石膏矿渣水泥

将干燥的粒化高炉矿渣（一般为80%左右）加15%左右的石膏（天然二水石膏，煅烧到600-750℃的无水石膏或天然无水石膏等）和少量硅酸盐水泥熟料（一般不超过8%）或石灰（一般不超过5%）一起粉磨或分别粉磨再经混合后所得到的水硬性胶凝材料。

概述石膏矿渣水泥是由基础材料粒化高炉矿渣、激发剂石灰或水泥熟料和增强剂石膏混合粉磨而成的水硬性胶凝材料。石膏增强剂又称硫酸盐增强剂，所以石膏矿渣水泥又称硫酸盐矿渣水泥。

在20世纪50年代，中国建筑材料科学研究总院缪纪生、吴兆正和成希弼等对石膏矿渣水泥的物化理论、生产技术和性能与应用，做了大量研究开发工作，取得良好结果。1957年到1962年间，石膏矿渣水泥曾在全国推广，用于多层房屋、桥梁和水坝等建设工程，取得了预期结果。进入20世纪70年代，随着通用硅酸盐水泥迅速发展，高炉矿渣资源愈加紧缺，甚至发展到被列入国家原材料资源的统配名单，按国家计划分配给各水泥企业。由于资源紧缺，加上性能方面的某些缺陷，石膏矿渣水泥虽然具有生产工艺简单和成本较低等优势，到20世纪70年代后期它开始逐渐淡出中国水泥品种名单。

石膏矿渣水泥目前在全国范围内虽已不再普遍使用，但它的物化理论、生产技术和使用经验，对利用地区性工业废渣、发展地方性无熟料或少熟料水泥具有重要价值和现实意义。例如，利用化铁炉渣、钢渣、铝渣、磷渣和铬铁渣等制造无熟料水泥或少熟料水泥。1

石膏矿渣水泥的生产石膏矿渣水泥的生产过程比较简单，可以采用共同粉磨或分别粉磨再行混合两种流程。由于矿渣与石膏的易磨性差别较大，石膏较软，极易磨细，但易产生粘球粘磨现象，使矿渣不易进一步磨细，因此。不宜采用共同粉磨的流程。比较合理的流程是先将矿渣磨细到一定程度，然后与石膏、石灰等易磨物料一起，在二级磨中共同混合磨细，这样避免了石膏的粘球粘磨现象，提高了水泥的比表面积，又保证了各组分混合的均匀性，技术经济效果比较好。

石膏矿渣水泥的质量与一系列因素有关，其中最主要的为矿渣的质量，矿渣、石膏和碱性激发剂间的配合比(尤其是碱性激发剂的用量)及水泥的粉磨细度，分述如下：

矿渣的质量，包括矿渣的化学成分和粒化的质量，对石膏矿渣水泥的质量影响很大。我国曾对不同质量的矿渣所制得的石膏矿渣水泥的强度进行过系统的研究。研究结果表明，矿渣中CaO及Al2O3含量较高，SiO2含量较低，所制成的石膏矿渣水泥强度较高。石膏可采用各种形态的硫酸钙，但以二水石膏经600~750℃煅烧后的无水石膏具有最好的效果。

石膏矿渣水泥的碱性激发剂，可以用石灰，也可以用硅酸盐水泥熟料，但以后者效果较好。使用熟料作碱性激发剂时，生产容易控制，水泥的强度高，抗风化性能好，改善水泥起砂等。

石膏矿渣水泥的配合比对水泥的质量(主要表现在强度)影响很大。石膏的用量一般在10%～20%范围内，平均在15%左右。最关键的是碱性激发剂的用量，其加入量对水泥的强度影响极大。在大多数情况下，都有一个最适宜的加入量，加入量不足或过多，都会导致水泥强度的下降。

碱性激发剂的最宜加入量，与矿渣的成分有关，矿渣中CaO含量高，所需碱性激发剂加入量少；反之，应多加，但必须严格控制，应根据矿渣品种的变化，随时加以适当的调整，这样才能达到稳定水泥质量的效果。

石膏矿渣水泥的粉磨细度对水泥的强度(尤其是早期强度)影响很大。标准规定，石膏矿渣水泥的细度，以0．08 mm方孔筛筛余计，不得大于10%，而实际生产上往往控制在5%左右。比表面积一般要求控制在4000～4500 cm²/g。2

石膏矿渣水泥的性质石膏矿渣水泥的水化作用是在碱性激发剂和硫酸盐激发剂的同时作用下发生的。起碱性激发剂作用的Ca(OH)2与矿渣中的活性SiO2和Al203生成水化硅酸钙C—S—H(I)与水化铝酸钙。起硫酸盐激发作用的CaSO2与新生成的水化铝酸钙或与Ca(OH)2和活性Al2O3相作用生成水化硫铝酸钙。所以石膏矿渣水泥的主要水化产物为钙矾石和水化硅酸钙，其次还有水化铝酸钙(C2AH8)、水化铝硅酸钙(C2ASH8)等。

石膏矿渣水泥的标号一般为325～425号。该水泥在性能上具有很多优点，例如，对化学性侵蚀介质具有很强的抵抗力，尤其对各种硫酸盐介质的耐蚀性能超过了其他品种水泥。用石膏矿渣水泥制成的砂浆试件放人海水中20年，其强度比放在淡水中的还高。2

编号分为六个标号：200号、250号、300号、400号、500号、600号。

适用范围适用于一般民用和工业建筑工程，特别适用于地下及水中工程，大体积混凝土工程，不宜用于受冻融交替作用频繁的水中工程。

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学