一级建筑师建筑材料与构造辅导精选(3)

　　第二节(2) 水 泥

　　一、常用水泥

　　主要品种有：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。

　　1、水泥基本组成

　　①熟料基本组成：主要包括硅酸三钙C3S、硅酸二钙C2S、铝酸三钙C3A、铁铝酸四钙C4AF

　　⑴C3S含量通常为50%左右。28天或一年后的强度，在四种矿物中最高。水化凝结时间正常，水化热较高。

　　⑵C2S在熟料中以β型存在，含量为20%左右。β-C2S水化热较小，水化较慢，在一年后强度可以超过C3S。

　　⑶C3A含量7-15%。水化迅速，放热量大，凝结时间很快，需加石膏作缓凝剂，防止水泥的急凝。硬化块，强度3天就发挥出来。C3A含量高的水泥浆体干缩变形大，抗硫酸盐性能差。

　　⑷C4AF含量10-18%，水化速度介于C3A和C3S。C4AF抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好，水化热较C3A低。

　　2、水泥的水化硬化

　　水泥加水拌合后，随着水化反应的进行，水泥浆逐渐变稠失去流动性而具有一定的塑性强度，称为水泥的凝结。随着水化进程的推移，水泥浆凝固具有一定的机械强度并逐渐发展而成为坚固的水泥石，这过程称为硬化。

　　①硅酸盐水泥的水化硬化;②矿渣水泥的水化硬化;③火山灰水泥的水化硬化

　　3、水泥品质的要求

　　①凝结时间：分为初凝和终凝

　　⑴初凝时间：水泥加水拌合始至标准稠度净浆开始，失去可塑性所经历的时间。

　　⑵终凝时间：浆体完全失去可塑性并开始产生强度所经历的时间

　　国家标准规定：常用水泥的初凝时间不得早于45min;终凝时间硅酸盐水泥不得迟于6h30min，复合水泥不得迟于12h，其他品种不得迟于10h。

　　一般要求混泥土搅拌、运输、浇捣应在初凝之前完成。因此初凝时间不宜过短;当施工完毕则要求尽快硬化并具有强度，故终凝时间不宜过长。

　　②强度：由按质量计的一份水泥、三份中国ISO标准砂，用0.5的水灰比拌制的一组4cm×4cm×16cm塑性胶砂，在20±1℃水中养护，再测定3d和28d的强度。

　　③体积安定性：已硬化水泥石产生不均匀的体积变化现象。

　　引起体积安定性的因素：过量f-CaO、过量f-MgO和过多石膏掺量。

　　④细度：水泥颗粒粒径越细，与水起反应得表面积越大，水化越快，其早期强度和后期强度都较高。

　　⑤水化热：水泥水化过程放出的热。

　　水化热对大体积混凝土是有害的因素。水泥的水化放热量大部分在3-7d放出，以后逐渐减少，水化热和放热率为C3A〉C3S〉C4AF〉C2S

　　⑥水泥化学品质指标

　　⑴不溶物;⑵烧失量;⑶氧化镁;⑷SO3;⑸碱含量

　　⑦抗蚀性：对水泥石耐久性有害的环境介质主要为：⑴淡水，主要考虑Ca(OH)2的溶解;⑵酸与酸性水;⑶硫酸盐(硫酸钡除外);⑷含碱溶液

　　二、掺混合材料的硅酸盐水泥

　　1.水泥混合材

　　⑴活性混合材：粒化高炉矿渣(化学成分主要为CaO、Al2O3、SiO2，含量达90%)、火山灰质混合材(分为天然和人工两类，天然的含有大量的酸性氧化物，SiO2+Al2O3含量占75-85%)、粉煤灰(主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO，其中CaO<10%为低钙粉煤灰，CaO15-30%为高钙粉煤灰)

　　⑵非活性混合材：磨细的石英砂、石灰石等

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