造价员资格考试复习辅导之无机胶凝材料四

　　(8)碱含量。指水泥中碱性氧化物的含量，用(Na2O+0.685K2O)的量占水泥质量的百分数表示。碱性氧化物过多对混凝土的耐久性极为不利，如果混凝土中的骨料含有能与碱性氧化物反应的所谓碱活性物质，即活性氧化硅等，在水泥浆体硬化以后，在骨料与水泥凝胶体界面处二者反应，生成硅酸盐凝胶类物质，具有膨胀性，破坏骨料与水泥石之间粘结，导致混凝土长期性能下降。因此，国家标准对水泥中碱性物质的含量有严格规定，(Na2O+0.685K2O)的含量不超过0.6%。

　　水泥的上述各技术性质中，氧化镁、三氧化硫含量、安定性以及初凝时间等项目直接关系到工程质量和结构物的安全，必须满足规定要求，这些指标中任何一项不合格，水泥都不能投放使用，只能作为废品来处理;而细度、终凝时间、烧失量、不溶物等项目如果不符合标准规定，或混合材料掺量超过最大限量，强度低于商品强度等级规定的指标时可作为不合格品处理，降低使用或经处理后用于不重要的部位。

　　(三)掺混合材料的硅酸盐类水泥

　　1.混合材料

　　在磨制水泥时掺入的矿物质材料叫做混合材料，掺量通常不低于20%。混合材料分活性和非活性两类。活性混合材料其主要成分是活性SiO2、Al2O3，单独与水拌合不具备水硬性，但是磨细后与石灰、石膏或硅酸盐水泥等一起加水拌合，具有化学活性，能生成胶凝性物质，且具有水硬性。非活性混合材料也叫做填充性混合材料，无化学活性，只起填充作用。混合材料掺入水泥中具有以下作用。

　　(1)代替部分水泥熟料，增加水泥产量，降低成本。生产水泥熟料需要经过生料磨细、高温煅烧等工艺过程，消耗大量能量，并排放大致与水泥熟料相等的二氧化碳气体。而混合材料大部分是工业废渣，不需要煅烧，只需要与熟料一起磨细即可，既可以减少熟料的生产量，又消费了工业废料，具有明显的经济效益和社会环保效益。

　　(2)调节水泥强度，避免不必要的强度浪费。水泥的强度等级以28d抗压强度为基准划分，且每相差10MPa划分一个强度等级。完全使用熟料有时将造成活性的浪费，合理掺入混合材料可达到既降低成本，又满足强度要求的目的。

　　(3)改善水泥性能。掺入适量的混合材料，相对减少水泥中熟料的比例，能明显降低水泥的水化放热量;由于二次水化作用，使水泥石中的氢氧化钙含量减少，增加了水化硅酸盐凝胶体的含量，因此能够提高水泥石的抗软水侵蚀和抗硫酸盐侵蚀能力;如果采用粉煤灰作混合材料，由于其球形颗粒的作用，能够改善水泥浆体的和易性，减少水泥的需水量，从而提高水泥硬化体的密度。

　　(4)降低早期强度。掺入混合材料之后，早期水泥的水化产物数量将相对减少，所以水泥石或混凝土的早期强度将有所降低。对于早期强度要求较高的工程不宜掺入过多的混合材料。如果掺入活性混合材料，由于二次水化作用，其后期强度与不掺混合材料的水泥相比不会相差太多。

　　混合材料除了用做水泥的混合材料之外，还可作为矿物掺合料直接掺入混凝土中。活性混合材料和适量的石灰、石膏共同混合磨细制成无熟料水泥，可用于调制砂浆或低强度等级的混凝土，用于一些小型、次要工程。此外，活性混合材料还是生产硅酸盐制品的主要原材料之一。将活性混合材料、适量石灰、石膏及细骨料合理配合，作成板材或块状坯体后，在高温、高压下进行压蒸或湿热养护，使活性混合材料中的活性氧化硅、氧化铝与氧化钙、硫酸钙等成分直接反应生成硅酸钙盐类，成为具有一定强度的硅酸盐制品。

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　　2.矿渣硅酸盐水泥

　　凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣水泥)，代号P?S。水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质量百分数计为20%～70%。允许用石灰石、窑灰、粉煤灰和火山灰质混合材料中的一种材料代替矿渣，代替数量不得超过水泥质量的8%，替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20%。

　　3.火山灰质硅酸盐水泥

　　凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥(简称火山灰水泥)，代号P?P。水泥中火山灰质混合材料掺量按质量百分数计为20%～50%。

　　4.粉煤灰硅酸盐水泥

　　凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥(简称粉煤灰水泥)，代号P?F。水泥中粉煤灰掺量按质量百分数计为20%～40%。

　　5.复合硅酸盐水泥

　　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)，代号P?C。水泥中混合材料总掺加量按质量百分数计应大于15%，但不超过50%。水泥中允许用不超过8%的窑灰代替部分混合材料;掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣水泥重复。

　　6.硅酸盐类水泥技术性质比较及适用范围

　　上述六个品种的硅酸盐类水泥均以硅酸盐水泥熟料为基本原料，在矿物组成、水化机理、凝结硬化过程、细度、凝结时间、安定性、强度等级划分等方面有许多相近之处。但由于掺入混合材料的数量、品种有较大差别，所以各种水泥的特性及其适用范围有较大差别。表2-2-7归纳总结了这些水泥的组成、技术性质、适用范围和不适用范围。

　　表2-2-7 硅酸盐类水泥的技术性质比较及适用范围

　　项目 P•I、P•Ⅱ P•O P•S P•P P•F P•C

　　密度

　　(g/cm3) 3.0～3.15 3.0～3.15 2.8～3.10 2.8～3.10 2.8～3.10

　　堆积密度

　　(kg/m3) 1000～1600 1000～1600 1000～1200 900～1000 900～1000

　　MgO含量 不得超过5.0%

　　SO3含量 不得超过3.5% 不得超4.0% 不得超过3.5%

　　初凝时间 不得早于45min

　　终凝时间 不得迟于6.5h 不得迟于10.0h

　　强度等级 42.5，42.5R

　　52.5，52.5R

　　62.5，62.5R 32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R

　　主要成分 硅酸盐水泥熟料，混合材料不超过5% 硅酸盐水泥熟料，混合材料掺量5%～15% 硅酸盐水泥熟料，矿渣掺量20%～70% 硅酸盐水泥熟料，火山灰质混合材料20%～50% 硅酸盐水泥熟料，粉煤灰掺量20%～40% 硅酸盐水泥熟料，混合材料掺量16%～50%

　　特性 (1)早期强度较高

　　(2)水化热大

　　(3)抗冻性较好

　　(4)耐热性较差

　　(5)耐腐蚀性较差

　　早期强度较低，后期强度增长较快;水化热较低;

　　抗冻性差，易炭化;耐热性较好;耐腐蚀性较好 抗冻性较好，耐热性不及矿渣水泥，其他同矿渣水泥

　　干缩性较小，抗裂性较好，其他同矿渣水泥

　　3d龄期强度高于矿渣水泥，其他同矿渣水泥

　　除此之外，还有砌筑水泥、白色硅酸盐水泥、低热微膨胀水泥、快硬硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、膨胀水泥及自应力水泥等，他们各自的特性和适用范围可参考国家的相应标准。