第三章 水硬性胶凝材料水泥.docx
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第三章水硬性胶凝材料水泥
《新编建筑工程常用材料手册》
第三章水硬性胶凝材料——水泥
第一节通用水泥一、硅酸盐水泥二、普通硅酸盐水泥三、矿渣硅酸盐水泥四、火山灰质硅酸盐水泥五、粉煤灰硅酸盐水泥六、复合硅酸盐水泥七、混合硅酸盐水泥
第二节专用水泥
第三节特性水泥一、快硬硅酸盐水泥二、快凝快硬硅酸盐水泥三、抗硫酸盐硅酸盐水泥四、中热硅酸盐水泥五、低热矿渣硅酸盐水泥六、明矾石膨胀水泥七、低热微膨胀水泥八、膨胀硫铝酸盐水泥九、膨胀铁铝酸盐水泥十、白色硅酸盐水泥十一、磷渣硅酸盐水泥十二、微集料火山灰质硅酸盐水泥和微集料粉煤灰硅...十三、硅酸盐自应力水泥十四、特快硬调凝铝酸盐水泥十五、快硬高强铝酸盐水泥十六、快硬铁铝酸盐水泥十七、快硬硫铝酸盐水泥十八、高铝水泥十九、高铝水泥-65二十、无收缩快硬硅酸盐水泥...更多
第四节水泥的保管一、储存条件二、保管要求三、受潮水泥的处理
第一节通用水泥
一、硅酸盐水泥
由硅酸盐水泥熟料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥分425、525、625和725四个标号。
其质量指标现行国家标准GB175—85规定如下：
氧化镁：
熟料中氧化镁的含量不得超过5.0%。
如水泥经压蒸安定性试验合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6.0%。
三氧化硫：
水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%。
烧失量：
普通水泥中的烧失量，旋窑厂的不得大于5.0%，立窑厂的不得大于7.0%。
细度：
0.080mm方孔筛筛余不得超过12%。
凝结时间：
初凝不得早于45min，终凝不得迟于12h。
安定性：
用沸煮法检验必须合格。
强度：
425，525，625标号按早期强度分两种类型。
各标号、各类型水泥的各龄期强度见表3-1。
表3-1硅酸盐水泥强度（GB175—85）
品种
标号
抗压强度，kgf/cm2（MPa）
抗折强度，kgf/cm2（MPa）
3d
7d
28d
3d
7d
28d
硅酸盐水泥
425
425R
180（17.7）
224（22.0）
270（26.5）
—
425（41.7）
425（41.7）
34（3.3）
42（4.1）
46（4.5）
—
64（6.3）
64（6.3）
525
525R
230（22.6）
275（27.0）
340（33.3）
—
525（51.5）
525（51.5）
42（4.1）
50（4.9）
54（5.3）
—
72（7.1）
72（7.1）
625
625R
290（28.4）
326（32.0）
430（42.2）
—
625（61.3）
625（61.3）
50（4.9）
56（5.5）
62（6.1）
—
80（7.8）
80（7.8）
725R
377（37.0）
—
725（71.1）
63（6.2）
—
88（8.6）
二、普通硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料、少量混合材料、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（简称普通水泥）。
水泥中混合材料掺加量按重量百分比计：
掺活性混合材料时，不得超过15%（其中允许用不超过5%的窑灰或不超过10%的非活性混合材料来代替）;掺非活性混合材料时，不得超过10%。
普通硅酸盐水泥的标号和品质指标，现行国家标准GB175—85规定如下：
普通硅酸盐水泥分275，325，425，525，625，725六个标号。
其品质指标如下：
氧化镁：
熟料中氧化镁的含量不得超过5.0%。
如水泥经压蒸安定性试验合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6.0%。
三氧化硫：
水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%。
烧失量：
普通水泥中的烧失量，旋窑厂的不得大于5.0%，立窑厂的不得大于7.0%。
细度：
0.080mm方孔筛筛余不得超过12%。
凝结时间：
初凝不得早于45min，终凝不得迟于12h。
安定性：
用沸煮法检验必须合格。
强度：
425，525，625标号按早期强度分两种类型。
