资源简介

(共64张PPT)
第5章 水 泥
本章内容
1 通用硅酸盐水泥
2 其它品种的水泥
水泥是最主要的建筑材料之一，能将砂、石等材料牢固地胶结在一起，配制成各种混凝土和砂浆，广泛应用于建筑、交通、水利、电力、国防等工程。
按用途和性能分类
用于一般土木建筑工程中的水泥，如硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等
具有专门用途水泥 ，如中、低热水泥，道路水泥等
具有某种性能比较突出的水泥，如快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥等
按其化学成分类
虽然水泥品种繁多，分类方法各异，但我国水泥产量的90%左右属以硅酸盐为主要水硬性矿物的硅酸盐水泥。
5.1 通用硅酸盐水泥
现行国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175—2007）定义：通用硅酸盐水泥是指以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。
按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
5.1.1 通用硅酸盐水泥的生产工艺
1、生产原料
主要是石灰质原料和粘土质原料两类。
（1）石灰质原料：如石灰石、白垩等，主要提供CaO
（2）粘土质原料：如粘土、粘土质页岩等，主要提供SiO2、 Al2O3、Fe2O3
有时两种原料化学组成不能满足要求，还要加入少量校正原料(如铁矿粉等)调整。
2、生产工艺概述
通用硅酸盐水泥的生产工艺可概括为三个阶段：
（1）生料制备：以石灰石、粘土和铁矿粉为主要原料（有时需加入校正原料），将其按一定比例配合、磨细，制得具有适当化学成分、质量均匀的生料。
（2）熟料煅烧：将生料在水泥窑内经1450℃高温煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料。
（3）水泥粉磨：将熟料加适量石膏和不同种类、数量的混合材料共同磨细得到硅酸盐水泥。
通用硅酸盐水泥生产工艺可概括为“两磨一烧”。
石灰质原料
粘土质原料
校正原料
熟料
生料
水泥
石膏
磨细
按比例配合
1450℃
煅烧
磨细
水泥生产流程图
混合
材料
5.1.2 通用硅酸盐水泥的材料与组分
1．通用硅酸盐水泥的材料
（1）硅酸盐水泥熟料
硅酸盐水泥熟料的矿物组成
矿物名称 化学成分 缩写符号 含量
硅酸三钙 3CaO·SiO2 C3S 36％～60％
硅酸二钙 2CaO·SiO2 C2S 15％～37％
铝酸三钙 3CaO·Al2O3 C3A 7％～15％
铁铝酸四钙 4CaO·Al2O3·Fe2O3 C4AF 10％～18％
硅酸盐水泥熟料矿物的特性
矿物名称 矿物特性 硅酸三钙(C3S) 硅酸二钙(C2S) 铝酸三钙(C3A) 铁铝酸四钙(C4AF)
水化速度 中 慢 快 中
水化热 中 低 高 中
强度 高 早期低，后期高 低 低
耐化学侵蚀 中 良 差 优
干缩性 中 小 大 小
矿物组成对水泥性能的影响
水泥是由多种矿物成分组成的，不同的矿物组成具有不同的特性，改变熟料中矿物组成的含量比例，可以生产出不同性能的水泥。
如：提高硅酸三钙的含量，可以制得高强度水泥
降低硅酸三钙、铝酸三钙的含量，提高硅酸二钙的含量，可以制得水化热低的低热水泥
（2）石膏
一般水泥熟料磨成细粉与水相遇会很快凝结，无法施工。水泥磨制过程中加入适量的石膏主要起到缓凝作用，同时，还有利于提高水泥早期强度、降低干缩变形等性能。
用于水泥中的石膏主要采用天然石膏和工业副产石膏。
（3）混合材料
为了达到改善水泥性能、增加品种、提高产量、降低成本、扩大水泥的使用范围等目的，在水泥生产过程中加入的矿物质材料，称为混合材料。
