水硬性膠凝材料

1824年英國工程師阿斯普丁（AsPdih）獲得第一份水泥專利標誌着水泥的發明。水泥的發明為建築工程的發展提供了物質基礎，使其由陸地工程發展到水中、地下工程等。水泥發明已有一 百多年的歷史，它始終是用途最廣、用量最多的一種膠凝材料 ^[1]  。

為了適應不同建築工程的需要，水泥品種不斷增加，已達200多種。因此水泥常按以下幾個方面的特點分類。

（1）按照水泥的主要水硬性物質分：硅酸鹽類水泥（主要水硬 性物質是硅酸鈣）、鋁酸鹽類水泥（主要水硬性物質是鋁酸鈣）、硫鋁酸鹽水泥（主要水硬性物質是硫鋁酸鈣）等。因為它們的水硬性 物質不同，它們的性質也各異，如鋁酸鹽類水泥凝結速度快。早期 強度高，耐熱性能好而且耐硫酸鹽腐蝕；硫鋁酸鹽水泥硬化後體積 會膨脹等。

（2）按照水泥的用途分為：通用水泥（用於一般的建築工程，主 要是硅酸鹽類的五種水泥）、專用水泥（是指適應於專門用途的水 泥，有大壩水泥、油井水泥、砌築水泥等》特種水泥（具有比較突出的某種性能的水泥，如膨脹水泥、低熱水泥、彩色水泥、白水泥等）。

在諸多的水泥品種中，硅酸鹽類水泥是最基本且用量最多的 一類水泥，在進行室內裝飾裝修中也常用到這類水泥。此外，裝修 中還用到的是白水泥和彩色水泥

水泥依據顏色可分為黑色水泥、白色水泥和彩色水泥。黑色水泥多用於砌牆、牆面批燙、粘貼瓷磚。白色水泥大部分用於填補磚縫等修飾性的用途。彩色水泥多用於水面或牆面具有裝飾性的裝修項目和一些人造地面，例如水磨石。

水泥依據粘力的不同，又分為不同的標號。

水泥依照成分的不同，也可分為多種：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥。我們常用的水泥是普通硅酸鹽水泥及硅酸鹽水泥，一般使用的是普通硅酸鹽水泥，普通袋裝的重量為50kg。

水泥呈粉末狀，與水混合後，經過物理化學過程能由可塑性漿 體變成堅硬的石狀體，並能將散粒材料膠結成為整體，是一種良好的礦物膠凝材料。水泥不僅能在空氣中硬化，還能更好地在水中硬 化，保持並發展強度，所以水泥屬於水硬性膠凝材料，它可以用於 地上、地下、水中的工程。 ^[1] 

國家於2001年4月對水泥的標號制定新的標準。通用水泥新標準是：GB175-1999《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》、GB1344-1999《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》、GB12958-1999《複合硅酸鹽水泥》。六大水泥標準實行以MPa表示的強度等級,如32.5、32.5R、42.5、42.5R等,使強度等級的數值與水泥28天抗壓強度指標的最低值相同。新標準還統一規劃了我國水泥的強度等級,硅酸鹽水泥分3個強度等級6個類型,即42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。其他五大水泥也分3個等級6個類型,即32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。

國家建材局經測試，得出新水泥標準的強度等級與老水泥標準的水泥標號之間存在如下表中對等關係：

GB175-92 GB175-1999

725(R) 62.5(R)

625(R) 52.5(R)

525(R) 42.5(R)

425(R) 32.5(R)

二、 沙

沙也稱砂，是水泥沙漿裏面的必須材料。如果水泥沙漿裏面沒有沙，那麼水泥沙漿的凝固強度將幾乎是零。

從規格上沙可分為細沙、中沙和粗沙。沙子細度模數1.6-2.2mm平均粒徑0.25-0.35mm為細沙，細度模數2.3-3.0mm平均粒徑0.25-0.5mm為中沙，細度模數3.1-3.7mm平均粒徑大於0.5mm的由稱為粗沙。一般家裝中推薦使用中沙。

從來源上沙可分為海沙、河沙和山沙。在建築裝飾中，國家是嚴禁使用海沙的。海沙雖然潔淨，但鹽分高，對工程質量造成很大的影響。要分辨是否是海沙，主要是看沙裏面是否含有海洋細小貝殼。山沙由於表面粗糙，所以水泥附着效果好，但山沙成分複雜，多數含有泥土和其他有機雜質。所以，一般裝飾工程中，都推薦使用河沙。河沙表面粗糙度適中，而且較為乾淨，含有雜質較少。一般從市面上購買回來的沙都得用網子進行篩選後方可使用；當然也有用於測試水泥性能的標準砂。這種標準砂粒徑均勻，無雜質。

