2019岩土工程师《土木工程材料》常规考点：水泥

　　第3章 水泥

　　凡磨细成粉末状，与水混合后，经过物理、化学反应，能由可塑性浆体变成坚硬石状物，既能在空气中、又能在水中硬化，保持并增长强度的水硬性胶凝材料。

　　硅酸盐水泥：

　　由硅酸盐水泥熟料、0~5%混合材、适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料，称为硅酸盐水泥。

　　不掺加混合材料的称为I型硅酸盐水泥，P·I;不掺加超过水泥质量5%的混合材料的称为II型硅酸盐水泥，P·II。

　　在生产水泥时，需加入水泥质量3%左右的石膏，其作用是延缓水泥的凝结，便于施工。

　　熟料的主要组成有硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)、铁铝酸四钙(C4AF)。

　　各种熟料矿物单独水化的特性：

　　名称C3SC2SC3AC4AF

　　凝结硬化速度快慢最快次快

　　28d水化放热多少最多中

　　强度高早低后高低低

　　通过调整熟料中各矿物组成的比例，水泥的性质将有相应的变化。

　　硅酸盐水泥的水化：

　　只有C3S和C2S的水化产物里有CaOH。石膏与水化硫酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙，又称钙矾石，呈针状晶体，英文简称AFt。

　　硅酸盐水泥的凝结、硬化：

　　硬化后的水泥石(hcp)由水泥水化产物、未水化完的水泥颗粒、孔隙与水所组成。

　　水化产物主要有凝胶和晶体两类物质，胶体为主，晶体其次。水化硅酸钙凝胶难溶于水，且有较高的凝结能力，其水硬性与胶结力决定水泥的水硬性和强度，是水泥水化物中的关键成分。

　　水泥石中孔隙通常包含毛细孔、气孔和凝胶孔。

　　水泥的水化、凝结、硬化与熟料的矿物组成、水泥细读、拌合水量(水灰比)、温度、湿度、养护时间和石膏掺量有关。

　　体积安定性：

　　水泥的体积安定性是反映水泥加水硬化后体积变化均匀性的物理指标。

　　体积安定性不良是指，水泥硬化后，产生不均匀的体积变化，会使构件产生膨胀开裂。

　　体积安定性不良的主要原因是熟料中含有过量的游离氧化钙、游离氧化镁或石膏。

　　游离氧化钙引起的安定性不良可用沸煮法检验，游离氧化镁用压蒸法，石膏需要长期在常温水中才能发现。

　　掺混合材料的目的：

　　改善水泥的性能、调节水泥的强度、增加水泥品种、提高产量、节约水泥熟料、降低成本。

　　普通硅酸盐水泥：

　　简称普通水泥，代号为P·O，由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料组成。

　　与硅酸盐水泥性能相比：硬化稍慢，早期强度稍低，水化热稍小，抗冻性与耐磨性也稍差。

　　大体积混凝土工程不宜选用这两种水泥，因为水化热高。

　　三种水泥与硅酸盐水泥、普通水泥相比的共同特点：

　　① 凝结硬化慢，早期强度低(不适用于快硬早强工程)

　　② 湿热条件养护，适于采用蒸汽养护

　　③ 水化热低，放热速度较慢(适用于大体积混凝土)

　　④ 抗软水、硫酸盐侵蚀的能力较强

　　⑤ 抗冻性、抗碳化性、耐磨性较差(不适用于施工阶段易受冻或者施工进度快的工程)

　　三种水泥各自的特点：

　　矿渣水泥——耐热性好，抗渗性差，保水性差。

　　火山灰水泥——抗渗性好，保水性好，干燥收缩显著。

　　粉煤灰水泥——干缩小，抗裂性好，流动性好。

　　铝酸盐水泥：

　　以铝矾土和石灰石为原料，经煅烧制得的、以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约占50%的熟料，经磨细制成的水硬性凝胶材料。

　　快硬早强。

　　注意事项：

　　① 不宜在炎热条件下施工，不宜蒸汽养护

　　② 禁止与硅酸盐水泥或石灰混用

　　③ 不能用于与碱性溶液相接触的工程