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波特兰水泥,硅酸盐水泥是什么

admin admin 发表于2024-01-07 06:31:35 浏览16 评论0

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波特兰水泥

波特兰水泥是一种常用的建筑材料,由石灰石、粘土和其他材料经过高温烧制而成。它是建筑工程中最重要的材料之一,广泛应用于混凝土、砌块、砂浆、地板、墙壁等建筑结构的建造和维修。
波特兰水泥的种类
目前市场上的波特兰水泥种类繁多,主要分为普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、白色水泥等。其中,普通硅酸盐水泥是最常用的一种,主要用于普通建筑结构的建造和维修。
波特兰水泥的操作步骤
波特兰水泥的使用需要注意以下操作步骤:
1.搅拌:将波特兰水泥和砂、碎石等混合物搅拌均匀,以保证混凝土的质量。
2.浇筑:将搅拌好的混凝土倒入模具中,压实并振动,以排除气泡和保证混凝土的密实度。
3.养护:在混凝土凝固后,需要进行养护,以保证混凝土的强度和耐久性。养护的方法包括喷水、覆盖湿布等。
波特兰水泥的优点
波特兰水泥具有以下优点:
1.强度高:波特兰水泥的强度高,能够承受较大的压力和拉力。
2.耐久性好:波特兰水泥具有较好的耐久性,能够长期保持稳定的性能。
3.施工方便:波特兰水泥的施工过程简单,容易操作,适用于各种建筑结构的建造和维修。

波特兰水泥是什么意思

常见的建筑材料。波特兰水泥得名于英国的波特兰岛,最早英国工程师JosephAspdin于19世纪初发明。在建筑和基础设施建设中得到广泛应用,是制作混凝土和砂浆的主要成分之一。波特兰水泥的特点是在水中有良好的硬化性能,够与骨料和水反应形成坚固的结构材料。在建筑中用于制作混凝土、砌块、砂浆、地板和结构材料,广泛应用于房屋建设、桥梁、道路和基础设施项目中。

为何硅酸盐水泥叫波特兰水泥


1824年英国人J.阿斯普丁用石灰石和粘土烧制成水泥,硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似,被命名为波特兰水泥
波特兰水泥因起源于英国‘Portland’而得名,在我国称作硅酸盐水泥。
普通硅酸盐水泥或普通波特兰水泥指硅酸盐水泥含有5~20%的活性混合材。
普通硅酸盐水泥或普通波特兰水泥指硅酸盐水泥含有5~20%的活性混合材。

更高混合材含量(大于20%)的硅酸盐水泥,水泥名称包含混合材名称,例如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥(含两种以上混合材)。
更高混合材含量(大于20%)的硅酸盐水泥,水泥名称包含混合材名称,例如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥(含两种以上混合材)。

硅酸盐水泥是什么

硅酸盐水泥是什么硅酸盐水泥是以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料,5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,统称为硅酸盐水泥,国际上统称为波特兰水泥。硅酸盐水泥分两种类型,不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥,代号P·Ⅰ;掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥,代号P·Ⅱ。硅酸盐水泥的主要矿物组成是:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。硅酸三钙决定着硅酸盐水泥四个星期内的强度;硅酸二钙四星期后才发挥强度作用,约一年左右达到硅酸三钙四个星期的发挥强度;铝酸三钙强度发挥较快,但强度低,其对硅酸盐水泥在1至3天或稍长时间内的强度起到一定的作用;铁铝酸四钙的强度发挥也较快,但强度低,对硅酸盐水泥的强度贡献小。

水泥有4个标号,分别是什么?水泥为何又叫波特兰?

水泥的历史源远流长,究竟是谁发明的水泥?

