复合硅酸盐水泥 P2C ≥50且＜80 ＞20且≤50 A、硅酸盐水泥的熟料
以适当成分的生料煅烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物，称为硅酸盐水泥熟料。熟料中的四种主要矿物为硅酸三钙（3Ca02Si02）、硅酸二钙（2Ca02SiO2）、铝酸三钙（3Ca02Al2O3）和铁铝酸四钙（4Ca02A12032Fe203）；各种矿物单独与水作用时，表现出不同的性能，见下表：
水泥熟料矿物的组成、含量及特性
矿物名称 矿物含量 水化速度 硅酸三钙C3S 硅酸二钙C2S 铝酸三钙C3A 37％一60％ 快 大 高 高 15％～37％ 慢 小 低 高 7％～15％ 最快 最大 高 低 铁铝酸四钙C4AF 10％～18％ 较快 中 中 低 矿物特性水化热 早期强度 后期强度 B、石膏
石膏是通用硅酸盐水泥中必不可少的组成材料，其主要作用是调节水泥的凝结时间，常采用天然的二水石膏。 C、混合材料
混合材料是硅酸盐水泥中经常采用的组成材料，按其性能不同，可分为活性混合材料和非活性混合材料两大类。 常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质材料及粉煤灰等，非活性混合材料有石灰石、石英砂、粘土、慢冷矿渣等。
4)硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥 ①硅酸盐水泥的水化、和凝结硬化
硅酸盐水泥与水作用后，生成的主要水化产物为：水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶体，氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。
水泥浆体硬化后称为水泥石，主要由凝胶体(胶体与晶体)、未水化的水泥熟料颗粒、毛细孔及游离水分等组成。 ②硅酸盐水泥的技术性质
根据国家标准《通用硅酸盐水泥》(GBl75—2007)规定，对硅酸盐水泥的主要技术性质要求如下： （1）细度
水泥细度是指水泥颗粒粗细的程度。 国家标准规定：硅酸盐水泥的细度采用比表面积
2
测定仪测定，其比表面积应大于300 m／kg，否则水泥细度为不合格。 （2）标准稠度用水量
水泥净浆的标准稠度是指在测定水泥的凝结时间、体积安定性时，为了使所测得的结果有可比性，水泥净浆以标准方法测试所达到统一规定的可塑性程度。
水泥标准稠度用水量是指水泥净浆达到标准稠度时所需要的水量。通常用水与水泥质量的比(百分数)来表示。 （3）凝结时间
水泥从加水开始到失去流动性，即从可塑状态发展到固体状态所需要的时间称为凝结时间。凝结时间又分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是指从水泥加水拌和时起到水泥浆开始失去可塑性所需要的时间；终凝时间是指从水泥加水拌合时起到水泥浆完全失去可塑性，并
5
开始产生强度所需的时间。
国家标准规定，硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于390 min。 （4）体积安定性
水泥的体积安定性是指水泥凝结硬化过程中，体积变化是否均匀的性质。水泥硬化后产生不均匀的体积变化即体积安定性不良，会使水泥制品、混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低工程质量，甚至引起工程事故。
引起水泥体积安定性不良的原因，一般是由于熟料中所含游离氧化钙、游离氧化镁过多或掺入的石膏过多等原因造成的。
国家标准规定，游离氧化钙过多引起的水泥体积安定性不良可用沸煮法(分雷氏法和试饼法)检验，在有争议时以雷氏法为准。
由于氧化镁和石膏的危害作用不便于快速检验，因此，国家标准规定：水泥出厂时，硅酸盐水泥中氧化镁的含量不得超过5.0％，如经压蒸安定性检验合格，允许放宽到6.0％。硅酸盐水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5％。