各标号、各类型水泥的各龄期强度见表3-2。
表3-2普通水泥强度指标（GB175—85）
标号
抗压强度，kgf/cm2（MPa）
抗折强度，kgf/cm2（MPa）
3d
7d
28d
3d
7d
28d
275
—
160（15.7）
275（27.0）
—
33（3.2）
50（4.9）
325
120（11.8）
190（18.6）
325（31.9）
25（2.5）
37（3.6）
55（5.4）
425
425R
160（15.7）
214（21.0）
250（24.5）
—
425（41.7）
425（41.7）
34（3.3）
42（4.1）
46（4.5）
—
64（6.3）
64（6.3）
525
525R
210（20.6）
265（26.0）
320（31.4）
—
525（51.5）
525（51.5）
42（4.1）
50（4.9）
54（5.3）
—
72（7.1）
72（7.1）
625
625R
270（26.5）
316（31.0）
410（40.2）
—
625（61.3）
625（61.3）
50（4.9）
56（5.5）
62（6.1）
—
80（7.8）
80（7.8）
725R
367（36.0）
—
725（71.1）
63（6.2）
—
88（8.6）
三、矿渣硅酸盐水泥
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）。
水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质量百分比计为20～70%。
矿渣水泥分为275、325、425、525、625五个标号。
矿渣硅酸盐水泥技术要求如下：
熟料中氧化镁的含量不得超过5.0%。
如水泥经压蒸安定性试验合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6.0%;
三氧化硫的含量不得超过4.0%;烧失量：
旋窑厂不得超过5.0%，立窑厂不得超过7.0%;
细度：
0.080mm方孔筛筛余不得超过12%;
初凝不得早于45min，终凝不得迟于12h。
425、525水泥按早期强度分两种类型。
各标号、各类型水泥的各龄期强度见表3-3。
表3-3矿渣硅酸盐水泥强度（GB1344—85）
标号
抗压强度，MPa
抗折强度，MPa
3d
7d
28d
3d
7d
28d
275
—
12.8
27.0
—
2.7
4.9
325
—
14.7
31.9
—
3.2
5.1
425
—
20.6
41.7
—
4.1
6.3
425R
19.0
—
41.7
4.0
—
6.3
525
—
28.4
51.5
—
4.9
7.1
525R
23.0
—
51.5
4.6
—
7.1
625R
28.0
—
61.3
5.2
—
7.8
四、火山灰质硅酸盐水泥
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）。
水泥中火山灰质混合材料掺加量按质量百分比计为20～50%。
火山灰水泥分为275、325、425、525、625五个标号。
火山灰质硅酸盐水泥技术要求如下：
熟料中氧化镁的含量不得超过5.0%。
如水泥经压蒸安定性试验合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6.0%;
三氧化硫不得超过3.5%;
细度：
0.080mm方孔筛筛余不得超过12%;
初凝不得早于45min，终凝不得迟于12h。
425、525水泥按早期强度分两种类型。
各标号、各类型水泥的各龄期强度见表3-4。
表3-4火山灰质硅酸盐水泥强度（GB1344—85）
标号
抗压强度，MPa
抗折强度，MPa
3d
7d
28d
3d
7d
28d
275
—
12.8
27.0
—
2.7
4.9
325
—
14.7
31.9
—
3.2
5.4
425
—
20.6
41.7
—
4.1
6.3
425R
19.0
—
41.7
4.0
—
6.3
525
—
28.4
51.5
—
4.9
7.1
525R
23.0
—
51.5
4.6
—
7.1
625R
28.0
—
61.3
5.2
—
7.8
五、粉煤灰硅酸盐水泥
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）。
水泥中粉煤灰掺加量按质量百分比计为20～40%。
粉煤灰水泥分为275、325、425、525、625五个标号。
