应用。通过学习了解这四种材料的特性。

建筑上能将砂、石子、砖、砌块等散粒或块状材料粘结为一体的材料称为胶凝材料。 胶凝材料分类如下：

无机胶凝材料：气硬性胶凝材料——石膏、石灰、菱苦土、水玻璃 水硬性胶凝材料——各种水泥

有机胶凝材料——石油沥青、各种天然和人造树脂 一、石膏

（一）石膏胶凝材料的生产

天然石膏矿有天然二水石膏（CaS04 · 2H2O）及天然无水石膏（CaSO4 ）。天然二水石 膏质地较软，称为软石膏;天然无水石膏质地较硬，称为硬石膏。

生产石膏胶凝材料的主要原料是软石膏，以及含CaSO4·2H20或CaS04· 2H20与 CaS04混合物的化工副产品及废渣，如磷石膏、氟石膏、棚石膏等。

生产石膏胶凝材料的主要工序是破碎、加热与磨细。由于加热方式和温度不同，可生产 出不同性质的石膏胶凝材料品种。当温度加热到65°C ——75°C时，二水石膏开始脱水，至107°C ——170°C时生成半水石膏（CaS04 ·0.5H2O） ，与水调合后能很快凝结硬化;温度为

170°C——200°C时，石膏继续脱水，成为可溶性硬石膏[CaSO4 （III），与水调合后仍能很快凝结硬化;温度 升高到200°C －250°C时，石膏中残留很少的水，凝结硬化非常缓慢;当加热温度高于400°C 时，石膏完全失去水分，成为不溶性硬石膏[Ca SO4 （II） J，失去凝结硬化能力，成为死烧石 膏;当温度高于800°C时，得到的石膏称为高温锻烧石膏或地板石膏[Ca SO4（I），由于部 分石膏分解出的氧化钙起催化作用，所得产品又重新具有凝结硬化性能。 （二）建筑石膏

将二水石膏在常压非密闭状态下加热至107°C ——170°C时，二水石膏脱水可得到自型半 水石膏。建筑石膏是以自型半水石膏为主要成分，不预加任何外加剂的粉状胶结料，主要 用于制作石膏制品。建筑石膏色白，杂质含量很少，粒度很细，亦称模型石膏，是制作装 饰制品的主要原料。1.建筑石膏的凝结硬化

建筑石膏与适量的水混合，最初成为可塑的浆体，但很快失去塑性，这个过程称为凝 结;以后迅速产生强度，并发展成为坚硬的固体，这个过程称为硬化。 石膏的凝结硬化是一个连续的溶解、水化、胶化、结晶过程。由于二水石膏在水中的 溶解度（2.05g/L）比半水石膏溶解度（8. 5g/L）小得多，半水石膏的饱和溶液对于二水石膏 就成了过饱和溶液，所以二水石膏以胶体微粒自水中析出。由于二水石膏的析出，破坏了 半水石膏溶解的平衡状态，新的一批半水石膏又可继续溶解和水化。如此循环进行，直到 半水石膏全部耗尽。浆体中的自由水分因水化和蒸发而逐渐减少，二水石膏胶体微粒数量 则不断增加，而这些微粒比原来的半水石膏粒子要小得多，由于粒子总表面积增加，需要 更多得水分来包裹，所以，浆体的稠度使逐渐增大，颗粒之间的摩擦力和粘结力逐渐增加，因而浆体可塑性增加，表现为石膏的嘴结\。其后，浆体继续变稠，逐渐凝聚成为晶体，晶体逐渐长大，共生和相互交错，石膏强度随之增加，最后成为坚硬的固体。 2.建筑石膏的技术性质

