第六章 水 泥
内 容
水泥的定义和分类
水泥的生产
水泥的基本组成
水泥的水化硬化
水泥的品质要求
常用水泥的基本特征与用途
特种水泥的组成与主要性能
一、水泥的定义和分类
定义：凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆
体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将
砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬
性胶凝材料，统称为水泥。性胶凝材料，统称为水泥。
硅酸盐水泥硅酸盐水泥定义：以硅酸盐水泥熟料、适量石定义：以硅酸盐水泥熟料、适量石
膏磨细制成的水硬性胶凝材料。膏磨细制成的水硬性胶凝材料。
按组成分类：
常用水泥常用水泥／硅酸盐水泥／硅酸盐水泥（以硅酸盐水泥熟料为主要组分）（以硅酸盐水泥熟料为主要组分）
如：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等如：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等
特种水泥特种水泥（以非硅酸盐类水泥熟料为主要组分）（以非硅酸盐类水泥熟料为主要组分）
如：高铝水泥、硫铝酸盐水泥等 如：高铝水泥、硫铝酸盐水泥等
组分材料：
(1)(1)硅酸盐水泥熟料：适当成分的生料烧至部分熔融，硅酸盐水泥熟料：适当成分的生料烧至部分熔融，
所得以硅酸钙为主要成分的产物所得以硅酸钙为主要成分的产物
(2)(2)石膏：天然石膏或工业副产石膏（工业生产中以石膏：天然石膏或工业副产石膏（工业生产中以
硫酸钙为主要成分的副产品），掺量硫酸钙为主要成分的副产品），掺量22～５％～５％
(3)(3)活性混合材：具有火山灰性或潜在水硬性的混合活性混合材：具有火山灰性或潜在水硬性的混合
材料，如粒化高炉矿渣、粉煤灰等材料，如粒化高炉矿渣、粉煤灰等
(4)(4)非活性混合材：活性指标不符合标准要求的潜在非活性混合材：活性指标不符合标准要求的潜在
水硬性或火山灰性混合材料以及砂岩和石灰石水硬性或火山灰性混合材料以及砂岩和石灰石
(5)(5)窑灰：从水泥回转窑窑尾废气中收集下的粉尘窑灰：从水泥回转窑窑尾废气中收集下的粉尘
(6)(6)助磨剂：在水泥粉磨时起助磨作用而不损害水泥助磨剂：在水泥粉磨时起助磨作用而不损害水泥
性能的一种外加剂，加入量性能的一种外加剂，加入量<1%<1%
常用水泥品种
水泥品种水泥品种 水泥水泥
代号代号
水泥组成水泥组成
熟料熟料 石膏石膏 混合材混合材
ⅠⅠ型硅酸盐水泥型硅酸盐水泥 .ⅠⅠ 硅酸盐水硅酸盐水
泥熟料泥熟料
95~98%95~98%
适量（控制适量（控制
SOSO33<%<%））
不掺任何混合材不掺任何混合材
ⅡⅡ型硅酸盐水泥型硅酸盐水泥 P. P. ⅡⅡ 硅酸盐水硅酸盐水
泥熟料泥熟料
90~97%90~97%
适量（控制适量（控制
SOSO33<%<%））
掺加不超过水泥质量掺加不超过水泥质量5%5%的石的石
灰石或粒化高炉矿渣混合材灰石或粒化高炉矿渣混合材
普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 硅酸盐水硅酸盐水
泥熟料泥熟料
80~92%80~92%
适量（控制适量（控制
SOSO33<%<%））
掺掺6~15%6~15%混合材。活性混合混合材。活性混合
材材<15%<15%（允许用窑灰（允许用窑灰<5%<5%或或
非活性混合材非活性混合材<10%<10%代替），代替），
非活性混合材非活性混合材<10%<10%
水泥品种水泥品种 水泥水泥
代号代号
水泥组成水泥组成
熟料熟料 石膏石膏 混合材混合材
矿渣硅酸盐矿渣硅酸盐
水泥水泥
硅酸盐水硅酸盐水
泥熟料泥熟料
25~78%25~78%
