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水泥

　　水泥與水混合后，經(jīng)過物理化學(xué)反應(yīng)過程變成堅(jiān)硬的石狀體，并能將散粒狀材料膠結(jié)成為整體，所以水泥是一種良好的礦物膠凝材料。水泥屬于水硬性膠凝材料。

　　(一)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥

　　1.定義與代號

　　(1)硅酸鹽水泥

　　凡由硅酸鹽水泥熟料、0-5%的石灰石或�；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥(國外通稱為波特蘭水泥)。

　　硅酸鹽水泥分為兩種類型：不摻混合材料的稱為I型硅酸鹽水泥，代號P.I;在硅酸鹽水泥熟料粉磨時摻入不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或�；郀t礦渣混合材料的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號P·Ⅱ。

　　(2)普通硅酸鹽水泥

　　由硅酸鹽水泥熟料、6%-15%的混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥，代號P.O。

　　2.硅酸鹽水泥熟料的組成

　　硅酸鹽水泥熟料主要礦物組成及其含量范圍和各種熟料單獨(dú)與水作用所表現(xiàn)特性。

　　3.硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化

　　水泥的凝結(jié)硬化是一個不可分割的連續(xù)而復(fù)雜的物理化學(xué)過程。其中包括化學(xué)反應(yīng)(水化)及物理化學(xué)作用(凝結(jié)硬化)。水泥的水化反應(yīng)過程是指水泥加水后，熟料礦物及摻入水泥熟料中的石膏與水發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)。水泥凝結(jié)硬化機(jī)理比較復(fù)雜，一般解釋為水化是水泥產(chǎn)生凝結(jié)硬化的必要條件，而凝結(jié)硬化是水泥水化的結(jié)果。

　　4.硅酸鹽水泥及普通水泥的技術(shù)性質(zhì)。

　　(1)細(xì)度

　　細(xì)度表示水泥顆粒的粗細(xì)程度。水泥的細(xì)度直接影響水泥的活性和強(qiáng)度。顆粒越細(xì)，水化速度快，早期強(qiáng)度高，但硬化收縮較大。而顆粒過粗，又不利于水泥活性的發(fā)揮，且強(qiáng)度低。

　　(2)凝結(jié)時間

　　凝結(jié)時間分為初凝時間和終凝時間。初凝時間為水泥加水拌合起，至水泥漿開始失去塑性所需的時間。終凝時間從水泥加水拌合起，至水泥漿完全失去塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時間。

　　硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于390min;普通水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于600min。

　　水泥初凝時間不合要求，該水泥報(bào)廢;終凝時間不合要求，視為不合格。

　　例題：硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于[ ] min;

　　A、300 B、390 C、600 D、690

　　答案：B

　　分析：硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于390min;普通水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于600min。

　　(3)體積安定性

　　體積安定性是指水泥在硬化過程中，體積變化是否均勻的性能，簡稱安定性。水泥安全性不良會導(dǎo)致構(gòu)件(制品)產(chǎn)生膨脹性裂紋或翹曲變形，造成質(zhì)量事故。安定性不合格的水泥不可用于工程，應(yīng)廢棄。

　　(4)強(qiáng)度

　　水泥強(qiáng)度是指膠砂的強(qiáng)度，而不是凈漿的強(qiáng)度，它是評定水泥強(qiáng)度等級的依據(jù)。按規(guī)定制成膠砂試件，在標(biāo)準(zhǔn)溫度的水中養(yǎng)護(hù)，測3d和28d的試件抗折和抗壓強(qiáng)度劃分強(qiáng)度等級。將硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62，5R(帶“R”早強(qiáng)型，不帶“R”普通型);將普通水泥分為32，5、32，5R、42，5、42.5R、52.5、52.5R。

　　例題:水泥強(qiáng)度是指按規(guī)定制成膠砂試件，在標(biāo)準(zhǔn)溫度的水中養(yǎng)護(hù)，測[ ]的試件抗折和抗壓強(qiáng)度劃分強(qiáng)度等級。

