黑水泥指的是常用的普通矽酸鹽水泥，黑水泥的分類方法有多種。
基本介紹
- 中文名：黑水泥
- 主要化學成分：矽酸鹽泥水泥、鋁酸鹽水
- 用途：油井，大壩等
- 分類方法：根據性質，性能，用途，化學成分
- 特徵：早期強度高
- 缺點：耐熱性差
主要分類,原料性質分類,水泥性能分類,用途分類,化學成分分類,矽酸鹽介紹,性能,品種,原料,水泥成分,適用範圍,套用範圍,技術要求,
主要分類
原料性質分類
分為天然水泥、有熟料水泥（用石灰石和粘土按所需成分配合，在較高溫度下煅燒得到的產物稱為熟料）和無熟料水泥（利用粉煤灰、高爐礦渣等工業廢料或天然火山灰與石灰、水玻璃等鹼性激發劑以及石膏按比例磨細,不經煅燒而製得的水泥）。
水泥性能分類
分為快硬水泥(早強水泥)、低熱水泥、膨脹水泥、耐酸水泥、耐火水泥等。
用途分類
可分為油井水泥、大壩水泥、噴射水泥、海工水泥等。
化學成分分類
分為矽酸鹽泥水泥、鋁酸鹽水(高鋁水泥)、磷酸鹽水泥等，後者套用較少。雖然水泥的品種繁多，但95%以上屬矽酸鹽水泥類，只是根據工程的要求改變其中化學組成，或在使用時加入某些調節性能的物質而已。
矽酸鹽介紹
矽酸鹽水泥： 一類以高鹼性矽酸鹽為主要化合物的水硬性水泥的總稱（在西方國家通稱波特蘭水泥）。它是將鈣質（石灰石等）和鋁矽酸質（粘土等）原料按一定比例混合,磨細後在水泥窯內經高溫（約1720K）煅燒，得到水泥熟料，再與適量的石膏共同研磨至一定細度而製得的。
性能
矽酸鹽水泥的相對密度為3.1～3.2。水泥與水接觸會放出熱量，經過一定時間便凝結（不同品種的水泥有不同的凝結時間）。為保證水泥有合適的凝結時間，常加入適量的石膏，化肥工業副產品磷石膏、氟石膏也可作代用品。石膏的加入量主要決定於水泥熟料中鋁酸鹽的含量,加入量以三氧化硫計不能超過3.5%。水泥應有良好的體積安定性。凝結後的水泥在空氣中和水中很快硬固並具有機械強度（抗壓和抗折強度）。一般以水泥：砂=1:2.5的砂漿試樣在水中養護3天、7天和28天的抗壓和抗折強度，均符合國家標準作為水泥的強度指標，以kg/cm2計，並以28天的抗壓強度的數值稱為水泥的標號。矽酸鹽水泥常用標號有325、425、525和625。一些高強和超高強水泥的標號，甚至可達1000以上。水泥熟料中各礦物與水接觸時發生水化反應(即水合)，同時生成氫氧化鈣、水化矽酸鈣凝膠、水化鋁酸鈣和水化鐵酸鈣等。當有石膏時，後兩種水化物分別生成水化硫鋁酸鈣和水化硫鐵酸鈣。水泥漿體在乾燥條件下會收縮，在潮濕環境下會膨脹。氫氧化鈣和水化鋁酸鈣將受海水中硫酸鹽的侵蝕作用，因此對海港等所用水泥要限制水泥中鋁酸鈣的含量。若水泥中鹼含量過高，而製成混凝土的集料又含有活性氧化矽時，還會發生鹼－集料反應，體積膨脹，水泥石和混凝土將會毀壞。熟料中過多的游離氧化鈣和方鎂石在水化反應時，也產生體積膨脹，造成水泥體積安定性不良，這種水泥就不合格。
品種
