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高铝水泥性能及作用一. 前言高铝水泥和硅酸盐水泥都是属于水硬性水泥,前者的主要矿物组成是铝酸钙,后者的主要矿物组成是硅酸钙,由于矿物组成的不同,水泥的特性也不相同。
早在十九世纪后半页,法国由于海水和地下水对混凝土结构侵蚀破坏事故的频繁发生,一度成为土木工程上的重大问题,法国国民振兴会曾以悬赏金鼓励为此做贡献者。
研究者们发现,合成的铝酸钙具有水硬性,并对海水和地下水具有抗侵蚀能力。
1908年,法国拉法基采用反射炉熔融法生产成功高铝水泥并取得专利,解决了海水和地下水工程的抗侵蚀问题。
在实际使用中还发现了高铝水泥有极好的早强性,在第一次世界大战期间,高铝水泥被大量用来修筑阵地构筑物。
20世纪20年代以后,逐渐扩展到工业与民用建筑。
到30年代初,在法国本土及其非洲殖民地区的一批高铝水泥混凝土工程不断出现事故,诸多研究工作者遂着手深入进行该水泥的水化硬化机理和以强度下降为中心的耐久性研究,发现高铝水泥的水化产物因发生晶形转变而使强度降低。
此后,在结构工程中的应用都比较慎重。
而主要发展了在耐热、耐火混凝土和膨胀水泥混凝土中的应用。
20世纪八十年代以后,不定形耐火材料在耐火材料行业中的比例迅速增加,高铝水泥作为结合剂的用量也日益增加。
中国的高铝水泥,在建国初期为国防建设需要而开始立项研制,并开创性的采用回转窑烧结法生产高铝水泥,产品主要用作耐火浇注料的结合剂,以及配制自应力水泥、膨胀剂等。
也成功的应用于火箭导弹的发射场地等国防建设和抢修用水泥。
近年来,随着化学建材的迅速兴起,高铝水泥作为硅酸盐水泥凝结硬化时间的调节添加剂已愈来愈被材料工作者重视,并将成为化学建材的重要原材料之一。
其用量将大大超过耐火材料。
二. 高铝水泥的制造方法与化学矿物组成高铝水泥的制造方法主要有以下几种:2.1 回转窑烧结法由于中国的矾土含铁量较低,因此具有较宽的烧结温度范围,比较适合用回转窑烧结法生产。
回转窑烧结法采用烟煤作燃料,具有生产成本低、生产效率高、质量容易稳定的特点,在中国被广泛采用。
⼟⽊⼯程材料简答题五、问答题1、简述孔隙及孔隙特征对材料强度、表观密度、吸⽔性、抗渗性、抗冻性的影响。
答：孔隙率越⼤材料强度越低、表观密度越⼩；密实的材料且为闭⼝孔隙的材料是不吸⽔的，抗渗性、抗冻性好；粗⼤的孔隙因⽔不易留存，吸⽔率常⼩于孔隙率；细⼩且孔隙率⼤、开⼝连通的孔隙具有较⼤的吸⽔能⼒，抗渗性、抗冻性差。
2、对于开⼝微孔材料，当其孔隙率增⼤时，材料的密度、吸⽔性、抗冻性、导热性、强度分别怎样变化？答：随着材料孔隙率增⼤，材料的密度不变，⽽对于开⼝微孔材料，随着材料孔隙率增⼤，材料的吸⽔率增⼤，抗冻性降低，导热性增⼤，强度降低。
3、何为材料的耐久性？包括哪些内容？答：材料的耐久性是指⽤于构筑物的材料在环境的各种因素影响下，能长久地保持其物理性能的性质。
物理作⽤，环境温度、湿度的交量变化，使材料在冷热、⼲湿、冻融的循环作⽤下发⽣破坏；化学作⽤：紫外线或⼤⽓及环境中的酸、碱、盐作⽤，使材料的化学组成和结构发⽣改变⽽使性能恶化；机械作⽤：材料在长期荷载（或交替荷载、冲击荷载）的作⽤下发⽣破坏；⽣物作⽤：材料受菌类、昆⾍等的侵害作⽤，发⽣⾍蛀、腐朽等破坏现象。
4、脆性材料与韧性材料有何区别？在使⽤时应注意哪些问题？答：脆性材料在外⼒作⽤下，发⽣突然破坏⽽⽆明显塑性变形，其不能承受冲击或振动荷载作⽤下；⽽韧性材料在外⼒作⽤下，发⽣破坏时有明显塑性变形，在冲击或振动荷载作⽤下，能吸收较⼤的能量，产⽣⼀定的变形⽽不破坏。