建筑石膏分为优等品、一等品和合格品三个等级。 建筑石膏质量标准CCB 9776-88） 表1-4 技术要求 等 级 优等品 一等品 合格品 抗折强度/MPa 2. 5 2.1 1.8 抗压强度/MPa 5.0 4. 0 3. 0 细度， 0.2mm方孔筛筛余5.0 10. 0 15. 0 /%≤ 建筑石膏的密度为2. 50——2. 80g/ cm3，堆积密度为800'－ 1100kg/m3 ，建筑石膏具有 以下特性：

（1）孔隙率大（约占50%－60%），强度低。石膏的理论需水量为18.6% ，但为了使 石膏具有必要的可塑性，通常加水量达60 %－80 % ，水蒸发后留下大量孔隙，所以孔隙 率很大。一等石膏硬化后1天强度约5－ 8MPa， 7天最大强度可达8－ 12MPa。

（2）凝结硬化快。3－5min内即可凝结，终凝不超过30min。在应用时需掺加缓凝剂。 如棚砂、酒石酸钾钠、拧橡酸、聚乙烯醇、石灰活化骨胶或皮胶等。 （3）硬化后体积微膨胀，膨胀率约1%。

（4）耐水性、抗冻性差。建筑石膏硬化后具有很强的吸湿性，在潮湿环境中，晶体间粘结力削弱，强度显著降低。吸水后受冻，孔隙中水分结冰而是使石膏崩裂。

（5）防火性好。遇火灾时，二水石膏的结晶水蒸发，吸收热量，表面生成的无水石膏 是良好的绝缘体。

3.建筑石膏的应用及保管 （1）石膏抹灰材料。

（2）石膏板材：纸面石膏板、石膏空心条板、纤维石膏板等。 （3）石膏砌块。

建筑石膏在运输和储存中要注意防止受潮，一般储存3个月后，其强度会降低约30%。 （三）高强石膏 将二水石膏在0. 13MPa密闭状态下加热至125°C时，二水石膏脱水可得到α型半水 石膏。α半水石膏结晶良好，晶粒坚实、粗大，因而比表面积较小，需水量约为35%~ 45% ，所以此石膏硬化后具有较高密实度和强度。3h抗压强度可达9~24MPa， 7天抗压 强度可达15~40MPa，故名高强石膏。

高强石膏适用于强度要求较高的抹灰工程、装饰制品和石膏板。掺入防水剂，可用于 湿度较高的环境中。加入有机材料，如聚乙烯醇水溶液、聚醋酸乙烯乳液等，可配成胶粘 剂，其特点是元收缩。

（四）粉刷石膏

粉刷石膏是由自型半水石膏和其他石膏相（硬石膏或假烧结土质石膏）、各种外加剂 （木质磺酸钙、拧橡酸、酒石酸等缓凝剂）及附加材料（石灰、烧稀土、氧化铁红等）所组成 的一种新型抹灰材料。

粉刷石膏具有表面坚硬、光滑细腻、不起灰的优点，还可调节室内空气湿度，提高舒 适度的功能。 （五）无水石膏水泥和地板石膏

将天然二水石膏加热至400°C以上（400~750°C） ，石膏完全失去水分，成为不溶性硬 石膏，失去凝结硬化能力，但当加入适量激发剂混合磨细后，又能凝结硬化，称为无水石 膏水泥。 无水石膏水泥宜用于室内，主要用作石膏板或其他制品，也可用于室内抹灰。 将天然二水石膏加热到800°C以上，得到的地板石膏，由于部分石膏分解出的氧化钙 起催化作用，具有凝结硬化性能。地板石膏有较高的强度和耐磨性，抗冻性也较好。

