1.3 水泥
水泥是重要的建筑材料之一。水泥呈粉末状,与一定比例的水混合后,经过物理化学作用由可塑性浆体变成坚硬的实体状,并能将散粒状材料黏结到一起,此外水泥浆体不但能在空气中硬化,还能在水中硬化,使其强度持续增长,所以水泥是一种水硬性胶凝材料。
目前,我国建筑工程中常用的水泥主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥以及粉煤灰硅酸盐水泥等,还有在一些特殊情况中应用的具有特殊性能的水泥,如高铝水泥、白色硅酸盐水泥与彩色硅酸盐水泥、膨胀水泥、低热水泥等。水泥在园林工程中应用广泛,常用来制造各种形式的混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土构件和建筑物,也常用于配制砂浆以及灌装材料等。
1.3.1 通用硅酸盐水泥
1.3.1.1 分类
目前,我国园林建筑工程中常用的是通用水泥,也称通用硅酸盐水泥,它是以通用硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。根据《通用硅酸盐水泥》(GB 175—2007/XG 1—2009)规定,通用硅酸盐水泥按其掺用混合料的品种和掺量不同,分为六大类,其分类、代号及强度等级见表1-13,强度等级中R表示早强型。
表1-13 通用硅酸盐水泥的分类、代号及强度等级
(1)硅酸盐水泥
由硅酸盐水泥熟料、石灰石或粒化高炉矿渣(含量≤5%)、适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料,称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥又分为两类,未掺入混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水泥,代号为P·Ⅰ;掺入不超过水泥质量5%的混合材(粒化高炉矿渣或石灰石)的称为Ⅱ型硅酸盐水泥,代号为P·Ⅱ。
(2)普通硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥代号为P·O。与硅酸盐水泥特点差不多,只是其中加入了大于5%且不超过20%的活性混合材,其中允许用不超过水泥质量8%的非活性混合材或不超过水泥质量5%的窑灰代替部分活性混合材。所以成本比硅酸盐水泥低,强度和水化热有所减小。
(3)矿渣硅酸盐水泥
简称矿渣水泥,由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣(大于20%且不超过70%)、适量石膏磨细制成。矿渣硅酸盐水泥分为两个类型,加入大于20%且不超过50%的粒化高炉矿渣的为A型,代号为P·S·A;加入大于50%且不超过70%的粒化高炉矿渣的为B型,代号为P·S·B。其中允许用不超过水泥质量8%的活性混合材、非活性混合材或窑灰中的任一种材料代替部分矿渣。
(4)火山灰质硅酸盐水泥
简称火山灰水泥,由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成。水泥中火山灰质混合材料掺加量按质量分数应大于20%且不超过40%。火山灰质硅酸盐水泥代号为P·P。
(5)粉煤灰硅酸盐水泥
简称粉煤灰水泥,由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成。水泥中粉煤灰掺加量按质量分数应大于20%且不超过40%。粉煤灰硅酸盐水泥代号为P·F。
(6)复合硅酸盐水泥
简称复合水泥,由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰混合材料、适量石膏磨细制成。水泥中混合材料总掺加量按质量分数应大于20%且不超过50%。其中允许用不超过水泥质量8%的窑灰代替部分混合材料;掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。复合硅酸盐水泥代号为P·C。
1.3.1.2 特性
因掺用混合料的种类、掺量不同,不同品种的通用硅酸盐水泥性能有较大差别,六大通用硅酸盐水泥的主要特性见表1-14。
1.3.2 装饰水泥
装饰水泥用于装饰建筑物表层,使用装饰水泥比使用天然石材更容易得到所需的色彩和装饰效果,它还具有施工简单、造型方便、维修容易、价格便宜等优点。
装饰水泥可分为两种,即白色硅酸盐水泥和彩色硅酸盐水泥。
(1)白色硅酸盐水泥
表1-14 通用硅酸盐水泥的主要特性
白色硅酸盐水泥,简称白水泥,是指凡以适当成分的生料,烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主要成分及含少量铁质的熟料,加入适量的石膏,磨成细粉,制成的白色水硬性胶结材料。按国家建筑材料标准《白色硅酸盐水泥》(GB/T 2015—2017)规定,白水泥的强度等级可分为三种,即32.5、42.5和52.5。其技术标准见表1-15。
(2)彩色硅酸盐水泥
彩色硅酸盐水泥,简称彩色水泥,是指凡以白色硅酸盐水泥熟料和优质白色石膏在粉磨过程中掺入颜料、外加剂(防水剂、保水剂、增塑剂、促硬剂等)共同粉磨而成的一种水硬性彩色胶结材料。
彩色水泥中常用的颜料有氧化铁(可制红、黄、褐、黑色)、二氧化锰(黑、褐色)、氧化铬(绿色)、钴蓝(蓝色)、群青蓝(蓝色)、炭黑(黑色)及孔雀蓝(蓝色)、天津绿(绿色)等。
装饰水泥性能同硅酸盐水泥相近,施工和养护方法也与硅酸水泥相同,但极易污染,使用时要注意防止其他物质污染,搅拌工具必须干净。
1.3.3 应用范围
常见硅酸盐水泥的特点及使用见表1-16。
表1-15 白色硅酸盐水泥的技术标准
表1-16 常见硅酸盐水泥的应用
白色和彩色硅酸盐水泥主要应用于园林建筑装饰工程中,常用于配制各类彩色水泥浆、水泥砂浆,用于饰面刷浆或陶瓷铺贴的勾缝,配制装饰混凝土、彩色水刷石、人造大理石及水磨石等制品,并以其特有的色彩装饰性,用于雕塑艺术和各种装饰部件。
彩色硅酸盐水泥可直接配制各种颜色的装饰工程材料,而白色水泥则需加入各种矿物颜料来配制各类彩色装饰工程材料。