适量（控制适量（控制
SOSO33<4%<4%））
粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣20~70%20~70%，允许用，允许用
石灰石、窑灰和火山灰质混合材石灰石、窑灰和火山灰质混合材
中的一种材料代替，代替数量中的一种材料代替，代替数量
<8%<8%，替代后水泥中粒化高炉矿，替代后水泥中粒化高炉矿
渣渣>20%>20%
火山灰质硅火山灰质硅
酸盐水泥酸盐水泥
硅酸盐水硅酸盐水
泥熟料泥熟料
45~78%45~78%
适量（控制适量（控制
SOSO33<%<%））
火山灰质混合材火山灰质混合材20~50%20~50%
粉煤灰硅酸粉煤灰硅酸
盐水泥盐水泥
硅酸盐水硅酸盐水
泥熟料泥熟料
55~78%55~78%
适量（控制适量（控制
SOSO33<%<%））
粉煤灰粉煤灰20~40%20~40%
复合硅酸盐复合硅酸盐
水泥水泥
硅酸盐水硅酸盐水
泥熟料泥熟料
45~83%45~83%
适量（控制适量（控制
SOSO33<%<%））
掺两种或两种以上混合材料，总掺两种或两种以上混合材料，总
掺量按质量百分比计为掺量按质量百分比计为15~50%15~50%
，允许用，允许用<8%<8%的窑灰代替部分混的窑灰代替部分混
合材料，掺矿渣时，混合材掺量合材料，掺矿渣时，混合材掺量
不得与矿渣水泥重复不得与矿渣水泥重复
二、水泥的生产
原材料：
（１）石灰石质原料（主要成份为碳酸钙，提供氧（１）石灰石质原料（主要成份为碳酸钙，提供氧
化钙），如化钙），如石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等
（２）粘土质原料（提供氧化硅和氧化铝及部分氧（２）粘土质原料（提供氧化硅和氧化铝及部分氧
化铁），如化铁），如黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及
河泥等河泥等
（３）少量校正原料（３）少量校正原料（铁质校正原料和硅质校正原（铁质校正原料和硅质校正原
料，提供氧化铁和氧化硅），铁质校正原料如低料，提供氧化铁和氧化硅），铁质校正原料如低
品位铁矿石、炼铁厂尾矿以及硫酸厂工业废渣硫品位铁矿石、炼铁厂尾矿以及硫酸厂工业废渣硫
酸渣（硫铁矿渣）等；硅质校正原料如砂岩、河酸渣（硫铁矿渣）等；硅质校正原料如砂岩、河
砂、粉砂岩等。砂、粉砂岩等。
生产工艺：“两磨一烧”
生料制备：生料制备：石灰质原料，粘土质原料与少量石灰质原料，粘土质原料与少量
校正原料经破碎后，按一定比例配合、磨细，并校正原料经破碎后，按一定比例配合、磨细，并
配合为成分合适，质量均匀的生料配合为成分合适，质量均匀的生料
熟料煅烧：熟料煅烧：生料在水泥窑内煅烧至部分熔融生料在水泥窑内煅烧至部分熔融
所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料
水泥粉磨：水泥粉磨：熟料加适量石膏，有时还加适量熟料加适量石膏，有时还加适量
混合材料或外加剂共同磨细为水泥混合材料或外加剂共同磨细为水泥
用
窑
外
分
解
窑
干
法
生
产
的
工
艺
流
程
用
窑
外
分
解
窑
干
法
生
产
的
工
艺
流
程
水泥窑系统中发生的化学反应
(1)干燥与脱水
～～100℃100℃，脱去物料中的自由水和粘土矿物的层间水，脱去物料中的自由水和粘土矿物的层间水
～～400400～～600 ℃600 ℃，脱去粘土矿物的配位水，脱去粘土矿物的配位水
(2)碳酸盐分解
碳酸钙与碳酸镁在煅烧过程中分解放出二氧化碳碳酸钙与碳酸镁在煅烧过程中分解放出二氧化碳
～～590590℃℃，，MgCOMgCO33≒≒MgO+COMgO+CO22-1047~1214J/g-1047~1214J/g