例：以下关于建筑石膏特性描述中，不正确的是（C） A 孔隙率大，强度低； B 凝结硬化快；

C 硬化后体积膨胀5％； D 防火性好。

石灰

二、石灰

石灰是一种古老的建筑材料，是以石灰石为原料经锻烧而成的。

石灰石锻烧温度常控制在1000~ 1200°C， 锻烧后石灰的体积比原来的体积一般只缩小10%~15%，故石灰具有多孔结构。石灰石在窑炉内锻烧常会产生不熟化的欠火石灰 和熟化过缓的过火石灰。过火石灰熟化十分缓慢，可能造成硬化砂浆\崩裂\或\鼓泡\现象，影响工程质量。 根据MaO含量的多少，石灰可分为：低矮石灰（钙质石灰）， MaO<5%;高续石灰 （镇质石灰）， MaO>5%。读质石灰熟化较慢，但硬化后强度稍高。 （一）生石灰的熟化

生石灰加水后生成Ca（OH）2的过程，称为石灰的\消化\或\熟化\。

生石灰熟化过程中，体积膨胀1－2.5倍。锻烧良好， CaO含量高的石灰熟化较快， 放热量和体积增大也较多。

石灰熟化的方法有两种：

（1）用于调制石灰砌筑砂浆或抹灰砂浆时，需将生石灰熟化成石灰浆（膏）。生石灰在 化灰池中熟化。为了消除过火石灰的危害，石灰浆应在储灰坑中\陈伏\两个星期以上。

（2）用于拌制石灰土（石灰、稀土）、三合土（石灰、勃土、砂石或炉渣等）时，将生石 灰熟化成消石灰粉。工地上调制消石灰粉时，将生石灰块堆放0.5m高后淋适量水。目前 多用机械方法在工厂中将生石灰熟化成消石灰粉，在工地调水使用。 （二）石灰的凝结硬化

石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进行的过程来完成的。 （1）结晶作用：游离水蒸发， Ca（OH）2逐渐从饱和溶液中结晶。

（2）碳化作用： Ca（OH）2与空气中α元化合生成CaCO3晶体，释放出水分并被蒸发。 一般纯石灰浆，不易硬化，强度、硬度不高，收缩大，易产生裂缝，所以石灰浆不能 单独使用，必须掺入填充材料，如掺砂子配成石灰砂浆使用。掺入砂子不仅减少收缩，而 且能在石灰浆内形成连通的毛细孔道，使内部水分蒸发和碳化进一步进行，以加速硬化。 为了避免收缩裂缝，常加纤维材料，制成石灰麻刀灰、石灰纸筋灰等。 （三）石灰的技术性质

按《石灰标准 CJC/T 479-92）将生石灰和熟石灰各分为三等，见表1－5。 建筑生石灰分等指标 表1-5 项目 钙质生石灰 镁质生石灰 优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品 （CaO+MgO）含量（%） ≥ 90 85 80 85 80 75 未消化残渣含量（5mm圆孔筛5 10 15 5 10 15 余%） ≥ 5 7 9 6 8 10 CO2含量2. 8 2. 3 2 2. 8 2. 3 2. 0 （%） ≥ 产浆量（L kg-1） ≥ 石灰具有如下特性： （1）良好的保水性。是因为生石灰熟化生成颗粒极细（粒径为1μm）呈胶体态分散的 CaCOH）2，其表面吸附一层较厚的水膜。

（2）凝结硬化慢、强度低。1 ： 3石灰砂浆，硬化28天后抗压强度只有0.2-'0.5MPa。 （3）耐水性差。已硬化的石灰，由于Ca（OH）2易溶于水，因而耐水性差。 （4）体积收缩大。由于石灰硬化过程中，大量水分的蒸发引起。 （四）石灰在建筑中的应用 （1）石灰乳涂料和石灰砂浆。