按照矿物材料的性质，用于水泥中的混合材料可划分为活性混合材料和非活性混合材料。
活性混合材料是指具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料，与石灰、石膏一起加水拌合后能形成水硬性的化合物。如粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料以及粉煤灰等。
粒化高炉矿渣
是冶炼生铁时的熔融渣，经急冷处理而成多孔、粒状的颗粒。主要成分CaO、Al2O3、SiO2，含量一般在90%以上，具有潜在水硬性。
火山灰质混合材料是指天然的或人工的以SiO2、Al2O3为主要成分的矿物质原料，磨成细粉和水后，本身并不硬化，但与石灰混合后加水能起胶凝作用。火山灰质混合材料按其成因，分为天然的和人工的两类。
粉煤灰是火力发电厂用煤粉为燃料时，从煤粉炉烟道气体中收集的粉末。含有较多的SiO2、Al2O3和少量的CaO，具有较高的活性。
非活性混合材料在水泥中主要起填充作用，本身不具有（或具有微弱的）潜在水硬性或火山灰性，但可以起到调节水泥强度，增加水泥产量，降低水化热等作用。常用的非活性混合材料有磨细的石灰石、石英岩、粘土、慢冷矿渣及高硅质炉灰等。
（4）窑灰
从水泥回转窑窑尾废气中收集下来的粉尘。
2．通用硅酸盐水泥的组分
根据国家标准GB175—2007，通用硅酸盐水泥的组分应符合下表规定。
通用硅酸盐水泥的组分
品种 代号 组 分 熟料+石膏 粒化高炉 矿渣 火山灰质 混合材料 粉煤灰 石灰石
硅酸盐水泥 P·I 100 — — — —
P·Ⅱ ≥95 ≤5 — — —
≥95 — — — ≤5
普通硅酸盐水泥 P·O ≥80且<95 >5且≤20 —
矿渣硅酸盐水泥 P·S·A ≥50且<80 >20且≤50 — — —
P·S·B ≥30且<50 >50且≤70 — — —
火山灰质硅酸盐 水泥 P·P ≥60且<80 — >20且≤40 — —
粉煤灰硅酸盐水泥 P·F ≥60且<80 — — >20且≤40 —
复合硅酸盐水泥 P·C ≥50且<80 >20且≤50 5.1.3 通用硅酸盐水泥的凝结硬化
1．水泥的水化反应
水泥加水拌和后，水泥颗粒立即分散于水中并与水发生化学反应，生成各种水化物。
硅酸三钙 水化硅酸钙 氢氧化钙
硅酸二钙 水化硅酸钙 氢氧化钙
铝酸三钙 水化铝酸钙
铁铝酸四钙 水化铝酸钙 水化铁酸钙
为了控制铝酸三钙的水化和凝结硬化速度，必须在水泥中掺入适量石膏，而石膏将与部分水化铝酸钙反应，生成难溶的水化硫铝酸钙，又称钙矾石。
水化硫铝酸钙（钙矾石）
如果忽略一些次要和少量的成分，一般认为硅酸盐水泥水化后生成的主要水化产物为：水化硅酸钙(70%)、氢氧化钙(20%)、水化铝酸钙、水化铁酸钙及水化硫铝酸钙等。
矿渣硅酸盐水泥与水拌和后，首先是水泥熟料矿物的水化，然后矿渣才参加反应，水化产物氢氧化钙与所掺入的石膏分别作为矿渣的碱性激发剂和硫酸盐激发剂，与矿渣中的活性SiO2和活性Al2O3发生化学反应，生成不定型水化硅酸钙、水化硫铝酸钙等水化产物，这种反应也称为“火山灰反应”。
火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的水化过程与矿渣硅酸盐水泥基本相似。
2．水泥的凝结和硬化
水泥水化后，生成各种水化产物，随着时间推延，水泥浆的塑性逐渐失去，而成为具有一定强度的固体，这一过程称为水泥的凝结硬化。
凝结和硬化是一个连续而复杂的物理化学变化过程，可以分为四个阶段来描述。
水泥凝结硬化过程示意图
（a）分散在水中未水化的水泥颗粒；（b）在水泥颗粒表面形成水化物膜层；（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—水泥颗粒；2—水分；3—凝胶；4—晶体；5—水泥颗粒的未水化内核；6—毛细孔