水泥是一种建筑材料,是用石灰石、粘土等原材料加工而成的东西。事实上,早在五千年前,就有人使用水泥,根据考古材料记载,在中国的秦安大地湾地区,在五千年前就出现了类似于现代水泥的地板。再比如,埃及的“狮身人面像”就是用水泥制作而成的雕像。当然,这些水泥并非是现代水泥,而是最为原始的水泥,而现代的水泥的出现,最早要追溯自1756年,话说当时英国的一位叫做斯米顿的工程师在研究石灰的时候发现石灰在水中可以硬化,这也为现代水泥的发明奠定了基础。
后来到了1796年,一位名叫帕克的英国人使用泥灰岩烧制出了一种水泥,这种水泥被称为罗马水泥,也被称为天然水泥。事实上,这也是历史上第一种现代水泥。时至1813年,又有一位名叫毕加法国的土木技师发现将石灰和粘土以三比一的比例混合,便能得到最好的水泥。1824年,英国人阿斯谱丁首次发明了硅酸盐水泥,这种水泥被命名为波特兰水泥,非常具有现代意义。
水泥改变了人类的建筑史,由于水泥的特性,它可以让房屋变得非常的坚固,而高层建筑的出现,也是得益于水泥的发明。最重要的是,高层建筑大大地减少了居民用地,对于城市空间的节约是非常具有意义的。当然,对于中国而言,由于中国的工业起步比较晚,所以当水泥在西方大行其道的时候,中国才开始引进水泥,水泥被引进中国之初,因为看起来像是一种非常细的土,所以也被称为“细棉土”。
由于细棉土非常有用,所以中国人也将其称为“洋土”。时至今日,中国已经是最大的水泥生产国。
根据资料显示是英国的一个叫阿斯普丁的建筑工人无意间的发现,之后他发现用在房子上非常实用,慢慢就流传出来。
现代水泥是十六世纪六十年代的一位英国工程师斯米顿发明的,但是水泥的历史其实更为久远。
考古过程中,发现我国五千年前的一块水泥板;埃及的巨大神迹金字塔中也有水泥的身影。
水泥的先驱早在我国五千多年前就已经有人使用的迹象,要说现代水泥的发明者,那么这就是英国的一些工程师斯米顿。
如果说是现代的水泥的话是英国的一位工程师发明的,而其实在古代很久以前就已经有水泥的存在了,只是并不如现在的水泥那样坚固而已。
水泥是用途最广泛的建筑用胶凝材料,比如工地上常见的混凝土,就是水泥、沙子、石子按照一定的比例混合而成。
这种我们常用的普通水泥,学名硅酸盐水泥,又称波特兰水泥。它的发明距今已有近200年的历史了。
1824年,英国建筑工人阿斯普丁发现,把石灰石捣成细粉,配合一定数量黏土,掺水以后均匀搅拌成泥浆,然后将泥浆加热干燥,再将干料打击成块,装入石灰窑煅烧,烧至石灰石内碳酸气全部蒸发。待冷却后打碎成细末,使用时加入少量水,拌和成适当稠度的砂浆,便可应用于各种不同的建设作业场合。”
由于该水泥硬化后的颜色很像英国波特兰地区石料的颜色,而被俗称为“波特兰水泥”。阿斯普丁也因此成为了伟大的水泥发明人,荣获英国“波特兰水泥”发明专利证书。
不过,当时阿斯普丁并未完全掌握“波特兰水泥”确切的烧成温度和正确的原料配比,因此他的工厂生产出的水泥质量很不稳定,甚至造成有些建筑物因水泥质量问题而倒塌。
1845年,另一位英国人强生,他在一次实验中发现,制造水泥时烧窑的温度必须达到足以将烧块中含有一定量的玻璃体烧成黑绿色的温度,而且在原料比例上必须正确而固定,使烧成物内部不能含过量的石灰,只有满足这些条件才能确保水泥硬化后不易开裂。强生的这次发现,解决了阿斯普丁无法解决的质量不稳定的问题。
1909年,强生向英国政府提出申诉,说自己才是真正的“波特兰水泥”的发明者,因为阿斯普丁并未做出质量稳定的水泥,不能称他为“波特兰水泥”的发明者。然而,英国政府没有同意强生的申诉,仍旧维持阿斯普丁具有“波特兰水泥”专利权的决定。