（2）灰土和三合土。熟石灰粉与刻土按一定比例配合称为灰土，再加入煤渣、炉渣、 砂等，即为三合土。用于建筑物基础和地面的垫层。

（3）硅酸盐制品。蒸压灰砂砖、蒸养粉煤灰砖、碳化灰砂砖及硅酸盐混凝土等。

（4）碳化石灰板。将磨细生石灰、纤维状填料或轻质骨料混合后搅拌成型，然后通入 高浓度CO2进行人工碳化（约12~24h）制成的一种轻质板材。

石灰还可配制元熟料水泥，如石灰矿渣水泥、石灰粉煤灰水泥等。 建筑工程中大量采用磨细生石灰代替石灰膏和消石灰粉配制砂浆和灰土，或直接用于 制造硅酸盐制品。磨细生石灰有以下优点：①颗粒细小（80μm方孔筛筛余小于30%） ，表 面积极大，水化反应速度提高30~50倍，水化时体积膨胀均匀，避免产生局部膨胀过大现象，所以可不经预先消化和陈伏而直接应用;②将石灰的熟化过程与硬化过程合二为一，熟化过程中所放热量又可加速硬化过程，从而改善石灰硬化缓慢的缺点，并可提高石灰浆体硬化后的密实度、强度和抗水性;③石灰中的过火石灰和欠火石灰被磨细，提高了石灰的质量和利用率。

石灰在运输储存中，应注意防潮、防爆。

菱苦土、水玻璃

三、菱苦土

菱苦土是将天然菱筷矿（MgCO3）般烧、磨细而成的粉状物质。菱苦土密度为3.1~ 3. 4g/cm3，堆积密度为800~900kg/m3。

用水调制菱苦土时，生成Mg（OH）2，浆体凝结硬化慢，强度低。一般可用氯化镁 （MgClz · 6H2O）、硫酸镁、氯化铁、硫酸亚铁等盐类的溶液调拌，最常用的是氯化镁。 菱苦土吸湿性大，抗水性差，易变形和在表面泛霜。

菱苦士最突出的优点是与植物纤维有良好的粘结力，且碱性较弱。建筑工程中常用来制造菱苦土木屑地面、木屑板和木丝板。

四、水玻璃

（一）水玻璃的化学组成和生产

水玻璃俗称泡花碱，是一种能溶于水的硅酸盐，由不同比例的碱金属和二氧化硅所组 成。最常用的是硅酸纳水玻璃Na2O·nSiO2 ，还有硅酸饵水玻璃K2O·nSiO2等。水玻璃的主要原料是石英砂、纯碱、烧碱。

水玻璃是一种气硬性胶凝材料，在水中溶解的难易随水玻璃模数n（SiO2与Na2O分子数比）的大小而异。n大，水玻璃动度大，较难溶于水，但较易硬化。建筑上常用的水玻璃的模数为2. 6~2. 8，

密度为1. 36~ 1. 50g/ cm3。 （二）水玻璃的硬化

水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化。为了加速硬化，常加入固化剂Naz SiF6 ，掺量为12%~15%。 （二）水玻璃的硬化

水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化。为了加速硬化，常加入固化剂Naz SiF6 ，掺量为12%~15%。 （三）水玻璃的性质及应用

水玻璃的粘结性好，硬化后有较高的强度。水玻璃可配制如下材料：

（1）耐酸材料。水玻璃硬化后主要成分是硅酸凝胶，除氢氟酸、过热磷酸等少数酸外，几乎在所有的酸性介质中都有较高的稳定性。可用水玻璃配制耐酸胶泥、砂浆及混凝土，广泛用于防腐工程。 （2）耐热材料。水玻璃硬化后形成硅酸凝胶空间网状骨架，因此具有良好的耐热性。采用耐热的砂、石，可配制成水玻璃耐热混凝土，耐热温度达1200℃。

（3）涂料。用于涂刷建筑材料（天然石材、混凝土及硅酸盐制品）表面，可提高材料的密实度、强度和抗风化能力。注意水玻璃不能涂刷石膏制品，因为硅酸纳与硫酸钙发生反应生成硫酸锅，在制品孔隙中结晶，体积显著膨胀，会导致制品破坏。

