，負(fù)溫下水化停止。 養(yǎng)護(hù)條件（溫、濕度）的影響： 水泥的水化反應(yīng)及凝結(jié)硬化必須在水分充足的條件下進(jìn)行，環(huán)境濕度大，水分不宜蒸發(fā)，水泥漿中保持有水化所需的足夠水分。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：硅酸鹽水泥的細(xì)度采用比表面積測定儀檢驗(yàn)其比表面積應(yīng)大于300m2/kg。 水泥細(xì)度的影響： 水泥顆粒越細(xì)，其比表面積越大，水化反應(yīng)越快越充分，早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度都較高。 C3S、 C3A含量提高，水泥的凝結(jié)硬化速度加快，早期強(qiáng)度高，同時(shí)水化熱也增大。因而復(fù)合水泥的用途較普通水泥、礦渣水泥等更為廣泛，是一種很有發(fā)展前途的水泥品種。 復(fù)合硅酸鹽水泥： 由于摻入了兩種以上的混合材料，起到了互相取長補(bǔ)短的作用，其效果大大優(yōu)于只摻一種混合材料。因?yàn)?粉煤灰的比表面積小，拌合需水量小，故 干縮小。 （ 3）、粉煤灰水泥： 粉煤灰是表面致密的球形顆粒，其吸附水的能力較差，即 保水性差，泌水性大 。因此其 耐磨性較差。因其水化后形成較多的水化硅酸鈣凝膠使水泥石結(jié)構(gòu)致密，故 抗?jié)B性好 。 礦渣水泥適用于有耐熱要求的混凝土工程，不宜用于有抗?jié)B要求的混凝土工程。與水拌和時(shí)產(chǎn)生泌水造成較多的連通孔隙，因此，礦渣水泥的 抗?jié)B性差 ，且 干縮較大 。因而 不適合用于二氧化碳濃度高的工業(yè)廠房 ，如鑄造、翻砂車間等。 （ 5）、抗凍性較差； 礦渣和粉煤灰易泌水形成連通孔隙，火山灰一般蓄水量較大，會(huì)增加內(nèi)部的孔隙含量，故這三種水泥的抗凍性均較差。 當(dāng)腐蝕物的濃度較高或耐腐蝕性要求高時(shí)，仍不宜使用。因此， 硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥不適合于高溫養(yǎng)護(hù)。采用高溫養(yǎng)護(hù)時(shí)可大大加速活性混合材料的水化，并可加速熟料的水化，故可大大提高早期強(qiáng)度，且不影響常溫下后期強(qiáng)度的發(fā)展。 粉煤灰水泥的早期強(qiáng)度相對(duì)更低，這是由于粉煤灰是表面致密的球形顆粒，內(nèi)比表面積小不易水化?；钚曰旌喜牧系膿搅吭蕉啵缙趶?qiáng)度越低，但后期強(qiáng)度增長越多。這三種水泥與硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥相比具有以下特點(diǎn)： 1）、三種水泥的共性： （ 1）、凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度發(fā)展高； 其原因是 這三種水泥的熟料含量少，且二次水化反應(yīng)（即活性混合材料的水化）慢，鼓早期強(qiáng)度低。由于活性混合材料的化學(xué)組成和化學(xué)活性基本相同，因而這三種水泥的化學(xué)組成和化學(xué)活性也基本相同，由此可見這三種水泥的大多數(shù)性質(zhì)和應(yīng)用相同或相近，即這三種水泥在許多情況下可以替代適用。 其特性與硅酸鹽水泥相比，略有差異，具體如下： 1）、早期強(qiáng)度略低； 2）、耐腐蝕性稍好； 3）、水化熱略低； 4）、耐熱性稍好 。 普通水泥： 普通水泥中混合材料的摻加量較少，其礦物組成的比例與硅酸鹽水泥相似，因此，其性能、應(yīng)用范圍等與同強(qiáng)度等級(jí)的硅酸鹽水泥相近。 需要指出的是： 硅酸鹽水泥石在受熱溫度不高時(shí)（ 100～ 2500C），由于內(nèi)部存有的游離水可使水化繼續(xù)進(jìn)行，且凝膠脫水使得水泥石進(jìn)一步密實(shí)，故水泥石的強(qiáng)度反而有所提高。其中的氫氧化鈣在高溫下分解成氧化鈣，若再吸濕或長期放置時(shí)氧化鈣又會(huì)重新熟化，體積膨脹，使水泥石破壞。適用于嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù) 凍融的混凝土工程及其它抗凍性要求高的工程中。 合理選擇水泥品種； 防止腐蝕的措施： ? 提高密實(shí)度； （降低水灰比、改進(jìn)操作方法、外加劑等） 加隔離層或保護(hù)層 。 ②結(jié)構(gòu)不密實(shí)。 