1．水泥混合材料
生產(chǎn)水泥時(shí)，為改善水泥的性能，調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，加入的人工或天然的礦物材料。
1）水泥混合材料的類別
混合材料分為：活性混合材料和非活性混合材料兩類。
①活性混合材料。指混合材料磨或細(xì)粉，與石灰或與石灰和石膏拌合在―起，并加水后，在常溫下能生成具有膠凝性的水化物，既能在水中又能在空氣中硬化，稱為活性混合材料。
活性混合材料有：①粒化高爐礦渣，絕大部分為玻璃體，其活性成分為活性SiO2和活性A12O3；②火山灰質(zhì)混合材料，含一定玻璃體，其活性成分為活性SiO2和活性A12O3；③粉煤灰，玻璃體含量較高，活性成分為活性SiO2和活性A12O3。
②非活性混合材料。磨細(xì)的石英砂、石灰石、黏土、慢冷礦渣等均屬非活性混合材料，它們與水泥成分不起化學(xué)作用（即無(wú)化學(xué)活性）或化學(xué)作用很小。摻入水泥中僅起提高水泥產(chǎn)量和降低水泥強(qiáng)度水泥、減少水化熱的作用。
2）活性混合材料的作用
粒化高爐礦渣，火山灰質(zhì)混合材料和粉煤灰，它們與水調(diào)和后，本身不會(huì)硬化或硬化極慢，強(qiáng)度很低。但在氫氧化鈣溶液中，便會(huì)發(fā)生顯著的水化的反應(yīng)，即
xCa（OH）2＋SiO2＋mH2O→xCaO·SiO2·nH2O
yCa（OH）2＋A12O3＋mH2O→yCaO·Al2O3·nH2O
當(dāng)液相中存在石膏時(shí)，將與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣。這些水化產(chǎn)物能在空氣中凝結(jié)硬化，并能在水中繼續(xù)硬化，具有較高強(qiáng)度。氫氧化鈣和石膏起著激發(fā)水化，促進(jìn)凝結(jié)硬化的作用，故稱為激發(fā)劑。
2．普通硅酸鹽水泥
定義：凡由硅酸鹽水泥熟料，6%～15%混合材料，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱普通水泥）。
代號(hào)：P·O
普通水泥按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB 175—1999）的規(guī)定分為32．5、32．5R、42．5、42．5R、52．5和52．5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。普通水泥各齡期強(qiáng)度不得低于表10．3．3中的數(shù)值；初凝時(shí)間不得早于45 min，終凝時(shí)間不得遲于10 h。
表10．3．3 普通硅酸鹽水泥各齡期的強(qiáng)度要求（GB 175—1999）
性能比較：普通水泥由于摻入了少量混合材料，與硅酸鹽水泥相比，早期硬化速度稍慢，3d強(qiáng)度稍低，抗凍性、耐磨性也稍差。應(yīng)用范圍與硅酸鹽水泥相同。
3．礦渣硅酸鹽水泥
定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、粒化高爐礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱礦渣水泥）。
代號(hào)：P·S
通常水泥中?；郀t礦渣摻入量為20%～70%（按質(zhì)量計(jì)）。
按國(guó)標(biāo)《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥與粉煤灰硅酸鹽水泥》
（GB 1344—1999）規(guī)定，礦渣水泥分為32．5、32．5R、42．5、42．5R、52．5和52．5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。各強(qiáng)度等級(jí)水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于表10．3．4中的數(shù)值。
表10．3．4 礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥各齡期的強(qiáng)度要求（GB 1344——1999）
