硫铝酸盐系列水泥生产工艺流程Word文件下载.docx
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CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3-SO3
五元系统。
熟料
主要矿物为
C4A3、C2S
和
C6AF2。
两大类水泥——硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐
水泥在成份上的主要差别是熟料中
Al2O3/Fe2O3
比和
C4A3与
C4AF
两个矿物
的含量不同。
如下表所示。
硫铝酸盐和铁铝酸盐水泥熟料化学成份与矿物组成
从表中可以看出，硫铝酸盐系列水泥熟料的化学成份和矿物组成可以在很大范围内波
动。
硫铝酸盐水泥熟料主要矿物为
C4A3、C2S。
而铁铝酸盐水泥熟料主要矿物除
外，还有铁相
C6AF2（或
C4AF）。
快硬硫铝酸盐水泥标准
【2005-8-17】
∙[标准编号]JC
714-1996
[代替编号]JC
714-87（1996）
[实施日期]1997-01-01
1
范围
本标准规定了快硬硫铝酸盐水泥的定义、要求、试验方法、检验规则及包装标志、运
输和贮存等。
本标准适用于快硬硫铝酸盐水泥的生产与检验。
2
引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，
所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版
本的可能性。
GB/T
177-85
水泥胶砂强度检验方法
1346-89
水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法
2419-94
水泥胶砂流动度测定方法
5483-96
石膏和硬石膏
8074-87
水泥比表面积测定方法（勃氏法）
GB
9774-96
水泥包装袋
GB12573-90
水泥取样方法
3
定义
以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，
加入适量石膏和
0～10%的石灰石，磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料，称为快硬
硫铝酸盐水泥，代号
R.SAC。
其中石膏应符合
GB/T
5483
A
类一级、G
类二级以上的要求，石灰石中
Al2O3
含量应不
大于
2.0%。
4
标号
以
天抗压强度表示，分为
425、525、625、725
四个标号。
5
要求
5.1
比表面积、凝结时间应符合表
规定。
6.1
比表面积
按
8074
进行
6.2
凝结时间
1346
6.3
强度
177
进行，但作如下补充和规定：
a）用水量按
0.42
水灰比（227mL）和胶砂流动度达到
121～130mm
来确定。
当按
水灰比制备的胶砂流动度超出规定的范围时应按
0.01
的整倍数增减水灰比使流动性
度达到规定的范围。
胶砂流动度测定按
2419
进行。
b）试体成型后，带模置于温度
20℃±
3℃、温度大于
90%的养护箱中养护
4h
后脱模
（如脱模困难，可适当延长脱模时间），放入
2℃的水中养护。
c）1
天和
天龄期的试体，应在规定龄期上
1h
的时间内进行强度检验。
7
检验规则
7.1
编号和取样
水泥出厂前应按同标号编号和取样。
