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建筑材料常见问题解答
建筑材料常见问题解答
第5章 水泥
1．简述硅酸盐水泥的生产过程。
答：生产硅酸盐水泥时，第一步先生产出水泥熟料。将石灰石、粘土和校正原料（常为铁矿石粉）按比例混合磨细，再煅烧而形成水泥熟料。然后将水泥熟料与适量石膏、混合材料按比例混合磨细而制成水泥成品。
硅酸盐水泥的生产过程可简称为“两磨一烧”。
２．国家标准对硅酸盐水泥定义是什么？硅酸盐水泥分为哪两种类型？
答：国家标准对硅酸盐水泥定义为：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，称为硅酸盐水泥（即国外通称的波特兰水泥）。
硅酸盐水泥分为两种类型，不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，其代号为PⅠ。在硅酸盐水泥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料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，其代号为PⅡ。
３．水泥熟料的矿物组成有哪些各种矿物单独与水作用时，表现出哪些不同的性能
答：水泥熟料的矿物组成有：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。
各种矿物单独与水作用时，表现出不同的性能，见下才表。
水泥熟料矿物的组成、含量及特性能
矿物名称
硅酸三钙 C3S
硅酸二钙C2S
铝酸三钙C3A
铁铝酸四钙C4AF
矿物含量
37%～60%
15%～37%
7%～15%
10%～18%
矿
物
水化速度
快
慢
最快
快
特
性
水化热
大
小
最大
中
硬化速度
早期强度
后期强度
抗干缩性
耐腐蚀性
快
高
高
中
差
慢
低
高
良
好
最快
低
低
差
最差
快
中
低
优
中
水泥中各熟料矿物的含量，决定着水泥某一方面的性能。
４．经水化反应后生成的主要水化产物有哪些？
答：经水化反应后生成的主要水化产物有：水化硅酸钙和水化铁酸钙为凝胶体(它是水泥具有胶结性能的主要物质)，氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙为晶体。在完全水化的水泥石中，凝胶体约为70%，氢氧化钙约占20% 。
5．影响硅酸盐系水泥凝结硬化的主要因素有哪些？
答：影响硅酸盐系水泥凝结硬化的主要因素
（1）水泥的熟料矿物组成及细度
水泥熟料中各种矿物的凝结硬化特点是不同的，不同种类的硅酸盐水泥中各矿物的相对含量不同，上述两方面的原因决定了不同种类的硅酸盐水泥硬化特点差异很大。水泥磨得越细，水泥颗粒平均粒径小，比表面积大，更多的水泥熟料矿物暴露在外，水化时水泥熟料矿物与水的接触面大，水化速度快，结果水泥凝结硬化速度也随之加快。
（2）水灰比
水灰比是指水泥浆中水与水泥的质量比。当水泥浆中加水较多时，水灰比变大，此时水泥的初期水化反应得以充分进行；但是水泥颗粒间由于被水隔开的距离较大，颗粒间相互连接形成骨架结构所需的凝结时间长，所以水泥凝结较慢。
（3）石膏的掺量
生产水泥时掺入石膏，主要是作为缓凝剂使用，以延缓水泥的凝结硬化速度。此外，掺入石膏后，由于钙矾石晶体生成，还能改善水泥石的早期强度。但是石膏掺量过多时，不仅不能缓凝，反而对水泥石的后期性能造成危害。
（4）环境温度和湿度
水泥水化反应的速度与环境的温度有关，只有在适当的温度范围内，水泥的水化、凝结和硬化才能进行。通常，温度较高时，水泥的水化、凝结和硬化速度就快；温度降低，则水化、凝结和硬化速度延缓；当温度低于0℃，水化反应停止。更有甚者，由于水分结冰，会导致水泥石冻裂。温度的影响主要表现在水泥水化的早期阶段，对水泥水化后期影响不大。
水泥水化是水泥与水之间的反应，只有在水泥颗粒表面保持有足够的水分时，水泥的水化、凝结硬化才能得以充分进行。环境湿度大，水泥浆中水分不易蒸发，就能够保持足够的水泥水化及凝结硬化所需的化学用水。如果环境干燥，水泥浆中的水分蒸发过快，当水分蒸发完毕后，水化作用将无法继续进行，硬化过程即行停止。水泥浆中的水分蒸发过快时，还会引起水泥制品表面的收缩开裂。因此，使用水泥时必须注意洒水养护，使水泥在适宜的温度和湿度环境中完成硬化。
（5）龄期
水泥的水化硬化是一个长期的不断进行的过程，随着水泥颗粒内各熟料矿物水化程度的加深，凝胶体不断增加，毛细孔不断减少。水泥的水化硬化一般在28d内发展速度较快，28d后发展速度较慢。
（6）外加剂的影响
硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化速度受硅酸三钙、铝酸三钙含量多少的制约，凡对硅酸三钙和铝酸三钙的水化能产生影响的外加剂，都能改变硅酸盐水泥的