初凝不得早于45 min，終凝不得遲于10 h。細(xì)度在0．08 mm方孔篩上的篩余不得超過(guò)10%，安定性必須合格。其他性能的要求與普通水泥相同。
性能比較：
由于礦渣水泥中摻入的混合材料量較多，因此它與硅酸鹽水泥相比，具有一定特性。
①水化分兩步進(jìn)行，首先是熟料水化，此時(shí)生成的水化產(chǎn)物與硅酸鹽水泥相同。隨后是熟料礦物水化析出的氫氧化鈣和摻入水泥中的石膏，分別作為礦渣的堿性激發(fā)劑和硫酸鹽激發(fā)劑，與礦渣中的活性氧化硅，活性氧化鋁發(fā)生二次水化反應(yīng)，生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣或水化硫鐵酸鈣。
②凝結(jié)、硬化較慢，早期強(qiáng)度較低，而后期強(qiáng)度能趕上、甚至超過(guò)硅酸鹽水泥。這是因?yàn)槎嗡磻?yīng)，在常溫下進(jìn)行緩慢的緩故。另外，二次水化反應(yīng)對(duì)溫濕度條件較敏感，所以需要養(yǎng)護(hù)期較長(zhǎng)，采取濕熱處理（蒸汽養(yǎng)護(hù)、壓蒸養(yǎng)護(hù)）可加快硬化速度。
③抗軟水、海水、硫酸鹽腐蝕的能力較強(qiáng)，宜用于水工和海港工程。這是因?yàn)榈V渣水泥水化析出的氫氧化鈣較少，且與活性混合材料作用又消耗大量氫氧化鈣，故水泥石中剩余的氫氧化鈣則很少。
④耐熱性較好。
⑤需水量較大，但保水性較差、泌水性較大，故干縮性較大?？箖鲂?、抗?jié)B性較差。
4．火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥
定義：凡由硅酸鹽水泥熟料和火山質(zhì)混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱火山灰水泥）。
代號(hào)：P·P
通常水泥中火山灰質(zhì)混合材摻入量為20%～50%（按質(zhì)量計(jì)）。
火山灰水泥的強(qiáng)度水泥劃分及在各齡期的強(qiáng)度值要求與礦渣水泥相同，對(duì)其他性能要求也與普通水泥相同。
性能比較：
①水化、凝結(jié)硬化過(guò)程、強(qiáng)度的發(fā)展過(guò)程大體與礦渣水泥相同。
②水化熱較小，宜用于大體積混凝土工程。
③抗?jié)B性較好。
④抗軟水、硫酸鹽侵蝕的能力，大體與礦渣水泥相同。
⑤在干燥空氣中，水化生成膠體的反應(yīng)停止，強(qiáng)度停止增長(zhǎng)，凝膠干縮，出裂。表面由于碳化，使水化硅酸鈣凝膠分解為CaCO3和SiO2的粉狀物（“起粉”現(xiàn)象）。
⑥需水量大、收縮大、抗凍性差、抗碳化能力差。
5．粉煤灰硅酸鹽水泥
定義：凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥）。
代號(hào)：P·F
通常水泥中摻入粉煤灰的量為20%～40%（按質(zhì)量計(jì)）。
按國(guó)標(biāo)（GB 1344—1999），對(duì)粉煤灰水泥的品質(zhì)要求同火山灰水泥。強(qiáng)度等級(jí)劃分及各齡期的強(qiáng)度值也與礦渣水泥，火山灰水泥相同。對(duì)細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性的要求與普通水泥相同。
性能比較：與普通水泥比較，粉煤灰水泥具以下特性。
①硬化慢、早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度可趕上、甚至能超過(guò)。
②水化熱較小。
③干縮性小，抗裂性較高。
④耐硫酸鹽腐蝕能力較強(qiáng)。
⑤抗凍性較差、抗碳化能力較差。
6．復(fù)合硅酸鹽水泥
定義：凡由硅酸鹽水泥熟料，兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥。
水泥中混合材料總量，應(yīng)大于15%，但不超過(guò)50%。
強(qiáng)度等級(jí)劃分為32．5、32．5R、42．5、42．5R、52．5和52．5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。
對(duì)細(xì)度、初凝時(shí)間、體積安定性要求與普通水泥相同。終凝時(shí)間應(yīng)不遲于12 h。
特性：取決于所摻兩種混合材料的種類、摻量及比例。
