小议建筑掺混合材料的硅酸盐水泥应用

■罗 翔，闵 峰 ■江西省吉安市建筑工程质量检测中心，江西 吉安 343000

建筑混合料种类繁多，并且多数已经失去正常使用价值，本着节约资源，降低成本的原则，经大量实验发现，在硅酸盐水泥中掺入适量的混合材料，能够增强水泥的基本性能，取得了不错的效果，并迅速得到建筑行业的认可。

1 普通硅酸盐水泥概述

根据相关文件规定，普通硅酸盐水泥主要由硅酸盐水泥熟料、适量石膏磨细料、6%～15%混合材料制成，属于水硬性凝胶材料。如果掺入混合材料为活性材料，最大掺入量应该小于15%;如果混合材料为非活性材料，最大掺入量应该小于水泥总质量的10%。

技术要求:普通硅酸盐水泥凝结时间在45分钟～10小时，初凝时间不少于45分钟，终凝时间不能超过10小时。

主要性能、应用:在普通硅酸盐水泥中掺入一定量的混合材料(不超过15%)，能够调节水泥的强度等级，并且增加水泥的产量。普通硅酸盐水泥早期强度较低、抗冻性能差，但耐热性能、耐腐蚀性能好。

2 三种掺混合料的硅酸盐水泥特性及其应用

掺入混合材料的硅酸盐水泥种类主要包括火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥以及粉煤灰硅酸盐水泥。

技术要求:这三种掺混合材料硅酸盐水泥的细度、体积安定性、凝结时间与普通硅酸盐水泥相同，强度等级与普通硅酸盐水泥也相差不大。另外，根据国家相关文件规定，对这三种掺混合材料的硅酸盐水泥的三氧化硫、氧化镁等含量也做了明确的规定。

这三种掺混合材料的硅酸盐水泥都是在硅酸盐水泥熟料中加入特定的活性混合材料细磨而成。其中这三种水泥掺入的混合材料化学活性以及化学组成基本相同，因此着三种混合材料硅酸盐水泥在很多性质上具有极强的相似度，在绝大多数情况下可以替代食用。但是由于这三种掺混合材料的表面特征以及物理性质有所区别，所以其各自具有一定的特性。

2．1 三种掺混合材料的硅酸盐水泥共性及应用

三种掺混合材料硅酸盐水泥由于化学特性相同或相近，所以具有一定的共性，具体体现在以下几个方面:

第一，这三种水泥早期强度较低、凝结硬化速度慢、后期强度变化快。造成这种性质的主要原因包括:加入混合材料，降低了水泥中熟料的含量，从而导致水泥二次水化缓慢，降低了前期强度;但是随着二次水化不断进行以及熟料水化作用，水泥中水化产物变多，加快了水泥强度发展速度。这一性质决定了这三种硅酸盐水泥不适合用在早期强度要求高的建筑工程，如现浇建筑工程，在冬季施工也不适用。

第二，这三种水泥对温度较为敏感，宜采用高温养护。高温养护能够加快活性混合材料的水化，加快熟料的水化，增强水泥早期强度，同时对其后期强度发展影响较小。普通硅酸盐水泥采用高温养护也能够提高早期强度，但是高温会加快其熟料水化，是水泥内部积累大量的水汽，这些水汽的积累一定程度上干扰了水泥后期的水化作用，因此影响水泥后期强度发展。

第三，耐腐蚀性能强。由于掺入了一定量的混合材料，降低了水泥中熟料的含量，一定程度上增加了水泥石抗硫酸盐等腐蚀介质的能力，所以这三种水泥能够用于对抗腐蚀要求高的建筑工程。但是，如果火山灰水泥掺入混合料中以Ca(OH)2为主，水泥水化后增加了铝酸钙含量，对硫酸盐腐蚀介质的抵抗能力降低。

第四，由于掺入混合材料降低了水泥中熟料含量，是水化作用降低，从而水化热降低，一般适用于大体积建筑混凝土工程中。

第五，这三种水泥在抗冻性能、抗磨性能方面较差。混合材料的掺入，增加了水泥的需水量，水泥水分蒸发后增大了水泥毛细管路以及孔隙，从而降低了水泥的耐磨性以及抗冻性。所以这三种水泥不适合在冬季建筑工程中使用，也不适合用于具有较高耐磨要求的工程。

第六，由于这三种水泥水化产物中Ca(OH)量很少，碱度较低，故抗碳化能力差。不宜用于CO浓度高的环境中。但在一般工业与民用建筑中，它们对钢筋仍具有良好的保护作用。

2．2 三种掺混合材料的硅酸盐水泥特性及应用

这三种水泥中掺入混合材料的物理性质以及表面特性不同，所以其各自具有一定的特性，具体表现如下:

矿渣硅酸盐水泥:矿渣水泥具有较强的耐热性，能够在200摄氏度以下土木工程中使用，常见的工程如热工窑炉基础工程等。粒化矿渣玻璃体吸附水的能力较弱，因此矿渣水泥保水能力较低，容易形成内部连通的孔隙，降低了水泥的抗渗性能，所以一般不用于抗渗要求高的建筑工程。

火山灰硅酸盐水泥:火山灰水泥孔隙较小，所及具有较强的保水性，在水泥水化过程中，会形成大量的硅酸钙凝胶，增强了水泥结构的紧密型，所以该种水泥具有较强的耐水性以及抗渗性，能够用于抗渗要求高的工程。但是火山灰水泥在干燥环境中时间一长，其水化作用就会停止，从而影响其强度发展，所以一般在干燥地区或长期处在干燥环境中的建筑工程中不采用这种水泥。

粉煤灰硅酸盐水泥:粉煤灰呈球形颗粒，比表面积小，对水的吸附能力差，因而粉煤灰水泥的干缩小、抗裂性好。但由于它的泌水速度快，若施工处理不当易产生失水裂缝，因而不宜用于干燥环境。另外，泌水会造成较多的连通孔隙、故粉煤灰水泥的抗渗性较差，不宜用于抗渗要求高的混凝土工程。

3 总结

硅酸盐是水泥中主要的成分之一，所以也将水泥成为硅酸盐水泥。在硅酸盐水泥熟料中掺入一定量的混合材料(工业废料)，不仅能够提高水泥的基本性能，还能增加水泥的产出量，据哟较高的经济价值。本文对矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥以及粉煤灰硅酸盐水泥的共性与特性进行分析，并探讨其适用于那种建筑工程，为工程施工对水泥的选用提供宝贵的资料。

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