～～890890℃℃，，CaCOCaCO33≒≒CaO+COCaO+CO22-1645J/g-1645J/g
水泥窑系统中发生的物理化学反应过程
(3)固相反应
~800~800℃℃，，CaO·AlCaO·Al22OO33（（CACA）、）、CaO·FeCaO·Fe22OO33（（CFCF）与）与
2CaO·SiO2CaO·SiO22（（CC22SS）开始形成。）开始形成。
800~900800~900℃℃，开始形成，开始形成12CaO·7Al12CaO·7Al22OO33（（CC1212AA77）。）。
900~1100900~1100℃℃，，2CaO·Al2CaO·Al22OO33SiOSiO22（（CC22ASAS）形成后又分）形成后又分
解。开始形成解。开始形成3CaO·Al3CaO·Al22OO33（（CC33AA）和）和
4CaO·Al4CaO·Al22OO33·Fe·Fe22OO33（（CC44AFAF）。所有碳酸钙均分解，）。所有碳酸钙均分解，
游离氧化钙达最高值。游离氧化钙达最高值。
1100~12001100~1200℃℃，大量形成，大量形成CC33AA和和CC44AFAF，，CC22SS含量达最含量达最
大值。大值。
(4)液相和熟料的烧结
到达最低共熔温度（ 到达最低共熔温度（12501250℃℃）后，开始出现）后，开始出现
液相。硅酸二钙与游离氧化钙都逐步溶解于液相液相。硅酸二钙与游离氧化钙都逐步溶解于液相
中，反应生成硅酸盐水泥的主要矿物硅酸三钙中，反应生成硅酸盐水泥的主要矿物硅酸三钙
３ ３CaO·SiOCaO·SiO22（（CC３３SS）） 。在高温液相作用下，水泥。在高温液相作用下，水泥
熟料逐渐烧结。熟料逐渐烧结。
CC22S+CaO CS+CaO C33SS
液相
三、水泥的基本组成
（（11）硅酸盐水泥熟料）硅酸盐水泥熟料
氧化物组成氧化物组成
CaO CaO、、SiOSiO22、、AlAl22OO33、、FeFe22OO33 ~95% ~95%
MgO MgO、、 SO SO33、、TiOTiO22、、PP22OO55、、KK22OO和和NaNa22OO等等 ~5% ~5%
主要氧化物含量波动范围：主要氧化物含量波动范围：
CaO 62~67% CaO 62~67%；； SiO SiO22 20~24% 20~24%；；
AlAl22OO33 4~7% 4~7%；； Fe Fe22OO33 ~% ~%。。
矿物组成矿物组成
经高温煅烧后，两种或两种以上的氧化物反应经高温煅烧后，两种或两种以上的氧化物反应
生成多种矿物集合体，结晶细小（生成多种矿物集合体，结晶细小（30~60μm30~60μm）。）。
四种主要矿物：四种主要矿物：
硅酸三钙硅酸三钙 3CaO·SiO 3CaO·SiO22，可简写为，可简写为CC33SS；；
硅酸二钙硅酸二钙 2CaO·SiO 2CaO·SiO22，可简写为，可简写为CC22SS；；
铝酸三钙铝酸三钙 3CaO·Al 3CaO·Al22OO33，可简写为，可简写为CC33AA；；
铁相固溶体铁相固溶体4CaO·Al4CaO·Al22OO33·Fe·Fe22OO33作为代表式，可作为代表式，可
简写为简写为CC44AFAF。。
另外，还含有少量的游离氧化钙（另外，还含有少量的游离氧化钙（f-CaOf-CaO）、）、
方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物以及玻璃体等。方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物以及玻璃体等。
硅酸盐矿物，
75%
溶剂矿物，
22%
熟料矿物的基本特性
矿物矿物 含量含量 水化水化
速度速度
强度强度
凝结凝结
时间时间
水化热水化热
耐化耐化
学侵学侵
蚀性蚀性
干干
缩缩
早早
期期
后后
期期
CC33SS 50%50% 较快较快 高高 高高 正常正常 中中 中中 中中