強(qiáng)堿腐蝕： 在濃度不大時(shí)對(duì)水泥石沒有腐蝕，但當(dāng) C3A含量較高時(shí)也與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)生成易溶于水的鋁酸 鈉，從而降低了水泥石的強(qiáng)度。 碳酸腐蝕： 在某些工業(yè)廢水和地下水種，常溶有一定量的二氧化碳，當(dāng)水中二氧化碳濃度較低時(shí)不會(huì)對(duì)水泥石造成腐蝕，若水中二氧化碳的濃度較高時(shí)， Ca(OH)2 與其反應(yīng)則生成易溶于水的重碳酸鈣（ Ca(HCO3)2） ,即產(chǎn)生溶蝕性侵蝕。 鎂鹽腐蝕： Ca(OH)2 與鎂鹽反應(yīng)生成松軟無膠凝力的氫氧化鎂和硫酸鈣，降低水泥石的膠凝力。 硫酸鹽腐蝕： Ca(OH)2 、 水化鋁酸鈣 與硫酸鹽反應(yīng)生成石膏和水化硫鋁酸鈣晶體。因此，對(duì)于大體積混凝土工程，應(yīng)采用低熱水泥，若是用水化熱較高的水泥施工時(shí)，應(yīng)采取必要的降溫措施。 水泥的水化熱，大部分在水化初期（ 7天）內(nèi)放出，以后逐漸減少。適合用于預(yù)制混凝土工程、現(xiàn)澆混凝土工程、冬季施工的混凝土工程及其它早期強(qiáng)度要求高的混凝土工程中。 24 石 膏摻量適量： 過少：起不到緩凝作用 過多：水泥石腐蝕→產(chǎn)生體積安定性不良現(xiàn)象。 水泥的水化實(shí)際上是復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，上述反應(yīng)是幾個(gè)典型的水化反應(yīng)式，若忽略一些次要的或少量的成分以及混合材料的作用，硅酸鹽水泥與水反應(yīng)后，生成的 主要水化產(chǎn)物有：水化硅酸鈣凝膠、水化鐵酸鈣凝膠、氫氧化鈣晶體、水化鋁酸鈣晶體、水化硫鋁酸鈣晶體 。 由上所述可知，正常煅燒的硅酸鹽水泥熟料經(jīng)磨細(xì)后與水拌和時(shí)，由于鋁酸三鈣的劇烈水化，會(huì)使?jié){體迅速產(chǎn)生凝結(jié)，這在使用時(shí)便無法正常施工；因此，在水泥生產(chǎn)時(shí)必須加入 適量的石膏緩凝劑 ，使水泥的凝結(jié)時(shí)間滿足工程施工的要求。 C2S在后期強(qiáng)度高，甚至幾十年后仍繼續(xù)水化。終凝時(shí)間不易過遲，國標(biāo)規(guī)定 不遲于 390min（ 小時(shí)） 。初凝時(shí)間不易過早，國標(biāo)規(guī)定 不早于 45min。 二、常用水泥的特性： 硅酸鹽水泥： 硅酸鹽水泥的性質(zhì)及質(zhì)量主要取決于熟料的性質(zhì)和質(zhì)量 硅酸鹽水泥熟料的礦物成分、含量及熟料礦物與水單獨(dú)作用時(shí)表現(xiàn)出來的特性見下表： 表 41 水泥熟料礦物的組成、含量及其 特性 礦物名稱 硅酸三鈣 硅酸二鈣 鋁酸三鈣 鐵鋁酸四鈣 礦物組成（簡寫） C3S C2S C3A C4AF 礦物含量 36%～ 60% 15%～ 37% 7%～ 15% 10%～ 18% 礦物特性 硬化速度 快 慢 最快 快 強(qiáng)度 早期 高 低 低 低 后期 高 高 低 低 水化熱 多 少 最多 中 耐腐蝕性 差 好 最差 中 23 水化→凝結(jié)→硬化→產(chǎn)生強(qiáng)度→發(fā)展強(qiáng)度→保護(hù)強(qiáng)度 ↓ ↓ ↓ 水化熱→初凝、終凝 養(yǎng)護(hù)：溫度、濕度 水化速度←凝結(jié)硬化速度←強(qiáng)度發(fā)展速度 C3A C3S C4AF C2S↓ ↓ ↓ 水化熱 初凝、終凝 早期強(qiáng)度、后期強(qiáng)度 凝結(jié)時(shí)間： 水泥從加水開始到失去流動(dòng)性，即從可塑狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需要的時(shí)間。 （ 5）、粉煤灰質(zhì)硅酸鹽水泥： 由硅酸鹽水泥熟料， 20%～ 40%的粉煤灰和適量石膏組成。 （ 3）、礦渣硅酸鹽水泥： 由硅酸鹽水泥熟料， 20%～ 70%的?；郀t 礦渣和適量石膏組成。 摻不超過水泥質(zhì)量 5%混合材料的硅酸鹽水泥。Ⅱ）硅酸鹽水泥 ： P178。 未摻混合材料的硅酸鹽水泥。Ⅰ ）硅酸鹽水泥 ： P178。 由此可見，六大常用水泥的定義如下： （ 1）、硅酸鹽水泥： 凡以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水