生產(chǎn)水泥時(shí)，為改善水泥的性能，調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，加入的人工或天然的礦物材料。
1）水泥混合材料的類別
混合材料分為：活性混合材料和非活性混合材料兩類。
①活性混合材料。指混合材料磨或細(xì)粉，與石灰或與石灰和石膏拌合在―起，并加水后，在常溫下能生成具有膠凝性的水化物，既能在水中又能在空氣中硬化，稱為活性混合材料。
活性混合材料有：①粒化高爐礦渣，絕大部分為玻璃體，其活性成分為活性SiO2和活性A12O3；②火山灰質(zhì)混合材料，含一定玻璃體，其活性成分為活性SiO2和活性A12O3；③粉煤灰，玻璃體含量較高，活性成分為活性SiO2和活性A12O3。
②非活性混合材料。磨細(xì)的石英砂、石灰石、黏土、慢冷礦渣等均屬非活性混合材料，它們與水泥成分不起化學(xué)作用（即無(wú)化學(xué)活性）或化學(xué)作用很小。摻入水泥中僅起提高水泥產(chǎn)量和降低水泥強(qiáng)度水泥、減少水化熱的作用。
2）活性混合材料的作用
粒化高爐礦渣，火山灰質(zhì)混合材料和粉煤灰，它們與水調(diào)和后，本身不會(huì)硬化或硬化極慢，強(qiáng)度很低。但在氫氧化鈣溶液中，便會(huì)發(fā)生顯著的水化的反應(yīng)，即
xCa（OH）2＋SiO2＋mH2O→xCaO·SiO2·nH2O
yCa（OH）2＋A12O3＋mH2O→yCaO·Al2O3·nH2O
當(dāng)液相中存在石膏時(shí)，將與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣。這些水化產(chǎn)物能在空氣中凝結(jié)硬化，并能在水中繼續(xù)硬化，具有較高強(qiáng)度。氫氧化鈣和石膏起著激發(fā)水化，促進(jìn)凝結(jié)硬化的作用，故稱為激發(fā)劑。
2．普通硅酸鹽水泥
定義：凡由硅酸鹽水泥熟料，6%～15%混合材料，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱普通水泥）。
代號(hào)：P·O
普通水泥按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB 175—1999）的規(guī)定分為32．5、32．5R、42．5、42．5R、52．5和52．5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。普通水泥各齡期強(qiáng)度不得低于表10．3．3中的數(shù)值；初凝時(shí)間不得早于45 min，終凝時(shí)間不得遲于10 h。
表10．3．3 普通硅酸鹽水泥各齡期的強(qiáng)度要求（GB 175—1999）
性能比較：普通水泥由于摻入了少量混合材料，與硅酸鹽水泥相比，早期硬化速度稍慢，3d強(qiáng)度稍低，抗凍性、耐磨性也稍差。應(yīng)用范圍與硅酸鹽水泥相同。
3．礦渣硅酸鹽水泥
定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、粒化高爐礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱礦渣水泥）。
代號(hào)：P·S
通常水泥中?；郀t礦渣摻入量為20%～70%（按質(zhì)量計(jì)）。
按國(guó)標(biāo)《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥與粉煤灰硅酸鹽水泥》
（GB 1344—1999）規(guī)定，礦渣水泥分為32．5、32．5R、42．5、42．5R、52．5和52．5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。各強(qiáng)度等級(jí)水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于表10．3．4中的數(shù)值。
表10．3．4 礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥各齡期的強(qiáng)度要求（GB 1344——1999）