（4）灌浆材料。用水玻璃和氯化钙水溶液交替灌入土壤中，两种溶液反应生成硅酸凝胶，为一种吸水膨胀的冻状凝胶，可加固土壤，提高抗渗性。

（5）保温绝热材料。以水玻璃为胶结材料，膨胀珍珠岩或膨胀蛙石为骨料，加入一定赤泥或氟硅酸纳，经配料、搅拌、成型、干燥、熔烧而成的制品，具有良好的绝热性能。

（6）配制防水剂。以水玻璃为基料，加入蓝矾（硫酸铜）、明矾（钾铝矾）、红矾（重铬酸钾饵）和紫矾（铬矾）配制防水剂，适量与水泥浆调合，堵塞漏洞、缝隙等局部抢修工程。 由于凝结过速，不能用于屋面、地面防水砂浆。

例：水玻璃不能用于涂刷：（ D ）。 A．黏土砖

B．硅酸盐制品 C．水泥混凝土 D．石膏制品

2020年一级注册建筑师 建筑材料与构造要点总结第3讲讲义

硅酸盐水泥的生产及矿物组成

第三节 水泥

本节重点介绍通用硅酸盐水泥的生产、性质与使用，简要介绍了其他品种水泥的性质和应用。通过学习掌握通用硅酸盐水泥的性质、影响因素及应用范围，了解其他品种水泥的特性，以合理选用水泥。

水泥是无机水硬性胶凝材料，是重要的建筑材料之一。水泥品种很多，按其组成主要分为：通用硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐系水泥四大类;按性能和用途可分为：通用水泥、

专用水泥、特性水泥三大类。通用硅酸盐水泥是土木工程中用量最大的水泥，包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥六个品种。

一、通用硅酸盐水泥

通用硅酸盐水泥是以硅酸盐水泥熟料和适量石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。按混合材料的品种和掺量，通用硅酸盐水泥分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。 （一）硅酸盐水泥

硅酸盐水泥是通用硅酸盐水泥的基本品种，分为两个类型：未掺混合材料的为I型硅酸盐水泥，代号p. I ;掺入不超过水泥质量5%的混合材料（粒化高炉矿渣或石灰石）的称为II型硅酸盐水泥，代号p. II 。

1.硅酸盐水泥的生产及矿物组成

生产水泥的原料主要是石灰质原料和黏土质原料，还有用来调节SiO2、Al2O3、Fe2O3含量的辅助原料。此外，为了改善锻烧条件，常常加入少量的矿化剂（如萤石 CaF2）、晶种等。生产水泥的原料按来源可分为：天然原料：石灰石、大理石、硅藻土、火山灰、铁粉等。 工业废料：高炉矿渣、制碱废渣、铜矿渣、铝矿渣等。 一般很难找到符合要求的单一原料，都是采用几种原料进行调配，使其化学成分符合如下要求： CaO 64% ~ 68%、SiO2 21% ~ 23%、Al2O3 5% ~ 7%、Fe2O3 3% ~ 5%、MgO<5%。

硅酸盐水泥的生产工艺流程概括起来称为两磨一烧，即生料的磨细、生料的锻烧、熟料的磨细。 硅酸盐水泥熟料的主要矿物如下：

硅酸三钙3CaO· SiO2 C3S 37%~60% 硅酸二钙2CaO · SiO2 C2S 15%~37% 铝酸三钙3CaO· Al2O3 C3A 7%~15%

铁铝酸四钙4CaO· Al2O3· Fe2O3 C4AF 10%~18%

除所列主要矿物外，水泥中还存在少量的有害成分，如游离CaO、MgO、硫酸盐（折合SO3计算）等。这些有害成分含量过多将会降低水泥的质量。

硅酸盐水泥的凝结硬化

2.硅酸盐水泥的凝结硬化 （1）硅酸盐水泥的水化

硅酸盐水泥熟料矿物水化特性见表1-7。

硅酸盐水泥熟料矿物水化、凝结硬化特性 表1-7 性能指标 熟料矿物 C3S C2S C3A C4AF 凝结硬化速率 快 慢 最 '快 中 28d水化热 多 少 最 多 中 强 度 早期 高 低 低 低 后期 高 低 高 低 几种矿物的水化反应如下：