脆性材料在使⽤时应避免冲击或振动荷载作⽤下，应尽可能使其处于受压状态；对于受冲击或振动荷载作⽤的构件要选⽤韧性材料。
5、某⽯材在⽓⼲、绝⼲、⽔饱和情况下测得的抗压强度分别为174，178，165MPa，求该⽯材的软化系数，并判断该⽯材可否⽤于⽔下⼯程。
答：该⽯材的软化系数为KR=fb/fg=165/178=∵该⽯材的软化系数为＞，为耐⽔⽯材，∴可⽤于⽔下⼯程。
五、问答题1、⽯灰具有哪些特点及⽤途？答：特点：(1) 可塑性和保⽔性好 (2) ⽣⽯灰⽔化时⽔化热⼤，体积增⼤ (3) 硬化缓慢(4) 硬化时体积收缩⼤(5) 硬化后强度低(6)耐⽔性差⽤途：(1)制作⽯灰乳涂料(2)配制⽯灰和混合砂浆(3)配制⽯灰⼟和三合⼟(4)⽣产硅酸盐制品。
1 前言油井水泥在我国水泥的分类中归属于特种水泥。
可定义为：油井水泥是应用于油气田各种钻井条件下进行固井、修井、挤注等用途的硅酸盐水泥和非硅酸盐水泥的总称。
包括掺有各种外掺料或外加剂的改性水泥，后者有时被称为特种油井水泥。
通常所指的油井水泥是属于硅酸盐类水泥。
应用于油井的硅酸盐水泥．与应用于建筑、水工、海工、隧道、巷道等用的硅酸盐水泥是不同的。
由于工程施工的性能要求不同．尽管都属硅酸盐水泥体系，但化学组成，矿物组成，也会存在差异，其物理化学性能的测试仪器和测试方法都会存在差异。
2 油井水泥的种类和应用1903年在美国加利福尼亚劳木波斯油田使用水泥浆封堵油层上部的水层，该油井被称为世界上最早的注水泥井。
到目前为止油井水泥的研究和探索，已有百年的历史。
在这一百年里对油井水泥的研究取得了较为显著的成果。
美国“世界石油”杂志在1999年编纂了“世界主要固井用产品和外加剂汇总”，它包括了世界七大石油公司相关固井用产品和外加剂的最新统计。
其中把基本油井水泥分为了13大类，在这13类油井水泥中，波特兰水泥(我国称为硅酸盐水泥)是世界各油田最为常用的油井水泥，美国APl石油组织根据应用性能的不同，进一步把波特兰水泥分为A级、B级、C级、D级、E级、F级、G级、H级、J级等油井水泥，随着应用中的不断发展和淘汰，目前简化为A级、8级、C级、G级、H级。
高铝水泥主要应用于300℃以上的热采井、地热井固井。
市售低密度水泥主要应用于低压油气井、漏失井等井况的固井。
市售膨胀水泥可改善胶结性能防止油气窜流，提高固井质量。
微细波特兰水泥、微细波特兰水泥和微细高炉矿渣混合物可用于小间隙井、套管微缝的修补、含水井的封堵以及挤水泥作业和修井作业。
高炉矿渣、微细高炉矿渣可用于泥浆转化成水泥浆(MTC)的固井作业。
特种油井水泥的种类直接取决于掺入外掺料和外加剂的用途．并且随着外掺料和外加剂的发展而发展。
其种类多种多样也较为繁杂．没有相对明确的界限。
高铝水泥性能及其作用一. 前言高铝水泥和硅酸盐水泥都是属于水硬性水泥，前者的主要矿物组成是铝酸钙，后者的主要矿物组成是硅酸钙，由于矿物组成的不同，水泥的特性也不相同。
早在十九世纪后半页，法国由于海水和地下水对混凝土结构侵蚀破坏事故的频繁发生，一度成为土木工程上的重大问题，法国国民振兴会曾以悬赏金鼓励为此做贡献者。
研究者们发现，合成的铝酸钙具有水硬性，并对海水和地下水具有抗侵蚀能力。
1908年，法国拉法基采用反射炉熔融法生产成功高铝水泥并取得专利，解决了海水和地下水工程的抗侵蚀问题。
