铁铝酸盐水泥成分

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水泥简史 cement一词由拉丁文caementum发展而来，是碎石及片石的意思。

水泥的历史最早可追溯到古罗马人在建筑中使用的石灰与火山灰的混合物，这种混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似。用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。

长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于建筑工程。 1756年，英国工程师J。

斯米顿在研究某些石灰在水中硬化的特性时发现：要获得水硬性石灰，必须采用含有粘土的石灰石来烧制；用于水下建筑的砌筑砂浆，最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。这个重要的发现为近代水泥的研制和发展奠定了理论基础。

1796年，英国人J。帕克用泥灰岩烧制出了一种水泥，外观呈棕色，很像古罗马时代的石灰和火山灰混合物，命名为罗马水泥。

因为它是采用天然泥灰岩作原料，不经配料直接烧制而成的，故又名天然水泥。具有良好的水硬性和快凝特性，特别适用于与水接触的工程。

1813年，法国的土木技师毕加发现了石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好。 1824年，英国建筑工人J。

阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利权。他用石灰石和粘土为原料，按一定比例配合后，在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料，再经磨细制成水泥。

因水泥硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似，被命名为波特兰水泥。它具有优良的建筑性能，在水泥史上具有划时代意义。

1907年，法国比埃利用铝矿石的铁矾土代替粘土，混合石灰岩烧制成了水泥。由于这种水泥含有大量的氧化铝，所以叫做“矾土水泥”。

1871年，日本开始建造水泥厂。 1877年，英国的克兰普顿发明了回转炉，并于1885年经兰萨姆改革成更好的回转炉。

1889年，中国河北唐山开平煤矿附近，设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂。 1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司，年产水泥4万吨。

1893年，日本远藤秀行和内海三贞二人发明了不怕海水的硅酸盐水泥。 20世纪，人们在不断改进波特兰水泥性能的同时，研制成功了一批适用于特殊建筑工程的水泥，如高铝水泥，特种水泥等。

全世界的水泥品种已发展到100多种，2007年水泥年产量约20亿吨。中国在1952年制订了第一个全国统一标准，确定水泥生产以多品种多标号为原则，并将波特兰水泥按其所含的主要矿物组成改称为矽酸盐水泥，后又改称为硅酸盐水泥至今。

2007年中国水泥年产量约11亿吨。水泥类型的定义（1）水泥：加水拌和成塑性浆体，能胶结砂、石等材料既能在空气中硬化又能在水中硬化的粉末状水硬性胶凝材料。

（2）硅酸盐水泥：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，分P。 I和P。

II，即国外通称的波特兰水泥。（3）普通硅酸盐水泥：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），代号：P。

O。 (4) 矿渣硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和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，代号：P。

S。 (5) 火山灰质硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料和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，代号：P。P。

(6) 粉煤灰硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和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，代号：P。 F。

(7) 复合硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料和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），代号P。C。

(8) 中热硅酸盐水泥：以适当成分的硅酸盐水泥熟料、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。（9）低热矿渣硅酸盐水泥：以适当成分的硅酸盐水泥熟料、加入适量石膏磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料。

（10）快硬硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，磨细制成早强度高的以3天抗压强度表示标号的水泥。（11）抗硫酸盐硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏磨细制成的抗硫酸盐腐蚀性能良好的水泥。

（12）白色硅酸盐水泥：由氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，磨细制成的白色水泥。（13）道路硅酸盐水泥：由道路硅酸盐水泥熟练，0%~10%活性混合材料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，（简称道路水泥）。

（14）砌筑水泥：由活性混合材料，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，磨细制成主要用于砌筑砂浆的低标号水泥。（15）油井水泥：由适当矿物组成的硅酸盐水泥熟料、适量石膏和混合材料等磨细制成的适用于一定井温条件下油、气井固井工程用的水泥。

