石灰石 石膏 粘土 管生料装一鬼料 斯帕水泥☐ 铁矿粉 混合材料 图3】硅酸盐水泥生产工艺流程示意图 312硅酸盐水泥熟料的矿物组成及特性 （1)水泥熟料的矿物组成 硅酸盐水泥的熟料主要由4种矿物组成，其名称、成分、化学式缩写、含量如下： 矿物名称 化学成分 缩写符号 含量 硅酸三钙 3Ca0·Si0: CiS 36%~60% 硅酸二钙 2Ca0·Si05 CS 15%-36% 铝酸三钙 3Ca0·AlzO CA 7%~15% 铁铝酸四钙 4Ca0·Al,O3·Fez03 CAF 10%-18% (2)水泥熟料矿物的特性 硅酸盐水泥中含有的4种熟料和矿物与水作用时所表现的特性是不同的，表3.1列出了4种 熟料矿物与水作用的特性。 (3)硅酸盐水泥的水化 水泥加水拌和后，水泥颗粒立即与水发生化学反应，即发生水化反应，生成一系列的化合 物并放出一定的热量。常温下水泥熟料单矿物的水化反应式如下： 2(3Ca0·Si0)+61.0一→3Ca0·2Si0,·3H,0+3Ca(OH) 22Ca0·Si0,)+4H,0一→3Ca0·2Si0,·3H,0+Ca(OH), 3Ca0·1.0,+6.0→3Ca0·Al.0,·6H,0 4Ca0·A1,0,·Fe.0,+7I,0→3Ca0·A1,03·6H,0+Ca0·Fe,0,·H,0 3Ca0·A1,0,·6H,0+3(CaS0·2H,0)+19H,0→3Ca0·A1.0,·3CaS0·31H,0 3Ca0·A1,0,·6H,0+CaS0,·2H,0+4H,0→3Ca0·A1,0,·CaS0,·12H,O (4)硅酸盐水泥的凝结和硬化 硅酸盐水泥加水拌合后，成为可塑性的浆体，随着时间的推移，其塑性逐渐降低，最后尖 去塑性，这个过程称为水泥的凝结。随着水化的不断进行，水泥凝胶不断生成，形成密实的空 间网状结构，水泥浆转变为石状体，产生了强度，即达到了硬化。 16 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
(b) (e) (d) 图32硅酸盐水泥凝结硬化示意图 (3)水步形颗粒分数在水中（凸》在水泥颗拉表形成水化产物膜层 (c)膜层长大并相互连接（凝结） (d)水化物进一步发展，填充毛细孔（硬化》 1一水泥颗粒：2一水：3一水泥凝胶体：4一品体：5一未水化的水泥颗粒内核：6一孔限 (5)影响水泥凝结硬化的主要因素 ①熟魁矿物组成的号影向 ②水泥细度的景 ③龄期（养护时间）的影响 图33水泥术化龄期对强度的影响 ④养护温度和湿度 ⑤水灰比(WC) 3.1.3硅酸盐水泥的腐蚀与防止 引起水泥石腐蚀的原因及作用多而复杂，几种典型水泥石腐蚀的类型如下： (1)软水腐蚀（溶出性腐蚀） (2)离子交换腐蚀（溶解性腐蚀） ①碳酸的腐蚀 →CaC0,+2H,0 CaCO,十CO.十HO →Ca(HCO) ②一般酸的腐蚀 2HCl+Ca(OH), →CaC1,(易溶)十2H.0 ③镁盐的商蚀 MgC,+Ca(O,→CaCL.(易溶)+Mg(OH).(絮凝状、无胶结) This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
(3)膨胀性腐蚀 ①硫酸盐的腐蚀 1Mgs0,+Ca(OD,+2H,O→Mg(OH.(絮凝状、无胶结力+CaS0,·2H,O 3(CaS0,·2H.0)+3Ca0·A1.0,·6H.0+19H,0→3Ca0·A1.0,·3Cas0·31H.0 (水化硫铝酸钙)（结晶膨胀〉 ②硫酸的腐蚀 H.S0,+Ca(O.→CaSO。·2H.0+H,0 生成的硫酸盐会与水化铝酸三钙继续反应，生成的水化硫铝酸钙，导致水泥石的破坏。 (4)强碱的窝蚀 3CaO·Al.O,+6NaOH→3Na,0·Al.O,+3CaOH). (易落于水) 2NaOH+CO,+9H.O- →Na.C0,·10H,0 水泥石腐蚀的主要原因是：侵蚀性介质以液相的形式与水泥石接触并具有一定的浓度；水 泥石中存在着易被腐蚀的成分：水泥石结构不致密，存在较多毛细孔隙，侵蚀性介质可通过毛 细孔进入水泥石内部。 (5)水泥石腐蚀的防止 根据水泥石腐蚀的原因， 可以采用以下措施防止水泥石腐蚀： ①根据环境侵蚀特点，合理选用水泥品种，减少水泥中易被府蚀物质（即Ca(OH2 3Ca0·A2O·6H20)的含量， ②降低水泥石的孔隙率，提高水泥石的密实度。 ③在水泥石的表面涂抹或铺设保护层，隔断水泥石和外界的腐蚀性介质的接触 3,1.4硅酸盐水泥的技术指标 (1)密度和堆积密度 一射陆酸盐水泥的密度为30一32e·心m3」 在进行混凝土或砂浆配合比设计时，通常密度取为310gm3,堆积密度取为1300kgm3 (2)细度 困家标准《通用硅酸盐水泥》(GB175一2007)规定：硅酸盐水泥和耆通硅酸盐水泥的细 度以比表面积表示，其比表面积不小于300m2·kg,否则为不合格品。 (3)标准稠度需水 测定凝结时间和体积安定性时必须采用规定稀稠程度的水泥净浆，这个规定的稠度，称为 标准稠度。当达到规定稀稠程度时，拌制水泥浆的加水量，就是标准稠度用水量。硅酸盐水泥 的标准稠度用水量一般在23%~30%之间。 18 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