矽酸鹽水泥根據其中礦物組成的變化和外加混合材料的不同而有不同的品種。熟料中只加石膏而製得的水泥稱純矽酸鹽水泥，如在其中加入高爐礦渣、粉煤灰或火山灰等混合材料，則分別稱為礦渣矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥和火山灰矽酸鹽水泥。如果上述混合材料的加入量不超過15%，則稱為普通矽酸鹽水泥（簡稱普通水泥）。上述五種水泥的生產量最大，常稱為五大品種水泥。根據工程要求，在生產過程中可以改變水泥熟料的化學成分，從而生成的各種礦物的含量有差別，如對於高溫油井水泥要求矽酸二鈣含量增多；大壩用水泥則要求鋁酸鈣和矽酸三鈣的含量低；白色矽酸鹽水泥要求氧化鐵的含量小於 0.5%；快硬水泥應使矽酸三鈣的含量高等。從節約能源和開拓資源出發，生產矽酸鹽水泥時，組分中有時還加入石膏和螢石，提高氧化鐵含量，降低氧化鈣含量，生成以矽酸二鈣、鐵鋁酸鈣和無水硫鋁酸鈣為主要礦物的水泥熟料。有的水泥中並含有少量的氟鋁酸鈣。
原料
矽酸鹽水泥熟料中的主要化學組成是氧化鈣、氧化矽、氧化鋁和氧化鐵。氧化鈣主要來源於石灰質原料，如石灰石、白堊、泥灰岩等；氧化鋁和氧化矽則來源於含矽酸鋁的物質，如粘土、高爐礦渣、粉煤灰等；氧化鐵則利用硫酸生產中的硫鐵礦渣。用於生產矽酸鹽水泥的石灰質原料中的氧化鈣含量一般在52%左右；粘土質原料中的氧化矽含量達57%左右，氧化鋁的含量則小於20%。為了降低煅燒溫度，並在煅燒過程中生成一部分熔融物，常加少量氧化鐵原料。對原料還要控制其中鹼和氧化鎂的含量，即在水泥熟料中氧化鎂的含量應小於5%，總鹼量(Na2O+K2O)對於一般水泥應小於1.2%，對低鹼水泥則應小於0.6%。
水泥成分
水泥生料在窯內受熱過程中發生一系列物理和化學變化，如游離水的蒸發、粘土脫去結晶水、碳酸鈣分解成氧化鈣。後者與粘土中的氧化矽和氧化鋁及鐵礦石間發生固相反應生成化合物，它們的存在形式主要有四種，即矽酸三鈣(3CaO·SiO2，簡寫C3S)、矽酸二鈣（2CaO·SiO2，簡寫C2S）,鋁酸三鈣(3CaO·AI2O3，簡寫C2A)和鐵鋁酸四鈣(4CaO·Al2O3·Fe2O3,簡寫C4AF)。還有少量未化合的氧化鈣和方鎂石 (MgO)。有時還有硫酸鹽、鈦酸鹽等,但數量更少。由於熟料中還含有其他氧化物,上述各化合物並不是以純的狀態存在，往往固溶有其他各種氧化物。故又將它們按照礦物相(即晶相)來命名，如矽酸三鈣稱阿利特，它在熟料中占50%以上；矽酸二鈣稱貝利特,約含有25%；鋁酸三鈣為鋁酸鹽;鐵鋁四鈣稱才利特。從反光顯微鏡下觀察到的水泥熟料結構可見到六方晶體是阿利特,圓粒晶體是貝利特。晶體間的物質系由於物料在1450℃左右溫度下有約30%熔融經冷卻後形成，稱中間相，其中亮的部分是才利特,又稱白色中間相（即無定形的非晶相）,暗色的是鋁酸鹽,又稱黑色中間相。水泥熟料化學成分(%)有一定範圍要求，氧化鈣62～67，氧化矽20～24，氧化鋁4～7，氧化鐵3～5。
適用範圍
矽酸鹽水泥PI PII
成分：
1. 水泥熟料及少量石膏(Ⅰ型)
2. 水泥熟料、5%以下混合材料、適量石膏(Ⅱ型)
主要特徵：
1. 早期強度高
2. 水化熱高
3. 耐凍性好
4. 耐熱性差
5. 耐腐蝕性差
6. 乾縮較小
適用範圍：
1. 製造地上地下及水中的混凝土、鋼筋混凝土及預應力混凝土結構，包括受循環凍融的結構及早期強度要求較高的工程
2. 配製建築砂漿
不適用處：
1. 大體積混凝土工程
2. 受化學及海水侵蝕的工程
普通水泥(P.O)
成分：