每一编号为一取样单位，取样方法按
GB
12573
日产量超过
120t
时，以不超过
为一编号，不足
时，应以不超过日产量为
一个编号。
取样应具有代表性，可连续取，也可从
20
个以上的不同部位取等量样品，总数量至
少
12kg。
所取样品按第
6
章规定的方法进行出厂检验，检验项目包括需要对产品进行考核的全
部技术要求。
7.2
出厂水泥
出厂水泥应保证
28
天强度，其余技术指标应符合第
章规定，否则不得出厂。
7.3
不合格品
凡比表面积、凝结时间中任何一项不符合第
章规定或强度低于商品标号规定的指标
时为不合格品。
7.4
试验报告
试验报告内容应包括本标准规定的各项要求及试验结果。
如用户要求时水泥厂应在水
泥发出之日起
天内，寄发水泥品质试验报告，试验报告中应包括除
天强度以外的第
章所列各项要求的试验结果。
天强度数值，应在水泥发出日期起
32
天内补报。
7.5
交货与验收
7.5.1
交货时水泥的质量验收可抽取实物试样以其检验结果为依据，也可以水泥厂同编号水
泥的检验报告为依据，采取何种方法验收由买卖双方商定，并在合同或协议中注明。
7.5.2
以抽取实物试样的检验结果为验收依据时，买卖双方应在发货前或交货地共同取样
和签封。
取样方法按
12573
进行，取样数量为
20kg，缩分为二等份。
一份由卖方保存
40
天，一份由买方按本标准规定的项目和方法进行。
在
天以内，买方检验认为产品质量不符合标准要求，而卖方又有异议时，则双方
应将卖方保存的另一份试样送省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。
7.5.3
以水泥厂同编号水泥的检验报告为验收依据时,在发货前或交货时买方（或委托卖方）
在同编号水泥中抽取试样,双方共同签封后保存
45
天。
天内，买方对水泥质量有疑问时，则买卖双方应将这一试样送省级或省级以上
国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。
8
包装、标志、运输与贮存
8.1
包装
水泥须用四层纸袋加一层塑料薄膜或防潮性能相当的袋包装,,包装袋其他技术要求应
符合
9774
的规定.每袋净重
50kg
且不得少于
49kg,随机抽取
袋,总质量不得少于
1000kg。
8.2
标志
包装袋上应清楚标明工厂名称、地址、生产许可证编号、商标、水泥名称、代号、标
号、出厂编号、包装质量、包装日期及严防受潮等字样，包装袋两侧也应清楚标明水泥名
称和标号，并用黑色印刷。
8.3
运输与贮存
水泥在运输与贮存时，不得受潮和混入杂物，不同品种和标号的水泥应分别贮运，不
得混杂。
硫铝酸盐系列水泥在铁道工程中应用
【2005-7-13】
∙
硫铝酸盐系列水泥是硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥的统称，是建筑材料科学研究
院主持研制成功的不同于硅酸盐水泥和铝酸盐水泥的新系列水泥。
其中硫铝酸盐快硬水泥
在
世纪
70
年代中期问世以来，由于它具有早强快硬微膨胀特性，很快引起我们铁道部
门的兴趣。
从
1976
年开始我们对硫铝酸盐快硬水泥混凝土的性能及在铁道工程中的应用
进行较系统地试验研究。
其中关于硫铝酸盐水泥混凝土的负温强度特性、耐化学腐蚀性能、
超早强性能开展了专题研究，同时，还结合铁路的特点研制了一些可以更充分发挥该水泥
特点的化学外加剂和有关产品。
