3.3 其他品种水泥
3.3.1 快硬硅酸盐水泥
1.定义
凡以硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，经磨细制成的具有早期强度较高的水硬性胶凝材料，称为快硬硅酸盐水泥，简称快硬水泥。以3d抗压强度表示其强度等级。
该水泥适当增加了熟料中硬化快的矿物，即C3S、C3A，同时适当增加石膏掺量并提
高水泥的磨细度，其中C3S（硅酸三钙）占50%～60%，C3A（铝酸三钙）占8%～
14%，两者总量应不少于60%～65%，石膏掺量8%。
2.技术要求
（1）细度要求80μm方孔筛筛余不得超过10%。
（2）初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于10h。（3）体积安定性要求沸煮法检验合格。
（4）熟料中MgO含量不得超过5.0%。（5）SO3含量不得超过4.0%。
（6）快硬水泥以3d胶砂抗压强度划分为32.5、37.5、42.5三个强度等级，各龄期强度不得低于表3.9中的规定。
表3.9
快硬硅酸盐水泥强度（GB199—1990）
注 28d强度为供需双方参考指标。
3.性能与应用
快硬硅酸盐水泥凝结硬化快，早期强度及后期强度均高，水化热大，抗冻性能好，耐蚀性差。可用来配制早强混凝土、高强混凝土，适用于紧急抢修工程、军事工程、冬季施工工程和预应力钢筋混凝土或预制构件。但该水泥不能用于经常与腐蚀介质接触的混凝土工程；不能用于大体积混凝土工程。
由于快硬水泥细度大，易受潮变质，一般储存期不宜超过一个月。
3.3.2 道路水泥
1.定义
道路水泥是专用于水泥混凝土路面工程的专用水泥，它是由以硅酸钙为主要成分和含量较多的铁铝酸钙的道路水泥熟料，0～10%活性混合材料和适量石膏组成，经磨细而制得的水硬性胶凝材料，称为道路硅酸盐水泥，简称道路水泥，代号P·R。
道路水泥熟料中铝酸三钙的含量不得大于5.0%，铁铝酸四钙的含量不得小
于16.0%。
2.技术要求
（1）MgO含量不得超过5.0%。（2）SO3含量不得超过3.5%。
（3）细度要求比表面积为300～450m2/kg。（4）烧失量不超过3.0%。
（5）碱含量（Na2O+0.625K2O）不大于0.6%（或供需双方商定）。
（6）初凝时间不早于1.5h，终凝时间不迟于10h。（7）安定性用沸煮法检验必须合格。
（8）28d干缩率不大于0.1%。
（9）28d磨损率不大于3.6kg/m2。
（10）强度等级有42.5、52.5和62.5，各龄期强度不得低于表3.10的规定值。
表3.10
道路水泥各龄期强度指标（GB13693—2005）
3.性能与应用
道路水泥配制的路面混凝土具有早强、高抗折强度、低抗折弹性模量、耐磨、低收缩、抗冻融、抗硫酸盐侵蚀等优良性能，能满足不同等级道路路面工程的技术要求。
道路水泥适用于公路路面、城市及工矿企业道路路面、机场路面及码头、货场、广场等水泥混凝土面板工程，也可用于地面砖等面板制品的生产。道路水泥的应用与推广，对提高我国水泥混凝土路面的质量，延长水泥混凝土路面的使用寿命，促进国内水泥混凝土路面的技术进步，都具有现实与长远的技术经济意义，有着广阔的发展前景。
3.3.3 中热、低热硅酸盐水泥及低热矿渣硅酸盐水泥
1.定义
（1）中热硅酸盐水泥简称中热水泥，是以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，经磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料，代号P· MH。强度等级为42.5。为了减少水泥的水化热及降低放热速率，特限制中热水泥熟料中C3A的含量不得超过6%，C3S含量不得超过55%。
（2）低热硅酸盐水泥简称低热水泥，是以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，经磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，代号P·LH。强度等级为42.5。为了减少水泥的水化热及降低放热速率，特限制低热水泥熟料中C3A的含量不得超过6%，
C3S的含量不超过40%。