2（3CaO · SiOz）十6HzO =3CaO · 2SiOz · 3HzO十3Ca（OH）z

硅酸三钙水化硅酸钙氢氧化钙

2（2CaO · SiOz）十4HzO=3CaO· 2SiOz · 3HzO十Ca（OH）z 硅酸二钙

3CaO · Alz03十6HzO=3CaO· AlzO3 · 6HzO

铝酸三钙 水化铝酸三钙

4CaO · Alz03 · FeZ03十7HzO =3CaO · Al zO3 · 6HzO+CaO · Fe zO3 · HzO 铁铝酸四

钙 水化铁酸一钙

C3S水化生成的水化硅酸钙几乎不溶于水，而立即以胶体微粒析出，并逐渐凝聚成凝 胶。用电镜观察，水化硅酸钙是大小与胶体相同、结晶度较差的、薄片或纤维状颗粒，称 为C-S-H凝胶。水化生成的Ca（OH）z在溶液中的浓度很快达到饱和，呈六方晶体析出。 水化铝酸三钙（C3AH6 ）为立方晶体，在Ca（OH）z饱和溶液中能与Ca（OH）z进一步反应， 生成六方晶体的C4AH13和C4AH190为了调节水泥的凝结时间，都要掺入石膏，石膏与水化铝酸钙发生反应生成高硫型水 化硫铝酸钙（钙矶石3CaO · Al zO3 · 3CaS04 · 32HzO，代号Aft）。 C4AH13+ CaSO4 · 2HzO十HzO一→3CaO · Al zO3 · 3CaS O4 · 32HzO+Ca（OH）z C3AH6＋CaS O4 · 2HzO＋HzO一→3CaO · Alz03 · 3CaS O4· 31HzO+Ca（OH）z

钙矶石是难溶于水的针状晶体，它包围在熟料颗粒周围，形成\保护膜\，延缓水化。当石膏耗尽时，C3A还会与钙矶石反应生成单硫型水化硫铝酸钙（3CaO·Alz O3·CaS O4·12HzO）。单硫型水化硫铝酸钙为六方板状晶体。

水泥浆在空气中硬化时，表层水化形成的Ca（OH）z还会与空气中的COz反应生成 CaC03。

综上所述，水泥水化后主要水化产物有：水化硅酸钙凝胶、水化铁酸钙凝胶、氢氧化 钙晶体、水化铝酸钙晶体、水化硫铝酸钙晶体。在充分水化的水泥石中， C-S- H约占 70%， Ca（OH）z约占20% ，钙矶石和单硫型水化硫铝酸钙约占7%。C-S-H对水泥石的 强度和其他主要性质起着决定性作用。

（2）硅酸盐水泥的凝结硬化过程

水泥的凝结硬化至今仍在继续研究，基于反应速度和物理化学的主要变化，可将水泥 的凝结硬化分为以下几个阶段 1）初始反应期

水化初期，由于水化物尚不多，包有水化物膜层的水泥颗粒之间是分离着的，相互间引力较小，此时水泥浆具有良好的塑性。一般的放热反应速度为168J/ g · h，持续时间为5 ------ 10min。 2）潜伏期

凝胶体膜层围绕水泥颗粒成长，相互间形成点接触，构成疏松网状结构，使水泥浆体 开始失去流动性和部分可塑性，这时为初凝，但此时还不具有强度。放热反应速度为 4. 2J/g · h，持续时间1h。 3）凝结期

凝胶体膜层破裂（由于水分渗入膜层内部的速度大于水化物通过膜层向外扩散的速度 而产生的渗透压） ，水泥颗粒进一步水化，而使反应速度加快，直至新的凝胶体重新修补 好破裂的膜层为止。放热反应速度在6h内逐渐增加到211/g · h，持续时间为6h。 4）硬化期

