工程常用材料—通用硅酸鹽水泥

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第一節(jié) 通用硅酸鹽水泥

一、定義與分類

1、定義

水泥是一種細(xì)粉狀水硬性膠凝材料，加入適量水后可成塑性漿體，既能在水中硬化又能在空氣中硬化，并能將砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起。英文：Cement。

通用硅酸鹽水泥是以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏，以及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。

2．水泥的分類

按用途和性能分，水泥有三大類，

通用水泥

即 專用水泥 如：油井水泥、大壩水泥

特性水泥 如：抗硅酸鹽水泥、膨脹水泥

我們常說(shuō)的是通用水泥。專用水泥是指有專門用途的水泥，如砌筑水泥、道路水泥、大壩水泥、油井水泥等；特性水泥是指某方面性能比較突出的一類水泥，如快硬硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽水泥、彩色水泥等。

通用水泥是指大量土木工程一般用途的水泥，包括六大品種：

硅酸鹽水泥 （P·…Ⅰ或P·Ⅱ）

普通硅酸鹽水泥（P·О）

礦渣硅酸鹽水泥（P·S）

即 火山灰硅酸鹽水泥（P·P）

粉煤灰硅酸鹽水泥（P·F）

復(fù)合水泥（P·C）

硅酸鹽水泥又叫波特蘭水泥（Portland Cement）

二、強(qiáng)度等級(jí)

每種水泥都有不同的等級(jí)，叫水泥的強(qiáng)度等級(jí)。這個(gè)等級(jí)主要是按28天抗壓強(qiáng)度值來(lái)劃分的。

硅酸鹽水泥有6個(gè)強(qiáng)度等級(jí)： 42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R；

普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為4個(gè)：42.5 42.5R 52.5 52.5R ；

礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為6個(gè)： 32.5　32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R 。

各個(gè)等級(jí)的水泥,不但28天的抗壓強(qiáng)度不低于相應(yīng)的數(shù)值，而且3天的強(qiáng)度(包括抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度)、28天的抗折強(qiáng)度也應(yīng)滿足相應(yīng)要求，以水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

三、水泥的技術(shù)要求與性質(zhì)

1、水泥的技術(shù)要求

通用硅酸鹽水泥的技術(shù)要求：

項(xiàng)目

要求

化學(xué)指標(biāo)

通用硅酸鹽水泥的技術(shù)要求要符合規(guī)定。

堿含量

水泥中堿含量按Na2O+0.658 K2O計(jì)算值表示。若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，水泥中的堿含量應(yīng)不大于0.60%或由買賣雙方協(xié)議確定。

凝結(jié)時(shí)間

硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于390min。

普通硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥和復(fù)合水泥初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于600min。

安定性

沸煮法合格

強(qiáng)度

不同品種不同強(qiáng)度等級(jí)的通用硅酸鹽水泥，其不同齡期的強(qiáng)度應(yīng)符合規(guī)定。

細(xì)度

硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的細(xì)度以比表面積表示，其比表面積不小于300m2/kg。粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥和復(fù)合水泥的細(xì)度以篩余表示，其80µm方孔篩篩余不大于10%或45µm方孔篩篩余不大于30%。

2、水泥的技術(shù)性質(zhì)

a）細(xì)度

水泥的細(xì)度是指其顆粒的粗細(xì)程度，一般在7—200微米之間。水泥顆粒愈細(xì)，與水反應(yīng)的表面積愈大，水化反應(yīng)速度也就愈快，并且比較完全。因此，水泥的強(qiáng)度增加的快，但硬化收縮較大，且磨細(xì)成本增高，所以水泥的細(xì)度要適當(dāng)。

b）體積安定性

水泥的體積安定性是指水泥漿體硬化過(guò)程中，體積是否均勻變化的性能。體積安定性不良的水泥會(huì)使水泥制品、混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫甚至破壞。體積安定性不良的水泥為廢品，不得用于建筑工程中。

c）強(qiáng)度

水泥的強(qiáng)度是水泥性能的重要指標(biāo)，也是劃分水泥強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)采用40mm×40mm×160mm標(biāo)準(zhǔn)試件，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)條件（20±3℃，相對(duì)濕度90％以上）養(yǎng)護(hù)后，按規(guī)定的齡期測(cè)定抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，并依此分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。

d）凝結(jié)時(shí)間

水泥的凝結(jié)時(shí)間分初凝和終凝。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)稠度的凈漿，從加水拌和起，至開(kāi)始失去可塑性所需時(shí)間為初凝時(shí)間；至完全失去可塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所需時(shí)間為終凝時(shí)間。水泥的初凝時(shí)間不能太早，以保證有足夠的施工操作時(shí)間；但終凝時(shí)間不能太長(zhǎng)，以使下一道工序及早進(jìn)行。

水泥的水化和硬化 ——水泥加水拌和后，則熟料礦物與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成多種水化產(chǎn)物，這一過(guò)程稱為水化，水泥的水化是其能夠凝結(jié)硬化的基礎(chǔ)；水泥與水拌和后形成具有一定流動(dòng)性和可塑性的漿體，隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，逐漸變稠并失去可塑性，這一過(guò)程稱為凝結(jié)；隨后逐漸變硬，產(chǎn)生強(qiáng)度，最后成為堅(jiān)硬的石狀體——水泥石，這一過(guò)程稱為硬化。