矿渣硅酸盐水泥在建筑材料中的应用

1.矿渣硅酸盐水泥的组分

矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），现行国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007）规定，矿渣硅酸盐水泥分两种类型，一种熟料和石膏≥50%且＜80%，掺加＞20%且≤50%的粒化高炉矿渣，其中允许用不超过水泥质量的8%的其他活性混合材料、非活性混合材料或窑灰中的任一种材料代替，代号为P·S·A；另一种熟料和石膏≥30%且＜50%，掺加＞50%且≤70%的粒化高炉矿渣，其中允许用不超过水泥质量的8%的其他活性混合材料、非活性混合材料或窑灰中的任一种材料代替，代号为P·S·B。

2.矿渣硅酸盐水泥的水化和硬化过程

矿渣硅酸盐水泥加水后，水化过程分两步进行。首先是熟料矿物水化；其次是水化反应生成的Ca（OH）2 起着碱性激发剂的作用，与矿渣中的活性SiO2 和活性Al2 O3 作用形成具有胶凝性能的水化硅酸钙和水化铝酸钙等水化产物。由于二次反应消耗了水泥熟料的水化产物，因此又加速了熟料的水化反应。

3.矿渣硅酸盐水泥的性能和应用特点

由于矿渣硅酸盐水泥中水泥熟料含量比硅酸盐水泥少，并掺有大量的粒化高炉矿渣，因此与硅酸盐水泥相比，矿渣硅酸盐水泥的性能及应用具有以下特点：

（1）耐硫酸盐侵蚀较好。矿渣硅酸盐水泥中熟料相对减少，C3 S和C3 A 的含量也随之减少，其水化所析出的Ca（OH）2 比硅酸盐水泥少，而且矿渣中活性SiO2、Al2 O3 与Ca（OH）2作用又消耗了大量的Ca（OH）2，这样水泥石中Ca（OH）2 就更少了，因此，提高了抗软水及硫酸盐腐蚀的能力。矿渣硅酸盐水泥适用于要求耐淡水腐蚀和耐硫酸盐侵蚀的水工或海港工程。(www.xing528.com)

（2）水化热低。矿渣硅酸盐水泥中，熟料减少，相对降低了C3 S和C3 A 的含量，水化和硬化过程较慢，因此，水化热比普通硅酸盐水泥小，宜用于大体积工程。

（3）早期强度越低，后期强度增长率越大。矿渣硅酸盐水泥的水化过程首先是熟料的水化，矿渣活性组分的水化要在熟料水化产物Ca（OH）2 激发下进行。矿渣水泥中熟料含量少，而且常温下化合反应缓慢，因此强度增长速度较缓慢，到后期随着水化硅酸钙凝胶数量的增多，28 d以后的强度将超过强度等级相同的硅酸盐水泥。矿渣掺入量越多，早期强度越低，后期强度增长率越大。

（4）对温度敏感。矿渣硅酸盐水泥的水化反应对温度敏感，提高养护温度、湿度，有利于强度发展。若采用蒸汽养护，强度增长较普通硅酸盐水泥快，且后期强度仍能很好地增长。矿渣硅酸盐水泥不宜用在温度太低、养护条件差的工程。

（5）抗冻性、抗渗性、抗碳化能力差。

（6）耐热性好。矿渣硅酸盐水泥中的Ca（OH）2 含量较低，且矿渣本身又是水泥的耐热掺料，故具有较好的耐热性，适用于受热（200 ℃以下）的混凝土工程；还可掺入耐火砖粉等配制成耐热混凝土。

（7）矿渣硅酸盐水泥中混合材料掺量较大，且磨细粒化高炉矿渣有尖锐棱角，故标准稠度需水量较大，保持水分能力较差，泌水性较大，因而干缩性较大，如养护不当，则易产生裂缝。因此，矿渣水泥的抵抗干湿交替的性能均不及普通硅酸盐水泥，且碱度低，抗碳化能力差。