水泥是重要的建筑材料之一，常用来拌制砂浆和混凝土，也常用来做灌浆材料。
水泥的品种很多，按所含水硬性物质的不同，可分为硅酸盐系水泥、铝酸盐系水泥及硫酸盐系水泥等。其中以硅酸盐系水泥应用最广。按水泥的用途及性能，可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥三类。通用水泥是指大量用于土木工程的水泥，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等六大水泥。专用水泥是指有专门用途的水泥，如砌筑水泥、道路水泥、大坝水泥等。特性水泥是指某种性能比较突出的水泥，如硬水泥、白水泥、抗硫酸盐水泥等。
硅酸盐水泥
硅酸盐水泥的生产与矿物组成：
（一）硅酸盐水泥的生产工艺流程
硅酸盐水泥的生产流程可概括为两磨一烧，石灰质原料、粘土质原料、辅助原料通过配料磨
细成为生料，在1450摄氏度的温度下煅烧生成熟料，加入石膏和混合材料及磨细得到硅酸盐水泥。
（二）硅酸盐水泥熟料的矿物组成
硅酸盐系列的水泥，其生料的化学成分主要是二氧化硅、而氧化铝、三氧化二铁和氧化钙四种。在水泥生产过程中经高温煅烧前三种化学成分分别与氧化钙结合生成熟料，其矿物成分主要是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙等化合物。
二、硅酸钙水泥的凝结硬化
硅酸盐水泥的凝结硬化石一个复杂的物理、化学变化过程。
水泥与水发生的化学反应，简称为水泥的水化反应，硅酸盐水泥熟料矿物的水化反应： 2（3
牵引带从上述反应式可知，硅酸盐水泥熟料的水化产物分别是水花硅酸盐（凝胶体）、氢氧化钙（晶体）、水花铝酸钙（晶体）和水滑铁酸钙(凝胶体)。在完全水化的水泥石中水花硅酸钙约占50%,氢氧化钙约占25%。通常认为水化硅酸钙凝胶体对水泥石的强度和其他性质起着决定性的作用。
砂轮网片硅酸盐水泥是几种矿物熟料的混合物熟料的比例不同，硅酸盐水泥的水化特性也会发生改变。掌握水泥熟料矿物的水化特性，对分析判断水泥的工程性质、合理选用水泥以及改良水泥品质，研发水泥新品种，具有重要意义。
由于硅酸三钙的水化反应极快，使水泥产生瞬时凝结，为了方便施工，在生产硅酸盐水泥时需要掺加适量的石膏，达到调节凝结时间的目的。石膏和铝酸三钙的水化产物水化铝酸钙反应，生成水化硫酸钙针状晶体（钙矾石），反应式：
（二）硅酸盐水泥的凝结硬化过程及水泥石结构
硅酸盐水泥的凝结硬化过程主要是随着水化反应的进行，水化产物不断增多，水泥浆体结构不断致密，大致可分为三个阶段。
1. 溶解期
水泥加水拌合后，水化反应首先在水泥颗粒表面进行，水化生成物迅速溶解于周围水体，新的水泥颗粒表面与水接触，继续水化反应，水化产物继续生成并不断溶解，如此继续，水泥颗粒周围的水体很快达到饱和状态，形成溶胶结构。
2. 凝结期
溶液饱和后，继续水化的产物逐渐增多并发展成为网状凝胶体（水化硅酸钙、水化铁酸钙胶体中分布有大量的氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫酸铝钙晶体）。随着胶凝体逐渐增多，水泥浆体开始塑凝开始失去塑性。
3. 硬化期
凝胶体的形成与发展，使水泥的水化反应越来越困难。随着水化反应继续缓慢进行，水化产物不断生成并填充在浆体的毛细孔中，随着毛细孔的减少，浆体逐渐硬化。
硬化后的水泥石结构由胶凝体、未完全水化的水泥颗粒和毛细孔组成。
（三）影响水泥凝结硬化的主要因素
影响水泥凝结硬化的因素，除了水泥熟料的矿物成分及含量外，还与下列因素有关。
1． 细度
细度指水泥颗粒的粗细程度。细度越大水泥颗粒越细，比表面积越大，水化反应越容易进行，水泥的凝结硬化越快。
2.用水量