在矽酸鹽水泥中摻活性混合材料6%~15%或非活性混合材料10%以下
主要特徵：
1. 早強
2. 水化熱較高
3. 耐凍性較好
4. 耐熱性較差
5. 耐腐蝕性較差6. 乾縮較小
適用範圍：
與矽酸鹽水泥基本相同
不適用處：
同矽酸鹽水泥
礦渣水泥(P·S)
成分：
在矽酸鹽水泥中摻入20%~70%的粒化高爐礦渣
主要特徵：
1. 早期強度低，後期強度增長較快
2. 水化熱較低
3. 耐熱性較好
4. 對硫酸鹽類侵蝕抗和抗水性較好
5. 抗凍性較差
6. 乾縮較大
7. 抗滲性差
8. 抗碳化能力差抵
適用範圍：
1. 大體積工程
2. 高溫車間和有耐熱耐火要求的混凝土結構
3. 蒸汽養護的構件
4. 一般地上地下和水中的混凝土及鋼筋混凝土結構
5. 有抗硫酸鹽侵蝕要求的工程
6. 配建築砂漿
不適用處：
1. 早期強度要求較高的混凝土工程
2. 有抗凍要求的混凝土工程
火山灰水泥(P·P)
成分：
在矽酸鹽水泥中摻入20%~50%火山灰質混合材料
主要特徵：
1. 早期強度低，後期強度增長較快
2. 水化熱較低
3. 耐熱性較差
4. 對硫酸鹽類侵蝕抵抗力和抗水性較好
5. 抗凍性較差
6. 乾縮較大
7. 抗滲性較好
適用範圍：
1. 地下、水中大體積混凝土結構
2. 有抗滲要求的工程
3. 蒸汽養護的工程構件
4. 有抗硫酸鹽侵蝕要求的工程
5. 一般混凝土及鋼筋混凝土工程
6. 配製建築砂漿
不適用范處：
1. 早期強度要求較高的混凝土工程
2. 有抗凍要求的混凝土工程
3. 乾燥環境的混凝土工程
4. 耐磨性要求的工程
粉煤灰水泥(P·F)
成分：
在矽酸鹽水泥中摻入20%~40%粉煤灰
主要特徵：
1. 早期強度低，後期強度增長較快
2. 水化熱較低
3. 耐熱性較差
4. 對硫酸鹽類侵蝕和抗水性較好
5. 抗凍性較差
6. 乾縮較小
7. 抗碳化能力較差
適用範圍：
1. 地上、地下、水中和大體積混凝土工程
2. 蒸汽養護的構件
3. 有抗裂性要求較高的構件
4. 有抗硫酸鹽侵蝕要求的工程
5. 一般混凝土工程
6. 配製建築砂漿
不適用處：
1. 早期強度要求較高的混凝土工程
2. 有抗凍要求的混凝土工程
3. 抗碳化要求的工程
套用範圍
白水泥是白色矽酸鹽水泥的簡稱，它是以矽酸鈣為主要成份，鐵度含量極少的矽酸鹽熟料經漂白處理，加入適量的石膏磨細製成的白色硬性膠凝內材料。
主要用於建築裝飾工程的粉刷、雕塑、地面、樓梯亭柱台階的裝飾和製造各種顏色水沙石、水磨石製品，在白色水泥中滲入適量的 耐緘色素，可製成彩色水泥。
技術要求
1、氧化鎂：熟料中氧化鎂的含量不超過6.0%。
2、三氧化硫：水泥中三氧化硫的含量不超過3.5%。
3、細度：0.080mm方孔篩篩餘量不超過10%。
4、凝結時間：初凝不早於45分鐘，終凝不遲於10小時。
5、安定性：按煮沸法檢驗合格。
6、強度：各標號各令期強度見表1數值。
7、白度：各等級的白度>87%。
黑水泥與白水泥不能混用，如果樓板砼結構本身不好的話單獨以水泥來做防水，則防水效果較差。衛生間的防水可以採用水泥基聚合物防水塗料，即在水泥基聚合物防水塗料中加入適量的水泥攪拌均勻後直接塗刷在樓板砼結構面上，形成一層防水保護塗膜來防止水滲漏。
