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常州市建设工程检测见证取样员培训
（建材部分）
常州市建筑科学研究院股份有限公司 杨国云 2012.03.
第二章 建筑材料检测 2.1 水泥 一、概念：
水泥是最重要的建筑材料之一。水泥属于水硬性无机胶凝材料，遇水后会发生物理化学反应，能由可塑性浆体变成坚硬的石状体，并能将散粒状材料胶结成为整体，并能在空气和水中硬化，保持并继续增长强度的建筑材料。
水泥的品种：按用途及性能分为通用水泥、专用水泥、特性水泥。
* 通用硅酸盐水泥：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。 表1-1通用硅酸盐水泥的组分
品种
代号
熟料+石膏
粒化高炉矿
渣 ----------- ≤5 ---------
火山灰质混合材料 --------- --------- ---------
＞5且≤20
＞20且≤50
---------
---------
---------
粉煤灰
石灰石
组分
硅酸盐水泥
P.Ⅰ P.Ⅱ
100 ≥95 ≥95 ≥80且＜95 ≥50且＜80
--------- --------- ---------
--------- --------- ≤5
普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥
P.O P.S.A P.S.B
火山灰质硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥
P.P P.F P.C
≥30且＜50
＞50且≤70
---------
---------
---------
≥60且＜80 ≥60且＜80 ≥50且＜80
--------- ---------
＞20且≤40 ---------
--------- ＞20且≤40
--------- ---------
＞20且≤50
硅酸盐水泥熟料的矿物组成
1
化合物名称 氧化物成分 缩写符号 含量%
硅酸三钙
3CaO.SiO2
C3S
44-62
硅酸二钙
2CaO.SiO2 C2S 18-30
铝酸三钙
3CaO.A12O3 C3A 5-12
铁铝酸四钙
4CaO.A12O3.Fe2O3 C4AF 10-18
硅酸盐水泥的凝结硬化过程
水泥加入适量水拌合均匀后,水泥颗粒分散在水中成为水泥浆，水泥浆经过一定时间，由于本身的物理化学变化会逐浙变稠，失去塑性，但尚不具有强度的过程称为初凝，开始具有强度时称为终凝。由初凝到终凝的过程称为水泥的“凝结”。
随着时间增长其强度继续发展提高并逐渐变成坚硬的石状物——水泥石这一过程称为水泥的“硬化”。
水泥的凝结和硬化过程是人为划分的，实际上是一个连续的复杂的物理化学变化过程，是不能截然分开的。
综上所述，可以将其凝结硬化过程概括 如下： 初 凝 —— 失去塑性尚无强度 凝 结：
终 凝 —— 开始具有强度时
硬 化： 强度发展形成水泥石
二、水泥的主要技术要求
通用硅酸盐水泥的主要技术要求，可分为化学指标和物理指标两大类。 1、化学指标：
通用硅酸盐水泥的化学指标主要包括：不溶物、烧失量、三氧化硫含量、氧化镁含量和氯离子含量等几个指标。另外水泥碱含量是按Na2O+0.658K2O计算值表示为水泥的一项选择性指标。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大于0.60%或由买卖双方协商确定。
表1-2通用硅酸盐水泥的化学指标
2
品称 硅酸盐水泥
代号 P.P.Ⅱ
普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥
P.O P.S.P.S.B
火山灰质硅酸盐水
泥
粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥
P.P P.F P.C
不溶物（%）
≤0.75 ≤1.50 --------- --------- --------- --------- --------- ---------
烧失量（%）
≤3.0 ≤3.5 ≤5.0 --------- --------- --------- --------- ---------
≤3.5 三氧化硫（%） ≤3.5 ≤4.0
≤6.0b --------- ≤6.0b 氧化镁（%）
≤5.0a
氯离子（%） ≤0.06C
. 如果水泥压蒸试验合格,则水泥中氧化镁的含量(质量百分数)允许放宽至6.0%。 . 如果水泥中氧化镁的含量(质量分数)大于6.0%时,需进行水泥压蒸安定性试验并合格。
2、物理指标
通用硅酸盐水泥的物理指标主要包括凝结时间、安定性、强度和细度。 （1）凝结时间
水泥的凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间：从加水至水泥浆开始失去塑性的时间。终凝时间：从加水至水泥浆完全失去塑性并开始产生强度的时间。
国家标准规定：硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390 min；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初凝不小于45 min，终凝不大于600 min。 (2) 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性。体积安定性不良主要是指水泥在硬化后，产生不均匀的体积变化。一般是由于熟料中所含的游离氧化钙过多，也可能是由于熟料中所含的游离氧化镁过多或掺入的石膏过多。熟料中所含的游离氧化钙或氧化镁都是过烧的，熟化很慢，在水泥已经硬化后才进行熟化，此时体积发生膨胀，引起不均匀的体积变化，造成水泥石开裂现象。如果水泥凝结硬化后体积变化不均匀，水泥混凝土构件将产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量，甚至引起严重事故，因此体积安定性必须合格，体积安定性不良的水泥严禁使用工程中。
国家标准规定：通用硅酸盐水泥的安定性用沸煮法检验应合格。
用沸煮法检验水泥的体积安定性，只能加速氧化钙的熟化作用，所以能检验出游离氧化钙是否引起的体积安定性不良。游离氧化镁在压蒸下才能加速熟化，石膏的危害则需长期在常温水中才能发现，所沸煮法两者均不适用。 （3）强度
水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分，是评定其质量的重要指标。硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级；普通硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级；矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的强度等级分为32.5、32.5R 、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。其中R型水泥为早强型。 表1-3水泥强度等级要求
3
品种
强度等级
抗压强度（MPa） 3d ≥17.0 ≥22.0 ≥23.0 ≥27.0 ≥28.0 ≥32.0 ≥17.0 ≥22.0 ≥23.0 ≥27.0 ≥10.0 ≥15.0 ≥15.0 ≥19.0 ≥21.0 ≥23.0
28d ≥42.5
抗折强度（MPa） 3d ≥3.5 ≥4.0 ≥4.0 ≥5.0 ≥5.0 ≥5.5 ≥3.5 ≥4.0 ≥4.0 ≥5.0 ≥2.5 ≥3.5 ≥3.5 ≥4.0 ≥4.0 ≥4.5
28d ≥6.5
硅酸盐水泥
42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R
≥52.5
≥62.5
≥7.0
≥8.0
普通硅酸盐水泥 42.5 42.5R 52.5 52.5R
≥
≥ ≥ ≥ ≥32.5
≥6.5
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
≥7.0
32.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R
≥5.5
≥42.5
≥6.5
≥52.5
≥7.0
（4）细度
细度为水泥的选择性指标，是指水泥水泥颗粒的粗细程度，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示，不小于300m2/kg；矿渣硅酸盐水泥，火山灰质水泥、粉煤灰质硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥的筛余表示80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。水泥颗粒越细，粉磨过程中的能耗大，水泥成本高；而水泥颗粒越粗越不利于水泥活性的发挥，因此细度应适宜。
表1-4通用硅酸盐水泥的适用范围
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