三、铝酸盐水泥(原高铝水泥)

　　铝酸盐水泥是以铝酸钙为主的铝酸盐水泥熟料，经磨细制成的水硬性胶凝材料。代号CA。根据需要，也可在磨制A12O3含量大于68%的水泥时掺加适量的α- A12O3粉。

　　铝酸盐水泥按A120。含量百分数分为四类：

　　CA-50 50%≤A12O3<60%

　　CA-60 60%≤A12O3<68%

　　CA-70 68%≤A12O3<77%

　　CA-80　77%≤A12O3

　　㈠铝酸盐水泥的矿物组成与水化产物

　　铝酸盐水泥的主要矿物组成为铝酸一钙(CaO·A12O3简式，CA)，其含量约占70%，还有二铝酸一钙(CaO·A12O3，简式CA2)以及少量的硅酸二钙(C2S)和其他铝酸盐。

　　铝酸一钙(CA)具有很高的水硬活性，凝结不快，但硬化迅速，是铝酸盐水泥强度的主要来源，由于CA是铝酸盐水泥的主要矿物，因此，铝酸盐水泥的水化过程，主要是CA的水化过程。一般认为CA在不同温度下进行水化时，可得到不同的水化产物，当温度低于20℃时，主要水化产物为十水铝酸一钙(CAH10);温度在20～30℃时，主要水化产物为八水铝酸二钙(C2AH8);当温度大于30℃时，主要水化产物为六水铝酸三钙(C3AH6)。此外，还有氢氧化铝凝胶(A12O3·3H2O，简式AH3)。

　　CAH10和C2AH8为片状或针状晶体，能互相交错搭接成坚固的结晶连生体，形成晶体骨架，析出的氢氧化铝凝胶难溶于水，填充于晶体骨架的空隙中，形成较致密的水泥石结构。水化5—7d后，水化物数量很少增长，因此，铝酸盐水泥硬化初期强度增长较快，后期强度则增长不显著。

　　CAH10和C2AH8都是不稳定的水化物，会逐渐转化为较稳定的C2AH6。晶体转变的结果使水泥石内析出游离水，增大了孔隙率，同时，又由于C2AH6本身强度低，所以水泥石强度将明显下降。在湿热条件下，这种转变更迅速。

　　㈡铝酸盐水泥的技术性质

　　铝酸盐水泥常为黄色或褐色，也有呈灰色的。其密度与堆积密度与硅酸盐水泥相近。

　　1.细度

　　比表面积不小于300m2/kg或0.045mm筛余不得超过20%。

　　2.凝结时间(胶砂)

　　CA-50、CA-70、CA-80初凝时间不得早于30min，终凝时间不得迟于6h;CA-60初凝时间不得早于60min，终凝时间不得迟于18h。

　　3.强度

　　各类型水泥各龄期强度不得低于表20—13中数值。

　　㈢铝酸盐水泥的特性与应用

　　1.长期强度有降低的趋势，强度降低是由于晶体转化造成，因此，铝酸盐水泥不宜用于长期承重的结构及处在高温高湿环境的工程中。在一般的混凝土工程中应禁止使用。

　　2.早期强度增长快，1d强度可达最高强度的80%以上，故宜用于紧急抢修工程及要求早期强度高的特殊工程。

　　3.水化热大，且放热速度快，一天内即可放出水化热总量的70%～80%，因此，铝酸盐水泥适用于冬季施工的混凝土工程，不宜用于大体积混凝土工程。

　　4.最适宜的硬化温度为15℃左右，一般不得超过25℃。因此铝酸盐水泥不适用于高温季节施工，也不适合采用蒸汽养护。

　　5.耐热性较高，如采用耐火粗细骨料(铬铁矿等)可制成使用温度达1300～1400℃的耐热混凝土。

　　6.抗硫酸盐侵蚀性强、耐酸性好，但抗碱性极差，不得用于接触碱性溶液的工程。

　　7.铝酸盐水泥与硅酸盐水泥或石灰相混不但产生闪凝，而且由于生成高碱性的水化铝酸钙，使混凝土开裂，甚至破坏。因此，施工时不得与石灰和硅酸盐水泥混合，也不得与尚未硬化的硅酸盐水泥接触使用。

　　四、其他品种水泥

　　㈠白色与彩色硅酸盐水泥

　　1.白色硅酸盐水泥(简称白色水泥)