体积安定性不合格的水泥为不合格品，不得用于工程中。 （5）强度与强度等级
水泥的强度是评定其质量的重要指标，也是划分强度等级的依据。 国家标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO)》(GB／T17671—1999)规定：将水泥、标准砂及水按规定比例，m(水泥)：m(标准砂)：m(水)=1：3：0.5，用规定方法制成的规格为40mm340 mm3160 mm标准试件，在标准条件下(1d内为20℃±l℃，相对湿度90％以上的养护箱中，1d后放入20℃±1℃的水中)养护，测定其3d和28d龄期时的抗折强度和抗压强度。根据3d和28d龄期时的抗折强度和抗压强度划分硅酸盐水泥的强度等级，并按照3d强度的大小分为普通型和早强型(用R表示)。硅酸盐水泥的强度等级有六个：即42.5，42.5 R，52.5，52.5 R，62.5，62.5 R。 （6）水化热
水泥在水化过程中放出的热量，称为水泥的水化热。水泥放热量大小及速度与水泥熟料的矿物组成和细度有关。
（7）不溶物、烧失量、氯离子含量 国家标准规定：Ⅰ型硅酸盐水泥中的不溶物含量不得超过0.75％，Ⅱ型硅酸盐水泥中的不溶物含量不得超过1.50％；I型硅酸盐水泥中的烧失量含量不得大于3.0％，Ⅱ型硅酸盐水泥中的烧失量含量不得大于3.5％；硅酸盐水泥中氯离子含量不大于0.06%。 （8）碱含量
硅酸盐水泥中碱含量按Na20+0.658K20计算值来表示。国家标准规定：若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大于0.6％，或由买卖双方协商确定。 ③水泥石的腐蚀与防止
硅酸盐水泥硬化以后在通常使用条件下有较好的耐久性。但在某些腐蚀性介质作用下，会逐渐受到损害，强度降低，严重时会引起整个工程结构的破坏。 (1）水泥石的腐蚀类型
A、软水侵蚀(溶出性侵蚀)
B、盐类腐蚀
a、硫酸盐腐蚀(膨胀型腐蚀)
b、镁盐的腐蚀 C、酸类腐蚀
a、碳酸的腐蚀
b、一般酸的腐蚀
D、强碱腐蚀
6
(2）水泥石腐蚀的原因
引起水泥石腐蚀的基本原因是：内因之一是水泥石中存在有易引起腐蚀的组分，氢氧化钙和水化铝酸钙；二是水泥石本身不密实，有很多毛细孔通道，侵蚀性介质易于进入其内部；主要外因是水泥石周围有液相形式的侵蚀性介质存在。 (3）防止水泥石腐蚀的措施
A、根据侵蚀环境特点，合理选用水泥品种 B、提高水泥石的密实度 C、在水泥石表面加作保护层 ④硅酸盐水泥的特性及应用
A、凝结硬化快，强度高
适合早期强度要求高的工程、高强混凝土结构和预应力混凝土工程。 B、抗冻性好
适用于严寒地区、经受反复冻融作用的混凝土工程。 C、碱度高、抗碳化能力强
适用于重要的钢筋混凝土结构、预应力混凝土工程以及二氧化碳浓度高的环境。 D、干缩小
可用于干燥环境的混凝土工程。 E、耐磨性好
可用于路面与地面工程。
F、水化热高
用于冬季施工常可避免冻害。但高放热量对大体积混凝土工程不利，如无可靠的降温措施，不宜用于大体积混凝土工程。
G、耐腐蚀性差
不宜用于受流动水、压力水、酸类和硫酸盐侵蚀的工程。 H、耐热性差
硅酸盐水泥不宜单独用于耐热混凝土工程。
⑤普通硅酸盐水泥
（1）普通硅酸盐水泥的组成
按照国家标准《通用硅酸盐水泥》(GBl75—2007)规定：普通硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料，加入＞5％且≤20％的活性混合材料及适量石膏组成，简称普通水泥，代号P2O。掺活性混合材料时，最大掺量不得超过20％，其中允许用不超过水泥质量5％的窑灰或不超过水泥质量8％的非活性混合材料来代替。 （2）普通硅酸盐水泥的技术要求
国家标准对普通硅酸盐水泥的技术性质要求有： A、强度：根据3d和28d龄期的抗折强度和抗压强度，将普通硅酸盐水泥划分为42.5，42.5R；52.5，52.5R四个强度等级。
B、凝结时间：初凝不小于45min，终凝不大于600min。