(4)凝结时间 水泥的凝结时间有初凝与终凝之分。自加水时起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间，称 为初凝时间。自加水起至水泥完全失去可塑性，随后开始产生强度的时间，称为终凝时间。 国家标准《通用硅酸盐水泥8(GB175一2007)规定：硅酸盐水泥的初凝时间不得小于45m山， 终凝时间不得大于390min。初凝时间不合格的水泥为废品水泥，终凝时间不合格的水泥为不 合格品 (5)体积安定性 水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性为水泥的体积安定性。 引起水泥安定性不良的原因有： ①水泥熟料中含有过多的游离氧化钙和游离氧化镁 国家标准规定：由游离氧化钙引起的水泥安定性不良，可用沸煮法检验。沸煮法又分试饼 法和氏法， 当两者发生争议时以氏法为准 游离氧化镁引起的水泥体积安定性不良，用压蒸法才能检验出来。由于游离氧化镁造成的 安定性不良不便于快速检验，因此，国家标准规定，水泥中的游离氧化镁的含量不得超过5.0%， 当压蒸试验合格时可放宽到6.0%. ②石音擒量讨多 国家标准规定，在生产水泥时，控制水泥中S0的含量不得超过35%。 (6)强度等级 硅酸盐水泥强度主要取决于熟料的矿物组成和细度 (7)水化热 水泥在与水进行水化反应时放出的热量称为水化热（·g)。 (8)碱含量 国家标准规定：水泥中的碱含量按Na,0-0.658K0计算值表示，若使用活性骨料，用户 要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量不得大于0.60%或由买卖双方协商确定 3.1.5硅酸盐水泥的特性、应用及储存 (1)硅酸盐水泥的特性、应用 ①凝结硬化快，早期强度和后期强度高 ②水化热大 抗冻性好 ③干缩小、耐磨性较 ④抗碳化性较好 ⑤耐腐蚀性差 ©耐高温性差 (2)水泥的储存和运辅 水泥在储存和运输中不得受潮和混入杂物。 水泥存放期不宜过长。 水泥在运输和储存中，不同品种、不同强度等级的水泥不能混装。水泥堆放高度不得超过 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
10包，遵循先来的水泥先用的原则。 3.2掺混合材料的硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料，一定量的混合材料及石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料，称为掺混 合材料的硅酸盐水泥 321混合材料 在水泥生产过程中，为改善水泥性能，调节水泥强度等级而加入水泥中的人工或天然的矿 物材料，称为水泥混合材料。 (1)活性混合材料 在常温下，与水不反应或反应很慢，当加入碱性激发剂(C(OH2)或硫酸盐激发剂 (Cas0·2.)时 不仅能在空气中硬化 而且能在水中继续硬化，并生成水硬性胶凝材料 的产物，称为活性混合材料。常用的活性混合材料有如下几种： ①粒化高炉矿渣 ②火山灰混合材料 火山灰质混合材料多指火山灰一光物质，按其活性成分与矿物结构可分为三卷 1含水硅酸质的混合料 硅藻土、硅藻石、蛋白石及础 质渣等 b.铝硅玻璃质的混合材料火山灰、凝灰岩、浮石及某些工业废渣 心烧粘土质的混合材料主要有烧粘土、煤渣、煤矸石灰渣等 ③粉煤灰混合材料 (2)非活性混合材料 加入水泥中，不与或几乎不与水泥水化产物发生作用，仅仅是降低强度等级，提高产量 降低成本，调节水泥性能，减小水化热的这一类矿物材料，称为非活性混合材料，常见的非活 性混合材料如磨细的石灰石粉、石英砂、窑灰、慢冷矿渣等。 3.2.2普通硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料、适量的混材料及石膏共同磨细，制成的水硬性胶凝材料，称为普通 酸盐水泥，代号P·O。 (1)普通硅酸盐水泥的技术指标 普通硅酸盐水泥的技术指标要求与硅酸盐水泥有几点不同 ①凝结时间 普通硅酸盐水泥的初凝时问不小于45min,终凝时间不大于600min。 ②强度等级 ③烧失量 普通准酸盐水泥的烧失量不大于5.0% 普通硅酸盐水泥的其他技术要求同硅酸盐水泥完全相同 (2)普通硅酸盐水泥的性质 普通硅酸盐水泥由于渗加的混合材料较少，因此它的性质同硅酸盐水泥的性质基本上相 20 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information