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第五章水泥5.1概述凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。性能和用途硅酸盐系列水泥铝酸盐系列水泥硫铝酸盐系列水泥铁铝酸盐系列水泥水泥通用水泥专用水泥特性水泥化学成分用于—般土木工程的水泥，如普通硅酸盐水泥专门用途的水泥，如砌筑水泥、道路水泥某种性能比较突出的水泥，如快硬硅酸盐水泥5.1概述5.1概述常用水泥品种水泥品种水泥代号水泥组成熟料石膏混合材Ⅰ型硅酸盐水泥P·Ⅰ硅酸盐水泥熟料95~98%适量（控制SO3<3.5%）不掺任何混合材Ⅱ型硅酸盐水泥P·Ⅱ硅酸盐水泥熟料90~97%适量（控制SO3<3.5%）掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材普通硅酸盐水泥P·O硅酸盐水泥熟料80~92%适量（控制SO3<3.5%）掺6~15%混合材。活性混合材<15%（允许用窑灰<5%或非活性混合材<10%代替），非活性混合材<10%5.1概述水泥品种水泥代号水泥组成熟料石膏混合材矿渣硅酸盐水泥P·S硅酸盐水泥熟料25~78%适量（控制SO3<4%）粒化高炉矿渣20~70%，允许用石灰石、窑灰和火山灰质混合材中的一种材料代替，代替数量<8%，替代后水泥中粒化高炉矿渣>20%火山灰质硅酸盐水泥P·P硅酸盐水泥熟料45~78%适量（控制SO3<3.5%）火山灰质混合材20~50%粉煤灰硅酸盐水泥P·F硅酸盐水泥熟料55~78%适量（控制SO3<3.5%）粉煤灰20~40%复合硅酸盐水泥P·C硅酸盐水泥熟料45~83%适量（控制SO3<3.5%）掺两种或两种以上混合材料，总掺量按质量百分比计为15~50%，允许用<8%的窑灰代替部分混合材料，掺矿渣时，混合材掺量不得与矿渣水泥重复常用水泥品种（续表）5.2硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、05%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（波特兰水泥）。硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称型硅酸盐水泥，其代号为P·。在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称型硅酸盐水泥，其代号为P·Ⅱ。5.2硅酸盐水泥熟料石灰质原料黏土质原料辅助原料水泥石膏煅烧1450℃磨细磨细配料生料生产工艺流程（简称为“两磨一烧”）：制备生料、煅烧熟料、粉磨水泥5.2硅酸盐水泥5.2硅酸盐水泥5.2硅酸盐水泥5.2硅酸盐水泥硅酸盐水泥的主要熟料矿物的名称和含量范围如下：硅酸三钙3CaOSiO2C3S含量37%60%硅酸二钙2CaOSiO2C2S含量15%37%铝酸三钙3CaOAl2O3C3A含量7%15%铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O3C4AF含量10%18%5.2硅酸盐水泥各种熟料矿物单独与水作用时表现出的特征名称硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙凝结硬化速度快慢最快快28d水化放热量多少最多中强度高早期低、后期高低低5.2硅酸盐水泥水泥孰料矿物的强度增长曲线5.2硅酸盐水泥硅酸盐水泥的水化反应22222Ca(OH)3OH3SiO2CaO3OH6)SiO2(3CaO22222Ca(OH)O3H2SiO3CaOO4H)SiO2(2CaOO6HOAl3CaOO6HOAl3CaO232232OHOFeCaOO6HOAl3CaOO7HOFeOAl4CaO232232232325.2硅酸盐水泥凝结：水泥加水拌成水泥浆，逐渐变稠失去塑性，但无强度，这一进程叫水泥凝结。硬化：强度逐渐提高，变成坚硬的水泥石，这一过程称为水泥硬化。碳化：在空气中表面，Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3被称为碳化。硅酸盐水泥的水化与凝结硬化5.2硅酸盐水泥水泥凝结硬化过程（a）分散在水中未水化的水泥颗粒；（b）在水泥颗粒表面形成水化物膜层；（c）膜层长大并互相连接（凝结）；（d）水化物进一步发展，填充毛细孔(硬化)1—水泥颗粒；2—水分；3—凝胶；4—晶体；5—水泥颗粒的未水化内核；6—毛细孔注：初始反应期和潜伏期也可合称为诱导期。5.2硅酸盐水泥水泥凝结硬化阶段凝结硬化阶段一般的放热反应速度一般的持续时间主要的物理化学变化初始反应期168kJ/(kg·h)5～10min初始溶解和水化潜伏期4.2kJ/(kg·h)1h凝胶体膜层围绕水泥颗粒成长凝结期在6h内逐渐增加到21kJ/(kg·h)6h膜层破裂，水泥颗粒进一步水化硬化期在24h内逐渐降低到4.2kJ/(kg·h)6h至若干年凝胶体填充毛细孔5.2硅酸盐水泥水泥主要技术性质细度标准稠度用水量凝结时...