什么是水泥

【专家解说】：水泥是大家都很熟悉的材料，但是对什么是水泥并不一定都能给以准确的界定，国内国外对水泥的解释也不一致。中国标准给水泥的定义是：“水泥加水拌和成塑性浆体，能胶结砂石等适当材料并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料”。这个定义仅指出了材料特性，其他方面没有限定，硅酸盐水泥，铝酸盐水泥等都包括在内。有些国家如目前欧洲水泥试行标准则不然，如对通用水泥即相当于我国的硅酸盐类水泥的定义对许多方面作了限定，该标准规定： “水泥是一种水硬性胶凝材料，即一种细磨的无机材料，它与水拌和后形成水泥浆，通过水化过程发生凝结和硬化，硬化后甚至在水中也可保持强度和稳定性。 水泥与集料和水以适当配比和相应地拌和，应能制成可维持足够时间工作度的混凝土或砂浆，并应于一定时间后达到规定的强度水平，还必须具有长期体积稳定性。 水泥的水硬性主要归结于硅酸钙的水化反应，但其他化学性化合物也可参与硬化过程，例如铝酸盐。水泥中活性CaO和SiO2比例的总和以重量计至少应为50％。 水泥是由不同组分材料的各个小颗粒组成，但这些组分材料在其化学成分上从统计学观点衡量应该是均匀的。水泥所有性能的高度均质性则必须通过连续的大流量的生产过程，特别是要经合适的粉磨和均化工艺来实现。为生产符合欧洲试行标准的水泥，取得资格认证的和经过培训的人员，以及对产品质量的控制、评价和检验设备都是十分重要的。” 附一：水泥定义和名词术语GB5947-86 标准名称： 水泥定义和名词术语 标准类型： 标准号： GB5947-86 发布单位： 标准正文 本标准规定了主要水泥产品的定义及有关名词术语的涵义，适用于水泥生产、使用、教 学、科研、设计和出版等部门。 1水泥定义 1.1水泥加水拌和成塑性浆体，能胶结砂石等适当材料并能在空气和水中硬化的粉 状水硬性胶凝材料。 1.2硅酸盐水泥硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，磨细制成的水泥：即国外通称的波特兰水泥。 1.3普通硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、少量混合材料、适量石膏磨细制成的水泥。 混合材料掺加量应符合GB175-85《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》的规定。 1.4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 泥。粒化高炉矿渣和其他混合材料的掺加量应符合GB1344-85《矿渣硅酸盐水泥、火山灰 质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》的规定。 1.5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 成的水泥。火山灰质混合材料和其他混合材料的掺加量应符合GB1344-85的规定。 1.6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泥。粉 煤灰和其他混合材料的掺加量应符合GB1344-85的规定。 1.7中热硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、少量粒化高炉矿渣或火山灰混合材料(掺 量不超过15%)和适量石膏磨细制成的水泥。其水化热指标应符合GB200-80《硅酸盐大 坝水泥、普通硅酸盐大坝水泥、矿渣大坝水泥》的规定。 1.8低热矿渣硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣(掺量为20￣60％)和 适量石膏磨细制成的水泥。其水化热指标应符合GB200-80的规定。 1.9快硬硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料加入适理石膏，磨细制成的以3天抗压强度 表示标号的水泥。 1.10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 性能良好的水泥。其熟料矿物组成应符合GB748-83《抗硫酸盐硅酸盐水泥》的规定。 1.11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。其白度应符合GB2015-80《白色硅酸盐水泥》的规定。 1.12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 于配制砌筑砂浆的低标号水泥。 1.13油井水泥由适当矿产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。 1.14石膏矿渣水泥以粒化高炉矿渣为主要组分材料(70％以上)，加入少量石膏、硅 酸盐水泥熟料或石灰靡细制成的水泥。 