水泥的定義
凡細(xì)磨材料(粉末狀),加入適量水后,成為塑性漿體,既能在空氣中硬化,又能在水中硬化,并能將砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料,通稱為水泥。
水泥的分類:
水泥種類很多。按其用途及性能可分為:通用水泥、專用水泥及特性水泥。
通用水泥如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等;
專用水泥如油井水泥、砌筑水泥等;
特性水泥如快硬硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽等。目前水泥品種已達(dá)100余種。
水泥組份化學(xué)成分、特性及作用
水泥熟料
適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融,所得以硅酸鈣為主要成分的產(chǎn)物
(1)水泥熟料成分
氧化物組成
CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3 ~95%
MgO、 SO3、TiO2、P2O5、K2O和Na2O等 ~5%
主要氧化物含量波動(dòng)范圍:
CaO 62~67%;
SiO2 20~24%;
Al2O3 4~7%;
Fe2O3 2.5~6.0%。

礦物組成
經(jīng)高溫煅燒后,兩種或兩種以上的氧化物反應(yīng)生成多種礦物集合體,結(jié)晶細(xì)小(30~60μm)。
四種主要礦物:
硅酸三鈣 3CaO·SiO2,可簡寫為C3S;
硅酸二鈣 2CaO·SiO2,可簡寫為C2S;
鋁酸三鈣 3CaO·Al2O3,可簡寫為C3A;
鐵相固溶體4CaO·Al2O3·Fe2O3作為代表式,可簡寫為C4AF。
另外,還含有少量的游離氧化鈣(f-CaO)、方鎂石(結(jié)晶氧化鎂)、含堿礦物以及玻璃體等。

礦物組成的計(jì)算
鮑格(Bogue)法:
C3S=4.07C-7.60S-6.72A-1.43F-2.86SO3;
C2S=8.60S 5.07A 1.07F 2.15SO3-3.07C=2.87S-0.754C3S;
C3A=2.65A-1.69F;
C4AF=3.04F;
CaSO4=1.70SO3
式中C——CaO;S——SiO2;A——Al2O3;F——Fe2O3 百分含量。
石膏
天然或工業(yè)副產(chǎn)石膏(CaSO4,CaSO4·2H2O)
作用:調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間,提高早期強(qiáng)度,降低干縮變形,改善耐久性、抗?jié)B性等性能,對(duì)混合材起活性激發(fā)作用。
最佳摻量:依據(jù)C3A含量、混合材摻量而定以水泥中SO3含量作為石膏摻量的控制指標(biāo)過少,不能合適地調(diào)節(jié)水泥正常凝結(jié)時(shí)間過多,它會(huì)和鋁酸鈣生成含水硫鋁酸鈣,結(jié)晶時(shí)體積會(huì)增大,導(dǎo)致水泥體積安定性不良。
活性混合材
活性混合材指本身不與水反應(yīng),加入激發(fā)劑后,在激發(fā)劑與水作用下發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)度。
堿性激發(fā)劑:CaO、Ca(OH)2、NaOH、KOH等
硫酸鹽激發(fā)劑:CaSO4等
外加劑:減水劑、速凝劑、膨脹劑等
定義:混合材磨細(xì)后與水泥、石灰和石膏等拌合,加水后既能在水中又能在空氣中硬化的稱為活性混合材。
粒化高爐礦渣:煉鐵高爐的熔融礦渣經(jīng)水淬急冷形成,物相組成大部分為玻璃體,具有較高的化學(xué)潛能,在激發(fā)劑的作用下具有水硬性。
化學(xué)成分:CaO、Al2O3、SiO2 >90%
MgO、MnO、Fe2O3、CaS、FeS、TiO2等
質(zhì)量系數(shù)=(CaO MgO Al2O3)/(SiO2 MnO)
活性礦渣質(zhì)量系數(shù)>1.2,非活性礦渣質(zhì)量系數(shù)<1.2
粒化高爐礦渣粉的活性指數(shù)(A)=R/R0×100%
粒化高爐礦渣粉級(jí)別(28d的A):S105,S95,S75
火山灰質(zhì)混合材
凡天然的及人工的以氧化硅、氧化鋁為主要成分的礦物質(zhì)原料,磨成細(xì)粉加水后并不硬化,但與石灰混合后再加水拌和,則不但能在空氣中硬化,而且能在水中繼續(xù)硬化者稱為火山灰質(zhì)混合材。
天然:火山灰、火山凝灰?guī)r、浮石、硅藻土、硅藻石、蛋白石等
人工:燒粘土、活性硅質(zhì)渣、粉煤灰、燒頁巖等。
粉煤灰
燃煤發(fā)電廠電收塵器收集的細(xì)灰
主要化學(xué)成分:SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO
物相組成:玻璃體60~85%;結(jié)晶化合物10~30%;未燃盡碳約5%。

非活性混合材
與水泥成分不起化學(xué)作用或化學(xué)作用很小的稱為非活性混合材。
磨細(xì)石英砂、石灰石、慢冷礦渣等
作用:提高水泥產(chǎn)量,減少水化熱,降低水泥標(biāo)號(hào)。不管在任何情況下都不發(fā)生反應(yīng),只能作為填料作用。


水泥標(biāo)準(zhǔn)介紹
強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn):
1、國家標(biāo)準(zhǔn)(代號(hào)GB)
2、建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(代號(hào)JC)
推薦性標(biāo)準(zhǔn):
1、國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T)
2、建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(代號(hào)JC/T)
企業(yè)標(biāo)準(zhǔn):(代號(hào):Q)
水泥標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)說明

水泥的技術(shù)要求
1、 不溶物
Ⅰ型硅酸鹽水泥不溶物不超過0.75%。Ⅱ型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過1.50%。
2、 氧化鎂
水泥中氧化鎂含量不超過5.0%。如果水泥壓蒸安定性試驗(yàn)合格,則水泥中氧化鎂含量允許放寬到6.0%。
3、三氧化硫
水泥中SO3含量不得超過3.5%。
4、 燒失量
Ⅰ型硅酸鹽水泥中燒失量不得大于3.0%,Ⅱ型硅酸鹽水泥中燒失量不得大于3.5%。普通水泥中燒失量不得大于5.0%。
5、 細(xì)度
硅酸鹽水泥比表面積大于300㎡/kg,普通水泥80μm方孔篩篩余不得超過10.0%。
6、 凝結(jié)時(shí)間
硅酸鹽水泥初凝不得早于45min,終凝不得遲于390min。普通水泥初凝不得早于45min,終凝不得遲于10h。
7、 安定性
用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。
8、強(qiáng)度
水泥標(biāo)號(hào)按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來劃分,各標(biāo)號(hào) 水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于表1-2-1中數(shù)值。

9.堿
水泥中堿含量按Na2O 0.658K2O計(jì)算值來表示,若使用活性骨料,用戶要求提供低堿水泥時(shí),水泥中堿含量不得大于0.60%或由供需雙方商定。
廢品與不合格品
1、廢品
凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中任何一項(xiàng)不符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí),均為廢品。
2、不合格品
凡細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物和燒失量中的任何一項(xiàng)不符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或混合材料摻加量超過最大限量和強(qiáng)度低于商品標(biāo)號(hào)規(guī)定的指標(biāo)時(shí)稱為不合格品。水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、標(biāo)號(hào)、工廠名稱和出廠編號(hào)不全的也屬于不合格品。