CC22SS 20%20% 较慢较慢 低低 高高 缓慢缓慢 小小 良良 小小
CC33AA 7~15%7~15% 迅速迅速 高高 低低 很快很快 大大 差差 大大
CC44AFAF 10~18%10~18% <C<C33AA
后期慢后期慢
低低 低低 正常正常 小小 优优 小小
矿物组成的计算矿物组成的计算
鲍格（鲍格（BogueBogue）法：）法：
CC33S==；；
CC22S=+++=+++
= =；；
CC33A==；；
CC44AF==；；
CaSOCaSO44==
式中式中C——CaOC——CaO；；S——SiOS——SiO22；；A——AlA——Al22OO33；；F——F——
FeFe22OO3 3 百分含量。百分含量。
（2）混合材
活性混合材活性混合材
混合材磨细后与石灰和石膏拌合，加水后既混合材磨细后与石灰和石膏拌合，加水后既
能在水中又能在空气中硬化的称为活性混合材。能在水中又能在空气中硬化的称为活性混合材。
粒化高炉矿渣：粒化高炉矿渣：炼铁高炉的熔融矿渣经水淬急冷形炼铁高炉的熔融矿渣经水淬急冷形
成，物相组成大部分为玻璃体，具有较高的化学成，物相组成大部分为玻璃体，具有较高的化学
潜能，在激发剂的作用下具有水硬性。潜能，在激发剂的作用下具有水硬性。
化学成分：化学成分：CaOCaO、、AlAl22OO33、、SiOSiO2 2 >90% >90%
MgO MgO、、MnOMnO、、FeFe22OO33、、CaSCaS、、FeSFeS、、TiOTiO22等等
质量系数质量系数==（（CaO+MgO+AlCaO+MgO+Al22OO33））//（（SiOSiO22+MnO+MnO））
活性矿渣质量系数活性矿渣质量系数>>，非活性矿渣质量系数，非活性矿渣质量系数< <
粒化高炉矿渣粉的粒化高炉矿渣粉的活性指数活性指数（（AA））=R/R=R/R00×100%
粒化高炉矿渣粉级别（粒化高炉矿渣粉级别（28d28d的的AA）：）：S105S105，，S95S95，，S75 S75
火山灰质混合材火山灰质混合材
凡天然的及人工的以氧化硅、氧化铝为主要凡天然的及人工的以氧化硅、氧化铝为主要
成分的矿物质原料，磨成细粉加水后并不硬化，成分的矿物质原料，磨成细粉加水后并不硬化，
但与石灰混合后再加水拌和，则不但能在空气中但与石灰混合后再加水拌和，则不但能在空气中
硬化，而且能在水中继续硬化者称为火山灰质混硬化，而且能在水中继续硬化者称为火山灰质混
合材。合材。
天然：火山灰、火山凝灰岩、浮石、硅藻土、硅藻天然：火山灰、火山凝灰岩、浮石、硅藻土、硅藻
石、蛋白石等石、蛋白石等
人工：烧粘土、活性硅质渣、粉煤灰、烧页岩等。人工：烧粘土、活性硅质渣、粉煤灰、烧页岩等。
粉煤灰粉煤灰
燃煤发电厂电收尘器收集的细灰燃煤发电厂电收尘器收集的细灰
主要化学成分：主要化学成分：SiOSiO22、、AlAl22OO33、、FeFe22OO33、、CaOCaO
物相组成：玻璃体物相组成：玻璃体60~85%60~85%；结晶化合物；结晶化合物
10~30%10~30%；未燃尽碳约；未燃尽碳约5%5%。。
类别类别 CaOCaO含量含量 来源来源 活性活性
低钙粉煤灰低钙粉煤灰 <10%<10% 无烟煤燃烧所得副产品无烟煤燃烧所得副产品 较低较低
高钙粉煤灰高钙粉煤灰 15~30%15~30% 褐煤和次烟煤燃烧所得的副产品褐煤和次烟煤燃烧所得的副产品 较高较高
非活性混合材非活性混合材
与水泥成分不起化学作用或化学作用很小的与水泥成分不起化学作用或化学作用很小的
称为非活性混合材。称为非活性混合材。
磨细石英砂、石灰石、慢冷矿渣等磨细石英砂、石灰石、慢冷矿渣等
作用：作用：提高水泥产量，减少水化热，降低水泥标提高水泥产量，减少水化热，降低水泥标
号。号。
（3）石膏
天然石膏或工业副产石膏（天然石膏或工业副产石膏（CaSOCaSO44，，