（3）低热矿渣硅酸盐水泥简称低热矿渣水泥，是以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入矿渣、适量石膏，经磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，代号P·SLH。水泥中矿渣掺量为20%～60%。允许用不超过混合材料总量50%的磷渣或粉煤灰代替部分矿渣。强度等级为32.5。为了减少水泥的水化热及降低放热速率，特限制低热矿渣水泥熟料中C3A的含量不得超过8%。
2.技术要求
（1）中热或低热水泥熟料中游离CaO的含量不得超过1%；低热矿渣水泥熟料中游离
CaO的含量不得超过1.2%。
（2）中热水泥和低热水泥中的碱含量不得超过0.6%；低热矿渣水泥中的碱含量不得
超过1.0%。
（3）中热或低热水泥时，熟料中 MgO的含量不得超过5%；如水泥经压蒸安定性试验合格，则水泥中MgO的允许放宽到6%。
（4）SO3含量不超过3.5%。
（5）初凝时间不早于60min，终凝时间不迟于12h。（6）细度要求80μm方孔筛筛余量不得超过12%。（7）体积安定性要求沸煮法检验必须合格。
（8）强度等级及各龄期强度符合表3.11中的规定值。（9）各龄期的水化热上限值见表3.12。
表3.11
中热水泥、低热水泥及低热矿渣水泥各龄期强度指标（GB200—2003）单位：MPa
表3.12
中热水泥、低热水泥及低热矿渣水泥各龄期水化热上限值
单位：kJ/kg
3.性能与应用
中、低热水泥可以克服因水化热引起的温度应力而导致的混凝土破坏，所以中、低热水泥主要用于要求水化热较低的大坝、大型构筑物、大型房屋的基础等大体积混凝土工程以及建筑拦河坝、水电站等大型水利建筑工程。低热矿渣水泥适用于大坝或大体积建筑物的内部及水下等要求水化热较低的工程。
3.3.4 低热微膨胀水泥
1.定义
低热微膨胀水泥是以粒化高炉矿渣为主要成分，加入15%左右的硅酸盐水泥熟料和适量石膏，磨细制成的具有低水化热和微膨胀性能的一种水硬性胶凝材料，代号LHEC。
2.技术要求
（1）SO3含量为4%～6%。
（2）细度要求比表面积不小于300m2/kg。
（3）初凝不得早于45min；终凝时间一般不得迟于12h，也可由生产单位和使用单位商定。
（4）安定性用沸煮法检验必须合格。
（5）根据《低热微膨胀水泥》（GB2938—1997）规定，低热微膨胀水泥各龄期强度及水化热应满足表3.13。
表3.13
低热微膨胀水泥强度及水化热指标（GB2938—1997）
3.性能与应用
低热膨胀水泥由于水化热低于同标号的水工水泥，而且具有微膨胀性能，可补偿混凝土后期降温阶段的收缩，所以特别适用于大体积的水工建筑，适用于要求较低水化热和要求补偿收缩的混凝土工程，也可用于一般工业和民用建筑，对要求抗渗和抗硫酸盐侵蚀的工程也较适合。
采用这种水泥筑坝可以简化降温冷却措施，降低造价，加速施工进度，并可防止大体积混凝土产生收缩裂缝。
3.3.5 抗硫酸盐硅酸盐水泥
1.定义
根据《抗硫酸盐硅酸盐水泥》（GB748—1996）规定，抗硫酸盐硅酸盐水泥按其抗硫酸盐侵蚀程度分为中抗硫酸盐硅酸盐水泥和高抗硫酸盐硅酸盐水泥两类。
中抗硫酸盐硅酸盐水泥是以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有抵抗中等浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料，简称中抗硫水泥。代号P·MSR。
高抗硫酸盐硅酸盐水泥是以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料，简称高抗硫水泥。代号P·HSR。
2.技术要求
（1）抗硫酸盐水泥熟料的矿物组成主要是限制C3A及C3S的含量。适当降低C3A的含量，以C4AF代替C3A，可提高水泥的抗侵蚀性。中抗硫水泥中C3A＜5%，C3S＜
55%；高抗硫水泥中C3A＜3%，C3S＜50%。
（2）MgO含量不超过5.0%。（3）SO3含量不超过2.5%。
（4）细度要求80μm方孔筛筛余量不超过10%。
（5）初凝时间不早于45min，终凝不迟于10h。
（6）体积安定性要求沸煮法检验合格。