什么是波特兰水泥波特兰水泥分类

在盖房子的时候,水泥是非常重要的建筑材料,没有水泥,砖头就不能堆砌起来,房子也就不能盖起来了。而水泥也有很多种的,波特兰水泥不知道大家听过没有呢?今天小编就给大家说说什么是波特兰水泥。什么是波特兰水泥波特兰水泥是国外的统称,波特兰水泥其实就是硅酸盐水泥。凡是由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料成为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥分为两种类型,其中:Ⅰ型硅酸盐水泥是不掺加混合材料,代号为PⅠ;Ⅱ型硅酸盐水泥是掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料,代号为PⅡ。如:PⅠ42.5,PⅡ42.5R。波特兰水泥分类波特兰水泥:系以水硬性硅酸钙类为主要成分之熟料研磨而得之水硬性水泥,通常并与一种或一种以上不同型态之硫酸钙为添加物共同研磨。普通波特兰水泥:此种水泥之应用至广、铁路、电力、道路、桥梁、军事及一般建筑等工程均用之。其他各种水泥加工制品如电线杆、枕木、水泥管、石棉瓦等亦多采用之。占水泥使用量约九成以上。波特兰第二型水泥:此种水泥所发生之水化热量较少,并能抵抗中度硫酸盐之浸蚀作用,但强度产生之初期,较第一种水泥为慢。此种水泥适合于中型巨积混凝土使用。例如桥墩及大型水坝等之用。波特兰第三型水泥:在3~5天之间所能发展之强度需能相当于普通水泥28天所发展者。因此凡军事工程,道路及水中工程之需于短期内竣工或希望尽速拆卸模子之混凝土均极适用。若干预力混凝土施工者亦乐于采用。波特兰第四型水泥:其特性为硬化时所发生之水化热仅为普通水泥之70%左右,且此种水泥之水合热发展速率恒保持在一最低限度内,可以减少混凝土崩坏之危险,但其强度之进展则较慢,用途不免受到限制,建筑大水坝工程等之巨体积混凝土至为适用。波特兰第五型水泥:具有抵抗硫酸盐浸蚀之特性,适用于抗酸蚀、下水道、地下室、温泉区等特殊环境之工程。建造穿越泰晤士河河底的隧道的水泥就是波特兰水泥,这是波特兰水泥最早的一次大规模应用。在这之后,波特兰水泥在各地推广开来,现在已经成为了人们生活中不能缺少的建筑材料。

水泥是哪个国家,哪个年代发明的?