CaSOCaSO44·2H2H22OO））
作用：作用：调节凝结时间，提高早期强度，降低干缩变调节凝结时间，提高早期强度，降低干缩变
形，改善耐久性、抗渗性等性能，对混合材起活性激发形，改善耐久性、抗渗性等性能，对混合材起活性激发
作用。作用。
最佳掺量：最佳掺量：CC33AA含量，混合材含量，混合材
以水泥中以水泥中SOSO33含量作为石膏掺量的含量作为石膏掺量的控制指标控制指标
过少，不能合适地调节水泥正常凝结时间过少，不能合适地调节水泥正常凝结时间
过多，可能导致水泥体积安定性不良过多，可能导致水泥体积安定性不良
四、水泥的水化硬化
定义：水泥与水接触时，水泥中的各组分
与水的反应称为水化。
水泥
cement
水泥浆
Cement paste
+水 凝结、硬化
水泥石
Hardened cement paste
硅酸盐水泥的水化硬化
水化过程
主要水化产物：
Ca-Al
C-S-HC-S-H凝胶凝胶
CHCH
水化铝（铁）酸钙水化铝（铁）酸钙
水化硫铝（铁）酸钙水化硫铝（铁）酸钙
硬化浆体结构：
未水化的水泥颗粒、水化产物、孔隙
影响强度的因素：
C-S-H生成量，孔隙（气孔和毛细孔）
矿渣硅酸盐水泥的水化硬化
熟料矿物+水 水化产物
碱性激发剂：CH（+SiO2+Al2O3）
硫酸盐激发剂：石膏（+SiO2+Al2O3 ）
火山灰水泥的水化硬化
熟料矿物+水 水化产物
二次反应 CH（+SiO2+Al2O3）
水化硅酸钙
水化铝酸钙
水化硫铝（铁）酸钙
水化硅酸钙
水化铝酸钙
五、水泥的品质要求
凝结时间凝结时间————工程施工工程施工
初凝：初凝：水泥加水拌和开始至标准稠度净浆开始失水泥加水拌和开始至标准稠度净浆开始失
去可塑性所经历的时间。去可塑性所经历的时间。>45min>45min
终凝：终凝：浆体完全失去可塑性并开始产生强度所经浆体完全失去可塑性并开始产生强度所经
历的时间。历的时间。
硅酸盐水泥硅酸盐水泥<<
其他品种水泥其他品种水泥<10h<10h（（20082008年实施年实施GB175-2007GB175-2007））
测定：测定：维卡仪维卡仪
影响因素：影响因素：水泥品种、水灰比、环境温度水泥品种、水灰比、环境温度
强度——水泥质量
确定水泥强度等级；确定水泥强度等级；
设计混凝土和砂浆配合比的强度依据设计混凝土和砂浆配合比的强度依据
胶砂（水泥胶砂（水泥11++中国中国ISOISO标准砂标准砂33++水水））
棱柱体试件（40mm×40mm×160mm）
脱模
20±1℃湿气 24h
20±1℃水中 预定龄期（3d、28d）
测定抗压强度和抗折强度
水泥强度等级按照28d抗压强度值划分
（2008年实施GB175-2007）
硅酸盐水泥：、、、
、、六个等级
普通水泥：、、、
四个等级
矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥、粉煤
灰水泥、复合水泥： 、 、、
、、六个等级
体积安定性
体积安定性不良是指已硬化水泥石产
生不均匀的体积变化现象。
引起体积安定性不良的原因：
（1）f-CaO过量 CaO+H2O=Ca(OH)2
（2）f-MgO过量 MgO+H2O=Mg(OH)2
（3）石膏掺量过多 石膏+C-A-H AFt
细度
影响水泥安定性、需水量、凝结时间
及强度
国标：
硅酸盐水泥比表面积>300m2/kg
透气式比表面积仪
其他水泥80μm标准筛上筛余量<10%
筛析法
水化热
水泥水化放出的热称为水泥的水化热。
硅酸盐水泥的水化放热曲线
水泥的水化放热量大部分在3~7d内放
出，以后逐渐减少
大体积混凝土，冬季混凝土施工
水泥水化放热量与水泥细度、混合材
种类和数量有关
中热硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥，