水泥水化反应理论用水量约占水泥质量的23%，加水太少，水化反应不能充分进行；加水太多，难以形成网状结构的凝胶体，延缓甚至不能使水泥浆硬化。
3．温度和湿度
水泥的水化反应随温度升高，反应加快。负温条件下，水化反应停止，甚至水泥石结构有
冻坏的可能。水泥水化反应必须在潮湿的环境中才能进行，潮湿的环境能保证水泥浆体中的水分不蒸发，水化反应得以维持。
4，养护时间（龄期）
保持合适的环境温度和湿度，使水泥水化反应不断进行的措施成为养护。水泥凝结硬化的实质是水泥水化反应不断进行的过程。水化反应时间越长，水泥石的强度越高，水泥石强度在早期增长较快，后期逐渐减缓，28d以后显著变慢。根据试验资料显示。水泥的水化反应在适当的温度和湿度下可延续数年。
三、硅酸盐水泥的技术性质
国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175—2007）对硅酸盐水泥的主要技术性质要求为：
(一) 细度
细度实质水泥的粗细程度。它是影响水泥需水量、凝结时间、强度和性能地重要指标。水泥颗粒越细，水化性能越高，则与水反应堆额表面积越大因而水化反应的速度越快；水泥石的早期强度越高，则硬化体的收缩越大，所以水泥在运输过程中易受潮而降低活性。因此水泥细度应适当，根据国家标准GB175—2007规定硅酸盐水泥的细度用透气式比表面仪测定，要求其比表面积应大于300。其他水泥的细度一般用筛余量表示，筛余量是一定质量的水泥在0.08毫米的方孔标准筛后残留与筛上部分的质量占原质量的百分数。
（二） 氧化镁、三氧化硫、碱及不溶物含量
水泥中氧化镁含量不得超过5.0%，如果水泥经蒸压性试验合格，则氧化镁含量允放宽到6.0%。
三氧化硫含量不得超过3.5%。
水泥中碱含量按计算值来表示。水泥中减含量过高则在混凝土中遇到活性骨料时，易产生碱骨料反应，对工程造成危害。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于0.6%或由供需双方商定。
Ⅰ型硅酸盐水泥中不得超过0.75%，Ⅱ型硅酸盐水泥中不得超过1.5%。
（三） 烧失量
烧失量指水泥在一定灼烧温度和时间内，烧失的质量占原质量的百分数，Ⅰ型硅酸盐水泥的烧失量不得大于3.0%，Ⅱ型硅酸盐水泥的烧失量不得大于3.5%。
(四)标准稠度及用水量
在测定水泥凝结时间、体检定性等性能时，为使所测的结果有准确的可比性，规定在试验时所使用的水泥净浆必须以标准方法（按GB/T1346规定）测试，并达到统一规定的浆体可塑性程度即标准稠度。
水泥净浆标准稠度需水量，是指搅拌水泥净浆时为达到标准稠度所需的加水量。它以水与水泥质量之比的百分数表示。硅酸盐水泥的标准稠度用水量一般为24%~30%。
（五） 凝结时间
国家标准规定：硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6.5h。
凝结时间是指水泥从加水开始到失去流动性，即从可塑状态发展到开始形成固体状态所需的时间，分为初凝和终凝。初凝时间为水泥从开始加水拌和起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间；终凝时间是从水泥开始加水拌和起至水泥浆完全失去可塑性，并开始产生强度所需的时间。按《水泥标准稠度用水量、凝结时间、性检查方法》（GB/T1346—2001）规定的方法测定。
水泥的凝结时间对施工有重大意义。水泥的初凝不宜过早，以便在施工时有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌、运输、浇捣和砌筑等操作；水泥的终凝不宜过迟以免拖延施工工期。
（六） 体积安全性
水泥体积性简称水泥性是指水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。用煮沸法检验必须合格。性不良的水泥，在浆体硬化过程中或硬化后产生不均匀体积膨胀，并引起开裂。