现代水泥的发明有一个渐进的过程,并不是一蹴而就的。
水硬性石灰
18世纪中叶,英国航海业已较发达,但船只触礁和撞滩等海难事故频繁发生。为避免海难事故,采用灯塔进行导航。当时英国建造灯塔的材料有两种:木材和“罗马砂浆”。然而,木材易燃,遇海水易腐烂;“罗马砂浆”虽然有一定耐水性能,但尚经不住海水的腐蚀和冲刷。由於材料在海水中不耐久,所以灯塔经常损坏,船只无法安全航行,迅速发展的航运业遇到重大障碍。为解决航运安全问题,寻找抗海水侵蚀材料和建造耐久的灯塔成为18世纪50年代英国经济发展中的当务之急。对此,英国国会不惜重金,礼聘人才。被尊称为英国土木之父的工程师史密顿(J. Smeaton)应聘承担建设灯塔的任务。
1756年,史密顿在建造灯塔的过程中,研究了“石灰-火山灰-砂子”三组分砂浆中不同石灰石对砂浆性能的影响,发现含有黏土的石灰石,经煅烧和细磨处理後,加水制成的砂浆能慢慢硬化,在海水中的强度较“罗马砂浆”高很多,能耐海水的冲刷。史密顿使用新发现的砂浆建造了举世闻名的普利茅斯港的漩岩(Eddystone)大灯塔。
用含黏土、石灰石制成的石灰被成为水硬性石灰。史密顿的这一发现是水泥发明过程中知识积累的一大飞跃,不仅对英国航海业做出了贡献,也对“波特兰水泥”的发明起到了重要作用。然而,史密顿研究成功的水硬性石灰,并未获得广泛应用,当时大量使用的仍是石灰、火山灰和砂子组成的“罗马砂浆”。
罗马水泥
1796年,英国人派克(J. Parker)将称为Sepa Tria的黏土质石灰岩,磨细後制成料球,在高於烧石灰的温度下煅烧,然後进行磨细制成水泥。派克称这种水泥为“罗马水泥”(Roman Cement),并取得了该水泥的专利权。 “罗马水泥”凝结较快,可用於与水接触的工程,在英国曾得到广泛应用,一直沿用到被“波特兰水泥”所取代。
差不多在“罗马水泥”生产的同时期,法国人采用Boulogne地区的化学成分接近现代水泥成分的泥灰岩也制造出水泥。这种与现代恚怒化学成分接近的天然泥灰岩称为水泥灰岩,用此灰岩制成的水泥则称为天然水泥。美国人用Rosendale和Louisville地区的水泥灰岩也制成了天然水泥。在19世纪80年代及以後的很长一段时间里,天然水泥在美国得到广泛应用,在建筑业中曾占很重要的地位。
英国水泥
英国人福斯特(J. Foster)是一位致力於水泥的研究者。他将两份重量白垩和一份重量黏土混合後加水湿磨成泥浆,送入料槽进行沉淀,置沉淀物於大气中乾燥,然後放入石灰窑中煅烧,温度以料子中碳酸气完全挥发为准,烧成产品呈浅黄色,冷却後细磨成水泥。福斯特称该水泥为“英国水泥”(British Cement),於1822年10月22日获得英国第4679号专利。
“英国水泥”由於煅烧温度较低,其质量明显不及“罗马水泥”,所以售价较低,销售量不大。这种水泥虽然未能被大量推广,但其制造方法已是近代水泥制造的雏型,是水泥知识积累中的又一次重大飞跃。福斯特在现代水泥的发明过程中也是有贡献的。
波特兰水(矽酸盐水泥)
1824年10月21日,英国利兹(Leeds)城的泥水匠阿斯谱丁(J. Aspdin)获得英国第5022号的“波特兰水泥”专利证书,从而一举成为流芳百世的水泥发明人。
他的专利证书上叙述的“波特兰水泥”制造方法是:“把石灰石捣成细粉,配合一定量的黏土,掺水後以人工或机械搅和均匀成泥浆。置泥浆於盤上,加热乾燥。将乾料打击成块,然後装入石灰窑煅烧,烧至石灰石内碳酸气完全逸出。煅烧後的烧块在将其冷却和打碎磨细,制成水泥。使用水泥时加入少量水分,拌和成适当稠度的砂浆,可应用於各种不同的工作场合。”
该水泥水化硬化後的颜色类似英国波特兰地区建筑用石料的颜色,所以被称为“波特兰水泥”。
阿斯谱丁在英国的Wakefield建设了第一个波特兰水泥厂。後来,他的儿子在英国的Grateshead又建设一个厂,1856年在德国再建设一个厂,并在那里度过了他的晚年。
