造价工程师《安装计量》第三章工程材料（5）

　　三、水泥

　　水泥呈粉末状，与水混合后，经过物理化学反应过程能由翅性浆体变成坚硬的石状体，并能将散粒状材料胶结成为整体，所以水泥是一种良好的矿物胶凝材料。水泥浆体不但能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并继续增长其强度，故水泥属于水硬性胶凝材料。水泥品种很多，工程中最常用的是硅酸盐系列水泥。

　　（一）硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥

　　1．定义与代号

　　（1）硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、0～5％的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（国外通称为波特兰水泥）可分为两种类型：不掺混合材料的称为工型硅酸盐水泥，代号P·I；掺人不超过水泥质量5％的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。

　　（2）普通硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料、6％～15％的混合材料、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，代号P·O.

　　掺活性混合材料时，最大掺量不得超过15％，其中允许用不超过水泥质量5％的窑灰或不超过水泥质量10％的非活性混合材料来代替：掺非活性混合材料时，最大掺量不得超过水泥质量的10％。

　　2．硅酸盐水泥熟料的组成

　　硅酸盐水泥熟料主要矿物组成及其含量范围和各种熟料单独与水作用所表现特性。

　　3．硅酸盐水泥的凝结硬化

　　水泥的凝结硬化包括化学反应（水化）及物理化学作用（凝结硬化）水泥的水化反应过程是指水泥加水后，熟料矿物及掺入水泥熟料中的石膏与水发生一系列化学反应。水泥凝结硬化机理比较复杂，一般解释为水化是水泥产生凝结硬化的必要条件，而凝结硬化是水泥水化的结果。

　　4．硅酸盐水泥及普通水泥的技术性质

　　（1）细度。表示硅酸盐水泥及普通水泥颗粒的粗细程度。水泥的细度直接影响水泥的活性和强度。颗粒越细，与水反应的表面积大，水化速度快，早期强度高，但硬化收缩较大，且粉磨时能耗大，成本高。但颗粒过粗，又不利于水泥活性的发挥，强度也低。硅酸盐水泥比表面积应大于300㎡/kg.

　　（2）凝结时间。凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间为水泥加水拌和起，至水泥浆开始失去塑性所需的时间；终凝时间从水泥加水拌和起，至水泥浆完全失去塑性并开始产生强度所需的时间。水泥凝结时间在施工中有重要意义，为使混凝土和砂浆有充分的时间进行搅拌、运输、浇捣和砌筑，水泥初凝时间不能过短；当施工完毕后，则要求尽快硬化，具有强度，故终凝时间不能太长。硅酸盐水泥初凝时间不得早于45rain，终凝时间不得迟于6．5h.水泥初凝时间不合要求，该水泥报废；终凝时间不合要求，视为不合格。

　　（3）体积安定性。指水泥在硬化过程中，体积变化是否均匀的性能，简称安定性。水泥安定性不良会导致构件（制品）产生膨胀性裂纹或翘曲变形，造成质量事故。引起安定性不良的主要原因是熟料中游离氧化钙或游离氧化镁过多或石膏掺量过多。

　　安定性不合格的水泥不得用于工程，应废弃。

　　（4）强度。水泥强度是指胶砂的强度而不是净浆的强度，它是评定水泥强度等级的依据。按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法（IS0法）》GB/T17671（质量比）水泥：标准砂一1：3拌和用0.5的水灰比，按规定的方法制成胶砂试件，在标准温度下20±1℃的水中养护，测3d和28d的试件抗折和抗压强度划分强度等级。将硅酸盐水泥强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R（带“R”早强型，不带“R”普通型）；将普通水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R.

　　（5）碱含量。水泥的碱含量将影响构件（制品）的质量或引起质量事故。所以现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法》GB175也作出规定：水泥中碱含量按Na20+0．658K：0计算值来表示，若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于0．60％或由供需双方商定。

　　（6）水化热。水泥的水化热是水化过程中放出的热量。水化热与水泥矿物成分、细度、掺人的外加剂品种、数量、水泥品种及混合材料掺量有关。水泥的水化热主要在早期释放，后期逐渐减少。

　　对大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土工程，由于水化热积聚在内部不易发散，使内部温度上升到50℃以上，内外温度差引起的应力使混凝土可能产生裂缝，因此水化热对大体积混凝土工程是不利的。

　　5．硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的应用

　　普通硅酸盐水泥掺混合材料的量十分有限，性质与硅酸盐水泥十分相近，所以在工程中的适应范围是一致的，主要应用在以下几个方面：

　　（1）水泥强度等级较高，主要用于重要结构的高强度混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土工程。

　　（2）凝结硬化较快、抗冻性好，适用于早期强度要求高、凝结快，冬期施工及严寒地区受反复冻融的工程。

　　（3）水泥中含有较多的氢氧化钙，抗软水侵蚀和抗化学腐蚀性差，所以不宜用于经常与流动软水接触及有水压作用的工程，也不宜用于受海水和矿物等作用的工程。

　　（4）因水化过程放出大量的热，故不宜用于大体积混凝土构筑物。

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