初始反应期：水泥加水拌和后，水泥颗粒表面很快就与水发生化学反应，生成相应的水化产物，组成水泥—水—水化产物混合体系。
诱导期：水化初期生成的产物迅速扩散到水中，水化产物在溶液中很快达到饱和或过饱和状态而不断析出，在水泥颗粒表面形成水化物膜层，使得水化反应进行较慢。在这期间，水泥颗粒仍然分散，水泥浆体具有良好的可塑性。
凝结期：随着水化继续进行，自由水分逐渐减少，水化产物不断增加，水泥颗粒表面的新生物厚度逐渐增大，使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐减小，越来越多的颗粒相互连接形成网架结构，使水泥浆体逐渐变稠，慢慢失去可塑性。
硬化期：水化反应进一步进行，水化产物不断生成，水泥颗粒之间的毛细孔不断被填实，使结构更加致密，水泥浆体逐渐硬化，形成具有一定强度的水泥石，且强度随时间不断增长。水泥的硬化期可以延续至很长时间，但28天基本表现出大部分强度。
5.1.4 通用硅酸盐水泥的技术性质和技术标准
1．通用硅酸盐水泥的技术性质
（1）化学性质
氧化镁含量
三氧化硫含量
烧失量
不溶物
（2）物理性质
1）细度
细度指水泥颗粒的粗细程度。一般情况下，水泥颗粒越细，其总表面积越大，与水反应时接触面积也越大，水化反应速度就越快，所以相同矿物组成的水泥，细度越大，凝结硬化速度越快，早期强度越高。一般认为，水泥颗粒粒径小于45μm时才具有较大的活性。但水泥颗粒太细，使混凝土发生裂缝的可能性增加，此外，水泥颗粒细度提高会导致生产成本提高。
水泥细度可以采用筛析法（GB/T1345—2005）和比表面积法（GB/T8074—2008）测定。
①筛析法。以80μm方孔筛或45μm方孔筛上的筛余量百分率表示。筛析法有负压筛析法、水筛法和手工筛析法三种，当测定结果发生争议时，以负压筛法为准。
②比表面积法。以每千克水泥所具有的总表面积（m2）表示。比表面积采用勃氏法测定。
（2）标准稠度用水量
在测定水泥的凝结时间和安定性时，为使其测定结果具有可比性，必须采用标准稠度的水泥净浆进行测定。
现行国家标准（GB/T 1346-2011）规定，水泥净浆标准稠度测定方法的标准法为试杆法，以标准法维卡仪的试杆沉入净浆距底板的距离为6mm±1mm时的水泥浆的稠度作为标准稠度，水泥净浆达到标准稠度时所需拌和水量称为标准稠度用水量；以试锥法（调整水量法和不变水量法）为代用法。有矛盾时以标准法为准。
（3）凝结时间
水泥从加水时至水泥浆失去可塑性所需的时间。凝结时间分初凝时间和终凝时间。
初凝时间：从水泥全部加入水中至水泥浆开始失去可塑性所经历的时间；
终凝时间：从水泥全部加入水中至水泥浆完全失去可塑性所经历的时间。
现行国标（GB/T1346-2011）规定：将标准稠度的水泥净浆装入凝结时间测定仪的试模中，以标准试针（分初凝用试针和终凝用试针）测试。
当初凝试针沉至距底板4mm±1mm时，为水泥达到初凝状态，由水泥加水时至达到初凝状态所经历的时间作为初凝时间；完成初凝时间测定后，将试模连同浆体翻转180°，换上终凝试针（终凝针上装有一个环形附件），当试针沉入试体0.5mm时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态，由水泥加水时至达到终凝状态所经历的时间作为水泥的终凝时间。
工程意义
水泥初凝时间不宜过短，终凝时间不宜过长。水泥的初凝时间太短，则在施工前即已失去流动性和可塑性而无法施工；水泥的终凝时间过长，则将延长施工进度和模板周转期。
（4）体积安定性
水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀程度。如果这种体积变化是轻微的均匀的，则对建筑物的质量没什么影响，但是如果混凝土硬化后，由于水泥中某些有害成分的作用，在水泥石内部产生了剧烈的、不均匀的体积变化，则会在建筑物内部产生破坏应力，导致建筑物的强度降低。若破坏应力发展到超过建筑物的强度，则会引起建筑物开裂、崩塌等严重质量事故，这种现象称为水泥的体积安定性不良。