三、 添加劑

水泥沙漿添加劑目的是加強其粘力和彈性，主要的品種有：

1) 107膠(聚乙烯醇縮甲醛)，由於107膠含毒，污染環境，國內一些城市已經開始禁止107的繼續使用。

2) 白乳膠(聚醋酸乙烯乳液)，性能要比107要好，但價格也相對較高。

四、 水泥沙漿的調配

一般來説，家裝中的水泥沙漿比例約為1:3 (水泥:沙)，水的用量應以現場視感為主，不宜太乾，亦不能太稀。其中添加劑的比例不宜超過40%。

五、 紅磚

紅磚一般由紅土製成，依據各地土質的不同，顏色也不完全一樣。一般來説，紅土製成的磚及煤渣製成的磚比較堅固。

由於製造紅磚需取粘土，在特定角度來説，會破壞農田或自然植被，再加上結構承重的問題，所以國家已經開始禁止紅磚在建築中的使用，但筆者對於在廚衞內牆使用空心磚的做法有保留意見，因為因此引起的問題不勝其煩。

紅磚規劃在225*105*70mm(公差±5mm)

六、 空心磚

空心磚是內建築行業常用的牆體主材，由於質輕、消耗原材少等優勢，已經成為國家建築部門首先推薦的產品。與紅磚一樣，空心磚的常見製造原料是粘土和煤渣灰，一般規格是240*115*90mm。

七、 填縫劑

彩色磚石填縫劑是一種單組份水泥基聚合物改性幹混合砂漿。逞粉狀，一般國內銷售是用小包安裝。雖然在國外面市較早，但在國內還是一樣新玩意。它具有持久、防水、耐壓等特點，是一般填縫材料白水泥的替代品，用於高級裝飾工程，可填充各種石材及瓷磚縫隙。有兩種調配方式：

1、適量清水（約5.5～6.5公升），並充分攪拌至均勻無顆粒膏糊狀。

2、先加水於桶內，然後慢慢加入粉劑，並不斷攪拌至均勻無顆粒、成膏狀。然後靜置5～10分鐘，再略攪拌後使用。

使用填縫劑的縫隙，不應小於1mm，而且以1-5mm為宜。也有寬縫做法，即縫隙在6-12mm。

1 、水泥歷史不長，只 100 多年的歷史，但發展驚人

2 、水泥品種

1 ）按化學成分為：

① 硅酸鹽類水泥

有六大類：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、複合硅酸鹽水泥。

② 鋁酸鹽類水泥

③ 無熟料（少熟料）類水泥

2 ）按用途分為：

① 普通水泥

② 特殊水泥

硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥

定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、 0—5% 的石灰石或粒化高爐礦渣，適量石膏磨細製成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。即國外的波特蘭水泥 Portland cement 分為不摻混合材料 P I 和摻不超過 5% 混合材料 P II

不合格品水泥：細度，終凝，不溶物，燒失量及混合料過多，強度過低

摻混合料的硅酸鹽水泥 （複合硅酸鹽水泥）

（一）定義：為改善硅酸鹽水泥水泥的某些性能，增加水泥品種，擴大水泥使用範圍，並達到降低成本，增加產量的目的，可以在硬硅酸鹽水泥熟料中摻入適量的混合料，與石膏共同磨細製成的不同品種的硅酸鹽水泥，稱為摻混合料的硅酸鹽水泥，簡稱混合水泥。

（二）、混合材料的類型

1 、活性混合料，分為

粉煤灰

2 、非活性混合料（又稱填充性混合材料），如：石英砂、石灰石、粘土等，以及不符合技術要求的粒化高爐礦渣、粉煤灰及火山灰質混合材料。

（三）混合水泥種類

1 、礦渣硅酸鹽水泥，簡稱礦渣水泥，代號 PS

凡由硅酸鹽水泥熟料和粒化高爐礦渣，適量石膏磨細製成的水硬性膠凝材料，即為礦渣硅酸鹽水泥。

2 、火山灰水泥，簡稱火山灰水泥，代號 PP

凡由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質混合料，適量石膏磨細製成的水硬性膠凝材料，即為火山灰質硅酸鹽水泥。

3 、粉煤灰硅酸鹽水泥，簡稱粉煤灰水泥，代號 PF

凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰，適量石膏磨細製成的水硬性膠凝材料，即為粉煤灰硅酸鹽水泥。

粉煤灰水泥的性能及應用

1 ）粉煤灰水泥凝結硬化緩慢，早期強度低，後期強度高，甚至趕上或明顯地超過硅酸鹽水泥。

2 ）粉煤灰內比表面積較小，吸附水的能力小，因而這種水泥幹縮性小，抗裂性較強。

3 ）粉煤灰水泥泌水較快，易引起失水裂縫，在硬化早期應加強養護，並採取一定的工藝措施 ^[1]  。