适用于水化热较低的大坝和大体积混凝土
工程。
水泥化学品质指标水泥化学品质指标
（（11）不溶物：熟料中未参与矿物形成反应的粘土和）不溶物：熟料中未参与矿物形成反应的粘土和
结晶结晶SiOSiO2 2 ，是煅烧不均匀，化学反应不完全的标，是煅烧不均匀，化学反应不完全的标
志。志。。。
（（22）烧矢量：反映熟料的烧成质量，混合材掺量是）烧矢量：反映熟料的烧成质量，混合材掺量是
否适当以及水泥风化的情况。否适当以及水泥风化的情况。
（（33）氧化镁：以方镁石晶体存在的）氧化镁：以方镁石晶体存在的MgOMgO导致水泥长导致水泥长
期安定性不良。期安定性不良。
（（44））SOSO33：造成水泥体积安定性不良，通过控制石：造成水泥体积安定性不良，通过控制石
膏掺量控制。膏掺量控制。
（（55）碱含量（）碱含量（NaNa22O++）：与活性骨料发生）：与活性骨料发生
碱骨料反应，导致混凝土不均匀膨胀破坏。碱骨料反应，导致混凝土不均匀膨胀破坏。
抗蚀性（耐久性）
（1）淡水（溶蚀）：流动水，水压，混凝土
渗透性较大
（2）酸与酸性水（溶析和化学溶解）：碳酸
（3）硫酸盐（侵蚀）：除硫酸钡以外的硫酸
盐，“镁盐侵蚀”
（4）含碱溶液（化学侵蚀和结晶侵蚀）
六、常用水泥的基本特征与用途
硅酸盐水泥与普通水泥硅酸盐水泥与普通水泥
特性特性 用途用途
标号高标号高 配制高强混凝土和预应力混凝土配制高强混凝土和预应力混凝土
凝结硬化快，抗冻性好凝结硬化快，抗冻性好 早强高、凝结快的工程，有抗冻融早强高、凝结快的工程，有抗冻融
要求，冬季施工的工程要求，冬季施工的工程
CHCH含量高含量高 抗淡水、海水侵蚀和抗硫酸盐侵蚀抗淡水、海水侵蚀和抗硫酸盐侵蚀
能力差能力差
水化放热量大水化放热量大 不宜用于大体积工程不宜用于大体积工程
矿渣水泥矿渣水泥
特性特性 用途用途
凝结硬化较慢，早强低，后期强凝结硬化较慢，早强低，后期强
度不低度不低
养护时间较长，湿热养护可加速养护时间较长，湿热养护可加速
硬化速度硬化速度
抗冻性、抗渗性和抵抗干湿交替抗冻性、抗渗性和抵抗干湿交替
循环性能较差循环性能较差
CH CH 较少，水化产物碱度低，抗碳较少，水化产物碱度低，抗碳
化能力较差，抗淡水、海水和硫化能力较差，抗淡水、海水和硫
酸盐侵蚀能力较强酸盐侵蚀能力较强
水工工程和海港工程水工工程和海港工程
耐热性较好耐热性较好 耐热混凝土工程耐热混凝土工程
火山灰水泥火山灰水泥
特性特性 用途用途
凝结硬化较慢，早强低，凝结硬化较慢，早强低，
后期强度不低后期强度不低
养护时间较长，蒸汽或湿养护时间较长，蒸汽或湿
热养护可加速硬化速度热养护可加速硬化速度
不宜于冬季施工不宜于冬季施工
水化热低水化热低 宜用于浇筑大体积工程宜用于浇筑大体积工程
CHCH含量低，较高的抗硫含量低，较高的抗硫
酸盐侵蚀性能，抗大气稳酸盐侵蚀性能，抗大气稳
定性差，抗冻性差定性差，抗冻性差
最适宜用于地下或水下工程，最适宜用于地下或水下工程，
需要抗渗、抗淡水或抗硫酸需要抗渗、抗淡水或抗硫酸
盐侵蚀的工程，不宜用于受盐侵蚀的工程，不宜用于受
冻部位冻部位
采用软质混合材（如硅藻采用软质混合材（如硅藻
土）的收缩变形大土）的收缩变形大
不宜用于干燥地区不宜用于干燥地区
粉煤灰水泥粉煤灰水泥
特性特性 用途用途
水化硬化较慢，早强较低，后水化硬化较慢，早强较低，后
期强度不低期强度不低
承受荷载较迟的工程承受荷载较迟的工程
水化热较小水化热较小 大体积混凝土工程大体积混凝土工程
抗硫酸盐侵蚀能力较强抗硫酸盐侵蚀能力较强 适用于水工工程和海港工程适用于水工工程和海港工程
需水量较小，混凝土和易性好，需水量较小，混凝土和易性好，
干缩小，抗裂性好，抗碳化能干缩小，抗裂性好，抗碳化能
力差，抗冻性较差力差，抗冻性较差
复合水泥复合水泥
特性取决于所掺混合材的种类、掺量及相对比例特性取决于所掺混合材的种类、掺量及相对比例