引起水泥体积安定性不良的原因是：
① 水泥中含有过多的游离CaO和MgO。熟料中所含游离CaO或MgO都是过烧的，结构致密，水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹，使得其在水泥已经硬化后才进行熟化，生成六方板状的Ca(OH)2晶体，这时体积膨胀97%以上，从而导致不均匀体积膨胀，使水泥石开裂。
② 石膏掺量过多。当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积增大约1.5倍，从而导致水泥石开裂。
现行国家标准（GB/T 1346-2011）规定，水泥的体积安定性检验方法有雷氏法（标准法）和试饼法（代用法）。有矛盾时以标准法为准。
①雷氏法。将标准稠度的水泥净浆按规定方法装入雷氏夹的环形试模中，湿养24h后测定指针尖端距离。接着将其放入沸煮箱内，30min内加热至水沸腾，然后恒沸3h。待试件冷却后再测定指针尖端的距离，若沸煮前后指针尖端增加的距离不超过5.0mm，则认为水泥的体积安定性合格。
②试饼法。用标准稠度的水泥净浆按规定方法制成规定的试饼，经养护、沸煮后，观察饼的外形变化，如目测试饼无裂纹，用钢直尺检查无弯曲，则认为安定性合格，反之为不合格。
（5）强度
水泥技术要求中最基本的指标，它直接反映了水泥的质量水平和使用价值。
水泥强度越高，其胶结能力也越大。硅酸盐水泥的强度主要取决于熟料矿物组成和水泥细度，此外还与水灰比、试验方法、试验条件、养护龄期等因素有关。
测定方法
按照我国现行标准《水泥胶砂强度检验方法（ISO）法》（GB/T17671-1999）规定，以水泥和标准砂为1：3，水灰比为0.5的配合比，用标准制作方法制成40mm×40mm×160mm的棱柱体，在标准养护条件（24h之内在温度20℃±1℃，相对湿度不低于90%的养护箱或雾室内，24h后在20℃±1℃的水中）下，测定其达到规定龄期（3d、28d）的抗折和抗压强度，按国家标准（GB175-2007）规定的最低强度值来划分水泥的强度等级。
①水泥强度等级。按规定龄期抗压强度和抗折强度来划分，各龄期强度不得低于标准规定的数值。在规定各龄期的抗压强度和抗折强度均符合某一强度等级的最低强度值要求时，以28d抗压强度值（MPa）作为强度等级。
②水泥型号。为提高水泥早期强度，我国现行标准将水泥分为普通型和早强型（R型）两个型号。早强型水泥的3d抗压强度可以达到28d抗压强度的50%；同强度等级的早强型水泥，3d抗压强度较普通型的可以提高10%～24%。
通用硅酸盐水泥的强度指标
品 种 强度等级 抗压强度（MPa） 抗折强度（MPa） 3d 28d 3d 28d
硅酸盐水泥 42.5 ≥17.0 ≥42.5 ≥3.5 ≥6.5
42.5R ≥22.0 ≥4.0 52.5 ≥23.0 ≥52.5 ≥4.0 ≥7.0
52.5R ≥27.0 ≥5.0 62.5 ≥28.0 ≥62.5 ≥5.0 ≥8.0
62.5R ≥32.0 ≥5.5 普通硅酸盐水泥 42.5 ≥17.0 ≥42.5 ≥3.5 ≥6.5
42.5R ≥22.0 ≥4.0 52.5 ≥23.0 ≥52.5 ≥4.0 ≥7.0
52.5R ≥27.0 ≥5.0 矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 32.5 ≥10.0 ≥32.5 ≥2.5 ≥5.5
32.5R ≥15.0 ≥3.5 42.5 ≥15.0 ≥42.5 ≥3.5 ≥6.5
42.5R ≥19.0 ≥4.0 52.5 ≥21.0 ≥52.5 ≥4.0 ≥7.0
52.5R ≥23.0 ≥4.5 2．通用硅酸盐水泥的技术标准