在实际使用中还发现了高铝水泥有极好的早强性，在第一次世界大战期间，高铝水泥被大量用来修筑阵地构筑物。
20世纪20年代以后，逐渐扩展到工业与民用建筑。
到30年代初，在法国本土及其非洲殖民地区的一批高铝水泥混凝土工程不断出现事故，诸多研究工作者遂着手深入进行该水泥的水化硬化机理和以强度下降为中心的耐久性研究，发现高铝水泥的水化产物因发生晶形转变而使强度降低。
此后，在结构工程中的应用都比较慎重。
而主要发展了在耐热、耐火混凝土和膨胀水泥混凝土中的应用。
20世纪八十年代以后，不定形耐火材料在耐火材料行业中的比例迅速增加，高铝水泥作为结合剂的用量也日益增加。
中国的高铝水泥，在建国初期为国防建设需要而开始立项研制，并开创性的采用回转窑烧结法生产高铝水泥，产品主要用作耐火浇注料的结合剂，以及配制自应力水泥、膨胀剂等。
也成功的应用于火箭导弹的发射场地等国防建设和抢修用水泥。
近年来，随着化学建材的迅速兴起，高铝水泥作为硅酸盐水泥凝结硬化时间的调节添加剂已愈来愈被材料工作者重视，并将成为化学建材的重要原材料之一。
其用量将大大超过耐火材.二. 高铝水泥的制造方法与化学矿物组成高铝水泥的制造方法主要有以下几种：2.1 回转窑烧结法由于中国的矾土含铁量较低，因此具有较宽的烧结温度范围，比较适合用回转窑烧结法生产。
回转窑烧结法采用烟煤作燃料，具有生产成本低、生产效率高、质量容易稳定的特点，在中国被广泛采用。
高铝水泥是一种特殊类型的水泥，其主要成分是铝酸盐矿物。
它具有耐火、耐腐蚀和高温稳定性较好的特性，适用于以下几个方面：
1. 耐火材料制造：由于高铝水泥具有出色的耐火性能，在耐火材料的制造中得到广泛应用。
它常被用于高温加热设备、冶金工业炉窑、玻璃窑等耐火材料的制造。
2. 高温环境工程：高铝水泥也适用于承受高温环境、热冲击和热膨胀的工程项目，如火炉炉底、烟囱、热处理设备等。
3. 化学工业：由于高铝水泥对于酸、碱和盐的抗侵蚀性较好，所以它常被用于化学工业装置、储罐、烟囱、烟气净化设备等的建造。
4. 磨料和磨具：高铝水泥可以用于制造磨料和磨具，如砂轮、磨具、切割盘等，用于金属加工、石材加工等行业。
需要注意的是，高铝水泥具有较高的硬化速度，因此在使用时要进行适当的施工控制和注意保护。
另外，虽然高铝水泥具有很高的耐火性能，但并不适用于结构性的建筑物，因为它的强度和耐久性相对较低。
因此，在使用高铝水泥时，需
要根据具体的应用要求和建筑设计合理选择。
水泥的种类及特点水泥是建筑材料中的一种重要材料，广泛应用于建筑工程中的混凝土、砂浆、砖瓦等制品的生产中。
根据其组成和性能特点的不同，水泥可以分为普通水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥等多种种类。
下面将逐一介绍这些水泥的特点。
1. 普通水泥：普通水泥是指主要由熟料和适量石膏（或其他调节剂）磨细制成的水泥。
其主要特点是强度发展早、硬化速度快、早期强度高。
普通水泥广泛用于一般建筑结构以及一些要求强度较高的工程中。
2. 硅酸盐水泥：硅酸盐水泥是指以煅烧石灰石和粉煤灰（或粉煤炭）为原料，经过磨细制成的水泥。
其主要特点是早期强度低、晚期强度高、抗硫酸侵蚀性能好。
硅酸盐水泥主要用于抗硫酸盐侵蚀性环境下的建筑工程，如化工厂、污水处理厂等。
3. 矿渣水泥：矿渣水泥是指以水泥熟料和矿渣为主要原料，经过磨细制成的水泥。
其主要特点是具有较高的耐久性、较好的抗碱-骨料反应性能、较低的热释放。
