[科普中国]-快硬硫铝酸盐水泥

GB 20472--2006((硫铝酸盐水泥》规定，以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料和少量石灰石、适量石膏一起磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料，称为快硬硫铝酸盐水泥，代号R·SAC。其中，石灰石掺加量应不大于水泥质量的15%。

特点1．凝结硬化快，便于模具周转采用硅酸盐水泥，一般在加人大量促凝成分的情况下，仍需要12～24h才能达到脱模强度，不但增加了工艺及配合比的复杂性，而且提高了产品的成本。但若采用快硬硫铝酸盐水泥，在不需加人促凝促硬成分的情况下，也可以4～5h顺利脱模，有利于简化工艺及配方，且降低产品成本，加快模具周转。这是其最突出的优势。

2．碱度低，发泡速度略慢，有利于工艺操作和稳泡。硬硫铝酸盐水泥的液相碱度低，pH值只有10.5～11.5，低于硅酸盐水泥。因此它的发泡速度慢，在浆体浇注后才会慢慢起泡，全部完成发泡需要10～30min。所以采用快硬硫铝酸盐水泥在工艺上很有好处，便于操作，尤其适合大型生产线的生产。由于发泡慢，水泥的凝结速度与起泡速度更便于趋向一致，不因发泡快于水泥凝结速度而导致塌模，稳泡性能优于硅酸盐类水泥。
3．低温性能好，对生产工艺条件要求不高。硅酸盐类水泥生产泡沫混凝土保温板，对生产条件要求较高，水温大多要高于30℃，对环境温度也要求大于25℃，在自然温度较低的月份就不能常温生产，每年的生产周期短(5～10月)。而快硬硫铝酸盐水泥由于低温性能好，一般不需要热水，对环境温度的要求也不像硅酸盐水泥那么严格，在较低温度的4月和11月，在我国的寒冷地区也可生产，延长了生产周期，降低了生产条件，为生产提供了较大的便利。1

缺点1．耐碳化性能差，影响其耐久性。这是其被大多数生产厂家否定和摒弃的关键性因素。在2005年～2011年8月，它的这一不足还没有被人发现。但随着它的应用量的扩大，在2011年中期，逐步被专家们在检测和工程应用中所发现。专家们提醒各生产企业注意这一不足可能对保温工程造成的隐患及不利影响。自此，这一水泥品种的缺陷逐渐被各地企业所认知，并逐步由它转向了硅酸盐水泥。就生产实际来看，在技术控制不严格的情况下，制品若在生产后长时间堆放，表面就会出现粉化层。它的碳化速度虽较缓慢，在短期内表现不明显，但随着时间的延长，就会逐步明显。从工程的安全性及耐久性考虑，确实应予以重视。

2．快凝快硬易引发热裂。快硬硫铝酸盐水泥由于凝结硬化速度快，因而在很短的时间内就释放了它的大部分水化热。当浇注体积较大时，其浇注体中心的温度仍可剧升到80℃以上，引发水化热过度集中，造成坯体因内外温差过大而不同程度的热裂。有些虽肉眼观察不见裂纹，但其微细裂纹也会在坯体内部产生。当然，采用硅酸盐水泥，也会有热裂产生，但现对于快硬硫铝酸盐水泥，还是快硬硫铝酸盐水泥更易在同等条件下产生热应力集中，更易热裂。

3．供应不普遍，采购不方便。
国内快硬硫铝酸盐水泥的生产企业较少，总计也只有几十家，且大多集中在唐山、河南郑州周边，其他散布于湖北孝感、山西阳泉、河北石家庄、山东淄博、广西横县等地，其他地区没有。这给其他地区的使用带来很大的不便，运费高昂。若全国都采用这种水泥生产泡沫混凝土保温制品，其年产一百万吨的产量根本无法满足供应。因此，将其作为主导性原料，满足供应是有困难的。2

技术评价与选用(1)快硬硫铝酸盐水泥既有许多优点，也存在许多不足。从工艺角度考虑，它肯定是理想的胶凝材料。但从产品耐久性与产品性能考虑，若没有配套的改性技术与产品质量控制技术，它就不是生产泡沫混凝土保温制品的理想胶凝材料，关键是选用时的着眼点。

(2)快硬硫铝酸盐水泥作为主体胶凝材料单独使用，会存在不耐碳化、水化热易集中、使用成本高等不足，但若采用与其他材料内掺复合与结构复合技术，可以解决或部分解决上述不足带来的一些问题，为其应用奠定技术基础。因此，也不能简单地将硫铝酸盐水泥从泡沫混凝土保温制品的原材料领域排除或否定，那也是不科学的。用其长而避其短，依靠技术进步来克服其不足，才是正确的态度。

(3)快硬硫铝酸盐水泥生产厂家应当组织力量进行技术攻关，在有关专家的支持下对硫铝酸盐水泥进行性能优化，在不影响其快硬、低碱、低热、微膨胀等主要性能特点的情况下，研发和生产第二代快硬硫铝酸盐水泥，进一步提高其本身的抗碳化等性能，特别是研发更加适合于泡沫混凝土保温制品生产的快硬硫铝酸盐水泥品种。

(4)快硬硫铝酸盐水泥由于一些性能的缺陷，不是我国泡沫混凝土保温产品生产的主导性胶凝材料。但作为一种非主导性胶凝材料，也应该允许它在一定技术条件下使用。其在泡沫混凝土领域应用的广泛程度，取决于保温制品新产品的研发、外保温体系的完善、生产设备的改进、生产工艺的进步以及水泥本身的技术创新等一系列因素。总之，它作为一种泡沫混凝土保温产品使用的水泥品种，我们应当允许其使用。1

应用快硬硫铝酸盐水泥的水化和凝结硬化很快，水化放热速度快，早期强度高。在常温下，12h的强度可超过30～40MPa，如掺人早强剂，早期强度还可以提高。所以，特别适用于早期强度要求高的抢修、喷锚支护、堵漏注浆等工程和冬季施工，但不宜用于大体积混凝土工程。快硬硫铝酸盐水泥的水化产物主要是水化硫铝酸钙(AFt，AFm)、水化硅酸钙和铝胶。因此，具有硬化早期微膨胀、后期收缩量小、耐腐蚀性强的特点。适用于有抗渗、抗裂和抗硫酸盐腐蚀要求的混凝土工程。但水化硫铝酸钙含有大量结晶水，在较高温度下会分解脱水，耐热性差，不能用于有耐热要求的混凝土工程。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学