按GB175-2007规定，通用硅酸盐水泥技术见下表。
通用硅酸盐水泥的技术标准
品种 代号 不溶物 (%) 烧失量 (%) 三氧化硫 (%) 氧化镁 (%) 氯离子 (%) 碱含量 (%) 细度 凝结时间(min) 安定性(沸煮法) 抗压强度MPa
比表面积 m2/Kg 80μm方孔筛筛余量 (%) 45μm方孔筛筛余量 (%) 初 凝 终 凝 硅酸盐 水泥 P·I ≤0.75 ≤3.0 ≤3.5 ≤5.0a ≤0.06c 0.60d ≥300 — — ≥45 ≤390 必须合格 见上表
P·Ⅱ ≤1.50 ≤3.5 普通硅酸盐水泥 P·O — ≤5.0 ≥45 ≤600 矿渣硅酸盐水泥 P·S·A — — ≤4.0 ≤6.0b — ≤10 ≤30 P·S·B — — - 火山灰质硅酸盐 水泥 P·P — — ≤3.5 ≤6.0b 粉煤灰硅酸盐水泥 P·F — — 复合硅酸盐水泥 P·C — — 我国现行国家标准（GB175-2007）规定：
合格品：不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子、凝结时间、安定性、强度符合标准规定的，为合格品；
不合格品：不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子、凝结时间、安定性、强度中的任何一项技术要求不符合标准规定的，为不合格品。
5.1.5 水泥石的腐蚀与防止
1．水泥石的腐蚀
硅酸盐水泥硬化后形成的水泥石，在正常环境条件下将继续硬化，强度不断增长。但在某些腐蚀性液体或气体的长期作用下，水泥石就会受到不同程度的腐蚀，严重时会使水泥石强度明显降低甚至完全破坏，这种现象称为水泥石的腐蚀。
（1）软水侵蚀
水泥石长期接触软水时，会使水泥石中的氢氧化钙不断被溶出，当水泥石中游离的氢氧化钙减少到一定程度时，水泥石中的其它含钙矿物也可能分解和溶出，从而导致水泥石结构的强度降低，甚至破坏。当水泥石处于软水环境时，特别是处于流动的软水环境中时，水泥被软水侵蚀的速度更快。
（2）酸和酸性水侵蚀
当水中溶有一些无机酸或有机酸时，硬化水泥石就受到溶析和化学溶解双重的作用。酸类离解出来的H+离子和酸根R-离子，分别与水泥石中Ca(OH)2的OH-和Ca2+结合成水和钙盐。
2H+ + 2OH- → 2H2O
Ca2+ + 2R- → CaR2
（3）盐类侵蚀
绝大部分硫酸盐对水泥石都有明显侵蚀作用。SO42-离子主要存在于海水、地下水，以及某些工业污水中。当溶液中SO42-离子大于一定浓度时，碱性硫酸盐就能与水泥石中的Ca(OH)2发生反应，生成硫酸钙CaSO4·2H2O，并能结晶析出。硫酸钙进一步再与水化铝酸钙反应生成钙矾石，体积膨胀，使水泥石产生膨胀开裂以至毁坏。以硫酸钠为例，其作用如下式：
Ca(OH)2+ Na2SO4·10H2O → CaSO4·2H2O + 2NaOH + 8H2O
3CaO·Al2O3·6H2O + 3(CaSO4·2H2O ) + 19H2O → 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O
镁盐亦是另外一种盐类腐蚀形式，主要存在于海水及地下水中。镁盐主要是硫酸镁和氯化镁，与水泥石中的Ca(OH)2发生置换反应。
MgSO4 + Ca(OH)2 + 2H2O → CaSO4·2H2O + Mg(OH)2
MgCl2 + Ca(OH)2 → CaCl2 + Mg(OH)2
反应产物氢氧化镁的溶解度极小，极易从溶液中析出而使反应不断向右进行，氯化钙和硫酸钙易溶于水，尤其硫酸钙（CaSO4·2H2O）会继续产生硫酸盐的腐蚀。因此，硫酸镁对水泥石的破坏极大，起着双重腐蚀作用。
（4）含碱溶液侵蚀
水泥石在一般情况下能够抵抗碱类的侵蚀。但是长期处于较高浓度碱溶液中，也会受到腐蚀。而且温度升高，侵蚀作用加快。这类侵蚀主要包括化学侵蚀和物理析晶两类作用。