C、普通硅酸盐水泥的烧失量≤5.0%，其细度、体积安定性及氧化镁、三氧化硫、氯离子含量等其他技术性质要求与硅酸盐水泥相同。 （3）普通硅酸盐水泥的特性及应用
普通硅酸盐水泥中由于混合材料掺入量较少，其矿物组成的比例与硅酸盐水泥相近，所以其特性、应用范围与同强度等级的硅酸盐水泥相近。与硅酸盐水泥相比较，普通硅酸盐水泥早期硬化速度稍慢，强度略低；抗冻性、耐磨性及抗碳化性能稍差；抗腐蚀性稍好，水
7
化热略有降低。
由于普通硅酸盐水泥的性质与硅酸盐水泥的相近，因此，在应用范围方面，普通水泥与硅酸盐水泥基本相同，广泛用于各种混凝土或钢筋混凝土工程，是我国最主要的水泥品种之一。
5)掺大量混合材料的硅酸盐水泥 定义： 掺混合材料的硅酸盐水泥是指在硅酸盐水泥熟料的基础上，加入一定数量的混合材料和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料。
掺加混合材料的目的：是为了调整水泥的强度等级，改善水泥性能，增加水泥品种，提高产量，扩大使用范围，降低成本，充分利用工业废料等。
掺入到水泥或混凝土中的人工或天然矿物材料称为混合材料。混合材料分为活性混合材料和非活性混合材料。 （1）活性混合材料
常温下能与氢氧化钙和水发生水化反应，生成水硬性水化产物，并能逐渐凝结硬化产生强度的混合材料称为活性混合材料。活性混合材料的主要作用是改善水泥的某些性能，还具有扩大水泥强度等级范围、降低水化热、增加产量和降低成本的作用。
常用活性混合材料的种类有：粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰 （2）非活性混合材料
常温下不能与氢氧化钙和水发生反应或反应甚微，也不能产生凝结硬化的混合材料称为非活性混合材料。它掺入水泥中主要起填充、扩大水泥的强度等级范围、降低水化热，增加产量和降低成本等作用，非活性混合材料又称为填充性混合材料。 常用的非活性混合材料主要有石灰石、石英砂、慢冷矿渣等。
（3）矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥 组成：
按照国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175—2007）的规定：由硅酸盐水泥熟料，加入质量分数＞20%的单个或两个及以上不同品种的混合材料及适量石膏，组成上述四个品种的硅酸盐水泥。 技术性质要求： A、强度等级
矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥按3d，28d龄期抗压强度及抗折强度分为32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R六个强度等级。 B、细度、凝结时间、体积安定性
这四种水泥的细度以筛余表示，为80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%；这四种水泥的凝结时间、体积安定性要求与普通硅酸盐水泥相同。 C、氧化镁含量、三氧化硫、氯离子含量的规定
这四种水泥是氧化镁含量≤6.0%（矿渣硅酸盐水泥中矿渣质量分数＞50%时，不作此项限定），矿渣硅酸盐水泥中的三氧化硫含量≤4.0%， 火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的三氧化硫含量≤3.5%；四种水泥中氯离子的含量≤0.06%。 特性与使用：
矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥都是在硅酸盐水泥熟料基础上掺入大量的活性混合材料和适量石膏共同磨细制成的。由于活性混合材料的掺量较多，且活性混合材料的化学成分基本相同(主要是活性氧化硅和活性氧化铝)，因此，它们具有一些相似的性质。这些性质与硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥相比，有明显的不同。又由于不同混合材料结构上的不同，它们相互之间又具有一些不同的特性，这些特性决定了
8