（16）石膏矿渣水泥：以粒化高炉矿渣为主要组分材料，加入适量石膏、硅酸盐水泥熟料或石灰磨细制成的水泥。

2.铝酸盐水泥生产工艺流程图

铝酸盐水泥

铝酸盐水泥是以铝矾土和石灰石为原料，经煅烧制得的以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约50%的熟料，再磨制成的水硬性胶凝材料。铝酸盐水泥常为黄或褐色，也有呈灰色的。铝酸盐水泥的主要矿物成为铝酸一钙（CaO•Al2O3，简写CA）及其他的铝酸盐，以及少量的硅酸二钙（2CaO•SiO2）等。

根据国家标准（GB201—2000）的规定：铝酸盐水泥的密度和堆积密度与普通硅酸盐水泥相近。其细度为比表面积≥300m2/kg或45μm筛筛余≤20%。铝酸盐水泥分为CA-50、CA-60、CA-70、CA-80四个类型，各类型水泥的凝结时间和各龄期强度不得低于标准的规定。

铝酸盐水泥凝结硬化速度快。1d强度可达最高强度的80%以上，主要用于工期紧急的工程，如国防、道路和特殊抢修工程等。

铝酸盐水泥水化热大，且放热量集中。1d内放出的水化热为总量的70%~80%，使混凝土内部温度上升较高，即使在-10℃下施工，铝酸盐水泥也能很快凝结硬化，可用于冬季施工的工程。

铝酸盐水泥在普通硬化条件下，由于水泥石中不含铝酸三钙和氢氧化钙，且密实度较大，因此具有很强的抗硫酸盐腐蚀作用。

铝酸盐水泥具有较高的耐热性。如采用耐火粗细骨料（如铬铁矿等）可制成使用温度达1300~1400℃的耐热混凝土。

但铝酸盐水泥的长期强度及其他性能有降低的趋势，长期强度约降低40%~50%左右，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，它只适用于紧急军事工程（筑路、桥）、抢修工程（堵漏等）、临时性工程，以及配制耐热混凝土等。

另外，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。因此施工时除不得与石灰或硅酸盐水泥混合外，也不得与未硬化的硅酸盐水泥接触使用。

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3.硫铝酸盐系列水泥的性能

硫铝酸盐系列水泥的一个主要特性就是抗渗性好。

1、1824年，英国人Joseph Aspdin获得第一个波特兰水泥专利。经历一百多年的发展，形成了庞大的硅酸盐水泥系列。按中国的水泥分类方法，分为通用水泥系列和特种水泥系列。通用水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。

2、特种水泥包括油井水泥、大坝水泥、快硬水泥、抗硫酸盐水泥和白水泥等等。硅酸盐水泥系列的主要特征是熟料矿物组成以C3S为主，该矿物决定了硅酸盐水泥的基本性能，如强度发展规律等。硅酸盐水泥是当今世界上最主要的建筑用胶结构材料，总产量达12亿吨左右。

4.关于水泥的论文

在传统上，混凝土是按强度进行设计的，对混凝土的质量的最终标准主要是强度。因此混凝土生产者对水泥品质的要求也是强调强度；强度越高的水泥被认为质量也越高。如此的发展，造成近年来混凝土结构出现裂缝尤其是早期开裂的现象日益普遍。其原因很复杂。单从水泥来说，比表面积、矿物组成中C3A、C3S、碱含量的增加，热水泥的出厂，都增加了开裂的敏感性，降低了流变性能，是原材料中影响混凝土质量主要原因。应当把抗裂性作为水泥品质的重要要求，并限制出厂水泥的温度。（接上期）4水泥细度对混凝土工作性的影响目前我国混凝土尤其是中等以上强度等级的混凝土普遍使用高效减水剂和其他外加剂。当高效减水剂产品一定时，水泥的成分（主要是含碱量、C3A及其相应的SO3含量）和细度是影响水泥和高效减水剂相容性的主要因素。水泥细度的变化加剧了水泥与高效减水剂相容性问题。近两年时有发生高效减水剂的用户和厂家的纠纷。为此，天津雍阳外加剂厂丘汉用不同细度的天津P.O525水泥和拉法基P.O525水泥分别掺入不同量的UNF-5AS，进行相容性实验。采用水灰比为0.29的净浆，分别在搅拌后5分钟和60分钟后量测。