矿渣水泥广泛用于大坝、港口、隧道等工程中。
4. 高铝水泥：高铝水泥是指以高铝矾土和石灰为主要原料，经过磨细制成的水泥。
其主要特点是早期强度高、耐热性好、抗腐蚀性能强。
高铝水泥主要用于耐火材料制品、炉窑衬里等工程中。
5. 硫铝酸盐水泥：硫铝酸盐水泥是指以高岭土、石灰和石膏为主要原料，经过磨细制成的水泥。
其主要特点是早期强度低、晚期强度高、耐磨性好、抗硫酸侵蚀性能强。
硫铝酸盐水泥主要用于化学工业、高速公路等工程中。
除了上述几种常见的水泥种类外，还有其他特殊用途的水泥，如耐酸水泥、耐碱水泥、耐磨水泥等。
这些水泥主要针对特殊环境下的需要，具有相应的特殊性能。
总结一下，不同种类的水泥具有不同的特点和应用范围。
在工程中选择合适的水泥种类，可以提高建筑物的耐久性、抗腐蚀性、抗硫酸盐侵蚀性等性能，保证工程的质量和安全。
因此，在实际应用中，需要根据具体工程的要求和环境条件，选择合适的水泥种类。
混凝土的组成材料及其技术要求一、水泥水泥是一种无机水硬性胶凝材料，它与水拌合而成的浆体既能在空气中硬化，又能在水中硬化，它能将骨料牢固地黏聚在一起，形成整体，产生强度。
由于组成水泥的矿物成分不同，其水化特性就不同，强度发展规律也不一样。
在混凝土工程中，最常用的水泥有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（简称普通水泥）、矿渣硅酸盐水泥（又称矿渣水泥）、火山灰质硅酸盐水泥（又称火山灰质水泥）和粉煤灰硅酸盐水泥等五大类。
此外，还有特种水泥，如快硬硅酸盐水泥、大坝水泥、高铝水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥等。
1、硅酸盐水泥硅酸盐水泥是以硅酸盐熟料为主，加4%～5%的石膏磨细而成，国际上统称波特兰水泥。
（1）基本特性①密度与容重硅酸盐水泥的密度为 3.1～3.2kg/cm³；它的松散容重为900～1300kg/m³, 紧密容重为1400～1700kg/m³。
①细度在规范中规定，在0.08mm方孔筛筛余量不得超过12%。
①凝结时间硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min；终凝时间不得迟于10h。
①水化热水化热是指水泥在凝结硬化过程中放出的热量。
水化热越大，混凝土内部的温度越高。
水化热的多少与水泥的矿物组成、水灰比、水泥细度（水泥细度越细水化热越高）等因素有关。
硅酸盐水泥的水化热较高。
①早期强度强度是水泥的一个重要指标。
它是按照国家标准强度检验方法，按龄期为28d的试件测得的每平方厘米面积上所承受的压力值来确定的。
规定测定3d、7d、28d的强度（抗压强度及抗折强度）,并依据这些强度，将硅酸盐水泥划分成六种标号，即425、425R、525、525R、625、725等标号。
硅酸盐水泥的凝结硬化速度快，早期强度高。
（2）适用范围①水泥标号高，可用于配制C40 以上的高强度混凝土及预应力混凝土。
①凝结速度快、早期强度高，可用于快硬早强的混凝土工程。
①水化热高，不适用于大体积混凝土工程。
在炎热夏季施工时，最好不选用这种水泥，而冬季施工选用这种水泥效果较好。
高铝水泥性能及作用一. 前言高铝水泥和硅酸盐水泥都是属于水硬性水泥，前者的主要矿物组成是铝酸钙，后者的主要矿物组成是硅酸钙，由于矿物组成的不同，水泥的特性也不相同。