阿斯谱丁父子长期对“波特兰水泥”生产方法保密,采取了各种保密措施:在工厂周围建筑高墙,未经他们父子许可,任何人不得进入工厂;工人不准到自己工作岗位以外的地段走动;为制造假象,经常用盤子盛著硫酸铜或其他粉料,在装窑时将其撒在乾料上。
阿斯谱丁专利证书上所叙述的“波特兰水泥”制造方法,与福斯特的“英国水泥”并无根本差别,煅烧温度都是以物料中碳酸气完全挥发为准。根据水泥生产一般常识,在该温度条件下制成的“波特兰水泥”,其质量不可能优於“英国水泥”。然而在市场上“波特兰水泥”的竞争力大於“英国水泥”。 1838年重建泰晤士河隧道工程时,“波特兰水泥”价格比“英国水泥”要高很多,但业主还是选用了“波特兰水泥”。很明显,阿斯谱丁出於保密原因在专利证书上并未把“波特兰水泥”生产技术都写出来,他实际掌握的水泥生产知识比专利证书上表明的要多。阿斯谱丁在工程生产中一定采用过较高煅烧温度,否则水泥硬化後不会具有波特兰地区石料那样的颜色,其产品也不可能有那样高的竞争力。
不过,根据专利证书所载内容和有关资料,阿斯谱丁未能掌握“波特兰水泥”确切的烧成温度和正确的原料配比。因此他的工厂生产出的产品质量很不稳定,甚至造成有些建筑物因水泥质量问题而倒塌。
在英国,与阿斯谱丁同一时代的另一位水泥研究天才是强生(IC Johnson)。他是英国天鹅谷怀特公司经理,专门“罗马水泥”和“英国水泥”。 1845年,强生在实验中一次偶然的机会发现,煅烧到含有一定数量玻璃体的水泥烧块,经磨细後具有非常好的水硬性。另外还发现,在烧成物中含有石灰会使水泥硬化後开裂。根据这些意外的发现,强生确定了水泥制造的两个基本条件:第一是烧窑的温度必须高到足以使烧块含一定量玻璃体并呈黑绿色;第二是原料比例必须正确而固定,烧成物内部不能含过量石灰,水泥硬化後不能开裂。这些条件确保了“波特兰水泥”质量,解决了阿斯谱丁无法解决的质量不稳定问题。从此,现代水泥生产的基本参数已被发现。
1909年,强生98岁高龄时,向英国政府提出申诉,说他於1845年制成的水泥才是真正的“波特兰水泥”,阿斯谱丁并未做出质量稳定的水泥,不能称他为“波特兰水泥”的发明者。然而,英国政府没有同意强生的申诉,仍旧维持阿斯谱丁具有“波特兰水泥”专利权的决定。英国和德国的同行们对强生的工作有很高评价,认为他对“波特兰水泥”的发明做出了不可磨灭的重要贡献。
18世纪的欧洲发生了人类历史上第一次工业革命,推动了西方各国社会经济的迅猛向前,建筑胶凝材料的发展步伐也随之加快。西方国家在“罗马砂浆”的基础上,1756年发现水硬性石灰;1796年发明“罗马水泥”以及类似的天然水泥;1822年出现“英国水泥”;1824年英国政府发布第一个“波特兰水泥”专利。当代建筑“粮食”――“波特兰水泥”(矽酸盐水泥)就这样在西方徐徐诞生,同时踏上了不断改进的征途。
“水泥”是架桥铺路,修房造屋的重要建筑材料,在人们的生产生活中应用十分广泛,然而令人意想不到的是,“水泥”竟是来自一项“倒霉”的发现。
1756年,英国英吉利海峡南端的一座灯塔突然烧毁了,这严重影响了附近船只的航行。英国政府立即命令工程师史密顿用最快的速度重建这座灯塔。
当时只有石灰石作建筑材料,因此,工程师史密顿接到命令后,立即通知有关部门将石灰石运往灯塔所在的小岛,以便用石灰石烧成石灰后,将岛上的石头黏合起来重新砌塔。两个星期后,石灰石运到了,史密顿兴冲冲地赶到码头。然而,当他见到这些越山跨海运来的石灰石时,不由得失声地惊叫起来:“真倒霉。”这些石头怎么是带黑色?它混有太多的土质,用这种次品原料修建高标准的灯塔,不是开玩笑吗?可是,时间已经不允许他再调运优质的石灰石,史密顿只好“死马当做活马医”,准备将就着用这些劣质的石灰石原料烧制石灰。
然而,用这些劣质原料烧制出来的石灰,性能居然好得出奇,将石块黏结得异常的结实,愁眉苦脸的史密顿看到这样的结果,一下子欣喜若狂,高兴得跳了起来,指挥工匠很快就重新砌好了这座高高的灯塔。