粉煤灰硅酸盐水泥技术要求如下：
熟料中氧化镁的含量不得超过5.0%。
如水泥经压蒸安定性试验合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6.0%;
三氧化硫不得超过3.5%;
细度：
0.080mm方孔筛筛余不得超过12%;
初凝不得早于45min，终凝不得迟于12h。
425，525水泥按早期强度分两种类型。
各标号、各类型水泥的各龄期强度见表3-5。
表3-5粉煤灰硅酸盐水泥强度（GB1344—85）
标号
抗压强度，MPa
抗折强度，MPa
3d
7d
28d
3d
7d
28d
275
—
12.8
27.0
—
2.7
4.9
325
—
14.7
31.9
—
3.2
5.4
425
—
20.6
41.7
—
4.1
6.3
425R
19.0
—
41.7
4.0
—
6.3
525
—
28.4
51.5
—
4.9
7.1
525R
23.0
—
51.5
4.6
—
7.1
625R
28.0
—
61.3
5.2
—
7.8
六、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）。
水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于15%，不超过50%。
复合水泥的技术要求，现行国家标准GB12958—91作了规定。
复合水泥各龄期强度见表3-6。
表3-6复合水泥强度（GB12958—91）
标号
抗压强度，MPa
抗折强度，MPa
3d
7d
28d
3d
7d
28d
325
425
—
—
18.5
24.5
32.5
42.5
—
—
3.5
4.5
5.5
6.5
425R
21.0
—
42.5
4.0
—
6.5
525
—
31.5
52.5
—
5.5
7.0
525R
26.0
—
52.5
5.0
—
7.0
七、混合硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料和非活性混合材料，加入适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为混合硅酸盐水泥（简称混合水泥）。
水泥中非活性混合材料掺加量按质量百分比计大于10%，不超过50%。
混合水泥具有一定的强度，和易性好。
可配制一般混凝土及砌筑、粉刷用的砂浆。
混合水泥的品质指标见表3-7。
表3-7混合水泥品质指标（JC101—81）
项目
指标
细度
0.08mm方孔筛、筛余量不得超过15%
凝结时间
初凝不得早于45min，终凝不得迟于12h
安定性
用沸煮法检验必须合格
强度
MPa
（kgf/cm2）
强度类别及龄期
标号
抗压强度
抗折强度
7d
28d
7d
28d
225
275
325
425
12.7（130）
15.7（160）
18.6（190）
25.0（255）
22.1（225）
27.0（275）
31.9（325）
41.7（425）
2.7（28）
3.2（33）
3.6（37）
4.5（46）
4.4（45）
4.9（50）
5.4（55）
6.3（64）
氧化镁
熟料中氧化镁含量不得超过5%
三氧化硫
水泥中三氧化硫含量不得超过3.5%
第二节专用水泥
专用水泥系专门用途的水泥，主要有砌筑水泥。
凡由活性混合材料或具有水硬性的工业废料为主要原料，加入少量硅酸盐水泥熟料和石膏，经磨细制成的水硬性胶凝材料，称为砌筑水泥。
此种水泥分为125、175、225三个标号。
砌筑水泥易和性和抗水性好，蒸汽养护中强度发展较快。
适用于工业与民用建筑的砂浆和内墙抹面砂浆;不能用于钢筋混凝土;作其他用途时，必须通过试验。
砌筑水泥的品质指标见表3-8。
表3-8砌筑水泥品质指标（GB3183—82）
项目
品质指标
细度
0.080mm方孔筛筛余量不得超过10%
凝结时间
初凝不得早于45min，终凝不得迟于12h
安定性
用沸煮法检验，必须合格
化学成分
熟料中氧化镁含量不得超过6%，水泥中三氧化硫含量不得超过4%
强度
MPa
（kgf/cm2）
强度类别及龄期
抗压强度
抗折强度
7d
28d
7d
28d
125
175
225
5.5（56）
7.6（78）
9.8（100）
12.3（125）
17.2（175）
22.1（225）
1.2（12）
1.6（16）
2.0（20）
2.5（25）
3.4（35）
4.4（45）
第三节特性水泥
一、快硬硅酸盐水泥
