硅酸盐水泥系列产品通称为第一系列水泥,把铝酸盐水泥系列产品通称第二系列水泥。把硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥以及它们派生的其它水泥品种通称为第三系列水泥。该系列水泥的矿物组成特征是含有大量的C4A3 矿物。以此与其它系列水泥相区别。并构成了第三系列水泥的早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱和生产能耗低等基本特点。 水泥的主要成分:主要成分是硅酸盐。水泥的种类较多,其组成有所区别。普通水泥主要成分的名称、化学式:硅酸三钙 、硅酸二钙 、铝酸三钙:3CaO•SiO2,2CaO•SiO2,3CaO•Al2O3 。
水泥依照成分的不同,也可分为多种:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥。我们常用的水泥是普通硅酸盐水泥及硅酸盐水泥,一般使用的是普通硅酸盐水泥,普通袋装的重量为50kg。
水泥按其主要水硬性物质名称分为:
(1)硅酸盐水泥,即国外通称的波特兰水泥;
(2)铝酸盐水泥;
(3)硫铝酸盐水泥;
(4)铁铝酸盐水泥;
(5)氟铝酸盐水泥;
(6) 以火山灰或潜在水硬性材料及其他活性材料为主要组分的水泥。
1、 主要技术特性分为:
(1) 快硬性:分为快硬和特快硬两类;
(2) 水化热:分为中热和低热两类;
(3) 抗硫酸盐性:分中抗硫酸盐腐蚀和高抗硫酸盐腐蚀两类;
(4) 膨胀性:分为膨胀和自应力两类;
(5) 耐高温性:铝酸盐水泥的耐高温性以水泥中氧化铝含量分级。
2、 水泥类型的定义
水泥:加水拌和成塑性浆体,能胶结砂、石等材料既能在空气中硬化又能在水中硬化的粉末状水硬性胶凝材料。
2、1硅酸盐水泥系列
(1) 硅酸盐水泥: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,分P.I和P.II,即国外通称的波特兰水泥。 (2) 普通硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥(简称普通水泥),代号:P.O。
(3) 矿渣硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料, 称为 矿渣硅酸盐水泥,代号:P.S。
(4) 火山灰质硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。称为火山灰质硅酸盐水泥,代号:P.P。
(5) 粉煤灰硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为粉煤灰硅酸盐水泥,代号:P.F。
(6) 复合硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为复合硅酸盐水泥(简称复合水泥),代号P.C。
(7) 中热硅酸盐水泥:以适当成分的硅酸盐水泥熟料、加入适量石膏磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料。
(8) 低热矿渣硅酸盐水泥:以适当成分的硅酸盐水泥熟料、加入适量石膏磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料。
(9)快硬硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料加入适量石膏,磨细制成早强度高的以3天抗压强度表示标号的水泥。
(10) 抗硫酸盐硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏磨细制成的抗硫酸盐腐蚀性能良好的水泥。
(11) 白硅酸盐水泥:由氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料加入适量石膏,磨细制成的白水泥。
(12) 道路硅酸盐水泥:由道路硅酸盐水泥熟练,0%~10%活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为道路硅酸盐水泥,(简称道路水泥)。
(13) 砌筑水泥:由活性混合材料,加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏,磨细制成主要用于砌筑砂浆的低标号水泥。
(14) 油井水泥:由适当矿物组成的硅酸盐水泥熟料、适量石膏和混合材料等磨细制成的适用于一定井温条件下油、气井固井工程用的水泥。