化学侵蚀是指碱溶液与水泥石中水泥水化产物发生化学反应，生成的产物胶结力差，且易为碱液溶析。如：
2CaO·SiO2·nH2O + 2NaOH → Ca(OH)2 + Na2SiO3 +
(n-1)H2O
3CaO·Al2O3·6H2O + 2NaOH → 3Ca(OH)2 + Na2O·Al2O3 + 4H2O
结晶侵蚀则是因碱液渗入水泥石孔隙，然后又在空气中干燥呈结晶析出，由结晶产生压力所引起的胀裂现象。
NaOH + CO2 + H2O → Na2CO3 ·10H2O
2．水泥石腐蚀的防止
（1）根据环境特点，合理选择水泥品种
如处于软水环境的工程，常选用掺混合材料的矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥，因为这些水泥的水泥石中氢氧化钙含量低，对软水侵蚀的抵抗能力强。
（2）提高水泥石的密实度
通过减小水灰比，掺加外加剂，采用机械搅拌和机械振捣，可以提高水泥石的密实度，降低水泥石的孔隙率。
（3）在水泥石表面敷设保护层
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。例如，可在水泥石表面涂抹耐腐蚀的涂料，如水玻璃、沥青、环氧树脂等；或在水泥石的表面铺建筑陶瓷、致密的天然石材等。
4.1.6 通用硅酸盐水泥的特性与应用
1．硅酸盐水泥
（1）凝结硬化快，早期及后期强度均高
适用于有早强要求的工程（如冬季施工、预制、现浇等工程），高强度混凝土工程（如预应力钢筋混凝土，大坝溢流面部位混凝土）。
（2）抗冻性好
适用于抗冻性要求高的工程。
（3）水化热高
不宜用于大体积混凝土工程。但有利于低温季节蓄热法施工。
（4）耐腐蚀性差
因水化后氢氧化钙和水化铝酸钙的含量较多。不宜用于流动的淡水接触及有水压作用的工程，也不适用于受海水、矿物水等作用的工程。
（5）抗碳化性好
因水化后氢氧化钙含量较多，故水泥石的碱度不易降低，对钢筋的保护作用较强。适用于空气中二氧化碳浓度高的环境。
（6）耐热性差
因水化后氢氧化钙含量高。不适用于承受高温作用的混凝土工程。
（7）耐磨性好
适用于高速公路、道路和地面工程。
2．普通硅酸盐水泥
由于普通硅酸盐水泥中混合材料的掺量较少，所以普通硅酸盐水泥的特点与硅酸盐水泥差别不大，适用范围与硅酸盐水泥基本相同。
3．矿渣硅酸盐水泥
（1）与普通硅酸盐水泥一样，能应用于任何地上工程、配制各种混凝土及钢筋混凝土。
（2）适用于地下或水中工程，以及经常受较高水压的工程。对于要求耐淡水侵蚀和耐硫酸盐侵蚀的水工或海工建筑尤其适宜。
（3）因水化热较低，适用于大体积混凝土工程。
（4）最适用于蒸汽养护的预制构件。
（5）适用于受热（200℃以下）的混凝土工程。
但矿渣硅酸盐水泥不适用于早期强度要求较高的混凝土工程；不适用受冻融或干湿交替环境中的混凝土；对低温（10℃以下）环境中需要强度发展迅速的工程，如不能采取加热保温或加速硬化筹措施时，亦不宜使用。
4．火灰山质硅酸盐水泥
火灰山质硅酸盐水泥的技术性质与矿渣硅酸盐水泥比较接近，主要适用范围如下：
（1）最适宜用在地下或水中工程，尤其是需要抗渗性、抗淡水及抗硫酸盐侵蚀的工程中。
（2）可以与普通硅酸盐水泥同样用在地面工程，但用软质混合材料的火山灰水泥，由于干缩变形较大，不宜用于干燥地区或高温车间。
（3）适宜用蒸汽养护生产混凝土预制构件。
（4）由于水化热较低，所以宜用于大体积混凝土工程。
但是，火山灰质硅酸盐水泥不适用于早期强度要求较高、耐磨性要求较高的混凝土工程；其抗冻性较差，不宜用于受冻部位。
5．粉煤灰硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥与火山灰质硅酸盐水泥相比较有着许多相同的特点，其适用范围如下：