初凝不得早于45 min，終凝不得遲于10 h。細(xì)度在0．08 mm方孔篩上的篩余不得超過(guò)10%，安定性必須合格。其他性能的要求與普通水泥相同。
性能比較：
由于礦渣水泥中摻入的混合材料量較多，因此它與硅酸鹽水泥相比，具有一定特性。
①水化分兩步進(jìn)行，首先是熟料水化，此時(shí)生成的水化產(chǎn)物與硅酸鹽水泥相同。隨后是熟料礦物水化析出的氫氧化鈣和摻入水泥中的石膏，分別作為礦渣的堿性激發(fā)劑和硫酸鹽激發(fā)劑，與礦渣中的活性氧化硅，活性氧化鋁發(fā)生二次水化反應(yīng)，生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣或水化硫鐵酸鈣。
②凝結(jié)、硬化較慢，早期強(qiáng)度較低，而后期強(qiáng)度能趕上、甚至超過(guò)硅酸鹽水泥。這是因?yàn)槎嗡磻?yīng)，在常溫下進(jìn)行緩慢的緩故。另外，二次水化反應(yīng)對(duì)溫濕度條件較敏感，所以需要養(yǎng)護(hù)期較長(zhǎng)，采取濕熱處理（蒸汽養(yǎng)護(hù)、壓蒸養(yǎng)護(hù)）可加快硬化速度。
③抗軟水、海水、硫酸鹽腐蝕的能力較強(qiáng)，宜用于水工和海港工程。這是因?yàn)榈V渣水泥水化析出的氫氧化鈣較少，且與活性混合材料作用又消耗大量氫氧化鈣，故水泥石中剩余的氫氧化鈣則很少。
④耐熱性較好。
⑤需水量較大，但保水性較差、泌水性較大，故干縮性較大?？箖鲂?、抗?jié)B性較差。
4．火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥
定義：凡由硅酸鹽水泥熟料和火山質(zhì)混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱火山灰水泥）。
代號(hào)：P·P
通常水泥中火山灰質(zhì)混合材摻入量為20%～50%（按質(zhì)量計(jì)）。
火山灰水泥的強(qiáng)度水泥劃分及在各齡期的強(qiáng)度值要求與礦渣水泥相同，對(duì)其他性能要求也與普通水泥相同。
性能比較：
①水化、凝結(jié)硬化過(guò)程、強(qiáng)度的發(fā)展過(guò)程大體與礦渣水泥相同。
②水化熱較小，宜用于大體積混凝土工程。
③抗?jié)B性較好。
④抗軟水、硫酸鹽侵蝕的能力，大體與礦渣水泥相同。
⑤在干燥空氣中，水化生成膠體的反應(yīng)停止，強(qiáng)度停止增長(zhǎng)，凝膠干縮，出裂。表面由于碳化，使水化硅酸鈣凝膠分解為CaCO3和SiO2的粉狀物（“起粉”現(xiàn)象）。
⑥需水量大、收縮大、抗凍性差、抗碳化能力差。
5．粉煤灰硅酸鹽水泥
定義：凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥）。
代號(hào)：P·F
通常水泥中摻入粉煤灰的量為20%～40%（按質(zhì)量計(jì)）。
按國(guó)標(biāo)（GB 1344—1999），對(duì)粉煤灰水泥的品質(zhì)要求同火山灰水泥。強(qiáng)度等級(jí)劃分及各齡期的強(qiáng)度值也與礦渣水泥，火山灰水泥相同。對(duì)細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性的要求與普通水泥相同。
性能比較：與普通水泥比較，粉煤灰水泥具以下特性。
①硬化慢、早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度可趕上、甚至能超過(guò)。
②水化熱較小。
③干縮性小，抗裂性較高。
④耐硫酸鹽腐蝕能力較強(qiáng)。
⑤抗凍性較差、抗碳化能力較差。
6．復(fù)合硅酸鹽水泥
定義：凡由硅酸鹽水泥熟料，兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥。
水泥中混合材料總量，應(yīng)大于15%，但不超過(guò)50%。
強(qiáng)度等級(jí)劃分為32．5、32．5R、42．5、42．5R、52．5和52．5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。
對(duì)細(xì)度、初凝時(shí)間、體積安定性要求與普通水泥相同。終凝時(shí)間應(yīng)不遲于12 h。
特性：取決于所摻兩種混合材料的種類、摻量及比例。