自應力水泥

自應力水泥膨脹率較大，常用來製造自應力鋼筋混凝土管。自應力水泥分為硅酸鹽自應力水泥、鋁酸鹽自應力水泥及硫鋁酸鹽自應力水泥。常用的硅酸鹽自應力水泥是以適當比例的強度等級42.5以上的普通硅酸鹽水泥、高鋁水泥和天然二水石膏磨製而得的膨脹性的水硬性膠凝材料。

此外，還一種以粒化高爐礦渣為主要成分，加入適量硅酸鹽水泥熟料（20%左右）和石膏（以SO₃計，5%左右）磨細製成的具有低水化熱和微膨脹性能的水硬性膠凝材料，稱為低熱微膨脹水泥。它可用於要求較低水化熱和要求補償收縮的混凝士、大體積混凝土，也適用於要求抗滲和抗硫酸鹽侵蝕的工程。 ^[1] 

自應力硅酸鹽水泥是一種膨脹性的水硬性膠凝材料，因為它有很大的膨脹性能，可以張拉鋼筋而產生預應力，故稱之為自應力水泥。它還能使混凝士結構或構件有很高的密實性，因而具有良好的抗滲性（包括抗水、油氣體等的滲透能力）。

一般膨脹水泥的指標是膨脹值與強度值。而自應力水泥與一般膨脹水泥又有不同，它所具備大的膨脹能要能夠張拉鋼筋產生自應力，自應力水泥和混凝土應具備：

(1)一個最優的膨脹值範圍。因制管生產，無論從原料、工藝操作，不可能控制得極其嚴格，為了便於生產，應當有一個宜於控制的較大的膨脹值範圍。

(2)一個最低限度的強度值。膨脹是前提，強度是保證，沒有膨脹就不成為膨脹性水泥；沒有強度，也不可能形成能量。因此，兩者缺一不可。在最優膨脹值範圍內，雖然強度越高越好，可是，正由於允許膨脹波動範圍較大，對強度也就不能規定高限，只能以低限來控制。這個最低值，包括自應力混凝土的預養強度和膨脹期間的強度。

(3)一種合適的膨脹速度。為保證膨脹和強度相適應，藉以產生大的膨脹能，就要有一個合適的膨脹速度。這個速度，要有利於生產，膨脹太慢了，需要很長的養護週期，必然降低管子生產效率。

(4)一個低限度的自應力值。只有膨脹、 強度還不行，必須能夠產生自應力，才名符其實的成為自應力水泥。

(5)長期接觸水分，後期穩定性好。在允許的膨脹期內， 自應力水泥中的膨脹組分或膨脹組分之一， 應基本耗盡，膨脹基本完成。在使用過程中，增加的自由膨脹與原始長度比不能太大，否則會造成結構破壞。 ^[2] 

自應力水泥由膨脹和強度兩個組分組成。膨脹組分包含石膏和礬土水泥。硅酸鹽水泥是強度組分。石膏是一種天然礦物，有無水石膏、半水石膏和二水石膏，從石膏的顏色上又分為青石膏、白石膏、紅石膏等。配製自應力水泥，應採用天然二水石膏，石膏中三氧化硫(SO₃)含量應不少於37%。

礬土水泥熟料或礬土水泥，礬土水泥熟料是用天然礦物礬土加石灰石，經煅燒製成。要求礬土水泥熟料或礬土水泥中的三氧化二鋁含量應大於40%，標號不低於300號。硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥熟料，應採用500號以上的不摻任何混合材的純硅酸鹽水泥或熟料。從礦物組成上，最好採用鋁酸三鈣高的水泥， 或從氧化物含量上採用三氧化二鋁高而三氧化二鐵低的水泥。 ^[2]