（1）除使用于地面工程外，还非常适用于大体积混凝土以及水中结构工程等。
（2）粉煤灰硅酸盐水泥的缺点是泌水较快，易引起失水裂缝，因此在混凝土凝结期间宜适当增加抹面次数，在硬化期应加强养护。
6．复合硅酸盐水泥
复合硅酸盐水泥的特性与矿渣硅酸盐水泥、火灰山质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥相似，并取决于所掺混合材料的种类及相对比例
通用硅酸盐水泥的选用
混凝土工程特点或所处环境条件 优先选用 可以选用 不宜选用
普 通 混 凝 土 在普通气候环境中的混凝土 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥
在干燥环境中的混凝土 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥
在高湿度环境中或永远处在水下的混凝土 矿渣硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥
厚大体积的混凝土 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 硅酸盐水泥
有 特 殊 要 求 的 混 凝 土 要求快硬的混凝土 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥
火山灰质硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥
复合硅酸盐水泥
高强（大于C40）的混凝土 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥
严寒地区的露天混凝土，寒冷地区的处在水位升降范围内的混凝土 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥
严寒地区的处在水位升降范围内的混凝土 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥
火山灰质硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥
复合硅酸盐水泥
有抗渗要求的混凝土 普通硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥
有耐磨性要求的混凝土 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥
5.1.7 通用硅酸盐水泥的包装、标志和贮运
1．包装
水泥可以散装或袋装，袋装水泥每袋净含量为50kg，且应不少于标志质量的99%；随机抽取20袋总质量（含包装袋）应不少于1000kg。其它包装形式由供需双方协商确定，但有关袋装质量的要求，应符合上述规定。
2．标志
水泥包装袋上应清楚标明：执行标准、水泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可证标志（QS）及编号、出厂编号、包装日期、净含量。包装袋两侧应根据水泥的品种采用不同的颜色印刷水泥名称和强度等级，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥采用红色，矿渣硅酸盐水泥采用绿色；火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥采用黑色或蓝色。
散装发运时应提交与袋装标志相同内容的卡片。
3．贮运
水泥在运输与贮存时不得受潮和混入杂物，不同品种和强度等级的水泥在贮运中避免混杂。
使用时应考虑先存先用，不可贮存过久。一般不宜超过3个月，否则应重新测定强度等级，按实测强度使用。存放超过6个月的水泥必须经过检验后才能使用。
