1、第十二章n特种水泥2021/8/171特种水泥n特性水泥指某种性能比较突出的水泥n品种：快硬水泥、抗硫酸盐水泥、膨胀水泥、高铝水泥等。n应用：为了满足紧急抢修工程、冬季施工、加固结构、建筑装饰、海工和地下工程的特殊要求。n专用水泥适应专门用途的水泥n品种：道路水泥、低热大坝水泥、油井水泥、砌筑水泥等。n应用：n特种水泥的分类：表12.1按所含矿物和功能用途分2021/8/17212-1快硬高强水泥n特点：凝结硬化快，强度高520min内硬化，1h抗压强度1030MPa，2h抗压强度2040MPa，n应用：军事抢修地下工程快速施工工程隧道工程等n品种：一、快硬硅酸盐水泥 二、快硬硫铝酸盐水泥三、
2、快硬氟铝酸盐水泥四、快硬铁铝酸盐水泥五、特种高强水泥 2021/8/173一、快硬硅酸盐水泥Rapid-hardening Portland Cement n定义凡以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏磨细制成的，以3d抗压强度表示标号的水硬性胶凝材料快硬水泥各标号强度指标（GB199-90）水泥标号抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）1d3d28d1d3d28d32.515.032.552.53.55.07.237.517.037.557.54.06.07.642.519.042.562.54.56.48.02021/8/174一、快硬硅酸盐水泥n特点：凝结硬化快，早期强度增进较快通过增加熟料中C3S
3、、C3A的含量。细度：n注意：快硬水泥易受潮变质，运输和储存中特别注意防潮。从出厂起应在一个月内使用。2021/8/175快硬硅酸盐水泥的性能及应用性能：性能：早期强度高，后期强度呈持续增长趋势；其凝结时间正常，一般初凝时间为23h；水化热较高，早期干缩率也较大；不透水性和抗冻性往往优于普通水泥低温性能较好，快硬水泥适于蒸养条件下使用。应用：应用：要求早期强度高的工程、紧急抢修工程、冬季施工的工程等。2021/8/176二、快硬硫铝酸盐水泥n凡以适当成分的生料（矾土、石灰石、石膏），经煅烧所得n以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物n加入适量石膏磨细制成n早期强度高n快硬硫铝酸盐水泥的标号以3d抗
4、压强度表示，分为425、525、625、725四个标号。抗压强度MPa 抗折强度MPa 标号 1d 3d 28d 1d 3d 28d 425 525 625 725 34.5 44.0 52.5 59.0 42.5 52.5 62.5 72.5 48.0 58O 68O 78O 6.5 7O 7.5 8O 7O 7.5 8O 8.5 7.5 8O 8.5 9.02021/8/177快硬硫铝酸盐水泥性能及应用性能：性能：初凝051h，终凝115h；长期强度稳定，并有所增长。低温性能较好热稳定性较差抗硫酸盐性良好收缩小，抗冻性和抗渗性良好应用：应用：紧急抢修工程，如接缝、堵漏、锚喷、抢修飞机跑道、
5、公路等，适合于冬季施工工程、地下工程、配制膨胀水泥和自应力水泥以及玻璃纤维砂浆等，但不适应于在100以上环境下使用。2021/8/178三、快硬氟铝酸盐水泥快硬氟铝酸盐水泥 n 以矾土、石灰石、萤石(或再加石膏)经配料煅烧n以氟铝酸钙(C11 A7CaF2)为主要矿物的熟料n与石膏一起磨细而成n国内的双快(快凝、快硬)和国外的超速硬水泥属于此类。2021/8/179快硬氟铝酸盐水泥的性能及应用性能：性能：初凝仅几分钟，终凝一般不超过30min。硬化很快，510min就可硬化，23h后抗压强度可达20MPa低温硬化性能好应用：应用：抢修工程，用作锚喷用的喷射水泥。由于其水化产物钙矾石在高温下迅速
6、脱水分解，它可用作铸造业用的型砂水泥。2021/8/1710四、快硬铁铝酸盐水泥四、快硬铁铝酸盐水泥 n以适当成分的生料(石灰石、铁矾土、石膏石灰石、铁矾土、石膏)，经煅烧所得n以铁相、无水硫铝酸钙和硅酸钙为主要矿物的熟料n加入适量石灰石和石膏，磨细制成n该水泥以3d抗压强度表示，分为425、525两个标号。2021/8/1711快硬铁铝酸盐水泥的特性和应用快硬铁铝酸盐水泥的特性和应用性能：性能：早强高强 抗冻性好耐蚀性能好 高抗渗性能应用：应用：适合于冬季施工工程、抢修工程、配制喷射混凝土及生产预制构件等。2021/8/1712五、特种高强水泥 n无大缺陷水泥无大缺陷水泥 硅酸盐水泥(或高铝