　　它与硅酸盐水泥的主要区别在于氧化铁含量少，因而色白。生产时原料的铁含量应严加控制，在煅烧、粉磨及运输时均应防止着色物质混入。

　　白色水泥的技术性质与产品等级：

　　(1)细度、凝结时间、安定性及强度

　　白色水泥细度要求80μm方孔筛筛余量应不超过10%;凝结时间初凝时间应不早于45rain，终凝时间应不迟于10h;安定性用沸煮法检验必须合格，同时熟料中氧化镁含量不宜超过5.0%，水泥中三氧化硫含量应不超过3.5%;按3d、28d的抗折强度与抗压强度分为32.5、42.5、52.5三个强度等级;产品白度值应不低于87。

　　(2)废品与不合格晶

　　凡三氧化硫，初凝时间、安定性中任一项不符合标准规定或强度低于最低等级的指标时为废品。

　　凡细度、终凝时间、强度和白度任一项不符合标准规定的，或水泥包装标志中品种、生产者名称、出厂编号不全的，为不合格品。

　　2.彩色硅酸盐水泥(简称彩色水泥)

　　生产彩色水泥常用方法是将硅酸盐水泥熟料(白色水泥熟料或普通水泥熟料)、适量石膏与碱性矿物颜料共同磨细，也可用颜料与水泥粉直接混合制成，但后一种方法颜料用量大，水泥色泽也不易均匀。所用颜料要求不溶于水，分散性好，耐碱性强，抗大气稳定性好，不影响水泥的水化硬化，着色力强等。

　　彩色水泥主要用于建筑物内外表面的装饰，如地面、墙、台阶等。

　　㈡快硬硅酸盐水泥(简称快硬水泥)

　　凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得的以硅酸钙为主要成分的熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有早期强度增进率较快的水硬性胶凝材料，称为快硬硅酸盐水泥。其生产方法与硅酸盐水泥基本相同，提高水泥早期强度增进率的措施有：提高熟料的铝酸三钙与硅酸三钙的含量、适当增加石膏掺量(达8%)以及提高水泥的粉磨细度等。

　　快硬水泥主要用于配制早强混凝土，适用于紧急抢修工程与低温施工工程。

　　㈢膨胀水泥与自应力水泥

　　这两种水泥特点是在硬化过程中体积不但不收缩，而且有不同程度的膨胀。在钢筋混凝土中应用膨胀水泥，由于混凝土的膨胀将使钢筋产生一定的拉应力，混凝土则受到相应的压应力，这种压应力能使混凝土免于产生内部微裂缝，当其值较大时，还能抵消一部分因外界因素(例如水泥混凝土管道中输送的压力水或压力气体)所产生的拉应力，从而有效地改善混凝土抗拉强度低的缺点。因为这种预先具有的压应力是依靠水泥本身的水化而产生的，所以称为“自应力”，并以自应力值(MPa)表示所产生压应力的大小。自应力值≥2MPa的称为自应力水泥，膨胀水泥的自应力值通常为0.5MPa左右。膨胀水泥及自应力水泥的品种有硅酸盐膨胀水泥、硅酸盐自应力水泥(制管用)、低热微膨胀水泥、明矾石膨胀水泥及铝酸盐自应力水泥等。硅酸盐型膨胀水泥及自应力水泥，是由硅酸盐水泥、铝酸盐水泥与石膏按比例磨细而成。而铝酸盐型的，则是以铝酸盐水泥熟料和二水石膏磨细而成。明矾石膨胀水泥由硅酸盐水泥熟料、天然明矾石、石膏和粒化高炉矿渣(或粉煤灰)，按比例磨细而成，具有微膨胀性能、高强、补偿收缩、抗裂、抗渗、抗冻、抗蚀(硫酸盐、氯化物)、与钢筋粘结力较强等特性。

　　㈣道路硅酸盐水泥

　　由道路硅酸盐水泥熟料(硅酸盐为主要成分、铁铝酸四钙含量≥16.0%)、≤10%的活性混合材料及适量石膏磨细而成。具有较好的耐磨(磨损量不得大于3.00kg/m2)和抗干缩性能(28d干缩率不得大于0.10%)，标号有32.5、42.5及52.5三种。

　　㈤复合硅酸盐水泥(简称复合水泥)

　　由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细而成。代号P·C。强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。

　　㈥砌筑水泥

　　凡由一种或一种以上的水泥混合材料，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，经磨细制成的和易性较好的水硬性胶凝材料，称为砌筑水泥。砌筑水泥主要用于砌筑砂浆、抹面砂浆和垫层混凝土，其强度等级分为12.5和22.5。

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