5.2 其它品种的水泥
5.2.1 铝酸盐水泥
凡以铝酸钙为主的铝酸盐水泥熟料，磨细制成的水硬性胶凝材料称为铝酸盐水泥，代号为CA。
铝酸盐水泥的特点是：快硬早强，后期强度下降；耐热性强 ；水化热高，放热快；抗渗性及耐腐蚀性强。
5.2.2 快硬硫铝酸盐水泥
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和石灰石、适量石膏磨细制成的早期强度高的木硬性胶凝材料，代号R·SAC 。
快硬硫铝酸盐水泥的特点是：凝结硬化快、早期强度高；水化热小、放热快；微膨胀、密实度大；耐蚀性好；碱度低；耐热性差。
5.2.3 道路硅酸盐水泥
由道路硅酸盐水泥熟料，适量石膏，可加入符合规定的混合材料，磨细制成的水硬性胶凝材料，称为道路硅酸盐水泥，简称道路水泥，代号P·R。
道路水泥是一种专用水泥，其主要特性是抗折强度高、干缩性小、耐磨性好，抗冲击性、抗冻性、抗硫酸盐能力较好，特别适用于道路路面、飞机跑道、车站、公共广场等对耐磨、抗干缩性能要求较高的混凝土工程。
5.2.4 抗硫酸盐硅酸盐水泥
国家标准《抗硫酸盐硅酸盐水泥》（GB748—2005）按抗硫酸盐性能将其分为中抗硫酸盐硅酸盐水泥和高抗硫酸盐硅酸盐水泥两类。
以特定矿物组成的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有抵抗中等浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料，称为中抗硫酸盐硅酸盐水泥，简称中抗硫酸盐水泥，代号P·MSR。具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料，称为高抗硫酸盐水泥，代号P·HSR。
5.2.5 白色、彩色硅酸盐水泥
国家标准《白色硅酸盐水泥》（GB/T 2015—2005）定义：由氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料、适量石膏及混合材（指石灰石或窑灰）磨细制成的水硬性胶凝材料，称为白色硅酸盐水泥，简称白水泥，代号P·W。
《彩色硅酸盐水泥》（JC/T 870—2000）规定，凡由硅酸盐水泥熟料加适量石膏（或白色硅酸盐水泥）、混合材及着色剂磨细或混合制成的带有色彩的水硬性胶凝材料，称为彩色硅酸盐水泥。
白色和彩色硅酸盐水泥在装饰工程中常用来配制彩色水泥浆、装饰混凝土，也可配制各种彩色砂浆用于装饰抹灰，以及制造各种色彩的水刷石、人造大理石及水磨石等制品。
5.2.6 中热、低热硅酸盐水泥
以适当成分的硅酸盐水泥熟料加入适量的石膏，磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料，称为中热硅酸盐水泥，简称中热水泥，代号P·MH。
以适当成分的硅酸盐水泥熟料加入适量的石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，称为低热硅酸盐水泥，简称低热水泥．代号P·LH。
中热水泥主要适用于大坝溢流面或大体积建筑物的面层和水位变化区等部位，要求具有低水化热和较高耐磨性、抗冻性的工程；低热水泥和低热矿渣水泥主要适用于大坝或大体积混凝土内部及水下等要求具有低水化热的工程。
5.2.7 膨胀水泥及自应力水泥
膨胀水泥是一种能在水泥凝结之后的早期硬化阶段产生体积膨胀的水硬性水泥。按自应力的大小，可分为两类：自应力值小于2.0MPa（通常约为0.5MPa），称为膨胀水泥；自应力值大于或等于2.0MPa时，则称为自应力水泥。
膨胀水泥适用于补偿混凝土收缩的结构工程，作防渗层或防渗混凝土；填灌构件接缝及管道接头；结构的加固与修补；固结机器底座及地脚螺丝等。自应力水泥适用于制造自应力钢筋混凝土压力管及其配件。

展开更多......

收起↑