7、水泥)、聚合物、塑化剂配制 性能：抗压、抗拉、抗弯强度指标高，且低温下抗裂性能好，吸音和抗静电性强。应用：制成薄板、弹簧等 n超微密水泥超微密水泥 含有超细颗粒均匀分布的致密材料 硅酸盐水泥中掺人2025硅灰，同时采用高效减水剂使水灰比降至012015而形成的。应用：代替金属或塑料制品或多种用途的水泥制品，甚至制成各种耐磨的衬里材料、管道或金属切削工具。n阿利尼特水泥阿利尼特水泥普通硅酸盐水泥生料中加入适量CaCl2 阿利特的变种矿物称为阿利尼特凝结快于普通硅酸盐水泥24倍，强度发展也快 2021/8/171312-2抗硫酸盐水泥 n抗硫酸盐硅酸盐水泥抗硫酸盐硅酸盐水泥凡以适当成分的硅酸盐水泥
8、熟料，加入适量的石膏，磨细制成的具有抵抗硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料n减少硅酸三钙和铝酸三钙含量 nKH低n高p低n性能：性能：抗硫酸盐中抗硫酸盐水泥具有抵抗中等浓度硫酸根离子侵蚀的能力高抗硫酸盐水泥具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀的能力水化热低耐磨性好n应用：应用：受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下、隧道、引水、道路桥梁基础 2021/8/171412-3中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥n低水化热，适用于大坝和大体积混凝土工程低水化热，适用于大坝和大体积混凝土工程降低水化热的方法：降低水化热的方法：矿物组成、混合材料、细度矿物组成、混合材料、细度n中热硅酸盐水泥中热硅酸盐水泥由适当成分的硅酸盐
9、水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料n低热矿渣硅酸盐水泥低热矿渣硅酸盐水泥由适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入矿渣、适量石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料。2021/8/171512-4油井水泥n油井水泥油井水泥专用于油井、气井地固井工程，又称堵塞水泥。n水泥浆要有一定的流动性和合适的密度，水泥浆注入井内后，应较快凝结，并在短期内达到相当强度；硬化后的水泥浆应有良好的稳定性和抗渗性、抗蚀性等。n油井底部的温度和压力随着井深的增加而提高，每深入100 m，温度约提高3，压力增加1.02.0 MPa。n我国油井水泥分为九个等级A、B、C、D、E、F、G、H、J，包
10、括普通（0）、中等抗硫酸盐型（MSR）和高抗硫酸盐型（HSR）2021/8/1716nA级：在无特殊性能要求时使用，适用于自地面至1 830 m井深的注水泥。nB级：适合于井下条件要求高早期强度时使用，适用于自地面至1 830 m井深的注水泥。nC级：适合于井下条件要求高的早期强度时使用，适用于自地面至1 830 m井深的注水泥nD级：适合于中温中压的井下条件时使用nE级：适合于高温高压的进行条件时使用nF级：适合于超高温高压的进行条件时使用nG级、H级：是一种基本油井水泥nJ级：适用于超高温高压条件下的3 6604 880 m井深的注水泥。2021/8/1717生产n硅酸盐水泥熟料n石膏n混
11、合材料（硅质）n外加剂2021/8/171812-5装饰水泥n白色硅酸盐水泥n彩色硅酸盐水泥n颜色从那里来？Fe2O3、MnO、CrO2、如当水泥中Fe2O3的含量从34降低为0.35-0.4%时，硅酸盐水泥的颜色将从灰色变为白色或淡绿色原料纯燃料油漂白还原气氛急冷加白度较高的石膏 采用铁含量很低的铝酸盐或硫铝酸盐水泥生料也可生产出白色铝酸盐或硫铝酸盐水泥。2021/8/1719彩色水泥生产方法n间接法n直接法2021/8/172012-6膨胀和自应力水泥n在水化硬化过程中产生体积膨胀的水泥n膨胀水泥 :补尝收缩n自应力水泥 :膨胀 钢拉应力 混凝土受压应力 增加抗拉强度n应用：补偿收缩混凝土