十几年来，我们主持完成了与硫铝酸盐水泥有关的科研成
果主要有：
青藏铁路拼装桥梁负温接头材料研究（1980
年）；
ZM
型早强砂浆锚杆（1983
ZP
型早强喷射混凝土（1983
负温早强混凝土在冬季施工中应用（1987
喷射早强钢纤维混凝土在加固工程中应用（1988
路面快速修补用特快硬混凝土的研
究（1992
轨枕道钉锚固新材料的研究（1995
年）。
使硫铝酸盐水泥在铁路工程的混
凝土冬季施工、喷锚加固、抢修和耐腐蚀工程中得到推广应用。
通过近
年的试验研究
和推广应用，已经证明硫铝酸盐系列水泥在冬季混凝土施工、喷锚、加固、抢修和耐腐蚀
工程中应用是非常成功的，在其它方面的还有广阔的前景。
一、在冬季混凝土施工中应用
早在
1975
年，当初我们承接青藏铁路拼装式桥梁柱接头负温施工的课题。
由于青藏
铁路处于高寒地区，拼装式桥梁施工都要在负温下进行，最低气温-25℃以下，接头胶结材
料要在负温下施工难度很大。
此时，得知建材院水泥所研制早强硫铝酸盐水泥，我们立即
对该水泥混凝土的低温强度进行试验，发现该水泥对温度敏感，低温强度仍然较低，但是，
掺加适量亚硝酸钠后，在负温条件，不但强度发展大大加快，而且既使初期受冻不影响后
期强度。
通过大量试验研究和机理分析，认为这种负温特性虽然与亚硝酸钠的促进硬化、
降低冰点、减水分散作用有很大关系，但主要还取决于硫铝酸盐水泥自身的特点。
1976
年掺亚硝酸钠的硫铝酸盐水泥负温早强混凝土首先在青藏公路海拔
4600
米的一
座公路试验桥上应用，取得了成功。
1977
年
12
月份青藏铁路拼装桥首先从德令哈地区施
工，接头胶结材料采用硫铝酸盐负温早强混凝土。
施工期间最低气温-25℃，白天最高-
10℃。
负温早强混凝土
天抗压强度达
28.3MPa，7
天就超过设计强度，解决了青藏铁路
拼装桥梁的施工难题。
年以来，由于硫铝酸盐水泥负温早强混凝土试验取得成功，在
华北和东北地区铁路工程冬季施工中逐步得到推广。
1980
年~1983
年铁道部建厂工程局在
北京地区承建北方交大教学主楼和铁科院一些宿舍楼，就采用了硫铝酸盐水泥负温早强混
凝土。
最低气温达-15℃，大墙板表面系数很大，采用整块大钢模施工，施工难度很大。
由
于采用掺亚硝酸钠的硫铝酸盐混凝土，50℃热水拌合，混凝土
天强度就接近
20MPa，28
天超过
35MPa，强度发展很快，后期强度也很高。
北京铁路局、沈阳铁路局
也都陆续采用硫铝酸盐水泥进行负温下快速施工。
除建筑工程外，不少铁路桥涵冬季施工
也成功地采用硫铝酸盐水泥。
1983
月，北京郊区某火车站立交版涵的冬施就采用硫铝
酸盐水泥，设计强度
C20，墙厚
50cm，最低温度-15℃，用
40~50℃热水搅拌，钢模外二
层草袋保温。
混凝土浇筑后
24
小时混凝土温度达
25℃，第
天拆模，强度已大于
20MPa。
1982
年冬，引滦入津隧洞工程，采用硫铝酸盐水泥浇筑明挖埋管道工程的框架，
边墙厚
70cm，混凝土浇筑后
10
小时，内温达
34℃，3
天后降低温到
0℃抗压强度已超过
30MPa，强度发展很快。
1981
年北京某抗震试验室，34
根钢筋混凝土主柱必须在春节前
安装完毕，采用硫铝酸盐负温早强混凝土，1
天强度就达
34MPa，28
55MPa。
于
天就可拆模，大大缩短了工期，34
根主柱
19
天就全部完工。
齐齐哈尔铁路分局还用
硫铝酸盐水泥配制超早强耐冻砂浆和混凝土，用于气温低于-25℃的负温条件下抢修工程。