白色硅酸盐水泥白色硅酸盐水泥
325 325、、425425、、525525、、625625四个强度等级四个强度等级
白度分为特级、一、二、三级白度分为特级、一、二、三级
彩色硅酸盐水泥彩色硅酸盐水泥
、、、、三个强度等级三个强度等级
基本色有红色、黄色、蓝色、绿色、棕色、黑色等基本色有红色、黄色、蓝色、绿色、棕色、黑色等
七、特种水泥的组成与主要性能
铝酸盐水泥铝酸盐水泥
以钒土和石灰石为原料，按适当比例配合进以钒土和石灰石为原料，按适当比例配合进
行烧结或熔融，再经粉磨而成，代号行烧结或熔融，再经粉磨而成，代号CACA。。
按按AlAl22OO33百分数分为四类：百分数分为四类：
CA-50 50% CA-50 50%≤Al≤Al22OO33<60%<60%
CA-60 60% CA-60 60% ≤Al≤Al22OO33<68%<68%
CA-70 68% CA-70 68% ≤Al≤Al22OO33<77%<77%
CA-80 77% CA-80 77% ≤Al≤Al22OO33
组成组成
化学组成化学组成
CaO 32~42% SiO CaO 32~42% SiO22 ~% ~%
Al Al22OO33 ≥50% Fe ≥50% Fe22OO33+FeO ~%+FeO ~%
矿物组成矿物组成
铝酸一钙（铝酸一钙（CACA）） 70% 70% 凝结缓慢，硬化快凝结缓慢，硬化快
二铝酸一钙（二铝酸一钙（CACA22）） 水化硬化较慢，早期强水化硬化较慢，早期强
度低，后期强度不断增高，耐热性高度低，后期强度不断增高，耐热性高
七铝酸十二钙（七铝酸十二钙（CC1212AA77））水化速度快，凝结迅水化速度快，凝结迅
速，强度不高，含量速，强度不高，含量>10%>10%使水泥快凝使水泥快凝
铝方柱石（铝方柱石（CC22ASAS）和）和β-Cβ-C22S S SiOSiO22 <5% <5%，形，形
成成β-Cβ-C22SS，， SiO SiO22含量较高时形成含量较高时形成CC22AS AS ，水化速度，水化速度
慢，影响早强，配料中严格限制慢，影响早强，配料中严格限制SiOSiO22含量含量
特性
（1）水化硬化过程
<15~20℃ 水化产物CAH10、C2AH8、AH3
温度升高，开始出现C3AH6
>30 ℃，水化产物主要是C3AH6、AH3
转晶反应（CAH10和C2AH8 C3AH6），随
温度提高而加速，水泥石强度倒缩
（（22）水泥基本性能）水泥基本性能
细度：比表面积细度：比表面积≥300m≥300m22/kg/kg或或方孔筛筛余方孔筛筛余≤20%≤20%
凝结时间：凝结时间：CA-50CA-50，，-70-70，，-80 30min/6h-80 30min/6h；；CA-60 60min/18hCA-60 60min/18h
强度：强度：1d1d、、3d3d
标准稠度用水量：不大，水化所需结合水较多标准稠度用水量：不大，水化所需结合水较多
水化放热量、水化速率：水化放热量正常，水化速率很快水化放热量、水化速率：水化放热量正常，水化速率很快
养护温度：约养护温度：约1515℃℃，不得超过，不得超过25 25 ℃℃（转晶反应）（转晶反应）
闪凝：闪凝：与硅酸盐水泥或石灰相混与硅酸盐水泥或石灰相混
耐高温性：耐高温性：1300 1300 ℃℃以下以下
良好的抗硫酸盐及抗海水侵蚀性能良好的抗硫酸盐及抗海水侵蚀性能
抗蚀性好，但对浓酸及碱溶液的耐蚀性不好抗蚀性好，但对浓酸及碱溶液的耐蚀性不好
主要用于工期紧急的抢修工程，避免接触碱溶液，不主要用于工期紧急的抢修工程，避免接触碱溶液，不
宜用于长期承载结构及高温、高湿环境。宜用于长期承载结构及高温、高湿环境。
低水灰比、降低养护温度及掺加石膏或无水石膏，可低水灰比、降低养护温度及掺加石膏或无水石膏，可
改善长期强度下降现象。改善长期强度下降现象。