凡以适当成分的生料，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石膏，磨细制成的具有早期强度增长率较高的水硬性胶凝材料，称为快硬硅酸盐水泥（简称快硬水泥）。
快硬水泥品质指标国家标准GB199—79规定见表3-9。
表3-9快硬水泥品质指标（GB199—79）
项目
指标
物
理
性
能
细度
0.08mm方孔筛筛余不得超过10%
凝结时间
初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h
安定性
用沸煮法检验，必须合格
强度
MPa
（kgf/cm2）
强度类别及龄期
标号
抗压强度
抗折强度
1d
3d
1d
3d
325
375
425
15.2（155）
16.7（170）
20.1（205）
31.9（325）
36.8（375）
41.7（425）
3.4（35）
3.9（40）
4.4（45）
5.4（55）
5.9（60）
6.3（64）
化
学
成
分
氧化镁
熟料中氧化镁含量不得超过5%，如水泥经压蒸安定性试验
合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6%
三氧化硫
水泥中三氧化硫的含量不得超过4%
注：
快硬水泥的标号以3d抗压强度来表示，使用单位如要求7d及28d龄期的数据，则应进行试验，试验结果仅作参考。
二、快凝快硬硅酸盐水泥
凡以适当成分的生料，烧至部分熔融，所得以硅酸三钙、氟铝酸钙为主的熟料，加入适量的硬石膏、粒化高炉矿渣、无水硫酸钠，经过磨细制成的一种凝结快、小时强度增长快的水硬性胶凝材料，称为快凝快硬硅酸盐水泥。
快凝快硬水泥具有早期强度高（标号按4h强度而定）的特点，适于冬季施工。
快凝快硬水泥的品质指标见表3-10。
表3-10快凝快硬水泥品质指标（JC314—82）
项目
指标
化学
成分
氧化镁
熟料中氧化镁的含量不得超过5.0%
三氧化硫
水泥中三氧化硫的含量不得超过9.5%
物
理
性
能
细度
水泥比表面积不得低于4500cm2/g
凝结时间
初凝不得早于10min，终凝不得迟于60min
安定性
用沸煮法检验，必须合格
强度
MPa
（kgf/cm2）
强度类别及龄期
标号
抗压强度
抗折强度
4h
1d
28d
4h
1d
28d
双快-150
14.7（150）
18.6（190）
31.9（325）
2.7（28）
3.4（35）
5.4（55）
双快-200
19.6（200）
24.5（250）
41.7（425）
3.3（34）
4.5（46）
6.3（64）
三、抗硫酸盐硅酸盐水泥
凡以适当成分的生料，烧至部分熔融，所得的以硅酸钙为主的特定矿物组成的熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有一定抗硫酸盐侵蚀性能的水硬性胶凝材料，称为抗硫酸盐硅酸盐水泥（简称抗硫酸盐水泥）。
分325和425两个标号。
抗硫酸盐水泥适用于一般受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下、隧涵、引水、道路和桥梁基础等工程。
抗硫酸盐水泥一般可抵抗硫酸根离子浓度不超过2500mg/L的纯硫酸盐的腐蚀。
熟料中：
3CaO·SiO2<50%
3CaO·Al2O3<5%
3CaO·Al2O3+4CaO·Al2O3·Fe2O3<22%
氧化镁含量不得超过5.0%。
游离石灰的含量不得超过1.0%。
水泥中三氧化硫的含量不得超过2.5%。
熟料的烧失量不得超过1.5%。
初凝不得早于45min，终凝不得迟于12h。
各龄期强度见表3-11。
表3-11抗硫酸盐硅酸盐水泥强度（GB748—83）
水泥标号
抗折强度，MPa
（kgf/cm2）
抗压强度，MPa
（kgf/cm2）
3d
7d
28d
3d
7d
28
325
25
（2.5）
37
（3.6）
55
（5.4）
120
（11.8）
190
（18.6）
325
（31.9）
425
34
（3.3）
46
（4.5）
64
（6.3）
160
（15.7）
250
（24.5）
425
（41.7）
四、中热硅酸盐水泥
以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，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。
中热水泥分425、525两个标号。
水泥的技术要求现行国家标准GB200—89作了规定。