负温早强混凝土在冬季施工中应用的研究科研成果于
1987
年通过铁道部技术鉴定，而且
纳入《冬季施工手册》，为在全国推广应用提供依据。
二、在喷锚加固工程中应用
铁路隧道施工时，作为初期支护目前一般采用喷射混凝土和锚杆加固技术，但由于采
用普通水泥的喷射混凝土和砂浆锚杆其初期强度很低，严重影响施工进度和作业安全，特
别对于软弱围岩的隧道施工，更要求喷射混凝土和锚杆砂浆早期强度高，采用普通水泥显
然达不到早强要求。
80
年代初，我们利用硫铝酸盐水泥的早强快硬特点，进行早
强喷射混凝土和早强砂浆锚杆的试验研究，研制了
TS
型专用速凝剂和早强锚固包等新材
料。
1981
年在陇海铁路吴庄隧道进行现场试验，1982
年在引滦入津隧洞工程中大
量应用，大秦铁路的隧道施工都得到广泛推广应用。
由于采用了硫铝酸盐水泥和专用速凝
剂，混凝土具有很高的小时强度，对于加快施工进度，保证工程安全起了很大作用。
型
早强喷混凝土
小时强度达
2.5MPa，2
小时达到
10MPa，早强锚杆砂浆
小时就可承载，
充分发挥早强快硬的特点。
该项成果
年通过铁道部技术鉴定，随后还编制了
速凝
剂和早强锚固包的行业标准，还纳入有关设计规范，在铁路内推广应用。
这两项技术还在
建筑工程抗震加固和桥墩加固工程中推广应用。
年至
1985
年期间，沈阳铁路局沈一
大铁路不少病害墩台的加固，都大量采用硫铝酸盐水泥早强喷锚技术，不但提前完成加固
任务，而且不影响列车正常通行，社会效益和经济效益很显著。
在铁道部许多工程局、铁
路局大修队和工务段、房建段都很愿意使用硫铝酸盐快硬水泥进行快速喷锚加固施工。
三、在抢修工程中应用
铁路运输具有不能轻易中断的特点，所以铁路桥涵、隧洞等的加固、维修作业一般都
不能影响运输，大量的加固维修工作都是抢修或快速施工。
硫铝酸盐水泥的早强快硬特性
非常适合于铁路抢修施工。
年京秦铁路即将通车之前，不巧某立交桥由于火灾受损，
而离开工程验收时间只有一个多月。
在我们建议下，采用硫铝酸盐水泥喷射法加固，圆满
地完成加固任务。
沈阳铁路局许多桥梁和墩台的加固都是采用硫铝酸盐水泥完成的，由于
充分利用硫铝酸盐水泥早强快硬的特点，对铁路运输的影响很小。
同时，由于减少了列车
振动对混凝土的影响，加固质量也很好。
年，京原铁路驿马岭隧道的整体道床混凝土
严重破损，翻修计划要停运
个多月，由于采用硫铝酸盐水泥早强混凝土，只用
18
天就
完成，提前十多天开通运输，减少了大量运输损失。
柳州铁路局波寨
号隧道整体道床开
裂下沉，要求在行车间隙内进行抢修，由于采用硫铝酸盐水泥加促硬剂，并用压力注浆方
法进行抢修，在不影响行车的条件下，抢修效果很好。
水泥混凝土路面的破损在全国各地
都很严重，由于交通繁忙，修补速度要快，不能影响交通，硫铝酸盐水泥混凝土是很理想
的修补材料。
亚运会期间北京二环路的破损路面要抢修，为了不影响白天交通，规定在夜
间抢修，要求混凝土
小时抗压强度达到
20MPa
以上。
我们与北京市政管理局合作，以
硫铝酸盐水泥为胶结料配制成功超早强混凝土。
在北京之后，又在天津、石家庄、大庆、
大连等城市市政和公路部门推广应用，收到很好的效果。
四、在耐腐蚀工程中应用
我国西南、西北地区和沿海铁路工程中，遇到很严重的混凝土腐蚀问题，其中硫酸盐
类化学腐蚀尤为严重，至今仍没有有效的解决办法。
早在修建成昆铁路时曾用抗硫酸盐水
泥但效果并不理想。
在修建青新铁路和南疆铁路第一期工程期间，我们对硫铝酸盐水泥的