灯塔完工后,史密顿想:石灰石中肯定有“玄机”,要研究研究。史密顿马上对这些石灰进行了检验,检验中发现这些石灰不纯,其中竟含有20%的黏土。史密顿兴奋地认识到,就是这些一向被人们被视为杂质的黏土起了很好的作用。于是在后来的建筑修建工作中,史密顿有意识地把黏土同石灰石适当的配合,加以煅烧,烧出来的石灰性能果然很理想。可惜的是,史密顿没有继续深入地研究下去,于是他与一项重要的发明——“水泥”擦肩而过。而且,由于史密顿缺乏专利意识,没有将自己的发明申请专利,结果白白丧失了自己的知识产权。
从这以后,史密顿常常把自己的经验讲给别人听,大家都照着他的方法去做。史密顿烧石灰石的方法很快就传遍了欧洲各国。这时候,有一位叫亚斯普丁的英国工匠对史密顿的做法产生了兴趣,他开始进行深入地研究。他联想到古罗马人为增强石灰的黏结力,曾在石灰中加入火山灰的做法,由此产生了新的想法:火山灰是岩石高温烧熔后的产物,那么把陶器、砖瓦的屑片磨成细粉,是不是也跟火山灰差不多呢?亚斯普丁试了一下,效果果然不错。后来他又想到煤高温燃烧后的煤渣、炼铁高炉里流出来的经高温冶炼的矿渣,是不是也有类似的功能呢?他一一进行实验,结果证实了他的想法是对的。
1824年,亚思普丁在反复实验的基础上,总结出石灰、黏土、矿渣等各种原料之间的比例,以及生产这种混合材料的方法。于是一项伟大的发明诞生了,亚普斯丁为他的这项发明申请了专利,用这项专利生产出来的材料,就是今天被我们广泛应用的“水泥”。
从史密顿开始面对劣质的石灰石的大失所望到后来烧出高性能石灰的欣喜若狂,再到后继者亚思普丁的反复试验和最后成功发明水泥,我们可以看到一项发明诞生的历程。发明并不是浅尝辄止、一蹴而就,往往是经历几个人或者几代人的努力,发明是在发现新事物本质过程中的不断完善、提高、创新。史密顿发现了黏土同石灰石适当的配合的煅烧方法,他却没能利用这一发现继续深入研究,我们只能说他是颇有智慧的工程师,而亚思普丁在史密顿的基础上实现了飞跃,取得发明水泥这一重大科技成果,成为了名副其实的发明家。牛顿曾说:“我之所以比别人站得更高些,是因为我站在巨人的肩膀上”。善于从失败中总结得失经验,善于把握别人的劳动结晶,善于分析归纳,发明的大门也就敞开了。
cement一词由拉丁文caementum发展而来,是碎 石及片石的意思。水泥的历史可追溯到古罗马人在建筑工程中使用的石灰和火山灰的混合物 。1796年英国人J.帕克用泥灰岩烧制一种棕色水泥,称罗马水泥或天然水泥。1824年英国人阿斯普丁(Joseph Aspdin)用石灰石和粘土烧制成水泥,硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似,被命名为波特兰水泥,并取得了专利权。20世纪初,随着人民生活水平的提高,对建筑工程的要求日益提高,在不断改进波特兰水泥的同时,研制成功一批适用于特殊建筑工程的水泥,如高铝水泥、硫铝酸盐水泥等,水泥品种已发展到100多种。
1824年,英国建筑工人约瑟夫·阿斯谱丁(Joseph Aspdin)发明了水泥并取得了波特兰水泥的专利权。
他用石灰石和粘土为原料,按一定比例配合后,在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料,再经磨细制成水泥。因水泥硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似,被命名为波特兰水泥。它具有优良的建筑性能,在水泥史上具有划时代意义。
扩展资料:
水泥按用途及性能分为:
(1)通用水泥: 一般土木建筑工程通常采用的水泥。通用水泥主要是指:GB175—2007规定的六大类水泥,即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
(2)专用水泥:专门用途的水泥。如:G级油井水泥,道路硅酸盐水泥。
(3)特性水泥:某种性能比较突出的水泥。如:快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、磷铝酸盐水泥和磷酸盐水泥。
参考资料来源:百度百科_水泥