早在十九世纪后半页，法国由于海水和地下水对混凝土结构侵蚀破坏事故的频繁发生，一度成为土木工程上的重大问题，法国国民振兴会曾以悬赏金鼓励为此做贡献者。
研究者们发现，合成的铝酸钙具有水硬性，并对海水和地下水具有抗侵蚀能力。
1908年，法国拉法基采用反射炉熔融法生产成功高铝水泥并取得专利，解决了海水和地下水工程的抗侵蚀问题。
在实际使用中还发现了高铝水泥有极好的早强性，在第一次世界大战期间，高铝水泥被大量用来修筑阵地构筑物。
20世纪20年代以后，逐渐扩展到工业与民用建筑。
到30年代初，在法国本土及其非洲殖民地区的一批高铝水泥混凝土工程不断出现事故，诸多研究工作者遂着手深入进行该水泥的水化硬化机理和以强度下降为中心的耐久性研究，发现高铝水泥的水化产物因发生晶形转变而使强度降低。
此后，在结构工程中的应用都比较慎重。
而主要发展了在耐热、耐火混凝土和膨胀水泥混凝土中的应用。
20世纪八十年代以后，不定形耐火材料在耐火材料行业中的比例迅速增加，高铝水泥作为结合剂的用量也日益增加。
中国的高铝水泥，在建国初期为国防建设需要而开始立项研制，并开创性的采用回转窑烧结法生产高铝水泥，产品主要用作耐火浇注料的结合剂，以及配制自应力水泥、膨胀剂等。
也成功的应用于火箭导弹的发射场地等国防建设和抢修用水泥。
近年来，随着化学建材的迅速兴起，高铝水泥作为硅酸盐水泥凝结硬化时间的调节添加剂已愈来愈被材料工作者重视，并将成为化学建材的重要原材料之一。
其用量将大大超过耐火材料。
二. 高铝水泥的制造方法与化学矿物组成高铝水泥的制造方法主要有以下几种：2.1 回转窑烧结法由于中国的矾土含铁量较低，因此具有较宽的烧结温度范围，比较适合用回转窑烧结法生产。
回转窑烧结法采用烟煤作燃料，具有生产成本低、生产效率高、质量容易稳定的特点，在中国被广泛采用。
回转窑烧结法的要点是：选用优质矾土和优质石灰石为原料，按一定比例配合送入球磨机，粉磨成生料，然后进入回转窑进行烧结，烧成的熟料经球磨机粉磨成细粉即成为高铝水泥。
当选用工业氧化铝和优质石灰石为原料时，采用天然气和柴油或重油等无灰燃料可生产出白色的纯铝酸钙水泥。
由于其杂质含量低，广泛用来配制高档耐火浇注料，同时由于其颜色为白色，已将它与白色硅酸盐水泥混合用于化学建材中需要装饰效果的场合。
回转窑烧结法的组分设计一般在Al2O3－CaO－SiO2三元相图中的CA－CA2－C2AS三角形内，生料在回转窑的烧结过程中，首先通过固相反应形成CA矿物，由于石灰石在分解后具有较高的反应活性，因此会局部出现少量C12A7矿物，但随着温度的提高，矾土中的Al2O3和SiO2的反应速度加大，熟料中的矿物会逐渐按设计组成达到相平衡，最终C12A7消失，熟料矿物主要矿相为CA，其次为CA2和C2AS，以杂质存在的Fe2O3和TiO2,形成C2F 和CT。
因此，用回转窑烧结法生产的高铝水泥，在煅烧状态较好的情况下，不会存在C12A7（这也是化学建材用高铝水泥中不希望存在的矿物）。
用回转窑烧结法生产化学建材用高铝水泥，其配料成分的稳定控制、烧成制度的严格掌握和稳定水泥的矿相组成，十分重要。
2.2 电弧炉熔融法用矾土和石灰质原料，按设计成分计算配合比混合，用电弧炉进行熔化，在控制冷却的情况下，形成熟料。
经球磨机粉磨至要求的细度即为高铝水泥。
用电弧炉熔融法适合生产CaO含量较高的高铝水泥。
用回转窑烧结法生产的熟料，其CaO含量一般在35％以内，因为CaO含量过高，就会使熟料的温度烧成范围变的狭窄而不易稳定操作。