耐硫酸盐腐蚀性能进行系统试验研究，发现该水泥耐硫酸盐性能非常优异，后又在西北铁
路现场和天津塘沽盐场进行长期埋设试验，都证明硫铝酸盐水泥即使在高浓度的卤水中也
有很好的耐腐蚀性能，尤其是在硫铝酸盐水泥中掺入
20%以上的腐细矿渣后，耐腐蚀性能
更加提高。
在不少耐腐蚀工程中都采用了硫铝酸盐水泥。
北京铁路局天津工程段在某专用
线通过汉沽盐场时，有几十座桥涵穿过苦卤盐池，环境水对混凝土有很严重的腐蚀作用。
为了预防腐蚀，许多桥涵基础、墩台和预制盖板采用硫铝酸盐水泥，使用
多年效果很
好。
山西太阳高速公路，在阳泉有两座特大桥，其桩基础通过煤层时，有中等硫酸盐腐蚀
作用，建议采用硫铝酸盐水泥，灌筑了近
100
根水下灌注混凝土桩，为重点工程解决了技
术难题。
在沿海铁路工程中，经常遇到海水的腐蚀问题，硫铝酸盐水泥也都发挥了很重要
的作用。
硫铝酸盐系列水泥在铁路工程中的其它领域还有广阔的应用前景，如大量铁路混凝土
制品，尤其是枕、桥梁、支柱等，都可以充分利用硫铝酸盐系列水泥的特性加式制造。
硫铝酸盐早强水泥在冬施中的应用
∙ 天津铁路枢纽改造工程是由铁路枢纽工程、邮政枢纽工程和商业服务大厦工程等三大
部分组成，计
万
m2。
它的特点是规模宏伟，造型新颖，结构复杂，功能完善。
工期紧
迫和优良标准。
在总工期
480
天中其中约
1/2
的时间处于雨季，从而加大了建筑工程施工
难度，尤其是冬季施工，因此确保
m2
的主体框架混凝土工程冬季施工，是解决上述
目标的重大攻关课题。
天津铁路枢纽改造工程，面对着大量主体框架混凝土冬季施工，大胆地打破常规的传
统的冬施工艺，首次在天津铁路枢纽改造工程中，采用了硫铝酸盐早强水泥和微膨胀水泥
近
3000
吨，解决了近
m3、现浇整体钢筋混凝土框架工程的冬施重大问题，顺利的解
决了近
主体工程冬季施工，成功地完成天津铁路枢纽改造工程全部建筑工程任务。
天津铁路枢纽改造工程中，邮政支局大楼、商业服务大厦和主站房高架候车厅预应力
大梁拼装接头等主体工程，全部处于冬施阶段。
这些工程均为六层，全高
24m
的现浇整体
钢筋混凝土框架结构。
采用硫铝酸盐水泥，可用常温施工方法进行混凝土工程围护，大大
降低了能源，混凝土在负温条件下其强度能在龄期
天即达到设计强度的
100%，大大提
高了大型工具钢模板和设备的周转率，并且工期较常规冬施缩短
1/2，杜绝了冬施中质量
事故，主体钢筋混凝土框架工程全部达到优良。
表
硫铝酸盐早强水泥混凝土强度
在表
基础上，我们又进行了同条件养生与不同条件下、不同品种水泥配制的混凝土
抗压强度对比表，可参阅表
2、表
3。
不同水泥条件养生的混凝土强度
硫铝酸盐水泥在不同条件下养生混凝土强度
通过上述试验，可说明以下几点：
（1）在低、负温条件下，硫铝酸盐早强水泥配制的混凝土，其抗压强度增长缓慢，
但解冻后的抗压强度仍达到设计强度。
（2）在-16℃下，同条件养生的混凝土硫铝酸盐早强水泥比普通水泥抗压强度提高
126%，而掺入亚硝酸钠可提高
144%。
（3）在相同低、负温条件下，硫铝酸盐早强水泥配制的混凝土抗压强度，掺入亚硝
酸钠比不掺入的可提高抗压强度
55%。
（4）硫铝酸盐早强水泥配制的混凝土抗压强度，在低、负温条件下养生与标养的强
度比，掺入亚硝酸钠的可提高约
11%，而未掺入的则降低
28%。
但是硫铝酸盐早强水泥配制的混凝土，一定要加强管理和控制，必须做到以下几方面。
（1）水泥在运输和贮存时，不得受潮和混入杂物，与其它品种水泥应分别贮存和不
