水泥知识培训Word文件下载.docx

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凡由硅酸盐水泥熟料，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。

水泥中镁、碱含量低，制作的混凝土耐久性强；

早期强度高，凝结时间短，能缩短施工周期；

水泥中C3S含量较高，水化硬化速度快，水化放热集中，配制出的混凝土泌水率低，抗冻性能好，干缩率小，耐磨性能好，抗渗和抗硫酸盐性能好；

质量波动小，富裕强度高，产品性能稳定；

耐久性好；

配制的混凝土拌合物和易性能好，体积稳定性好，坍落度损失小，可满足混凝土搅拌站长距离输送施工要求；

适用于重要结构的高强度混凝土（如大型厂房、高层建筑、桥梁、码头、道路、机场等）

适用于预应力混凝土工程（如电杆、管桩等）。

适用于配制C35以上高等级混凝土，预应力构件，悬浇施工的大型预应力构件；

适用于要求凝结快，早期强度高，冬季施工及严寒地区遭受反复冻融的工程尤其适合东北低温施工要求，配合无机促凝剂使用效果更佳。

（三）复合硅酸盐水泥（代号P.C）

凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料，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）。

因采用两种或两种以上混合材料，具有单惨混合材料的水泥不具有的优良性能，水泥浆体硬化后，结构更加密实，水泥性能得到改善。

需水性大的混合材料与需水性小的混合材料相复掺，使水泥的需水量大幅减少，且保水性好，泌水性小，混凝土保持较好的和易性，水泥的各项物理性能均有明显提高。

与外加剂适应性好，和易性好，能提高水泥早期强度的石灰石和能提高水泥后期强度的矿渣、粉煤灰相复掺，使水泥的早期强度和后期强度都得到保障，具有良好的抗硫酸盐腐蚀性。

强度增进率高，水化热低，建筑施工性能好。

适用于各种工业与民用建筑工程、地下工程及大体积工程

可配制C30以上高等级混凝土，用于各种重要建筑；

（四）其他品种

矿渣硅酸盐水泥 

火山灰质硅酸盐水泥

粉煤灰硅酸盐水泥

三、水泥的主要技术性能指标：

（1）比重与容重：

普通水泥比重为3：

1，容重通常采用1.30吨/立方米。

（2）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12小时。

（4）体积安定性：

指水泥在硬化过程中体积变化的均匀性能。

如体积变化不均匀即体积安定性不良，容易产生翘曲和开裂，降低工程质量甚至出现事故。

　（5）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。

（6）强度：

水泥的强度是指水泥胶砂硬化试体所能承受外力破坏的能力，用MPa（兆帕）表示。

它是水泥重要的物理力学性能之一。

根据受力形式的不同，水泥强度通常分为抗压强度、抗折强度和抗拉强度三种。

水泥胶砂硬化试体承受压缩破坏时的最大应力，称为水泥的抗压强度；

水泥胶砂硬化试体承受弯曲破坏时的最大应力，称为水泥的抗折强度；

水泥胶砂硬化试体承受拉伸破坏时的最大应力，称为水泥的抗拉强度。

强度等级的数值与水泥28天抗压强度指标的最低值相同。

水泥强度龄期分为3天、28天两个龄期，每个龄期均有抗折与抗压强度指标要求

强度等级

（1）硅酸盐水泥:

42.5/42.5R/52.5/52.5R/62.5/62.5R

（2）其他水泥：

32.5/32.5R/42.5/42.5R/52.5/52.5R

水泥早期强度增长快，后期强度增长缓慢，若温度和湿度适宜，其强度在几年或十几年后仍可缓慢增长。

四、水泥组份材料

（1）硅酸盐水泥熟料；

（2）石膏；

（3）活性混合材；

（4）非活性混合材；

（5）窑灰；

（6）助磨剂

五、水泥主要组分及其作用

（1）熟料:

水泥的主要成分。

品种和强度等级不同的熟料决定生产水泥的品种、性能和质量。

（2）石膏:

掺入少量（3～5%）的石膏可以调节水泥的凝结时间,给施工使用提供方便；

对矿渣水泥来说,石膏还激发强度的作用。

（3）混合材:

在水泥中掺加混合材料不仅可以调节水泥标号与品种，增加水泥产量，降低生产成本，而且在一定程度上改善水泥的某些性能，满足建筑工程中对水泥的特殊技术要求。

此外，还可以综合利用大量工业废渣，具有环保和节能的重要意义。

六、硅酸盐水泥的性质、应用

1早期及后期强度均高：

适用于预制和现浇的混凝土工程、冬季施工的混凝土工程、预应力混凝土工程等。

　2抗冻性好：

适用于严寒地区和抗冻性要求高的混凝土工程。

　3耐腐蚀性差：

不宜用于受流动软水和压力水作用的工程，也不宜用于受海水和其它腐蚀性介质作用的工程。

　4水化热高：

不宜用于大体积混凝土工程。

　5抗炭化性好：

适合用于二氧化碳浓度较高的环境，如翻砂、铸造车间等。

　6耐热性差：

不得用于耐热混凝土工程。

　7干缩小：

可用于干燥环境。

　8耐磨性好：

可用于道路与地面工程。

七、硅酸盐水泥的凝结与硬化

当水泥与适量的水调和时，开始形成的是一种可塑性的浆体，具有可加工性。

随着时间的推移，浆体逐渐失去了可塑性，变成不能流动的紧密的状态，此后浆体的强度逐渐增加，直到最后能变成具有相当强度的石状固体。

如果原先还掺有集合料如砂、石子等，水泥就会把它们胶结在一起，变成坚固的整体，即我们常说的混凝土。

这整个过程我们把它叫做水泥的凝结和硬化。

物理、化学观点来看，凝结和硬化是连续进行的、不可截然分开的一个过程，凝结是硬化的基础，硬化是凝结的继续。

（一）硅酸盐水泥的水化

　　硅酸盐水泥与水拌合后，熟料颗粒表面的四种矿物立即与水发生水化反应，生成五种水化产物：

水化硅酸钙、水化铁酸钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙晶体。

其中，水化硅酸钙凝胶约占50%，氢氧化钙晶体约占20%。

按水化速率可排列成：

铝酸三钙>

铁铝酸四钙>

硅酸三钙>

硅酸二钙。

按最终强度可排列成：

硅酸二钙>

铝酸三钙。

而水泥的凝结时间，早期强度主要取决于铝酸三钙和硅酸三钙。

（二）水泥石及影响其凝结硬化的因素

　　硬化后的水泥浆体，称为水泥石，是由胶凝体、未水化的水泥颗粒内核、毛细孔等组成的非均质体。

水泥石的硬化程度越高，凝胶体含量越多，水泥石强度越高。

影响水泥石凝结硬化的因素有：

　　1水泥熟料的矿物组成和细度

2石膏掺量：

掺入石膏可延缓其凝结硬化速度

　　3养护时间：

随着养护时间的增长，其强度不断增加

　　4温度和湿度：

温度升高，硬化速度和强度增长快；

水泥的凝结硬化必须在水分充足的条件下进行，因此要有一定的环境湿度

　　5水灰比：

拌合水泥浆时，水与水泥的质量比，称为水灰比。

水灰比愈小，其凝结硬化速度愈快，强度愈高

　（三）水泥石的腐蚀与防止

　　1水泥石受腐蚀的基本原因：

水泥石中含有易受腐蚀的成分，即氢氧化钙和水化铝酸钙等；

水泥石不密实，内部含有大量的毛细孔隙。

　　2易造成水泥石腐蚀的介质：

软水及含硫酸盐、镁盐、碳酸盐、一般酸、强碱的水。

　　3防止腐蚀的措施：

合理选用水泥的品种；

掺入活性混合材料；

提高水泥密实度；

设保护层。

八、影响水泥硬化的原因

影响水泥凝结速率和硬化强度的因素很多，除了熟料矿物本身结构，它们相对含量及水泥磨粉细度等这些内因外，还与外界条件如温度、加水量以及掺有不同量的不同种类的外加剂等外因密切相关

九、水泥生产原料

1.石灰质原料:

（石灰石、大理石等）占生料70～75%。

主要成分碳酸钙

2.粘土质原料:

（硅铝质原料、粘土、砂岩等）占生料10～20%。

主要成分二氧化硅、氧化铝、氧化铁

3.校正原料:

（铁质、铝质原料、外加剂等）占生料5～10%。

4.石膏：

用作水泥缓凝剂。

主要成分三氧化硫。

5.混合材：

随着水泥品种不同，掺加量也不同。

十、水泥包装

１．国家水泥标准规定，袋装水泥每袋净重50kg，且不得少于标志质量的98%，随机抽取20袋总质量不得少于1000kg。

２．水泥袋上应清楚标明产品名称，代号，净含量，强度等级，生产许可证编号，生产者名称，地址，出厂编号，执行标准号，包装年、月、日。

３．出厂水泥编号的主要依据是年生产能力。

４．水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的属于不合格品。

十一、质量要求

水泥质量执行国家标准GB175-2007

产品名称

P.II52.5

P.O42.5

PO42.5低碱

PC32.5R

指标

国家标准

3天抗压强度

≥23MPa

≥17MPa

≥15MPa

3天抗折强度

≥4.0MPa

≥3.5MPa

28天抗压强度

≥52.5MPa

≥42.5MPa

≥32.5MPa

28天抗折强度

≥7.0MPa

≥6.5MPa

≥5.5MPa

细度/比表面积

≥300M²

/Kg

≤10

初凝时间

≥45min

终凝时间

≤390min

≤600min

安定性

合格

废品和不合格品

凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任何一项不符合本标准时，均为废品。

凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。

水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。

十二、水泥生产工艺流程简称：

两磨一烧

水泥生产过程分为三个阶段

第一阶段：

生料粉磨。

原料经破碎或烘干后，按一定比例配合、磨细，并制备为成分合适、质量均匀的生料。

第二阶段：

熟料煅烧。

将生料加入旋转窑中煅烧，得到以硅酸钙为主要成分的水泥熟料。

第三阶段：

水泥粉磨。

熟料加入适量的石膏，有时还加入一些混合材料，共同磨细成为水泥。

所以行业内把水泥生产过程简称为：

“两磨一烧”。

十三、硅酸盐水泥熟料

定义

　　硅酸盐水泥熟料（水泥熟料）是一种由主要和CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按适当配比磨成细粉，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要矿物成分的产物。

各种氧化物比例：

CaO（62～67%）、SiO2（20～24%）、 

Al2O3（4～7%）、 

Fe2O3（2.5～6%。

）

分类

　　水泥熟料按用途和特性分为：

通用水泥熟料、低碱水泥熟料、中抗硫酸盐水泥熟料、高抗硫酸盐水泥熟料、中热水泥熟料和低热水泥熟料。

熟料矿物组成 

水泥熟料经高温煅烧后，CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3四种氧化物不是以单独的氧化物存在，而是以两种或两种以上的氧化物反应生成的多种矿物集合体，主要有以下四种：

C3S——硅酸三钙（含量:

50～60%）也称为A矿。

决定着硅酸盐水泥四个星期内的强度；

C2S——硅酸二钙（含量:

15～32%）也称为B矿。

四星期后才发挥强度作用，约一年左右达到硅酸三钙四个星期的发挥强度；

C3A——铝酸三钙（含量：

3～11%）强度发挥较快，但强度低，其对硅酸盐水泥在1至3天或稍长时间内的强度起到一定的作用；

C4AF——铁铝酸四钙（含量:

8～18%），也称为C矿。

强度发挥也较快，但强度低，对硅酸盐水泥的强度贡献小。

这四种熟料矿物组成 

中，如果提高硅酸三钙的含量，可得到高强硅酸盐水泥；

提高硅酸三钙和铝酸三钙的含量，可得快硬性硅酸盐水泥；

降低硅酸三钙和铝酸三钙的含量，提高硅酸二钙的含量，可得低热或中热硅酸盐水泥。

率值

水泥熟料是一种多矿物集合体，而这些矿物又是由四种氧化物化合而成。

因此在熟料生产控制中，不仅要控制氧化物含量，还要控制氧化物间的比例即率值。

熟料率值有三个，我国采用饱和比KH、硅酸率SM、铝氧率IM（AM）三大率值。

　　硅酸盐水泥三大率值为：

　　KH=0.910±

0.02（LSF也有表示）

　　SM=2.70±

0.10

IM=1.70±