而用熔融法生产，就可以配制CaO含量较高也即CA矿物含量较高的水泥，从而获得早期强度更高的高铝水泥，另外熔融法还适合利用高铁矾土作原料，生产Fe2O3含量较高的水泥。
用熔融法生产高铝水泥的技术要点是选用优质矾土和优质石灰质原料，在熔化过程中尽可能掌握氧化气氛，因为还原气氛中会有FeO生成，并形成称为Pleochroite的多色矿物，根据Midgley教授的研究[1]认为Pleochroite的化学式为：（Ca，Na，K，Fe2+）A(Fe3+，Al)B (Al2O7)5 (AlO4)6-x （Si，TiO2)x ，Pleochroite的生成会对高铝水泥的性能产生有害影响，导致C12A7的含量增多，使高铝水泥的凝结硬化过程难于控制。
另外，用熔融法生产高铝水泥，冷却条件对性能会产生巨大的影响。
因此，控制冷却是一个重要工序。
2.3 反射炉熔融法反射炉熔融法是法国的Lafarge公司的专有技术，Fondu水泥，Secar51水泥，德国的海德堡生产的ISTRA40,ISTRA50水泥都采用反射炉熔融法生产。
反射炉熔融法与电弧炉熔融法同样适合生产高钙含量和高铁含量水泥，并且需要严格控制气氛和冷却过程，以保证产品质量的稳定性。
2.4 市场上不同制造方法的几种高铝水泥的性能三.高铝水泥的特性及用途3.1 高铝水泥的水化特性高铝水泥的主要矿物为铝酸一钙（CA）,次要矿物为二铝酸一钙（CA2），与水反应可用下式表示：高铝水泥在常温下的水化产物CAH10和C2AH8都属于介稳产物，它们在温度超过35℃情况下会转变成稳定的C3AH6，在这种晶形转变过程中，会引起强度下降，其原因为：（1）. CAH10和C2AH8是六角片状晶体，C3AH6为立方晶形晶体，C3AH6的结合力比CAH10和C2AH8差。
（2）. 在晶形转变过程中释放出结晶水而使孔隙率增大。
（3）. 水化初期或低温下形成的Al(OH)3为胶状体，充填在晶体间起增强的作用。
温度提高后铝胶转变为晶体三水铝石（Al2O3·3H2O）降低了胶体的增强作用。
因此，对单独将高铝水泥用于结构工程，需持慎重态度。
但是由于高铝水泥的水化产物不出现游离Ca(OH)2,也不像硅酸盐水泥中存在C2S矿物，因此在作为耐火混凝土的结合剂时，不会发生如硅酸盐水泥在反复加热和冷却的过程中因CaO和Ca(OH)2的反复形成，以及β-C2S的多晶转变而使耐火混凝土产生体积不稳定的弊病。
而且高铝水泥具有早强性，在窑炉中施工，可以尽量缩短养护期，即所谓“一天混凝土”，因此高铝水泥被广泛应用于耐火材料行业。
3.2 高铝水泥和硅酸盐水泥的混合物的水化3.2.1 高铝水泥的水化产物CAH10 、C2AH8与硅酸盐水泥水化产物C-S-H凝胶反应形成水化硅铝酸钙（stratlingite）也称为水化钙黄长石C2ASH8,由于C2ASH8的形成，避免了CAH10和C2AH8因转化为C3AH6而产生的强度下降。
3.2.2 高铝水泥值得注意的特性之一是具有能加快硅酸盐水泥凝结时间，加速强度发挥和缓解水化热的性能。
图1为高铝水泥和普通硅酸盐水泥简单混合时高铝水泥的加入量对硅酸盐水泥凝结时间的影响曲线，由图1可见不同的高铝水泥对硅酸盐水泥的促凝效果有一定的区别，但总的趋势比较接近。
3.2.3 精心选择高铝水泥的适宜添加量，可以使与硅酸盐水泥的混合物获得满意的水化性能，既获得了高的早期强度，又保留了良好的长期强度。