熟料中的铝酸三钙含量对于中热水泥不得超过6%，对于低热矿渣水泥不得超过8%;熟料中硅酸三钙含量对于中热水泥不得超过55%。
熟料中氧化镁含量不得超过5%。
如水泥经压蒸安定性试验合格，允许放宽到6%。
水泥中的三氧化硫含量不得超过3.5%。
细度：
0.080mm方孔筛筛余不得超过12%。
初凝不得早于60min，终凝不得迟于12h。
中热水泥各龄期强度和水化热见表3-12和表3-13。
表3-12中热水泥各龄期强度（GB200—89）
品种
标号
抗压强度，MPa
抗折强度，MPa
3d
7d
28d
3d
7d
28d
中热水泥
425
525
15.7
20.6
24.5
31.4
42.5
52.5
3.3
4.1
4.5
5.3
6.3
7.1
表3-13中热水泥各龄期水化热（GB200—89）
水泥标号
中热水泥，kJ/kg
3d
7d
325
—
—
425
525
251
251
293
293
五、低热矿渣硅酸盐水泥
以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入矿渣、适量石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，称为低热矿渣硅酸盐水泥。
水泥中矿渣掺加量按质量百分比计为20～60%，允许用不超过混合材总量50%的磷渣或粉煤灰代替部分矿渣。
低热矿渣水泥分325、425两个标号。
水泥的技术要求现行国家标准GB200—89规定如下：
熟料中的铝酸三钙含量不得超过8%;
熟料中氧化镁含量不得超过5%。
如水泥经压蒸安定性试验合格，允许放宽到6%;
熟料中游离氧化钙含量不得超过1.2%;
碱含量由供需双方商定。
当水泥在混凝土中和骨料可能发生有害反应并经用户提出低碱要求时，低热矿渣水泥熟料中的碱含量以Na2O（Na2O+0.658K2O）当量表示，不得超过1.0%;
水泥中的三氧化硫含量不得超过3.5%;
细度：
0.080mm方孔筛筛余不得超过12%;
初凝不得早于60min，终凝不得迟于12h;
水泥强度和水化热见表3-14和表3-15。
表3-14低热矿渣水泥强度（GB200—89）
标号
抗压强度，MPa
抗折强度，MPa
7d
28d
7d
28d
325
13.7
32.5
3.2
5.4
425
18.6
42.5
4.1
6.3
表3-15低热矿渣水泥水化热（GB200—89）
标号
水化热，kJ/kg
3d
7d
325
188
230
425
197
230
六、明矾石膨胀水泥
凡以硅酸盐水泥熟料、天然明矾石、石膏和粒化高炉矿渣（或粉煤灰），按适当比例磨细制成的、具有膨胀性能的水硬性胶凝材料，称为明矾石膨胀水泥。
明矾石膨胀水泥具有不透水性较高的特性，适用于补偿收缩混凝土结构工程、防渗混凝土工程、补强和防渗抹面工程，以及接缝、梁柱和管道接头、固结机器底座和地脚螺栓等。
明矾石膨胀水泥的品质指标见表3-16。
表3-16明矾石膨胀水泥品质指标（JC311—82）
项目
指标
三氧化硫
水泥中三氧化硫的含量不得超过8.0%
比表面积
水泥比表面积不得低于4500cm2/g
凝结时间
初凝不得早于45min，终凝不得迟于6h
强
度
MPa
（kgf/cm2）
强度类别及龄期
标号
抗压强度
抗折强度
3d
7d
28d
3d
7d
28d
525
625
24.5（250）
29.4（300）
34.3（350）
43.1（440）
51.5（525）
61.3（625）
4.1（42）
4.9（50）
5.3（54）
6.1（62）
7.8（80）
8.8（90）
膨胀率
水泥净浆试体在水中养护时，其自由膨胀率1d不得小于0.15%;28d不
得小于0.35%，但不得大于1.00%
不透水性
1：
3软练胶砂试体水中养护3d后，在0.98MPa（10kgf/cm2）水压下恒压
8h，应不透水
七、低热微膨胀水泥
凡以粒化高炉矿渣为主要组分，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，磨细制成的具有低水化热和微膨胀性能的水硬性胶凝材料，称为低热微膨胀水泥。
低热微膨胀水泥具有水化热较低、早强的特点，适用于要求低水化热和补偿收缩的混凝土，大体积混凝土，也适用于要求抗渗和抗硫酸盐侵蚀的工程。
低热微膨胀水泥的品质指标见表3-17。
表3-17低热微膨胀水泥品质指标（GB2938—82）
项目
指标
三氧化硫
水泥中三氧化硫的
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