还有更多关于水泥的文章，请上去看看：

5.关于水泥的论文

在传统上，混凝土是按强度进行设计的，对混凝土的质量的最终标准主要是强度。

因此混凝土生产者对水泥品质的要求也是强调强度；强度越高的水泥被认为质量也越高。如此的发展，造成近年来混凝土结构出现裂缝尤其是早期开裂的现象日益普遍。

其原因很复杂。单从水泥来说，比表面积、矿物组成中C3A、C3S、碱含量的增加，热水泥的出厂，都增加了开裂的敏感性，降低了流变性能，是原材料中影响混凝土质量主要原因。

应当把抗裂性作为水泥品质的重要要求，并限制出厂水泥的温度。（接上期）4水泥细度对混凝土工作性的影响目前我国混凝土尤其是中等以上强度等级的混凝土普遍使用高效减水剂和其他外加剂。

当高效减水剂产品一定时，水泥的成分（主要是含碱量、C3A及其相应的SO3含量）和细度是影响水泥和高效减水剂相容性的主要因素。水泥细度的变化加剧了水泥与高效减水剂相容性问题。

近两年时有发生高效减水剂的用户和厂家的纠纷。为此，天津雍阳外加剂厂丘汉用不同细度的天津P.O525水泥和拉法基P.O525水泥分别掺入不同量的UNF-5AS，进行相容性实验。

采用水灰比为0.29的净浆，分别在搅拌后5分钟和60分钟后量测。还有更多关于水泥的文章，请上去看看：。

6.硫铝酸盐水泥的主要性能

①早强高强性能：该两种快硬水泥不仅有较高的早期强度，而且有不断增长的后期强度。同时具有满足使用要求的凝结时间。12h~1d抗压强度可达35~50 MPa；抗折强度可达6.5~7.5 MPa。3d抗压强度可达50~70 MPa；抗折强度可达7.5~8.5 MPa。根据3d水泥胶砂抗压强度确定水泥标号。目前市场出售的水泥标量为425#、525#、625# 三种。该两种水泥已有10~20年的生产历史。从5~10年水泥和混凝土长期强度结果可以看出，随养护龄期的增长，强度不断增长，最高强度可达100 MPa。

②高抗冻性能：该两种快硬水泥均表现出极好的抗冻性。它具有以下几个特点：a.在0℃~10℃低温下使用，早期强度是硅酸盐水泥的5~8倍。b.在0℃~-20℃负温下使用，加入少量防冻剂，混凝土入模温度维持在5℃以上，则可正常施工。混凝土3~7d强度可达设计标号的70~80%。c.在正负温交替情况下施工，对后期强度增长影响不大。实验室200次冻融循环，混凝土强度损失不明显。抗冻标号可达200#以上。

③耐蚀性能：该两种水泥对海水、氯盐（NaCl、MgCl2）、硫酸盐（Na2SO4、MgSO4、（NH4）2SO4）、尤其是它们的复合盐类（MgSO4+ NaCl）等，均具有极好的耐蚀性。快硬铁铝酸盐水泥的耐蚀性优于快硬硫铝酸盐水泥。从2年耐腐蚀实验室结果可以看出，耐蚀系数均大于1，明显优于高抗硫硅酸盐水泥和高铝水泥。

④高抗渗性能：该两种水泥的水泥石结构较致密，因此混凝土抗渗性是同标号硅酸盐水泥混凝土的2~3倍。

⑤钢筋锈蚀：该两种水泥由于水化液相碱度不同，钢筋锈蚀情况不完全一样。快硬硫铝酸盐水泥由于碱度低（pH12），钢筋表面形成类似硅酸盐水泥混凝土的钝化膜。极化曲线快速测定和实验室常规检验均表明、快硬铁铝酸盐水泥对钢筋无锈蚀。综上所述，该两种快硬水泥耐久性均较好。