　　A、3d和7d B、3d和14d

　　C、3d和28d D、7d和28d

　　答案：C

　　分析：水泥強(qiáng)度是指膠砂的強(qiáng)度，而不是凈漿的強(qiáng)度，它是評定水泥強(qiáng)度等級的依據(jù)。按規(guī)定制成膠砂試件，在標(biāo)準(zhǔn)溫度的水中養(yǎng)護(hù)，測3d和28d的試件抗折和抗壓強(qiáng)度劃分強(qiáng)度等級。

　　(5)水化熱

　　水泥的水化熱是水化過程中放出的熱量。水泥的水化熱主要在早期釋放，后期逐漸減少。 對大型基礎(chǔ)、水壩、橋墩等大體積混凝土工程，由于水化熱積聚在內(nèi)部不易發(fā)散，使內(nèi)部溫度上升，內(nèi)外溫度差引起的應(yīng)力使混凝土可能產(chǎn)生裂縫，因此水化熱對大體積混凝土工程是不利的。

　　(6)水泥的堿含量將影響構(gòu)件(制品)的質(zhì)量或引起質(zhì)量事故

　　水泥中的堿含量按Na20+0.658K2O計(jì)算值來表示，

　　5.硅酸鹽水泥、普通水泥的應(yīng)用。

　　在工程應(yīng)用的適應(yīng)范圍內(nèi)兩種水泥是一致的，主要應(yīng)用在以下幾個方面：

　　(1)強(qiáng)度較高，主要用于重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程。

　　(2)凝結(jié)硬化較快、抗凍性好，適用于早期強(qiáng)度要求高、凝結(jié)快，冬期施工及嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的工程。

　　(3)不宜用于經(jīng)常與流動的軟水接觸及有水壓作用的工程，也不宜用于受海水和礦物水等作用的工程。

　　(4)因水化過程放出大量的熱，故不宜用于大體積混凝土構(gòu)筑物。

　　(二)摻混合材料的硅酸鹽水泥

　　1.混合材料

　　按其性能分為活性(水硬性) 混合材料和非活性(填充性)混合材料兩類。

　　(1)活性混合材料

　　可以改善水泥性能、調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級、擴(kuò)大水泥使用范圍、提高水泥產(chǎn)量、利用工業(yè)廢料、降低成本，有利于環(huán)境保護(hù)。

　　(2)非活性混合材料

　　可以增加水泥產(chǎn)量、降低成本、降低強(qiáng)度、減少水化熱、改善混凝土及砂漿的和易性等。

　　2.定義與代號。

　　(1)礦渣硅酸鹽水泥

　　由硅酸鹽水泥熟料和�；郀t礦渣、適量的石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號P.S。水泥中�；郀t礦渣摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%～70%。

　　(2)火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥

　　由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號P.P。水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%～50%。

　　(3)粉煤灰硅酸鹽水泥

　　由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號P·F。水泥中粉煤灰摻量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%～40%。

　　3.五種水泥的主要特性及適用范圍見教材表2.1.4。此表很重要，結(jié)合技術(shù)性質(zhì)和組成對比理解記憶。

　　例如：礦渣水泥與硅酸鹽水泥、普通水泥相比具有以下特性：

　　①早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長較快;

　�、谒療岬�;

　�、嗄蜔嵝�;

　　④抗腐蝕能力較強(qiáng);

　�、菘箖鲂圆�、干縮性大、泌水現(xiàn)象顯著。

　　例題:礦渣水泥與硅酸鹽水泥、普通水泥相比具有以下特性[ ]

　　A、 早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長較快

　　B、水化熱低;

　　C、抗腐蝕能力較強(qiáng)

　　D、抗凍性差

　　E、耐熱性好;

　　答案：A、B、C、D、

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