（7）各龄期强度必须符合表3.14中的规定值。
表3.14
抗硫酸盐水泥各龄期强度值（GB748—1996）
单位：MPa
3.性能与应用
抗硫酸盐水泥具有较高的抗硫酸盐侵蚀的性能，水化热较低，同时也具有较强的抗冻性。适用于同时受硫酸盐侵蚀、冻融和干湿作用的海港工程、水利工程及地下工程。普通水泥、矿渣水泥、大坝水泥中只要水泥中铝酸三钙含量低于5%，可作代用品。
3.3.6 白色及彩色硅酸盐水泥
1.定义
以硅酸盐水泥为主要成分的水泥熟料，配以少量氧化铁、适量石膏和其他混合材料，磨细制成的水硬性胶凝材料，称为白色硅酸盐水泥，简称白水泥。普通水泥的颜色通常呈灰色，主要是因为含有较多的氧化铁及其他杂质所致。因此，生产白水泥时要严格控制水泥原料中的铁含量，水泥中含铁量越高则水泥颜色越深。氧化铁含量：0.35%～0.4%为
白色；0.45%～0.7%为淡绿色；3%～4%为暗灰色。
彩色硅酸盐水泥是将硅酸盐水泥熟料（白水泥熟料或普通水泥熟料）、适量石膏和碱性颜料共同磨细而成，即染色法。所用颜料要求不溶于水且分散性好，耐碱性强，抗大气稳定性好，掺入水泥中不显著降低其强度，且不含有可溶性盐类。通常采用的颜料有：氧化铁（红、黃、褐、黑色），二氧化锰（黑、褐色），氧化铬（绿色），赭石（赭色）等，但配制红、褐、黑等深色水泥时，可用普通硅酸盐水泥熟料。
2.技术要求
（1）细度要求80μm方孔筛筛余不得超过10%。
（2）初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于10h。
（3）MgO含量不得超过4.5%。（4）SO3含量不得超过3.5%。
（5）体积安定性要求用沸煮法检验必须合格。（6）各龄期强度必须符合表3.15中的规定值。
表3.15
白水泥各龄期强度值（GB2015—2005）
单位：MPa
3.性能与应用
白水泥具有强度高，色泽洁白等特点。工地上常用于装饰工程，用来配制彩色水泥浆，配制装饰混凝土，配制各种彩色砂浆用于装饰抹灰，还用于贴面装饰材料的勾缝处理；制造各种色彩的水刷石、人造大理石及彩色水磨石等制品。在制备混凝土时粗骨料宜采用白色或彩色的大理石、石灰石、石英石和各种颜色的石屑，不能掺和其他杂质，以免影响其白度和色彩。
3.3.7 铝酸盐水泥
1.定义
铝酸盐水泥是以铝矾土和石灰石为原料，经高温煅烧得到的以铝酸钙为主要成分、Al2O3含量约50%的熟料，再磨细制成的水硬性胶凝材料，代号CA，以前称矾土水泥。
铝酸盐水泥常为黄或褐色，也有呈灰色的。其主要矿物成为铝酸一钙（CaO·Al2O3，简写CA）及其他的铝酸盐以及少量的硅酸二钙（2CaO·SiO2）等。
铝酸盐水泥按Al2O3含量百分数分为以下四个类型：
CA 50：50%≤Al2O3含量＜60%；CA 60：60%≤Al2O3含量＜68%；CA 70：68%≤Al2O3含量＜77%；CA 80：77%≤Al2O3含量。
2.技术要求
（1）铝酸盐水泥的密度为3.0～3.2g/cm3，堆积密度1000～1300kg/m3。
（2）细度要求比表面积不小于300m2/kg或45μm方孔筛筛余不大于20%。
（3）CA50、CA 70、CA 80初凝时间不得早于30min，终凝时间不得迟于6h；
CA60的初凝时间不得早于60min，终凝时间不得迟于18h。
（4）体积安定性检验必须合格。
（5）强度。铝酸盐水泥是以其3d的强度划分强度等级的。各类型水泥各龄期强度不得低于表3.16标准的规定。
表3.16
铝酸盐水泥各龄期强度指标（GB201—2000）
CA 50
20
40
50
3.0
5.5
6.5
CA 60
20
45
85
2.5
5.0
10.0
续表
CA 70
30
40
5.0
6.0
CA 80
25
30
4.0
5.0
3.性能与应用
（1）铝酸盐水泥凝结硬化速度快。铝酸盐水泥1d强度可达最高强度的80%以上，主要用于工期紧急的工程，如紧急军事工程（筑路、桥）、抢修工程（堵漏）等特殊工程。
（2）铝酸盐水泥水化热大，且放热量集中。铝酸盐水泥1d内放出的水化热为总量的70%～80%，使混凝土内部温度上升较高，即使在-10℃下施工，铝酸盐水泥也能很快凝结硬化，可用于冬季施工的工程。
