二、铝酸盐水泥
铝酸盐水泥是以铝酸钙为主的铝酸盐水泥熟料，磨细制成的水硬性胶凝材料，代号 CA。根据需要也可在磨制Al2O3含量大于68%的水泥时掺加适量的a-Al2O3。按Al2O3含量百分数将铝酸盐水泥分为四类：
CA-50 50%
CA-60 60%
CA-70 68%
CA-80 77 %
铝酸盐水泥的主要矿物成分为铝酸一钙(CaO·Al2O3)，及其他的铝酸盐，如CaO·2Al2O3、2CaO · Al2O3· SiO2(铝方柱石)、12CaO · 7 Al2O3等，有时还含有很少量 2CaO · SiOz等。
(一)铝酸盐水泥的水化与硬化
其水化反应随温度的不同而水化产物不相同。
当温度小于20°C时，其反应：
CaO · Al2O3+ 10HzO一→CaO · Al2O3· 10HzO 当温度在20-30°C时，其反应：
2(CaO · Al2O3)十11HzO一→2CaO · Al2O3· 8HzO+ Al2O3· 3HzO 当温度大于30°C时，其反应：
3(CaO·Al2O3) + 12HzO一→3CaO · Al2O3· 6HzO十2CAl2O3· 3HzO)
在一般条件下， CAH10和C2AH8同时形成，一起共存，其相对比例则随温度的提高 而减少。但在较高温度(300C以上)下，水化产物主要为C3AH6。
铝酸盐水泥中CAz的水化与CA基本相同，但水化速度较慢。C1zA7的水化作用很 快，也生成CzAHs。而CzAS与水作用则极为微弱，可视为惰性矿物。CzS则生成C-S-H 凝胶。
水化物CAH10或CzAH8都属六方晶系，具有细长的针状和板状结构，能互相结成竖 固的结晶连生体，形成晶体骨架。析出的氢氧化铝凝胶难溶于水，填充于晶体骨架的空隙 中，形成较密实的水泥石结构。同时水化5~7d后，水化铝酸盐结晶连生体的大小很少改 变，故铝酸盐水泥初期强度增长很快，而以后强度增长不显著。随着时间的推移CAH10 和CzAH8会逐渐转化为C3AH6，后期水泥强度降低。硅酸二钙的数量少，在硬化过程中 不起很大作用。
铝酸盐水泥在普通硬化条件下，水泥石中不含铝酸三钙和氢氧化钙，同时密实度也较 大，因此对矿物水和硫酸盐的侵蚀作用具有很高的抵抗能力。
(二)铝酸盐水泥的技术要求
铝酸盐水化常为黄或褐色，也有呈灰色的，国家标准《铝酸盐水泥)) (GB 201 2000)规定，其细度要求0.045mm筛余不大于20%或其表面积不小于300m2/kg，凝结时间(胶砂)应符合表1-13要求。各类型铝酸盐水泥各龄期强度值得附于表1-14数值。
凝结时间 表1-13
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水泥类型 |
初凝时间不得早于（min） |
终凝时间不得迟于（ h） |
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CA~50、CA-70、CA－80 |
30 |
6 |
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CA-60 |
60 |
18 |
水泥胶砂强度 表1-14
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水泥类型 |
抗压强度（MPa） |
抗折强度（MPa） |
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6h |
1d |
3d |
28d |
6h |
1d |
3d |
28d |
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CA-50 |
201） |
10 |
50 |
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3. 01） |
5. 5 |
6. 5 |
|
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CA-60 |
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20 |
15 |
85 |
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2. 5 |
5. 0 |
10.0 |
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CA-70 |
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30 |
40 |
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5.0 |
6. 0 |
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CA-80 |
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25 |
30 |
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4.0 |
5. 0 |
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注：1）当用户需要时，生产厂应提供结果。
(三)铝酸盐水泥的特'性
(1)快凝早强， 1d强度可达最高度的80%以上。
(2)水化热大，且放热量集中， 1d内放出水化热总量的70%~80%，使混凝土内部 温度上升，故即使在100C下施工，水化也很快。
(3)抗硫酸盐性能很强，因其水化后无Ca(OH)2生成，但抗碱性极差。
(4)长期强度要降低，一般降低40%~50%。
关于铝酸盐水泥长期强度降低的原因，国内外存在许多说法，但比较多的看法认为： 一是铝酸盐水泥中水泥主要水化产物CAH10和CzAH8为亚稳晶体结构，经一定时间后，特别是在较高温度及高湿度环境中，易转变成稳定的呈立方体结构的C3AH6。立方体晶 体相互搭接差，使骨架强度降低。二是在晶形转化的同时，固相体积将减缩约50% ，使 孔隙率增加。三是在晶形转变过程中析出大量游离水，进一步降低了水泥石的密度，从而 使强度下降。
(四)铝酸盐水泥的应用及施工注意事项
铝酸盐水泥不能用于长期承重的结构及高温高湿环境中的工程，适用于紧急军事工程 (筑路、桥) ，抢修工程(堵漏等)、临时性工程，以及配制耐热混凝土，如高温窑炉炉衬等。
配制铝酸盐水泥混凝土时应采用低水灰比。实践证明，当W/C<0.4时，晶形转化 后的强度尚能较高。不能在高温季节施工，铝酸盐水泥施工适宜温度为15°C，应控制在 不大于25°C。也不能进行蒸汽养护。不经过试验，铝酸盐水泥不得与硅酸盐水泥或石灰 相混，以免引起闪凝和强度下降。