2与水泥有关的名词术语 2.1硅酸盐水泥熟料以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸鲈为主要成分的 产物。 2.2铝酸盐水泥熟料适当成分的生料，烧至完全或部分熔，融，所得以铝酸钙为主要 成分的产物。 2.3硫铝酸盐水泥熟料适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸钙为主 要成分的产物。 2.4氟铝酸盐水泥熟料适当成分的生料，经煅烧所得以氟铝酸钙和硅酸钙为主要成 分的产物。 2.5水硬性一种材料磨成细粉和水成浆后，能在潮湿空气和水中硬化并形成稳定化 合物的性能。 2.6火山灰性一种材料磨成细粉，单独不具有水硬性，但在常温下与石灰一起和水 后能形成具有水硬性的化合物的性能。 2.7水泥混合材料在水泥生产过程中，为改善水泥性能、调节水泥标号而加到水泥 中的矿物质材料。 2.8活性混合材料具有火山灰性或潜在水硬性，以及兼有火山灰性和水硬性的矿物 质材料。 2.9非活性混合材料在水泥中主要起填充作用而又不损豁水泥性能的矿物质材料。 2.10火山灰质混合材料具有火山灰性的天然的或人工的矿物质材料。 2.11粒化高炉矿渣高炉冶炼生铁所得以硅酸钙与铝硅酸钙为主要成分的熔融物， 经淬冷成粒后的产品。 2.12粉煤灰从煤粉炉烟道气体中收集的粉末，以二氧化硅和氧化铝为主要成分，含 少量氧化钙，具有火山灰性。 2.13高钙粉煤灰某些褐煤燃烧而得的粉煤灰，除二氧化硅和氧化铝外一般含10％ 以上氧化钙，本身具有一定的水硬性。 2.14窑灰从水泥回转窑窑尾废气中收集的粉尘。 2.15石膏缓凝剂在水泥生产过程中，主要为调节水泥的凝结时间而加入的石膏 (CaSO4·2H2O)、半水石膏(CaSO4·1/2H2O)、硬石膏(CaSO4)以及它们的混合物或工业副 产石膏。 2.16助磨剂在水泥粉靡时加入的起助磨作用而又不损豁水泥性能的外加剂，其加 入量应不超过水泥重量的1％。 3与水泥性能和试验方法有关的名词术语 3.1细度粉状物料的粗细程度。通常以标准筛的筛余百分数或比表面积或粒度分布表示。 3.2标准筛测定粉状物料细度时所用的具有标准规格的筛子。按GB1345-77《水 泥细度检验方法(筛析法)》中规定，测定水泥细度用标准筛是孔边为0.080mm的方孔筛。 3.3筛余粉状物料细度的表示方法。一定重量的粉状物料在标准筛上筛分后所残留 于筛上部分的重量百分数。 3.4比表面积单位重量的物料所具有的表面积。单位是m[2]/kg。通常用透气法比表 面积仪测定水泥的比表面积。 3.5粒度分布不同尺寸的颗粒在粉状物料中分布的重量百分比。 3.6水泥净浆标准稠度为测定水泥的凝结时间、体积安定性等性能，使其具有准确的 可比性，水泥净浆以标准方法测试所达到统一规定的浆体可塑性程度。 3.7水泥净浆标准稠度需水量拌制水泥净浆时为达到标准稠度所需的加水量。 3.8凝结时间水泥从和水开始到失充动性，即从可塑状态发展到固体状态所需要 的时间。水泥凝结时间分初凝时间和终凝时间。 3.9水泥体积安定性水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。 3.10试饼法检验水泥熟料中沲离氧化钙影响水泥体积安定性的常用方法。用标准 稠度需水量拌制的水泥净浆试饼，经养护及沸煮一定时间后，检查试饼有无裂缝或弯曲。 3.11压蒸法检验水泥熟料中因游离氧化钙和氧化镁影响水泥体积安定性的快速方法。 用标准稠度需水量拌制的水泥净浆试件经养护及沸蒸一定时间后，置于压蒸釜内在高温 高压下压蒸一定时间。根据压蒸前后试件外形或长度的变化，判断水泥体积安定性是否合格。 3.12标准砂检验水泥强度专用的细集料。由高纯度的天然石英砂经筛洗加工制成。 对二氧化硅含量和粒度组成有规定质量要求。 3.13水泥胶砂以水泥、标准砂和水按特定配合比所拌制的水泥砂浆，用于标准试验 方法中测试各种水泥的物理力学性能。 3.14水泥胶砂流动度表示水泥胶砂流动性的一种量度。在一定加水量下，流动度取 决于水泥的需水性。流动度以水泥胶砂在流动桌上扩展的平均直径(mm)表示。 3.15水泥胶砂强茺表示水泥力学性能的一种量度。按水泥强度检验标准规定所配制 的水泥胶砂试件，经一定龄期的标准许准养护后所测得的强度。 3.16水泥胶砂需水量使水泥胶砂达到一定流动度时所需要的加水量。 3.17水灰比水泥浆、水泥胶砂、混凝土混合料中拌合水与水泥的重量比值。 3.18水泥胶砂需水量比两种水泥胶砂达到规定的同一流动度范围时的加水量之比。 3.19养护在测定水泥物理力学性能时，水泥试件需在规定温、湿度的空气中和水中 放置一定时间，以使水泥较好水化的过程。 3.20龄期测定水泥浆、水泥胶砂和混凝土的物理力学性能时，从水泥加水拌和时起 至性能实测时为止的养护时间。 3.21水泥标号根据水泥强度的高低划分水泥产品质量的等级。 3.22水化热水泥和水之间化学反应放出的热量，通常以J/kg表示。 3.23耐蚀系数水泥耐蚀性能的一种指标。以同一龄期下水泥试体在侵蚀性溶液中 的强度与在淡水中养护强度之比表示。