得混用。
（2）选用砂、石应符合国家
JGJ52-79
JGJ53-79
的质量标准，严禁使用冻块砂、
石，必要时应加强防冻措施。
（3）在低、负温条件下施工时，可先投入砂、石拌合随后加入热水，热水不宜与水
泥直接接触。
（4）亚硝酸钠要加强管理，防止误食中毒事故，每
50
公斤水泥加入三升亚硝酸钠溶
液，相当于水泥用量的
2%，不同气温的亚硝酸钠掺入量参照表
4。
不同气温的亚硝酸钠掺入量参照表
（5）硫铝酸盐早强水泥配制的混凝土，在拌制前应认真清理拌合机滚筒，严禁与其
它品种水泥配制的混凝土拌或交替拌合。
拌合时间不宜少于
分钟。
拌合后的混凝土出机
温度不低于
10℃为宜，拌合后的混凝土应控制在一小时内浇注完毕，当混凝土失去流动度
时，严禁使用，不得二次加水和水泥拌合使用。
如浇注大量混凝土，除采取措施解决早期
水化热集中释放而产生内应力的影响外，必须在混凝土初凝之前，完成施工缝处理，初凝
时间一般在
1~1.5
小时之间，严禁二次振捣混凝土。
从我们实际应用中，有如下几点体会：
1、工程质量效果明显
以商业服务大厦
E
区为例，其浇注混凝土
4000m2，硫铝酸盐早强水泥总用量
1200
吨，现场随机制做试块
72
组，平均抗压强度为
27.2MPa，达到设计强度的
110%，根据
国标
GBJ204-83
第
4、5、6
条，应用数理统计方法其结果：
均方差
Sn=1.1，变异系数
a=4.22，已达到优质水平。
能取得这一显著效果，与水泥自身矿物组成及水化硬化的特性
所决定的水泥活性高、水化速度快、理论水灰比接近实际水灰比、水化产物较稳定等有利
因素分不开，因而具有良好的早期耐冻性，在低、负温下，混凝土强度仍有较大增长，抗
冻融性比普通水泥强。
2、缩短了工期
以邮政支局工程为例，采用原施工工艺方法，该工程在二层施工时，共用
14
天完成
柱、梁浇注任务，在三至六层时，由于改变了原施工工艺，仅用了
6~9
天就顺利地完成了
柱、梁浇注任务，平均缩短施工周期
6.5
天，总工期缩短近
1/2。
商业服务大厦
区总工
程期限
95
天，实际提前
天，缩短总工期近
1/2，其主要因素仍是硫铝酸盐早强水泥的
特性所决定的，在龄期
天时，抗压强度则达到
20~27MPa，达到国标
第
2、4、1
条规定，在浇注混凝土
天，就可以完成拆除大梁侧模板——吊装予制楼板——
施拆除大梁底模等工序，有效地缩短工期。
如采用普通水泥，即使在常温下也难以实现。
3、简化施工
以往，施工企业为了冬施耗费大量人力物力和财力，施工繁杂，质量事故也时有发生。
近些年虽广泛应用抗冻剂，但早期强度增长率仍不能满足当前快速施工的需要，而硫铝酸
盐早强水泥配制混凝土解决了冬期快速施工。
尤为重要的是改变了传统冬施工艺，可以从
根本上解决用混凝土常温施工工艺从事冬期施工，大大地简化施工方法，减少繁杂施工程
序。
4、节约能源和设备材料，降低大型工具和模板费用。
不同水泥在-10℃下配制混凝土单方材料费用
应用硫铝酸盐早强水泥，加速工程进度，简化施工工艺，降低了能源和保温材料等消
耗，提高了设备、大型工具和模板的周转率，给降低工程成本创造了有利条件。
5、经济效益明显
通过表
可见，三种不同水泥对比，天津硫铝酸盐早强水泥比天津普通水泥单方价高
15.33
元，比唐山普通水泥单方价高
9.05
元，以此价差根据“天津市建筑工程单位估价表”
编号
5-42
条所列冬施蒸养费每
取
34.819
元（其中含人工、
升级会员 