图2表示了不同高铝水泥与硅酸盐水泥的混合物对胶砂强度的影响，当高铝水泥的加入量为10％时，不仅可以获得一定值的6小时强度，而且在养护过程中强度还会不断增长。
28天的强度值基本上达到纯硅酸盐水泥的28天强度值。
而且三种不同的高铝水泥效果基本相同。
综上所述，高铝水泥和硅酸盐水泥的混合物可以改变原有两种水泥的性能，而开发出各种新型胶凝材料。
3.3 高铝水泥与石膏混合物高铝水泥和各种石膏的混合物，在加水搅拌后发生相互反应，而形成钙矾石，3CA+3CaSO4+41H2O→C3A·3 CaSO4·32H2O+6Al(OH)33CA+CaSO4+21H2O→C3A·CaSO4·12H2O+6Al(OH)3石膏矾土膨胀水泥，无水石膏矾土水泥，止水堵漏水泥，自应力水泥和混凝土膨胀剂都是利用上述反应原理。
随着石膏形态的不同，膨胀效果也会产生很大区别，使用无水石膏膨胀效果比较好,且容易稳定。
半水石膏反应迅速，膨胀量大，且不易稳定。
究竟采用哪种石膏，需要根据开发的产品性能要求而定。
近十几年来，商品砂浆的迅速兴起，利用石膏和高铝水泥的膨胀效应，往往用作收缩补偿，以克服砂浆的开裂问题。
实际上，在形成钙矾石的过程中希望形成高结合水的3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O钙矾石，在富Ca(OH)2的条件下，高含水的钙矾石比较容易形成，而硅酸盐水泥水化时就可以提供Ca(OH)2，有时可以另外配入Ca(OH)2。
3.4 高铝水泥具有抗生物酸侵蚀的性能，已广泛用于污水管道的制造和某些食品加工厂的地面材料。
四. 高铝水泥应用于配制商品砂浆――一个极具开发前景的领域由第三节所述内容可知，高铝水泥加入到硅酸盐水泥中，可以加快混合物的凝结时间和加速强度的早期发挥。
当合理的选用各种添加剂，即可配制出既有快凝快硬的性能，还能获得所需要的流动性，保水性，粘结性以及收缩补偿性。
例如地面自流平材料，二次地面基线找平，以及旧地面的修补，一方面需要通过添加剂获得优秀的自流平性能，而且需要获得快速硬化的性能，快速吸收水份的性能，以便可以尽快能行走进行下一个工序。
高铝水泥应用于化学建材，首先是为了加快凝结和硬化，以达到增加工作效率的目的。
但实际上，高铝水泥主要组分的反应基础应该是铝酸钙与硫酸钙与氢氧化钙或来源于硅酸盐水泥中的氢氧化钙之间的反应，反应产物钙矾石是一种含有大量结合水的矿物（含32H2O），通过这一矿物的快速形成，可以使硬化体在短时间内具有低的残余水。
从而可降低硬化体因水份蒸发而产生大的收缩。
利用高铝水泥和硅酸盐水泥混合后产生的这一系列性能，已广泛用来配制各种商品砂浆。
如：瓷砖粘贴剂、瓷砖薄胶泥、自流平地面材料、密封材料、止水堵漏材料、快硬砂浆、修补砂浆、粘结砂浆、浇注砂浆五. 与硅酸盐水泥、石灰、石膏配制加热硬化型水泥制品加热硬化型水泥组成物是一种由硅酸盐水泥、高铝水泥、石膏类、石灰类组成的混合物。
在加水混合后，在水泥存在的情况下，在常温下硬化速度迟缓，但经60℃以上加热会急速硬化而形成制品，其反应本质是高铝水泥中的铝酸钙与硅酸盐水泥中的Ca(OH)2和无水石膏或半水石膏在60℃以上急剧反应形成钙矾石（3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O）。
日本积水化学已利用这一原理生产建筑外墙板，由于在加热加压过程中只需保持30分钟即可成型板材，大大缩短了水泥制品的生产周期，给大型板材连续机械化生产创造了条件。
