psa32.5级矿渣硅酸盐水泥的强度

二、掺混合材料的硅酸盐水泥

1．普通硅酸盐水泥

凡由硅酸盐水泥熟料、6％～15％混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥，其代号为P·O。

掺活性混合材料时，其最大掺量不得超过15％，其中允许用不超过水泥质量5％的窑灰或不超过水泥质量10％的非活性混合材料来代替；掺非活性混合材料时，最大掺量不超过水泥质量的10％。

普通水泥按照国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB　175—1999）的规定分为32．5、32．5R、42．5、42．5R、52．5和52．5R六个强度等级，其各龄期强度不得低于表2－8中的数值；初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于10h，在80μm方孔筛上的筛余不得超过10％；安定性用沸煮法检验必须合格；氧化镁、三氧化硫、碱含量等均与硅酸盐水泥规定相同。

表2－8　普通硅酸盐水泥各龄期的强度要求（GB　175—1999）

普通水泥中所掺入混合材料较少，绝大部分仍为硅酸盐水泥熟料，其成分与硅酸盐水泥相近，因而其性能和应用与同强度等级的硅酸盐水泥也极为相近；但毕竟所掺混合材料稍多一些，因而与硅酸盐水泥相比，早期硬化速度稍慢，抗冻性与耐磨性能也略差。它被广泛用于各种混凝土或钢筋混凝土工程，是我国的主要水泥品种之一。

2．矿渣硅酸盐水泥

凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥，简称矿渣水泥，其代号为P·S。水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质量百分比计为20％～70％。允许用石灰石、窑灰、火山灰质混合材料中的一种代替矿渣，但代替数量不得超过水泥质量的8％，替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20％。

按照国家标准《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥与粉煤灰硅酸盐水泥》（GB 1344—1999）规定，矿渣硅酸盐水泥分为32．5、32．5R、42．5、42．5R、52．5和52．5R六个强度等级，各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表2－9的数值；对细度、凝结时间及沸煮安定性的要求均与普通硅酸盐水泥相同，但如水泥经压蒸安定性试验合格，则水泥熟料中氧化镁的含量允许放宽到6．0％，水泥中三氧化硫的含量不得超过4．0％。

表2－9　矿渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥各龄期的强度要求（GB　1344—1999）

3．耐火山灰质硅酸盐水泥

凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥，简称火山灰水泥，其代号为P·P，水泥中火山灰质混合材料掺加量按质量百分比计为20％～50％。

按国家标准规定，火山灰水泥中三氧化硫的含量不得超过3．5％，其细度、凝结时间、强度、沸煮安定性和氧化镁含量的要求均与矿渣硅酸盐水泥相同。

4．粉煤灰硅酸盐水泥

凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥，简称粉煤灰水泥，其代号为P·F，水泥中粉煤灰掺加量按质量百分比计为20％～40％。

按国家标准规定，粉煤灰硅酸盐水泥的细度、凝结时间、体积安定性和强度的要求与火山灰水泥完全相同。

5．掺混合材水泥的特性

上述的矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥与硅酸盐水泥或普通水泥的组成成分相比，都有一个共同点，即所掺入的混合材料较多，水泥中熟料相对较少，这就使得这三种水泥的性能之间有许多相近的地方，但与硅酸盐水泥或普通水泥的性能相比则有许多不同之处，具体来讲，这三种水泥相对于硅酸盐水泥有以下主要特点。

（1）凝结硬化速度较慢　早期强度较低，但后期强度增长较多，甚至可超过同强度等级的硅酸盐水泥，如图2－4所示。这是因为相对硅酸盐水泥，这三种水泥熟料矿物较少而活性混合材料较多，其水化反应是分两步进行的。首先是熟料矿物水化，此时所生成的水化产物与硅酸盐水泥基本相同。由于熟料较少，故此时参加水化和凝结硬化的成分较少，水化产物较少，凝结硬化较慢，强度较低；随后，熟料矿物水化生成的氢氧化钙和石膏分别作为混合材料的碱性激发剂和硫酸盐激发剂，与混合材料中的活性成分发生二次水化反应，从而在较短时间内有大量水化物产生，进而使其凝结硬化速度大大加快，强度增长较多。

图2－4　矿渣水泥与普通水泥强度增长情况的比较

1—普通水泥；2—矿渣水泥

（2）水化放热速度慢，放热量少　这也是因为熟料含量相对较少，其中所含水化热大、放热速度快的铝酸三钙、硅酸三钙含量较少的缘故。

（3）对温度较为敏感　温度低时硬化较慢，当温度达到70℃以上时，硬化速度大大加快，甚至可超过硅酸盐水泥的硬化速度。这是因为，温度升高加快了活性混合材料与熟料水化析出的氢氧化钙的化学反应。

（4）抗侵蚀能力强　由于熟料水化析出的氢氧化钙本身就少，再加上与活性混合材料作用时又消耗了大量的氢氧化钙，因此水泥石中所剩余的氢氧化钙就更少了，所以，这三种水泥抵抗软水、海水和硫酸盐腐蚀的能力较强，宜用于水工和海港工程。

（5）抗冻性和抗碳化能力较差　根据上述特点，这些水泥除适用于地面工程外，特别适宜用于地下和水中的一般混凝土和大体积混凝土结构以及蒸汽养护的混凝土构件，也适用于一般抗硫酸盐侵蚀的工程。

另外，由于这三种水泥所掺混合材料的类型或数量毕竟有所不同，这就使得它们在特性和应用上也各有其特点，从而可以满足不同的工程需要。如矿渣水泥耐热性好，可用于耐热混凝土工程，但保水性较差，泌水性较大，干缩性较大；火山灰水泥使用在潮湿环境后，会吸收石灰而产生膨胀胶化作用使结构变得致密，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，但耐磨性比矿渣水泥差，干燥收缩较大，在干热条件下会产生起粉现象，故不宜用于有抗冻、耐磨要求和干热环境使用的工程；粉煤灰水泥的干燥收缩小，抗裂性较好，其拌制的混凝土和易性较好。

6．复合硅酸盐水泥

凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥，简称复合水泥，其代号为P·C。水泥中混合材料总掺量按质量百分比计应大于15％而不超过50％。允许用不超过8％的窑灰代替部分混合材料。掺矿渣时，混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。

按照国家标准规定，复合硅酸盐水泥分为32．5、32．5R、42．5、42．5R、52．5和52．5R六个强度等级，各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表2－10中的数值。水泥熟料中氧化镁的含量不得超过5．0％。如经压蒸安定性试验合格，则熟料中氧化镁的含量允许放宽到6．0％。水泥中三氧化硫的含量不得超过3．5％，对细度、凝结时间及体积安定性的要求与普通水泥相同。

表2－10　复合硅酸盐水泥各龄期强度要求（GB　12958—1999）

复合硅酸盐水泥由于在水泥熟料中掺入了两种或两种以上规定的混合材料，因此其特性主要取决于所掺混合材料的种类、掺量及相对比例，既与矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥有相似之处，又有其本身的特性，而且较单一混合材料的水泥具有更好的技术效果，故它也广泛适用于各种混凝土工程。