水泥性不良的主要原因是熟料中含有过量的游离氧化钙、游离氧化镁或掺入的石膏过
多。因上述物质均在水泥硬化后开始或继续进行水化反应，其反应产物体积膨胀而使水泥石开裂。
（七） 成人保健药品水泥的强度与强度等级
水泥强度是表征水泥力学性能的主要指标，它与水泥的矿物组成、水泥细度、水灰比、水化龄期和环境温度等密切相关。为了使试验结果具有可比性，水泥强度必须按《水泥胶砂强度试验方法（ISO法）》（GB/Ｔ17671—1999）的规定制作试块，养护并测定其抗压强度值和抗折强度值。该指是评定水泥强度等级的依据。
（八） 水化热
水化热是指水和水泥之间发生化学反应放出的热量，通常以焦耳/千克（J/kg）表示。
水泥水化热放出的热量以及放热速度，主要取决于水泥的矿物组成和细度。熟料矿物中铝酸三钙和硅酸三钙的含量越高，颗粒越细，则水化热越大，这对一般建筑的冬季施工是有利的，但对大体积混凝土工程是有害的。为了避免由于温度应力引起水利石的开裂，在大体积混凝土施工中，不宜采用硅酸盐水泥，而采用水化热低的水泥，如中热水泥、低热矿
渣水泥等。水化热的数值可根据国家标准规定的方法测定。
四、水泥石的侵蚀与防止
通常情况下硬化的硅酸盐水泥具有较强的耐久性。但在某些含腐蚀性物质（强酸、强碱、盐类）的介质中，由于水泥石结构存在来口孔隙，有害介质侵入水泥石内部，水泥石中的水化产物与介质中的侵蚀性物质发生物理、化学反应，反应生成物或易溶于水，或松软无胶结力，或产生有害的体积膨胀，这些都会使水泥石结构产生侵蚀性破坏。
几种主要的侵蚀作用如下。
（一） 溶出性侵蚀（软水侵蚀）、
水泥石长期处于软水中，氢氧化钙易被水溶解，使水泥石中的石灰浓度逐渐降低，当其浓度低于其他水化物；赖以稳定存在的极限浓度时，其他水化物（如水化硅酸钙、水化铝酸钙等）也将被溶解。在流动及有压水的作用下，溶解物不断被水流带走，水泥石结构遭到破坏。
（二）酸类侵蚀
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1．碳酸侵蚀
某些工业污水及地下水中常含有较多的二氧化碳。二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙反应生成碳酸钙，碳酸钙与二氧化碳反应生成碳酸氢钙，反应式：
由于碳酸氢钙易溶于水，若被流动的水带走，化学平衡遭到破坏，反应不断向右边进行，则水泥石中的石灰浓度不断降低，水泥石结构逐渐破坏。
2． 一般酸性侵蚀
某些工业废水或地下水中常含有游离的酸类物质，当水泥石长期与这类酸类物质接触时，产生化学反应：
生成的氯化钙易溶解于水，被水带走后，降低了水泥石的石灰浓度；二水石膏在水泥石孔
隙中结晶膨胀，使水泥石结构开裂。
（三）盐类侵蚀
1.；硫酸盐侵蚀
在海水、盐沼水、地下水及某些工业废水中常含有硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁等硫酸盐，硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙发生反应，均能生成石膏。石膏与水泥石的水化铝酸钙反应，生成水化硫铝酸钙。石膏和水化硫铝酸钙在水泥石孔隙中产生结晶膨胀，使水泥石结构破坏。
2.镁盐侵蚀
在海水及某些地下水中含有大量的镁盐，水泥石长期处于这种环境中，发生如下反应：
生成的氯化钙易溶解于水，氢氧化镁软松无胶结力，石膏产生有害性膨胀，均能造成水泥石结构的破坏。
（四）侵蚀的防止
防静电推车根据水泥石侵蚀的原因及侵蚀的类型，工程中科采取下列防止侵蚀的措施：
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