（3）铝酸盐水泥具有较高的抗硫酸盐腐蚀的能力。铝酸盐水泥在普通硬化条件下，由于水泥石中不含铝酸三钙和氢氧化钙，且密实度较大，因此具有很强的抗硫酸盐腐蚀作用，适用于抗硫酸盐腐蚀的工程。
（4）铝酸盐水泥具有较高的耐热性。铝酸盐水泥如采用耐火粗细骨料（如铬铁矿等）可制成使用温度达1300～1400℃的耐热混凝土。
（5）铝酸盐水泥的长期强度及其他性能有降低的趋势。铝酸盐水泥的长期强度约降低40%～50%，因此铝酸盐水泥不宜用于长期承重的结构及处在高温高湿环境的工程中。
（6）以铝酸盐水泥为基础，通过调整其矿物成分或加入外加剂，可制得许多铝酸盐系列的水泥，如石膏矾土膨胀水泥、自应力水泥、高铝水泥—65。
另外，铝酸盐水泥制品不能进行蒸汽养护，铝酸盐水泥与硅酸盐水泥或石灰相混不但产生闪凝，而且由于生成高碱性的水化铝酸钙，使混凝土开裂，甚至破坏。因此，施工时除不得与石灰或硅酸盐水泥混合，也不得与未硬化的硅酸盐水泥接触使用。
3.3.8 膨胀水泥
膨胀水泥是由胶凝物质和膨胀剂混合制成的，这种水泥在硬化过程中能生成大量膨胀性物质，形成比较密实的水泥石结构。
膨胀水泥按主要成分分类，有硅酸盐型、铝酸盐型、硫铝酸盐型和铁铝酸盐型。其膨胀机理都是水泥石中形成钙矾石所产生的体积膨胀。其中，硅酸盐型膨胀水泥凝结硬化较慢；铝酸盐型膨胀水泥凝结硬化较快。
1.硅酸盐型膨胀水泥
硅酸盐型膨胀水泥是以硅酸盐为主要成分，外加高铝水泥和石膏配制而成的膨胀水泥。其膨胀值的大小，可以通过改变高铝水泥和石膏的含量来调节。硅酸盐型膨胀水泥中的高铝水泥可用明矾石取代，称为明矾石膨胀水泥，是目前使用效果较好的膨胀水泥。
硅酸盐型膨胀水泥适用于制造砂浆防水层和防水混凝土，用于结构加固、浇灌机器底座或地脚螺栓，并可用于接缝及修补工程。禁止用于有硫酸盐侵蚀的水下工程。
2.铝酸盐型膨胀水泥
铝酸盐型膨胀水泥是由高铝水泥熟料和二水石膏混合磨细或分别磨细后混合而成的。具有自应力值高及抗渗、气密性好等特点。
3.硫铝酸盐型膨胀水泥
硫铝酸盐型膨胀水泥，是以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要成分，外加石膏配制而成的。该种水泥适用于管道接头、油罐、储水池等工程的防渗抹面，工程的接缝、接头和浆锚。不得用于耐热工程或使用温度经常处于100℃的混凝土工程。
4.自应力水泥
自应力水泥属高膨胀性水泥，当膨胀水泥中膨胀组分含量较多，膨胀值较大，在膨胀过程中又受到限制时（如钢筋限制），则水泥本身就会受到压应力。该压力是依靠水泥自身水化而产生的，因此称为自应力，用自应力值（MPa）表示应力大小。其中自应力值大于2.0MPa的称为自应力水泥，当其自应力值小于2.0MPa（通常为0.5MPa）时，则称为膨胀水泥。
自应力水泥专门用于配制自应力混凝土压力管及配件。目前，供制造钢筋混凝土管用的自应力水泥，有硅酸盐自应力水泥、铝酸盐自应力水泥和硫铝酸盐自应力水泥等品种。
以上几种膨胀水泥通过调整各种组成成分的配合比例，就可得到不同膨胀值的膨胀水泥。按其膨胀值的不同，分为膨胀水泥和自应力水泥。膨胀水泥的膨胀率一般在1%以下，相当于或稍大于一般水泥的收缩率，可以补偿收缩，所以，又称补偿收缩水泥或无收缩水泥。自应力水泥的线胀率一般为1%～3%，膨胀值较大。
3.3.9 砌筑水泥
1.定义
砌筑水泥是由一种或一种以上活性混合材料或具有水硬性的工业废料为主要原料，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，经磨细制成的水硬性胶凝材料，代号M。
2.技术要求
根据《砌筑水泥》（GB/T3183—2003）的规定：
（1）细度要求80μm方孔筛筛余不得超过10%。（2）初凝时间不早于60min，终凝时间不迟于12h。
（3）保水率应不低于80%。
（4）体积安定性用沸煮法检验，应合格。
（5）SO3含量应不大于4.0%。
（6）砌筑水泥分为两个强度等级，各龄期强度不得低于表3.17标准的规定。
表3.17
砌筑水泥各龄期强度值（GB/T3183—2003）
单位：MPa
3.性能与应用
砌筑水泥强度较低、成本低，用料省，主要用于工业与民用建筑的砌筑和抹面砂浆、垫层混凝土等，不能用于钢筋混凝土或结构混凝土。