硫铝酸系列水泥混凝土.doc

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1、中国的第三系列水泥一、前言1824年、英国人JosephAspdin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。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。1908

2、年在法国发表了铝酸盐水泥的专利，并于1908年首先进行工业化生产。经过几十年的发展，已形成包括膨胀水泥、自应力水泥和耐火水泥在内的铝酸盐水泥系列，该系列水泥的特征是其熟料矿物组成以CA为主，由此而赋予水泥具有早强耐火等特殊性能。现在铝酸盐水泥主要用于耐高温浇注材料。在建筑上由于发现其后期强度倒缩而不再使用。二十世纪70年代，在中国发明了硫铝酸盐水泥。80年代又首创了铁铝酸盐水泥的工业生产。如果说，我们把硅酸盐水泥系列产品通称为第一系列水泥，把铝酸盐水泥系列产品通称第二系列水泥。那么，我们可以把硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥以及它们派生的

3、其它水泥品种通称为第三系列水泥。该系列水泥的矿物组成特征是含有大量的C4A3矿物。以此与其它系列水泥相区别。并构成了第三系列水泥的早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱和生产能耗低等基本特点。第三系列水泥在中国已得到广泛应用。二、第三系列水泥简介第三系列水泥是由中国建筑材料科学研究院研制成功的新品种水泥系列。它主要包括硫铝酸盐和铁铝酸盐两大类。该两类水泥分别于1981年和1987年获国家创造发明二等奖。1、熟料的化学成分改矿物组成第三系列水泥熟料化学成分属于CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3-SO3五元系统。熟料主要矿物为C4

4、A3、C2S和C4AF。两大类水泥在成分上的主要差别是熟料中Al2O3/Fe2O3比和C4A3与C4AF两个矿物的含量不同。如表1所示。表1硫铝酸盐和铁铝酸盐水泥熟料化学成分与矿物组成化学成分与矿物组成（%）品种Al2O3SiO2CaOFe2O3SO3C4A3C2SC4AF硫铝酸盐熟料28-403-1036-431-38-1555-7515-303-6铁铝酸盐熟料25-306-1243-465-125-1035-5515-3515-302、生产技术第三系列水泥生产装备与硅酸盐水泥基本相似。其熟料煅烧装备现在主要发展f2.5×45m带

5、立筒预热器,台时产量稳定在9～10吨。比煅烧硅酸盐水泥熟料时产量提高20%左右。　水泥配料采用三种原料：石灰石、矾土（铁矾土或矾土）和石膏（天然硬石膏或二水石膏）。也可采用相应成分的废渣替代。　熟料煅烧与硅酸盐水泥差别较大。熟料煅烧温度较硅酸盐水泥低100℃～150℃。（硫铝酸盐水泥熟料烧成温度为1350℃。而铁铝酸盐水泥熟料为1300℃）。熟料主要靠固相反应形成。煅烧熟料时无需特意挂窑皮。该系列水泥熟料疏松多孔，硫铝酸盐酸盐熟料呈灰色，与硅酸盐水泥熟料颜色相似。3、品种第三系列水泥通过调节熟料、石膏和混合材的掺量，可以获得若干个性

6、能各异的水泥品种。目前生产的水泥品种有：（1）硫铝酸盐水泥类快硬硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥、低碱硫铝酸盐水泥等5个品种。（2）铁铝硫盐水泥类快硬铁铝酸盐水泥、高强铁铝酸盐水泥、自应力铁铝酸盐水泥等4个水泥品种。4、同属第三系列的硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥，其熟料主要矿物均为C4A3，所以在性能上有许多类似之处：早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐腐蚀等，并可在很大范围内调整其膨胀性能。更可贵的是由于水泥中碱含量和水化液相的PH值均较硅酸盐水泥低得多，所以不会发生因碱骨料反应而导致混凝土开裂的现象。

7、由于两类水泥熟料所含铁相量有很大差别，所以性能上有许多不同之外。硫铝酸盐水泥水化液相碱度较低，对玻璃纤维腐蚀作用很小。铁铝酸盐水泥水化液相碱度较高，水化产物中的凝胶体除铝胶外，还有大量的铁胶。这些水化特征使水泥石具有许多优良性能。铁铝酸盐水泥混凝土表面不会发生起砂，抗海水冲刷和抗腐蚀性能优良。其自应力水泥自由膨胀比所有自应力水泥都小。其膨胀稳定期也较短。现将目前已大量工业化生产的几种水泥的性能及用途介绍如下。（1）快硬硫铝酸盐和快硬铁铝酸盐水泥A.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。

8、同时具有满足使用要求的凝结时间。12h～1d抗压强度可达35～50MPa；抗折强度可达6.5～7.5MPa。3d抗压强度可达50～70MPa；抗折强度可达7.5～8.5MPa。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