形成的凝胶体进一步填充颗粒之间空隙，毛细孔越来越少，使结构更加紧密，水泥浆 体逐渐产生强度而进入硬化阶段。放热反应速度在24h内逐渐降低到4. 2J/g· h，持续时 间6h至若干年。经过长时间（几个月甚至几年）的水化以后，多数颗粒仍剩余尚未水化的内核。因此， 硬化后的水泥石是由凝胶体、未水化水泥颗粒和毛细孔组成的不均质结构体。 影响水泥凝结硬化的主要因素有：水泥熟料矿物组成、水泥的细度、石膏掺量、拌合 加水量、调凝外加剂、养护时间（龄期）、温度和湿度等。石膏掺量必须适当，过少起不到 缓凝作用;掺量过多时，过量的硫酸钙所电离的Ca2+

产生强烈的凝聚作用，造成促凝效 果，而且掺量过多，后期生成的钙矶石将引起水泥石的膨胀破坏。

硅酸盐水泥的技术性质

3.硅酸盐水泥的技术性质（GB 175-2007） （1）细度

水泥颗粒粒径一般在7------200μm，水泥颗粒的粗细程度采用筛析法或比表面积法测 定。国家标准规定比表面积应不小于300m2/kg。 （2）标准稠度需水量

指水泥加水调制到某一规定稠度时的净浆所需拌合用水量占水泥质量的百分数。 （3）凝结时间

凝结时间分为初凝和终凝。从水泥加水拌合起，至水泥浆开始失去可塑性所需的时间 为初凝;水泥加水拌合起，至水泥浆完全失去可塑性，并产生强度所需的时间为终凝。国 家标准规定硅酸盐水泥的初凝时间不得小于45min，终凝时间不得大于390min。凝结时 间不满足要求的水泥为不合格品。

（4）体积安定性

指水泥在硬化过程中，体积变化是否均匀的性能。如果体积变化不均匀，就称为体积 安定性不良。体积安定性不良一般是由游离氧化钙、游离氧化续或石膏过多造成的。 游离氧化钙、游离氧化续在高温下生成，水化很慢，在水泥已经凝结硬化后才进行水 化，这时产生体积膨胀，水泥石出现龟裂、弯曲、松脆、崩溃等现象。当水泥熟料中石膏 掺量过多时，在水泥硬化后，其SO3离子还会与固态的水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸 钙，体积膨胀引起水泥石开裂。

国标规定，用试饼法和雷氏法测定游离氧化钙引起的体积安定性不良。 游离氧化续引起的体积安定性不良须用压蒸法才能检验出来。由SO3造成的不良， 则需长期在常温水中才能发现。由于游离氧化镇及SO3造成的不良不便于检验，所以国 标规定MgO≤5. 0%， SO3≤3. 5%。

体积安定性不符合要求的为不合格品。但某些体积安定性不合格的水泥存放一段时间 后，由于水泥中的游离氧化钙吸收空气中的水而熟化，会变为合格。 （5）强度

水泥的强度是指胶砂的强度，而不是净浆的强度，是评定水泥强度等级的依据。按 GB/T 17671-1999 水泥胶砂强度检验方法》测定。

水泥和标准砂按1 ： 3混合，加入规定数量的水（水灰比0.5，制成40mmX40mmX 160mm的试件，在20士1°C水中养护，经一定龄期（3d、28d） ，测得试件的抗折和抗压强 度来划分强度等级。 硅酸盐水泥强度等级分为42.5、42.5R、52. 5、52.5R、62. 5、62.5R六个强度等 级，见表1-8。

硅酸盐水泥各龄期的强度值CCB 175-2007） 表1-8 品种 强度等级 抗压强度（MPa） 抗折强度（MPa） 3d 28d 3d 28d