(15) 石膏矿渣水泥:以粒化高炉矿渣为主要组分材料,加入适量石膏、硅酸盐水泥熟料或石灰磨细制成的水泥。
3、 水泥主要技术指标
(1)比重与容重:普通水泥比重为3.1,容重通常采用1300公斤/立方米。
(2如何自制软玻璃)细度:指水泥颗粒的粗细程度。颗粒越细,硬化得越快,早期强度也越高。
(3)凝结时间:水泥加水搅拌到开始凝结所需的时间称初凝时间。从加水搅拌到凝结完成所需的时间称终凝时间。硅酸盐水泥初凝时间不早于45分钟,终凝时间不迟于6.5小时。实际上初凝时间在1~3h,而终凝为4~6小时。水泥凝结时间的测定由专门凝结时间测定仪进行
(4)强度:水泥强度应符合国家标准。
(5)体积性:指水泥在硬化过程中体积变化的均匀性能。水泥中含杂质较多,会产生不均匀变形。
(6)水化热:水泥与水作用会产生放热反应,在水泥硬化过程中,不断放出的热量称为水化热。
(7)标准稠度:指水泥净浆对标准试杆的沉入具有一定阻力时的稠度。
硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥(简称普通水泥)
共同特点:
1、早期强度较高;凝结硬化速度快(前者比后者还要快)
2、水化热较大(前者比后者还要大得多)
3、耐冻性差
4、耐热性较差
5、耐腐蚀及耐水性较差
适用范围:
前者适用于快硬早强的工程、高强度等级砼。不适用于大体积砼工程(发热量比普通水泥大得多,不用)、受化学侵蚀、压力水(软水)作用及海水侵蚀的工程
后者适用于地上、地下及水中的大部分砼结构工程。不适用于大体积砼(实际施工时一
般视这个大体积到底有多大以及它的重要性,或者采取控温措施后还是经常用的,至少西南地区是这样)、受化学侵蚀、压力水(软水)作用及海水侵蚀的工程
铝酸盐水泥
熟料的矿物组成和化学成分
硫(铁)铝酸盐水泥系列主要是以硫(铁)铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物组成新型水泥。
表1 硫铝酸盐和铁铝酸盐水泥熟料化学成分与矿物组成
化学成分与矿物组成(亮晶晶眼贴%) | Al2O3 | SiO2热风炉燃烧器 | CaO | Fe2O3 | SO3 | C4A3 | C2S | C4AF |
硫铝酸盐熟料 | 28-40 | 3-10 | 36-43 | 1-3 | 8-15 | 55-75 | 15-30 | 3-6 |
铁铝酸盐熟料 | 25-30 | 6-12 | 43-46 | 5-12 | 5-10皮革涂饰剂 | 35-55 | 15-35 | 15-30 |
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品种
第三系列水泥通过调节熟料、石膏和混合材的掺量,可以获得若干个性能各异的水泥品种。目前生产的水泥品种有:
(1)硫铝酸盐水泥类
快硬硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥、低碱硫铝酸盐水泥等5个品种。
(2)铁铝硫盐水泥类
快硬铁铝酸盐水泥、高强铁铝酸盐水泥、自应力铁铝酸盐水泥等4个水泥品种。
主要性能
①早强高强性能:该两种快硬水泥不仅有较高的早期强度,而且有不断增长的后期强度。同时具有满足使用要求的凝结时间。12h~1d抗压强度可达35~50 MPa;抗折强度可达6.5~7.5 MPa。3d抗压强度可达50~70 MPa;抗折强度可达7.5~8.5 MPa。根据3d水泥
胶砂抗压强度确定水泥标号。目前市场出售的水泥标量为425#、525#、625# 三种。从5~10氧气调节阀年水泥和混凝土长期强度结果可以看出,随养护龄期的增长,强度不断增长,最高强度可达100 MPa。
耐蚀性能:该两种水泥对海水、氯盐(NaCl、MgCl2)、硫酸盐(Na2SO4、MgSO4、(NH4)2SO4)、尤其是它们的复合盐类(MgSO4+ NaCl)等,均具有极好的耐蚀性。快硬铁铝酸盐水泥的耐蚀性优于快硬硫铝酸盐水泥。从2年耐腐蚀实验室结果可以看出,耐蚀系数均大于1,明显优于高抗硫硅酸盐水泥和高铝水泥。
主要用途
硫(铁)铝酸盐水泥系列单独使用或配合ZB型硫(铁)铝酸盐水泥专用外加剂使用,广泛应用于抢修抢建工程、预制构件、GRC制品、低温施工工程、抗海水腐蚀工程等:
① 具有早强、高强的特点,其3天强度相当于同标号硅酸盐水泥的28天强度,适用于抢修抢建工程; ② 由于该水泥系列强度发挥快,因此在预制构件中应用可省去蒸养的能源费用;
③ 低碱铝酸盐水泥水化浆液PH小于10.5,特别适用于玻璃纤维制品(GRC);
④ 具有抗冻性能好,广泛应用于冬季低温施工的工程;