12、结构工程，防渗抗裂、补强和防渗抹面工程，大口径混凝土管及其接缝，固接机器底座等2021/8/1721膨胀水泥的生产n产生膨胀的原因：Ca0水化生成Ca(OH)2Mg0水化生成Mg(OH)2形成钙矾石不易控制不易控制2021/8/1722n自应力硅酸盐水泥以适当比例的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、高铝水泥和天然二水石膏磨制而成的膨胀性的水硬性胶凝材料。n自应力铝酸盐水泥自应力铝酸盐水泥是以一定量的高铝水泥熟料和二水石膏粉磨而成的大膨胀率胶凝材料。按1：2标准砂浆28 d自应力值分为3.0，4.5和6.0三个级别。n膨胀硫铝酸盐水泥凡以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分
13、的熟料，加入适量二水石膏磨细制成的具有可调膨胀性能的水硬性胶凝材料2021/8/172312-712-7道路硅酸盐水泥道路硅酸盐水泥 由较高铁铝酸钙含量的硅酸盐道路水泥熟料，010活性混合材和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为道路硅酸盐水泥道路硅酸盐水泥 性能：耐磨性好、收缩小、抗冻性好、抗冲击性好，有高的抗折强度和良好的耐久性。C C4 4AFAF的脆性小，体积收缩最小的脆性小，体积收缩最小 细度增加，提高强度，收缩增加很快，易产生微细裂缝5以下的石英砂 石膏加入量，可提高水泥的强度和降低收缩 2021/8/172412.8 12.8 其他特性水泥其他特性水泥n一、砌筑水泥n二、耐酸水泥
14、n三、耐高温水泥n四、防辐射水泥n五、低碱度水泥n六、生态水泥2021/8/1725一、砌筑水泥n凡由活性混合材料或水硬性工业废渣，加入少量的硅酸盐水泥熟料和石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为砌筑水泥。n水泥标号分为125、175、225三个标号 n砌筑水泥适用于工业、民用建筑的砂浆和内墙抹面砂浆 2021/8/1726二、耐酸水泥n凡由耐酸填料(一般采用石英岩、熔融辉绿岩或陶瓷碎片)和硬化硅酸钠(水玻璃)按适当比例配合，共同磨细或分别磨细后混合均匀制成的具有抗酸腐蚀性能的化学硬化型胶凝材料称为耐酸水泥。n广泛应用于化学工业的构件中，如塔、贮酸槽、结晶器、沉降槽、中和器等。n水玻璃耐酸水泥、硫
15、磺耐酸水泥和聚合物耐酸水泥水玻璃耐酸水泥、硫磺耐酸水泥和聚合物耐酸水泥 n水玻璃、填充料和硬化剂 n硫磺、聚硫橡胶或聚氯乙烯增韧及耐酸填料 n以合成树脂为黏结料，加入固化剂、填料、增韧剂或稀释剂而制成 2021/8/1727三、耐高温水泥n耐高温水泥与耐火集料配制的耐火混凝土广泛用于石油、冶金、化工、电力及建材工业的各种窑炉上。使用耐火混凝土具有可浇注成各种复杂的形状、整体性好、施工方便且不用煅烧等优点。n铝酸盐水泥、磷酸盐水泥、水玻璃水泥和硅酸盐水泥耐火混凝土 2021/8/1728四、防辐射水泥n防射线和X射线的钡、锶水泥和防中子的含硼水泥。n以重晶石和黏土为原料，另加入少量的有助于重晶石
16、分解的焦炭，粉磨制得以3BaOSi02和3SrOSi02为主要矿物的钡、锶水泥熟料，再加入适量石膏共同粉磨而制成的胶凝材料，称为钡、锶水泥。n选用高铝水泥熟料，加入适量经过煅烧的硼镁石和天然硬石膏，按一定比例配合，粉磨至规定细度的胶凝材料，称为含硼水泥。2021/8/1729五、低碱度水泥n硫铝酸盐水泥熟料和硬石膏按一定的比例配料经粉磨而成。2021/8/1730六、生态水泥n生态水泥是指利用城市垃圾焚烧灰渣、下水道污泥、工业废渣赤泥等，经过一定的生产工艺制成的无公害与环境谐调型水泥。生产生态水泥是保护环境并使废弃物再资源化的有效途径。生态水泥是一种新型的硅酸盐水泥，含有20左右的C11 A7CaCl2。2021/8/1731
