通用硅酸盐水泥的特性与应用
2013级土木工程系土木工程专业1班***
摘要
通用硅酸盐类水泥的品种很多，不同的水泥间的差别也较大，可以满足各种工程的不同需要。其主要区别是混合材料的品种和掺量不同。合理选择水泥种类有助于质量保证。
关键词：硅酸盐水泥特性应用
1前言
水泥按照其用途和性能，可分为通用水泥、专用水泥、特性水泥。通用水泥是指大量用于一般土木建筑工程的水泥。工程中最常用的硅酸盐类水泥，主要有硅酸盐水泥、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类水泥六大类，统称为通用硅酸盐水泥。
2硅酸盐水泥（波特兰水泥）
2.1定义
根据国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）[1]规定，凡由硅酸盐水泥熟料、0-5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，统称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称I型硅酸盐水泥，其代号为P·I；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称II型硅酸盐水泥，其代号为P·II。
2.2硅酸盐水泥特点
硅酸盐水泥强度等级较高，主要用于重要结构的高强度混凝土和预应力混凝土工程。硅酸盐水泥凝结硬化较快，硬化后的水泥石密实，耐冻性优于其他通用水泥，适用于要求凝结快、早期强度高、冬季施工及严寒地区遭受反复冻融的工程。抗碳化能力强。空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙反应生成碳酸钙的过程叫碳化。硅酸盐水泥碱性强，密实度高，因此抗碳化能力强，适用于二氧化碳浓度较高的环境，如翻砂、铸造车间等，特别适用于重要的钢筋混凝土结构及预应力混凝土及工程。干缩小。硅酸盐水泥加硬化过程中形成大量的水化硅酸钙凝胶，使水泥石密实，游离水分少，不易产生干缩裂纹，可用于干燥环境中的混凝土工程。耐磨性好。硅酸盐水泥强度高，耐磨性好，适用于有耐磨要求的混凝土工程，比如路面与地面工程。
1腐蚀性差。硅酸盐水泥石中含有大量的氢氧化钙和水化铝酸钙，易引起软水、酸类和盐类的腐蚀。因此，它不适用于经常与流动的淡水接触及有水压作用的工程，也不适用于受海水、其它腐蚀性介质等作用的工程。2水化热高。硅酸盐水泥熟料中硅酸三钙和铝酸三钙含量高，早期放热量大，放热速度快，早期强度高，用于冬季施工常可避免冻害。但高放热量对大体积混凝土工程不利，如无可靠的降温措施，不宜用于大体积混凝土工程3耐热性差。硅酸盐水泥石在温度为250摄氏度时，水化物开始脱水，水泥石强度下降，当温度达到七百摄氏度以上时，水化产物分解，水泥石结构开始破坏。因此硅酸盐水泥不宜单独用于有耐热、高温要求的混凝土工程。3湿热养护效果差。硅酸盐水泥，在常规养护条件下硬化快、强度高，但是经过蒸汽养护后再经自然养护28天测得的抗压强度往往低于未经蒸汽养护的28天的抗压强度。
3普通硅酸盐水泥
3.1定义
普通硅酸盐水泥简称为普通水泥、普通硅酸盐水泥是指熟料和石膏组分大于或等于80%且小于95%，掺加大于5%且不超过20%的粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰、石灰石等活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%的非活性混合材料或不超过水泥质量5%的窑灰代替活性混合材料，共同磨细制成的水硬性胶凝材料，其代号为P·O。
3.2特点与应用
普通硅酸盐水泥由于掺入了少量混合材料，故某些活性性能与硅酸盐水泥相比稍有差异。普通硅酸盐水泥被广泛用于各种混凝土和钢筋混凝土工程，是我国目前主要的水泥品种之一。
4矿渣硅酸盐水泥
4.1定义
矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥。矿渣硅酸盐水泥有两个品种，一种是熟料和石膏组分大于或等于50%且小于80%，掺加大于20%且不超过50%的活性混合材料粒化高炉矿渣，其中允许用不超过水泥质量8%的其他活性材料、非活性材料或窑灰中的任一种材料代替，代号为P·S·A；另一种是熟料和石膏组分不少于30%且少于50%，掺加大于50%且不超过70%的活性混合材料粒化高炉矿渣，其中允许用不超过水泥质量8%的其他活性混合材料、非活性混合材料或窑灰中的任一种材料代替，代号为P·S·B。
4.2矿渣水泥特点
具有较强的抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力，较适用于受溶岀性或硫酸盐侵蚀的水工建筑工程、海港工程及地下工程。但是在酸性水（包括碳酸）及含镁盐的水中，矿渣水泥的抗侵蚀性能却较硅酸盐水泥及普通水泥差。水化热低。矿渣水泥由于熟料减少，因此水化热低，宜用于大体积混凝土工程。早期强度低，但是在后期，由于水化硅酸钙凝胶数量增多，强度不断增长，最后甚至超过同强度等级的普通硅酸盐水泥。环境温度，湿度，对凝结硬化影响较大。采用蒸汽养护或压蒸养护等湿热处理方法，则能显着加快硬化速度。耐热性强，可用于耐热混凝土工程，如制作冶炼车间、锅炉房等高温车间。
4.2.2矿渣水泥缺点与分析
保水性差，泌水性较大，干缩性较大。矿渣水泥中混合材料掺量较多，且磨细粒化高炉矿渣有尖锐棱角，所以矿渣水泥的标准稠度需水量较大。但是其保持水分的能力较差，泌水性也较大，故矿渣水泥的干缩性较大。如果养护不当，易产生裂纹。抗冻性较差，耐磨性较。矿渣水泥的抗冻性、抗渗性、耐磨性和抵抗干湿交替循环的性能均不及硅酸盐水泥和普通水泥。因此，矿渣水泥不宜用于严寒地区水位经常变动的部位，也不宜用于高速挟沙水流冲刷和其他具有磨耐要求的工程。抗碳化能力较差。矿渣水泥硬化后碱度较低，因此表层的碳化作用进行的较快，碳化深度也较大。这对钢筋混凝土不利，当碳化深入到达钢筋表面时，就会导致钢筋锈蚀。
5火山灰质硅酸盐水泥
5.1定义
火山灰质硅酸盐水泥简称火山灰水泥。火山灰质硅酸盐水泥是指熟料和石膏组分不少于60%且少于80%，掺加大于20%且少于40%的火山灰质活性混合材料磨细制成的水硬性胶凝材料，其代号为P·P。
5.2火山灰质水泥特点与应用
火山灰质水泥的凝结硬化特性、水化放热、强度发展、碳化等性能，都与矿渣水泥基本相同。但其抗冻性、耐磨性都比矿渣水泥差，故应避免用于有抗冻要求的部位。火山灰质水泥干燥收缩较大，在干热条件下会产生起粉现象，所以火山灰质水泥不宜用于干热环境施工的工程。火山灰质混合材料在潮湿环境下，会吸收石灰而产生膨化胶化作用，使水泥石结构致密，因而有较高的密实度和抗渗性，适宜用于抗渗要求较高的工程。
